Qualsiasi processo di realtà può essere digitalizzato. Pertanto, la codifica delle informazioni audio tramite computer viene eseguita secondo il seguente schema:
- le vibrazioni dell'aria sono registrate da strumenti sensibili;
- sono convertiti in una corrente elettrica in cui la frequenza (ampiezza) cambia di conseguenza;
- la corrente ricevuta viene digitalizzata, cioè viene campionata (a volte si dice che abbia luogo la codifica binaria delle informazioni audio).
L'analogo elettronico risultante del flusso audio originale migliore è, maggiore è la frequenza di campionamento alla profondità di campionamento e codifica.
In altre parole, codifica delle informazioni audio- Questo è il processo per convertire un'analogia familiare in un segnale digitale per molti, destinato alla successiva elaborazione sui rispettivi dispositivi. Consideriamo più in dettaglio le fasi e i metodi di digitalizzazione del suono.
Il campionamento temporale è la basedigitalizzazione. Secondo il teorema di Kotelnikov, un segnale elettrico analogico può essere convertito in forma digitale leggendo una serie continua di valori della sua ampiezza con un certo passo. La frequenza di tali letture dovrebbe essere almeno il doppio del valore limite della frequenza del segnale principale. Se è necessario digitalizzare una "sorgente" analogica con una frequenza operativa di 0–20 kHz, il campionamento deve essere eseguito almeno 40 mila volte al secondo (40 kHz). La discretizzazione indica il numero di misurazioni al secondo del segnale analogico originale (campionamento, frequenza di campionamento). Con la crescita dei campioni, non solo aumenta la qualità, ma anche il volume del flusso di dati ricevuto.
Anche la codifica delle informazioni audio puòeseguita in altri modi. Come, ad esempio, la digitalizzazione mediante quantizzazione non uniforme, a volte chiamata logaritmica. Quando lo si utilizza, l'intera scala di ampiezza viene suddivisa in modo condizionale in sezioni con valori alti e bassi. Ulteriore codifica delle informazioni audio si verifica applicando un gran numero di livelli di quantizzazione in aree con un valore di ampiezza ridotto (e viceversa). Tuttavia, notiamo che il numero totale di livelli rimane lo stesso del metodo di quantizzazione omogeneo (PCM).
Un approccio completamente diverso è implementato inmetodo di codifica alternativo. Si chiama Differential Pulse Code Modulation (DPCM). Con questo metodo, la quantizzazione non è soggetta all'ampiezza diretta del segnale, ma ai suoi valori relativi. Di conseguenza, è possibile ottenere una riduzione del volume occupato dai dati, poiché è attivato il meccanismo per prevedere i campioni successivi del segnale originale.
Codifica ed elaborazione di informazioni audio,descritto in questo documento, suggerisce la necessità di eseguire la conversione di "analogico a digitale". Questo processo viene eseguito utilizzando un ADC (convertitore da analogico a digitale). Ogni proprietario di un computer dotato di una scheda audio deve affrontare il funzionamento di questo dispositivo ogni giorno (in questo caso, si verifica il processo inverso - ricezione di un segnale analogico da un flusso digitale).
Le funzioni dell'ADC sono le seguenti:
- Nel limitare la larghezza di banda delle frequenze passabili. Usando i filtri, i componenti del segnale vengono tagliati, la cui frequenza è più della metà della frequenza di campionamento (il motivo è stato descritto in precedenza).
- Campionamento dei valori di ampiezza a determinati intervalli. Di conseguenza, un segnale analogico è rappresentato da una sequenza di scariche unitarie di varie intensità (discretizzazione).
- Sostituzione dei valori delle cifre ricevute con i valori più vicini da un set fisso (quantizzazione).
- Conversione di ciascun valore quantizzato per il numero condizionale del livello di quantizzazione (ogni valore ha il suo numero seriale). Questa è l'ultima fase della digitalizzazione.
