Orice procese ale realității pot fi digitalizate. Deci, codificarea informațiilor audio folosind computere se realizează conform următoarei scheme:
- vibrațiile aerului sunt înregistrate de instrumente sensibile;
- sunt transformate în curent electric, în care frecvența (amplitudinea) se modifică corespunzător;
- curentul primit este digitalizat, adică este eșantionat (uneori se spune că există codificare binară a informațiilor audio).
Analogul electronic rezultat al fluxului de sunet original este de calitate mai înaltă, cu atât frecvența de eșantionare și adâncimea de codare sunt mai mari.
Cu alte cuvinte, codificarea informațiilor audioEste procesul de conversie a unui semnal analog familiar pentru mulți în digital, destinat prelucrării ulterioare pe dispozitivele adecvate. Să aruncăm o privire mai atentă asupra etapelor și metodelor de digitalizare a sunetului.
Eșantionarea timpului este fundamentuldigitalizare. Conform teoremei lui Kotelnikov, un semnal electric analogic poate fi transformat în formă digitală citind o serie continuă de valori ale amplitudinii sale cu un anumit pas. Frecvența acestor citiri ar trebui să fie de cel puțin dublu față de limita de frecvență a semnalului principal. Dacă este necesară digitalizarea unei „surse” analogice cu o frecvență de funcționare de 0-20 kHz, eșantionarea trebuie efectuată de cel puțin 40 mii de ori pe secundă (40 kHz). Eșantionarea indică numărul de eșantioane pe secundă ale semnalului analogic original (eșantionare, rată de eșantionare). Odată cu creșterea eșantioanelor, nu numai calitatea crește, ci și volumul fluxului de date primite.
De asemenea, codificarea informațiilor audio poateefectuate în alte moduri. De exemplu, digitalizarea prin cuantificare neuniformă, uneori numită logaritmică. Când îl utilizați, întreaga scală de amplitudine este împărțită în mod convențional în secțiuni cu valori mari și mici. Codificarea suplimentară a informațiilor audio are loc prin aplicarea unui număr mare de nivele de cuantificare în zone cu o valoare mică a amplitudinii (și invers). Rețineți, totuși, că numărul total de niveluri rămâne același ca în metoda uniformă de cuantificare (PCM).
O abordare complet diferită este implementată înmetodă alternativă de codificare. Se numește Modulare diferențială a impulsurilor (DPCM). Cu această metodă, nu este cuantificată amplitudinea directă a semnalului, ci valorile sale relative. Ca urmare, este posibil să se obțină o scădere a volumului ocupat de date, deoarece mecanismul de predicție a probelor ulterioare ale semnalului original este activat.
Codificare și procesare audio,descris în această lucrare presupune necesitatea efectuării unei conversii analog-digital. Acest proces se realizează folosind un ADC (convertor analog-digital). Fiecare proprietar al unui computer echipat cu o placă de sunet se confruntă cu funcționarea acestui dispozitiv în fiecare zi (în acest caz, are loc procesul invers - primirea unui semnal analog de la un flux digital).
Funcțiile ADC sunt următoarele:
- În limitarea lățimii de bandă. Cu ajutorul filtrelor, componentele semnalului sunt întrerupte, a căror frecvență este mai mare de jumătate din frecvența de eșantionare (motivul a fost descris mai devreme).
- Eșantionarea valorilor amplitudinii la intervale regulate. Ca rezultat, semnalul analogic este reprezentat ca o secvență de biți unici de intensități diferite (eșantionare).
- Înlocuirea valorilor cifrelor primite cu cele mai apropiate valori ale acestora dintr-un set fix (cuantificare).
- Conversia fiecărei valori cuantificate într-un număr condițional al nivelului de cuantificare (fiecare valoare are propriul număr ordinal). Acesta este ultimul pas în digitalizare.
