Question

Опишите процесс дискретизации звука.

Answer 1

Во время кодирования непрерывного звукового сигнала ,

Звукова волна разбивается на маленькие временные участки, для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Чем больше амплитуда, тем громче звук

Answer 2

Дискретизация звука — это процесс преобразования непрерывного аналогового аудиосигнала в цифровой формат, состоящий из дискретных значений. Этот процесс играет ключевую роль в цифровой обработке звука, хранении, передаче и воспроизведении аудиоданных. Дискретизация производится с использованием аналого-цифрового преобразования (АЦП).

Ниже приведены основные шаги процесса дискретизации звука:

1. Выбор частоты дискретизации (sample rate): Частота дискретизации определяет, сколько раз в секунду будет измеряться амплитуда звукового сигнала для его преобразования в цифровую форму. Единицей измерения является герц (Гц). Стандартные частоты дискретизации, используемые в аудио, включают 44.1 кГц (используется в аудио-CD), 48 кГц (используется в профессиональных аудиоформатах), 96 кГц и другие.

2. Измерение амплитуды сигнала (sample amplitude): В каждый момент времени звуковой сигнал аналогового звука измеряется и фиксируется в виде дискретного значения. Эти значения представляют собой числа, которые могут быть представлены в битовом формате (например, 16 бит, 24 бита и т. д.). Чем больше бит используется для представления каждого отдельного измерения, тем выше точность и динамический диапазон цифрового звука.

3. Квантование (quantization): Квантование происходит после измерения амплитуды сигнала и представляет собой округление этого значения до ближайшего дискретного числа, которое может быть представлено с определенной точностью. Это приводит к потере некоторой информации, что называется квантованием шума, и влияет на общее качество звука. Чем больше бит используется для квантования, тем меньше потеря качества.

4. Формирование потока дискретных значений (bitstream): После квантования каждое измеренное значение преобразуется в цифровую форму и формирует поток дискретных значений, который представляет аудиосигнал в цифровом виде. Этот поток может быть записан в файл для хранения или передан через сеть для передачи.

5. Восстановление аналогового сигнала (опционально): Если необходимо воспроизвести звук, цифровой сигнал проходит через процесс цифро-аналогового преобразования (ЦАП), который преобразует дискретные значения обратно в непрерывный аналоговый сигнал. Этот сигнал может быть передан на динамики или наушники для воспроизведения звука.

Процесс дискретизации звука является важным этапом в создании и обработке цифровых аудиоданных и существенно влияет на качество звука, а также эффективность хранения и передачи аудиоинформации.