Cualquier proceso de realidad puede transformarse en forma digital. Por lo tanto, la codificación de información de audio usando computadoras se realiza de acuerdo con el siguiente esquema:
- las vibraciones del aire se registran con instrumentos sensibles;
- se convierten en una corriente eléctrica, en la que la frecuencia (amplitud) cambia en consecuencia;
- la corriente recibida se digitaliza, es decir, se muestrea (a veces se dice que tiene lugar la codificación binaria de la información de audio).
El análogo electrónico recibido de la secuencia de sonido inicial es más cualitativo, mayor es la frecuencia de muestreo en el muestreo y la profundidad de la codificación.
En otras palabras, codificar información de audioEs el proceso de conversión de un análogo familiar a una señal digital, destinado para su posterior procesamiento en los dispositivos apropiados. Consideremos con más detalle las etapas y formas de digitalizar el sonido.
El muestreo en el dominio del tiempo es la basedigitalización. Según el teorema de Kotel'nikov, una señal eléctrica analógica puede transformarse en una forma digital leyendo con un cierto paso una serie continua de valores de su amplitud. La frecuencia de tales lecturas debería al menos duplicar el valor límite de la frecuencia de la señal principal. Si es necesario digitalizar la "fuente" analógica con una frecuencia de operación de 0-20 kHz, la muestra debe muestrearse no menos de 40 mil veces por segundo (40 kHz). El muestreo indica el número de mediciones por segundo de la señal analógica original (muestreo, frecuencia de muestreo). Con el crecimiento de las muestras, no solo aumenta la calidad sino también el volumen del flujo de datos recibido.
También la codificación de la información de sonido puederealizado de otras maneras. Como, por ejemplo, la digitalización mediante cuantización no uniforme, a veces llamada logarítmica. Al usarlo, toda la escala de amplitud se divide convencionalmente en secciones con valores altos y bajos. Se produce una codificación adicional de la información de audio aplicando una gran cantidad de niveles de cuantificación en áreas con un pequeño valor de amplitud (y viceversa). Sin embargo, observamos que el número total de niveles sigue siendo el mismo que en el método de cuantificación homogénea (PCM).
Se implementa un enfoque completamente diferente enmétodo de codificación alternativo. Se llama "modulación de código de pulso diferencial" (DPCM). De esta forma, la cuantificación no se ve afectada por la amplitud inmediata de la señal, sino por sus valores relativos. Como resultado, es posible reducir la cantidad de datos ocupados por los datos, ya que el mecanismo para predecir las muestras posteriores de la señal original está involucrado.
Codificación y procesamiento de información de audio,descrito en este documento, asume la necesidad de realizar una transformación de "dígito analógico". Este proceso se lleva a cabo utilizando un ADC (convertidor analógico a digital). Con el funcionamiento de este dispositivo, todos los propietarios de una computadora equipada con una tarjeta de sonido se enfrentan cada día (en este caso, hay un proceso inverso: obtener una señal analógica de la transmisión digital).
Las funciones del ADC son las siguientes:
- Al limitar el ancho de banda de las frecuencias transmitidas. Con la ayuda de filtros, los componentes de la señal cuya frecuencia es más de la mitad de la frecuencia de muestreo se cortan (el motivo fue descrito anteriormente).
- Muestreo de valores de amplitud en ciertos intervalos. Como resultado, la señal analógica se representa mediante una secuencia de bits individuales de diferente intensidad (muestreo).
- Reemplazo de los valores de los bits obtenidos por sus valores más cercanos de un conjunto fijo (cuantificación).
- Conversión de cada valor cuantificado por el número condicional del nivel de cuantificación (cada valor tiene su propio número de serie). Esta es la última etapa de digitalización.
