حل مشکلات کدگذاری اطلاعات صوتی. رمزگذاری و پردازش اطلاعات صوتی محاسبه حجم یک فایل صوتی

حل مشکلات رمزگذاری اطلاعات صوتی.

  1. بخش تئوری

دانش آموزان هنگام حل مسائل بر مفاهیم زیر تکیه می کنند:

نمونه برداری زمانی- فرآیندی که در آن، در هنگام رمزگذاری یک سیگنال صوتی پیوسته، موج صوتی به بخش های زمانی کوچک جداگانه تقسیم می شود و برای هر یک از این بخش ها مقدار دامنه مشخصی تنظیم می شود. هر چه دامنه سیگنال بیشتر باشد، صدا بلندتر است.

عمق صدا (عمق کدگذاری) - تعداد بیت ها در هر کدگذاری صوتی.

تعداد سطوح مختلف حجم با استفاده از فرمول N=2 محاسبه می شودمن ، جایی که من عمق صدا هستم.

فرکانس نمونه برداری- تعداد اندازه گیری سطح سیگنال ورودی در واحد زمان (در هر 1 ثانیه). هر چه میزان نمونه برداری بیشتر باشد، روش دقیق تر است کدگذاری باینری. فرکانس بر حسب هرتز (هرتز) اندازه گیری می شود.

کیفیت کدگذاری باینری مقداری است که با عمق کدگذاری و فرکانس نمونه برداری تعیین می شود.

ثبت عرض- تعداد بیت های موجود در رجیستر آداپتور صوتی. هر چه عمق بیت بزرگتر باشد، خطای هر تبدیل مقدار مجزا کمتر می شود جریان الکتریسیتهبه یک عدد و برگشت. اگر عمق بیت برابر با I باشد، هنگام اندازه گیری سیگنال ورودی 2 می توان به دست آورد.من =N مقادیر مختلف.

  1. بخش عملی تجزیه و تحلیل و حل مسئله.

مشکل 1 . نرخ حجم اطلاعاتفایل صوتی دیجیتال استریو 20 ثانیه با عمق کدگذاری 16 بیت و فرکانس نمونه برداری 10000 هرتز؟ نتیجه را در کیلوبایت، گرد شده به نزدیکترین صدم ارائه دهید.

هنگام حل چنین مشکلاتی باید موارد زیر را به خاطر بسپاریم:

آن مونو - 1 کانال، استریو - 2 کانال

مشکل 2 . اندازه (بر حسب بایت) یک فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن 10 ثانیه با نرخ نمونه برداری 22.05 کیلوهرتز و وضوح 8 بیت است را تعیین کنید.

داده شده:

I = 8 بیت = 1 بایت

t = 10 ثانیه

η = 22.05 کیلوهرتز = 22.05 * 1000 هرتز = 22050 هرتز

I - عمق بیت کارت صدا،

t - زمان پخش فایل های صوتی،

η - فرکانس نمونه برداری

راه حل:

V(Inform.) = I · η ·t

V(Inform.) = 22050 * 10 * 1 = 220500 بایت

پاسخ: V(Inform.) = 220500 بایت

پیدا کردن: V (حجم اطلاعات) -؟


دانش از کوچک تشکیل شده است
دانه های تجربه روزانه
DI. پیساروف

اهداف: کاربرد دانش نظری در عمل.
اهداف درس:
آموزش اصل کدگذاری باینری هنگام دیجیتالی کردن صدا.
مفهوم نمونه برداری زمانی صدا را معرفی کنید.
ایجاد رابطه بین کیفیت رمزگذاری صوتی، عمق رمزگذاری و فرکانس نمونه برداری.
آموزش ارزیابی حجم اطلاعات یک فایل صوتی؛
صدا را با استفاده از کامپیوتر ضبط کنید، آن را در فایل های صوتی با فرمت WAV ذخیره کنید و آن را پخش کنید.

در طول کلاس ها:

I. لحظه سازمانی 1. موسیقی در حال پخش است
2. سخنان معلم:

موضوع درس ما "کدگذاری باینری اطلاعات صوتی" است. امروز با مفهوم نمونه برداری زمانی از صدا آشنا می شویم، رابطه بین کیفیت رمزگذاری صدا، عمق رمزگذاری و فرکانس نمونه برداری را به صورت تجربی برقرار می کنیم، نحوه تخمین اندازه فایل های صوتی، ضبط صدا با استفاده از کامپیوتر، ذخیره آن در فایل های صوتی را یاد می گیریم. در فرمت WAV و پخش آن.

II. به روز رسانی دانش دانش آموزان. سوالات: (پاسخ ها را در فرم شماره 1 بنویسید)

1. انواع وجود اطلاعات را فهرست کنید؟ (اعداد، متن، گرافیک، صدا).
2. کدام کلمه کلیدیآیا می توانید آن را با ویدیو مطابقت دهید؟ (کدگذاری اطلاعات).
3. عمق صوت به چه چیزی گفته می شود؟ (عمق صدا یا عمق رمزگذاری - تعداد بیت های اطلاعات در هر کدگذاری صوتی).
4. صدا می تواند چه سطح حجمی داشته باشد؟ (صدا ممکن است سطح صدای متفاوتی داشته باشد.

5. میزان نمونه گیری چقدر است؟ (فرکانس نمونه برداری تعداد اندازه گیری سطح سیگنال ورودی در واحد زمان (در هر 1 ثانیه) است.
6. فرمول محاسبه حجم فایل صوتی مونو دیجیتال چیست؟
(A=D*T*I).
د - فرکانس نمونه برداری;
T زمان پخش یا ضبط صدا است.
I - ثبت اندازه بیت.
7. فرمول محاسبه حجم فایل صوتی دیجیتال استریو چیست؟
A=2*D*T*I

III. حل مسئله. مسئله شماره 1 (سماکین شماره 88 ص 157 کتاب المسائل شماره 1). فرم شماره 1.

مقدار حافظه برای ذخیره یک فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن دو دقیقه در فرکانس نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز و پسوند 16 بیتی است را تعیین کنید.


IV. یادگیری مطالب جدید.

از اوایل دهه 90 کامپیوترهای شخصیفرصت کار با اطلاعات صوتی را به دست آورد. هر رایانه ای که دارای کارت صدا، میکروفون و بلندگو باشد می تواند اطلاعات صوتی را ضبط، ذخیره و پخش کند.
با استفاده از نرم افزار مخصوص (ویرایشگرهای ضبط) باز می شود فرصت های فراواندر ایجاد، ویرایش و گوش دادن به فایل های صوتی. برنامه های تشخیص گفتار در حال ایجاد هستند و در نتیجه کنترل رایانه با استفاده از صدا ممکن می شود.
شما از درس فیزیک خود می دانید که صوت یک موج مکانیکی با دامنه و فرکانس پیوسته در حال تغییر است (شکل 1). هر چه دامنه بیشتر باشد، صدا بلندتر است و هر چه فرکانس کمتر باشد، تن صدا کمتر می شود. کامپیوتر یک دستگاه دیجیتال است، بنابراین پیوسته است سیگنال صوتیباید به دنباله ای از تکانه های الکتریکی (صفر و یک) تبدیل شود. برای انجام این کار، صفحه ای که موج صوتی بر روی آن به صورت گرافیکی نمایش داده می شود به خطوط افقی و عمودی تقسیم می شود (شکل 2 و شکل 3). خطوط افقی سطوح حجم و خطوط عمودی تعداد اندازه گیری در ثانیه (یک اندازه گیری در ثانیه یک هرتز) یا فرکانس نمونه برداری (Hz) هستند. این روش به شما این امکان را می دهد که یک وابستگی پیوسته را با یک توالی مجزا از سطوح حجمی جایگزین کنید، که به هر یک از آنها مقداری در کد باینری اختصاص داده شده است (شکل 4).

عکس. 1شکل 2 شکل 3شکل 4
تعداد سطوح صدا به عمق صدا بستگی دارد - تعداد بایت هایی که برای رمزگذاری یک سطح استفاده می شود. معمولاً 8 کیلوهرتز و سطح کوانتیزاسیون (طول کد 8 بیتی).
، که در آن N تعداد سطوح صدا و I عمق صدا (بیت) است.

مثال: فرم شماره 3
راه حل:
1) رمزگذاری با فرکانس 5 هرتز - این بدان معنی است که اندازه گیری زیر و بم صدا در 1 ثانیه رخ می دهد. عمق 4 بیت یعنی 16 سطح صدا استفاده می شود.
ما مقادیر زمین را به نزدیکترین سطح پایین تر "گرد" می کنیم. (نتیجه کدگذاری: 1000 1000 1001 O11O 0111)

2) برای محاسبه حجم اطلاعات صدای رمزگذاری شده (A)، یک فرمول ساده استفاده می شود: A = D * i * T، که در آن: D فرکانس نمونه برداری (Hz) است. i - عمق صدا (بیت)؛ T - زمان بازی (ثانیه).
دریافت می کنیم: A = 5 هرتز * 4 بیت * 1 ثانیه = 20 بیت.

V. کار مستقل آموزشی. فرم شماره 5


VI. تکلیف پژوهشی. فرم شماره 6

گروه های شماره 1-5. برقراری رابطه بین کیفیت کدگذاری صوتی باینری و حجم اطلاعات فایل صوتی برای اطلاعات صوتی مطالب مختلف (سخنرانی مونولوگ، گفتار دیالوگ، شعر، آهنگ). رابطه بین حجم اطلاعات فایل و حالت ضبط (مونو، استریو).


پیشرفت کار پژوهشی:

1) فرم شماره 2 را پر کنید.
2) نتایج حاصل از آزمایش را در جدول یادداشت کنید.
3) نتیجه گیری کنید.

VII. جمع بندی کار گروهی
هشتم. مینی پروژه قابلیت های موسیقی و صدا.
افسانه: برنامه: "یک درخت کریسمس در جنگل متولد شد"
SCRN 7
LINE (20,0)-(300,180),2,BF
برای I=l تا 2000
X=280*RND+20 Y=180*RND
C=16*RND
PSET (X,Y),C
بعدی منم
خواب 1
LINE (150,140)-(170,160),6,BF
PSET (110,140)
LINE-(210140)، 10
LINE-(160،110)،10
LINE-(110,140)،10
PAINT (160,120), 10,10
مکان 24.10
چاپ "درخت کریسمس در جنگل متولد شد"
PLAY "ms+80 02 18 caajafcc"
PSET (120,110)
LINE-(200،110)،10
LINE-(160،85)،10
LINE-(120،110)،10
PAINT (160,90),10,10
مکان 24.10
چاپ "او در جنگل بزرگ شد"
پخش "caab->dc4"
PSET (130.85)
LINE-(190.85)،10
LINE-(160،65)،10
LINE-(130.85)، 10
PAINT (160,70),10,10
مکان 24.10
چاپ "لاغرتر در زمستان و تابستان"
PLAY "با PSET (140.65)
LINE-(180.65)، 10
LINE - (160.50)، 10
LINE - PAINT (160.60)، 10.10
مکان 24.10
چاپ "GREEN WAS"
بازی "caajofu"
خواب
متوقف کردن
خلاصه درس نهم

1). نظارت بر سطح تسلط بر مواد برنامه
1. در نرخ نمونه برداری 8 کیلوهرتز، کیفیت سیگنال صوتی نمونه گیری شده مطابق با:

    الف) کیفیت صدای سی دی صوتی؛
    ب) کیفیت پخش رادیویی؛
    ج) کیفیت متوسط
2. فایل های صوتی با چه فرمتی ذخیره می شوند:
    الف) DOC؛
    ب) WAV؛
    ج) BMP.
3. کیفیت رمزگذاری یک سیگنال صوتی پیوسته به موارد زیر بستگی دارد:
    آ) در فرکانس نمونه برداری و عمق رمزگذاری؛
    ب) در عمق رنگ و وضوح مانیتور؛
    اینجا استاندارد بین المللیکد نویسی
4. دو فایل صوتی با سرعت نمونه برداری و عمق کدگذاری یکسان ضبط می شوند. حجم اطلاعات یک فایل ضبط شده در حالت استریو بیشتر از حجم اطلاعات یک فایل ضبط شده در حالت مونو است:
    الف) 4 بار؛
    ب) حجم ها یکسان است.
    ج) 2 بار
2). سنجش دانش و مهارت دانش آموزان.
3). حرف معلم

البته ارزیابی کیفیت صدا تا حد زیادی ذهنی است و به درک ما بستگی دارد. کامپیوتر، درست مانند یک شخص، اطلاعات صوتی را به منظور ذخیره سازی و بازتولید بعدی رمزگذاری می کند. در مورد آن فکر کنید، تفاوت بین اطلاعات صوتی ذخیره شده در حافظه کامپیوتر و حافظه انسان چیست؟ (پاسخ: در انسان فرآیند رمزگذاری صدا با احساسات ارتباط تنگاتنگی دارد).
بنابراین کامپیوتر صدا را ذخیره می کند و شخص موسیقی را ذخیره می کند!!!موسیقی تنها زبانی است که روح با روح صحبت می کند (برتولد اورباخ). می تواند به آسمان بلند شود، حواس را بیدار کند، ذهن را به بند بکشد و ترس را القا کند. هر فردی موسیقی خاص خود را دارد. "سونات مهتاب" چه احساسات یا تداعی هایی را در شما برمی انگیزد؟... نگاه گرم فرد دوست داشتنی، لمس ملایم دست مادر، و حالا ممکن است این صداهای دلربا شما را به یاد درس علوم کامپیوترتان بیاندازد. همه اینها، می بینید، برای کد باینری دیجیتال غیرقابل دسترسی است.

X. تکالیفمسائل شماره 89،91،92 صفحه 157.

گزینه 1

کار آزمایشگاهی

کدگذاری و پردازش اطلاعات صوتی

اهداف:

آموزشی
آموزشی –
در حال توسعه -

پیش رفتن:

    تصميم گرفتن

نام فایل

فرکانس نمونه برداری f

k - عمق صدا

t- زمان بازی

نوع فایل

44.1 کیلوهرتز

16 بیت

1 دقیقه

استریو

1.موج

8 کیلوهرتز

8 بیت

1 دقیقه

مونونوکلئوز

2.wav

16 کیلوهرتز

16 بیت

1 دقیقه

استریو

3.wav

24 کیلوهرتز

16 بیت

1 دقیقه

مونونوکلئوز

4.wav

32 کیلوهرتز

16 بیت

1 دقیقه

استریو

برای وظایف 7-9

5.موج

جدول نیمه تکمیل شده را به معلم خود نشان دهید.

    ویرایشگر صدا را اجرا کنیدگستاخی .

    برش بزنیدصدای فایل ارائه شده به شما تا 1 دقیقه، با برجسته کردن مدت زمان مورد نظر، دستور Edit - Trim را در امتداد لبه ها اجرا کنید.

    تبدیل موج .

    در یک ویرایشگر صدا گستاخی مثلا

    مقایسه کنید

    تحویل دادنبرای تأیید به معلم گزارش دهید.

گزینه 2

کار آزمایشگاهی

"کدگذاری اطلاعات صوتی"

اهداف:

آموزشی- اطمینان از شکل گیری و استفاده دانش آموزان از دانش در مورد رمزگذاری اطلاعات صوتی با استفاده از رایانه و همچنین مهارت در پردازش آن با استفاده از نرم افزار کاربردی.
آموزشی –توجه، دقت، استقلال را پرورش دهید.
در حال توسعه -مهارت در استفاده از نرم افزارهای کاربردی؛ توانایی حل مسائل اطلاعاتی

الزامات سخت افزاری و نرم افزاری: هدفون، فایل های صوتی برای دانش آموزان، ویرایشگر صدا Audacity، برنامه ضبط صدا OC Windows.

پیش رفتن:

    تصميم گرفتنوظایف از جدول زیر

حجم اطلاعات صدا را با استفاده از فرمول V = f *k *t پیدا کنید، جایی که

f - فرکانس نمونه برداری، k - عمق صدا، t - زمان پخش

راه حل مسائل را در قالب جدول ارائه دهید.

در ستون "حجم محاسبه شده فایل صوتی" پاسخ مسائل حل شده را خودتان یادداشت کنید. پاسخ خود را به مگابایت بدهید.

نام فایل

فرکانس نمونه برداری f

k - عمق صدا

t- زمان بازی

نوع فایل

اندازه تخمینی فایل صوتی

اندازه واقعی فایل صوتی

44.1 کیلوهرتز

16 بیت

45 ثانیه

استریو

1.موج

8 کیلوهرتز

8 بیت

45 ثانیه

استریو

2.wav

1 1.025 کیلوهرتز

16 بیت

45 ثانیه

مونونوکلئوز

3.wav

24 کیلوهرتز

    ویرایشگر صدا را اجرا کنیدگستاخی .

    برش بزنیدصدای فایل ارائه شده به شما تا 45 ثانیه، با انتخاب بازه زمانی مورد نظر، دستور Edit - Trim را در امتداد لبه ها اجرا کنید.

    تبدیلفایل ارائه شده به شما در یک فایل با پسوند موج . این فایل را با همین نام ذخیره کنید.

    در یک ویرایشگر صدا گستاخیایجاد افکت برای فایل صوتی ارائه شده به شما. مثلا، 10 ثانیه آخر فایل را محو کنید

    آهنگ استریو را تقسیم کنید و سپس یکی از آهنگ ها را حذف کنید. تبدیل این فایلاز استریو تا مونو این فایل را با نام جدید و پسوند wav ذخیره کنید.

    مقایسه کنیدحجم فایل جدول را با داده ها پر کنید.

    تحویل دادنبرای تأیید به معلم گزارش دهید.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

درس عملی

کار با سیستم صوتی کامپیوتر محاسبه حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده

هدف کار:با سیستم های بلندگوی کامپیوتر آشنا شوید. یاد بگیرید که حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را پیدا کنید.

قادر بودن به:

یک پیکربندی منطقی تجهیزات را مطابق با کار در حال حل انتخاب کنید.

تعیین سازگاری سخت افزار و نرم افزار؛

سخت افزار را ارتقا دهید.

در نتیجه اعدام کار عملیدانش آموز باید دانستن:

عناصر ساختاری اساسی فناوری رایانه؛

لوازم جانبی کامپیوتر؛

دستگاه های جانبی غیر استاندارد

بخش تئوری

تجهیزات صوتی یک عنصر اجباری در هر مجتمع سمعی و بصری است. سیستم صوتی لزوماً شامل منابع صوتی و سیستم های صوتی است. همچنین ممکن است شامل تجهیزاتی برای تقویت، میکس و پردازش سیگنال های صوتی باشد. سیستم صوتی ممکن است شامل عناصری از سیستم های کنفرانس، سیستم های کنگره و سیستم های ضبط باشد.

منابع اطلاعات صوتی می توانند عبارتند از:

· دستگاه های پخش (پخش کننده دی وی دی، تیونر تلویزیون و غیره)؛

· فناوری رایانه(لپ تاپ، سرور رسانه و غیره)؛

· میکروفون های سیمی و رادیویی، کنسول های میکروفون برای سیستم های کنگره، تجهیزات برای ترجمه همزمان.

· سیستم های کنفرانس صوتی و تصویری.

· دستگاه های ورود به سیستم.

برای ضبط و پخش صحیح صدا، سیستم صوتی شامل دستگاه هایی برای تقویت سیگنال، میکس و پردازش است.

پلت فرم صوتی دیجیتالیک ماژول کوچک است که کل کابینت را با دستگاه های مشابه آنالوگ جایگزین می کند و حذف می کند سیستم پیچیدهسوئیچینگ، دارد رابط کاربر پسندتنظیمات و مدیریت، و بسیار ارزان تر از یک راه حل آنالوگ است.

تیونر -یک دستگاه مشترک شخصی که برای ایزوله کردن و از بین بردن یک سیگنال استفاده می شود. تیونر تلویزیون- نوعی تیونر طراحی شده برای دریافت سیگنال تلویزیون در فرمت های پخش مختلف با نمایش در رایانه یا به سادگی روی یک مانیتور جداگانه.

با توجه به طراحی آنها، تیونرهای تلویزیون به دو دسته تقسیم می شوند خارجی(از طریق USB یا بین کامپیوتر و نمایشگر از طریق کابل ویدئو به کامپیوتر متصل می شود) و درونی؛ داخلی(در اسلات ISA یا PCI یا PCI-Express قرار داده می شود).

کارت صدا -تجهیزات کامپیوتری اضافی که امکان پردازش صدا را فراهم می کند. در رایانه‌های مدرن، کارت‌های صدا با یکدیگر ادغام می‌شوند مادربردکدک

فایل های صوتی -فایل های حاوی ضبط دیجیتالی داده های صوتی. دو نوع اصلی فایل صوتی وجود دارد: صدای دیجیتالی شدهو نت موسیقی. فایل های صوتی هستند جزءچند رسانه ای.

فایل های صوتی در فرمت های مختلف وجود دارد:

· MIDI - ضبط آثار موسیقی در قالب دستورات به سینت سایزر. فایل های موسیقی فشرده هستند و صدای انسان را بازتولید نمی کنند.

· WAV - فرمت صوتی جهانی که در آن اطلاعات کاملدر مورد صدای دیجیتالی شده

· نماینده مجلس3 - یک فرمت فشرده سازی صدا با از دست دادن اطلاعات قابل تنظیم، که به شما امکان می دهد بسته به میزان بیت مشخص شده چندین بار فایل ها را فشرده کنید. حتی در بالاترین میزان بیت - 320 کیلوبیت در ثانیه - در مقایسه با سی دی ها، فشرده سازی چهار برابر را فراهم می کند.

· بوزینه.- فرمتی برای فشرده سازی اطلاعات صوتی بدون از دست دادن اطلاعات.

فایل هایی با صدای دیجیتالی -فایل های صوتی که در آنها شکل موج سیگنال پیوسته (آنالوگ) اصلی به عنوان دنباله ای از مقادیر گسسته کوتاه دامنه سیگنال صوتی ثبت می شود که در فواصل زمانی منظم اندازه گیری می شود و فاصله بسیار کمی بین آنها وجود دارد. فرآیند جایگزینی سیگنال پیوسته با دنباله ای از مقادیر آن نامیده می شود نمونه برداری،و این شکل ضبط - کد پالسدو نوع فایل صوتی دیجیتالی وجود دارد: با و بدون سرفصل

فایل های نت نویسی موسیقی- فایل های صوتی که حاوی یک سری دستورات هستند که می گوید کدام نت باید توسط کدام ساز و برای چه مدت در یک نقطه خاص از زمان نواخته شود.

در نظر گرفتن استانداردهای اولیه صوتی چند کاناله.

دالبی استریواستاندارد برای فناوری ضبط صدای فیلم دیجیتال برای سینماها که امکان رمزگذاری روی دو را فراهم می کند آهنگ های صوتیفیلم چهار کانال دارد: چپ، مرکز، راست و عقب. سیگنال خوانده شده از فیلم توسط رمزگشا به یک سیگنال چهار کاناله تبدیل می شود که اثر صدای فراگیر را می دهد. بدون رمزگشا، صدا به صورت استریو دو کاناله معمولی پخش می شود.

Dolby Surround (DSS)- سیستمی که به شما امکان می دهد سه کانال صوتی را از یک سیگنال دو کاناله کدگذاری شده انتخاب کنید: چپ، راست و عقب. سیگنال خوانده شده از فیلم به یک سیگنال سه کاناله رمزگشایی می شود. در غیاب رمزگشا، صدای استریو دو کاناله معمولی تولید می شود.

Dolby Pro-Logic (DPL)- سیستمی که به شما امکان می دهد چهار کانال صوتی را از یک سیگنال دو کاناله کدگذاری شده انتخاب کنید: چپ، مرکز، راست و عقب. این سیستم از یک بلندگوی کانال مرکزی اضافی برای اتصال گفتگو به صفحه استفاده می کند، در حالی که جلوه های صدای فراگیر از طریق کانال های عقب پخش می شود.

DolbyDigitalاستانداردی برای رمزگشایی صدای چند کاناله است که در آن صدا به صورت شش کانال مجزا نشان داده می شود: پنج کانال فراگیر (چپ، راست، مرکز و دو جلو) و یک کانال فرکانس پایین (ساب ووفر). ارائه صدا در اصل دیجیتال بود و محدوده فرکانساز 20 هرتز به 20 کیلوهرتز (در این لحظهمحدوده فرکانس 3 هرتز تا 20 کیلوهرتز برای پنج کانال و 3 هرتز تا 120 کیلوهرتز برای کانال ساب ووفر است. این استانداردامروزه یکی از رایج ترین آنهاست.

DolbiDigital (AC-3)- محبوب ترین فرمت صوتی چند کاناله امروزی که به عنوان استاندارد صدا برای دیسک های ویدئویی DVD پذیرفته شده است. این فرمت کاملا دیجیتالی شامل 6 کانال صوتی مستقل است که از این تعداد 5 کانال با برد کامل (30 تا 20000 هرتز) هستند: سه کانال جلو (چپ، مرکز و راست) و دو کانال عقب، به علاوه یک کانال ساب ووفر با فرکانس پایین (20-120 هرتز) . صدای فونوگرام های ضبط شده در فرمت DolbiDigital با کیفیت صدای بسیار بالا مشخص می شود - اصلاً صدای حامل وجود ندارد (همانطور که به وضوح در کاست های صوتی وجود دارد).

Dolby Surround AC3-- نسخه ساده شده استاندارد DolbyDigital که برای سیستم های سینمای خانگی طراحی شده است. این استاندارد با استاندارد DolbyDigital در کاهش نرخ جریان داده متفاوت است.

DTS (سیستم تئاتر دیجیتال)یک استاندارد صوتی شش کاناله است، اما با کیفیت بسیار بالاتر. نسبت فشرده سازی در اینجا 4:1 است و نرخ داده (بیت) 882 کیلوبیت بر ثانیه (الگوریتم apt-X100) است. به دلیل نرخ فشرده سازی پایین تر و الگوریتم پیشرفته تر، کیفیت صدای کدگذاری شده در DTS بسیار بالاتر از DolbyDigital است، اما استاندارد دوم به دلیل استفاده گسترده از DVD ها رایج تر است.

DolbyProLogic IIتوسعه بیشتر استانداردهای DolbyStereoProLogic، به رمزگشا اجازه می دهد تا صدای استریو معمولی را به شش کانال تجزیه کند.

DolbyProLogicIIxگام بعدی در توسعه استاندارد DolbyProLogic II است. در این حالت، امکان تجزیه صدای استریو به هفت یا هشت کانال وجود دارد. سه حالت رمزگشایی امکان پذیر است:

* فیلم (فیلم) - تکراری از کانال مرکزی یا کانال های عقب.

* بازی (بازی) - سیگنال فقط به "کانال های جدید" ارسال می شود.

* موسیقی (موسیقی).

هیچ یک از حالت ها از اطلاعات کانال های جلو (فقط از مرکز و عقب) استفاده نمی کند.

Dolby Digital EX -گونه ای از استاندارد DolbyProLogicIIx که برای سینماهای خانگی طراحی شده است.

DolbyDigitalSurround EXنسخه نسبتاً جدیدی از استاندارد DolbyDigitalSurround است که به 7 کانال گسترش یافته است. این استاندارد کانال عقب دیگری دارد که اگر صدای اصلی در فرمت 5+1 ضبط شده باشد، کانال مرکزی موجود را کپی می کند. اگر فایل منبع در قالب 6+1 ارائه شود، کانال اضافی تبدیل به یک کانال صدای فراگیر کامل دیگر می شود.

DTS-ES-- این یک آنالوگ کامل از استاندارد DolbyDigital EX است، اما از شرکت DTS. این استاندارد همچنین اجازه می دهد تا صدا در فرمت های 6+1 و 7+1 رمزگذاری شود و صدای 5+1 با کد DTS به ترتیب به هفت یا هشت کانال تجزیه شود.

صدا -اینها ارتعاشات موجی در یک محیط الاستیک هستند. صدا مشخص می شود فرکانس(با اندازه گیری هرتز، 1 هرتز = 1 لرزش در ثانیه، فرد صداهایی را در محدوده 16 هرتز تا 20 کیلوهرتز درک می کند) و دامنه(قدرت صدا، فشار صدا با پاسکال اندازه گیری می شود، حجم صدای درک شده توسط شخص از 20 µPa تا 200 Pa است).

نمونه گیری زمانی -این فرآیندی است که در آن یک موج صوتی به بخش‌های زمانی کوچک جداگانه تقسیم می‌شود، با دامنه خاصی برای هر یک.

فرکانس نمونه بردارینشان می دهد که مقدار لحظه ای سیگنال چند بار در ثانیه اندازه گیری می شود. اگر سیگنال با نرخ نمونه برداری 44 کیلوهرتز دیجیتالی شود، اندازه گیری ها 44000 بار در ثانیه انجام می شود.

تعداد سطوح حجم بیان می شود عمق صدا- تعداد بیت های مورد استفاده برای رمزگذاری یک سطح.

میزان بیت- نرخ انتقال داده مشخص شده در هنگام رمزگذاری. می تواند از 8 تا 320 کیلوبیت بر ثانیه متغیر باشد. هرچه بیت‌های اطلاعات بیشتری در ثانیه ضبط شود، منبع تلفات کمتری تولید می‌شود - فضای بیشتری در حافظه کامپیوتر فایل MP3 اشغال می‌کند. کاهش بیت ریت منجر به بدتر شدن کیفیت صدا و کاهش حجم اطلاعات فایل صوتی می شود.

1 کیلوهرتز = 1000 هرتز

1 مگاهرتز = 1000000 هرتز

تعداد سطوح صدا

جایی که i عمق صدا (بیت) است.

بیایید مثالی از محاسبه حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده یک فایل صوتی مونو در نظر بگیریم.

راه حل.

برای محاسبه حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده از فرمول زیر استفاده می کنیم:

که در آن D فرکانس نمونه برداری، هرتز است. i - عمق صدا، بیت. T - زمان بازی، s.

ما دریافت می کنیم: اطلاعات صوتی صوتی کامپیوتری رمزگذاری شده است

V=5Hz*4bit*1s=20bit

بیایید مثالی از محاسبه حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده یک فایل استریو را در نظر بگیریم.

V= DiNT,

که در آن D فرکانس نمونه برداری، هرتز است. i - عمق صدا، بیت. N - تعداد کانال (1 - مونو، 2 - استریو)؛ T - زمان پخش، s.

بخش عملی

1. ساختار سیستم صوتی رایانه شخصی را در یک نوت بوک دوباره ترسیم کنید و ماژول های اصلی را روی آن علامت بزنید.

2. جدولی را که ماژول های سیستم صوتی کامپیوتر را توصیف می کند پر کنید.

ماژول سیستم صوتی

توضیحات، مشخصات اصلی

ضبط و پخش

آ) فرکانس نمونه برداری . حداکثر فرکانس سیگنال در حال ضبط یا پخش را تعیین می کند. صدای انسان - 6-8 کیلوهرتز. موسیقی با کیفیت پایین - 20-25 کیلوهرتز. صدای با کیفیت بالا - حداقل 44 کیلوهرتز، در حالت ایده آل 48 کیلوهرتز.

ب) نوع و ظرفیت ADC و DAC . عمق بیت سیگنال دیجیتال (8، 16، 18، 20 یا 24 بیت)، محدوده دینامیکی (در دسی بل از 90 dBA) و سطح نویز کوانتیزاسیون را تعیین می کند. ظرفیت ADC و DAC 16 بیتی یا بیشتر، صدایی با کیفیت استودیو را امکان پذیر می کند.

ج) روش رمزگذاری صدا ، یعنی دقت بازتولید صدای اصلی، سطح اعوجاج، کیفیت فشرده سازی سیگنال صوتی؛

د) امکان کار در حالت FullDuplex . آن ها امکان ضبط و پخش همزمان سیگنال صوتی. سه حالت انتقال داده در هر کانالی وجود دارد که جهت انتقال سیگنال را تعیین می کند: سیمپلکس (i)، نیمه دورو (یا z) و دورو (دورو کامل). FullDuplex ).

سینت سایزر

آ) روش سنتز صدا . نه تنها کیفیت صدا، بلکه ترکیب آن را نیز تعیین می کند. یک سیستم صوتی رایانه شخصی می تواند حاوی چندین سینت سایزر باشد. 2 روش برای سنتز صدا وجود دارد:

· سنتز FM(FrequencyModulationSynthesis - مدولاسیون فرکانس) - سینت سایزر در همه ارزان استفاده می شود کارت های صدااوه کیفیت صدای قابل قبولی را ارائه می دهد. چندصدایی 20 صدا است. جلوه های صوتی اجرا نمی شوند.

· سنتز WT(WaveTableSynthesis - جدول سنتز امواج صوتی). صدا با کیفیت بالا تولید می شود، زیرا برای تولید آن از یک جدول ویژه استفاده شده است که شامل نمونه های صوتی از پیش دیجیتالی شده واقعی است. آلات موسیقیو صداهای دیگر چند صدایی - از 20 صدا یا بیشتر?

ب) حافظه . بستگی به مدل کارت صدا داره برای نگهداری وصله ها استفاده می شود. با نصب ماژول های حافظه اضافی (RAM یا ROM) قابل تغییر است. این به شما امکان می دهد تا بانک های اضافی ابزار را بارگیری کنید، که می تواند به طور قابل توجهی صدای فایل های MIDI را برای بهتر و بدتر تغییر دهد.

ج) امکان پردازش سیگنال سخت افزاری برای ایجاد افکت های صوتی . برای ایجاد جلوه های صوتی، ویژه پردازنده افکت . بسته به نوع پردازشگر افکت، می‌توانید تمام کانال‌های صوتی سینتی‌سایزر را به‌طور همزمان پردازش کنید، کانال‌های MIDI جداگانه را پردازش کنید، یا صدای سینتی‌سایزر جداگانه را صدا کنید. پردازنده های عمومی، کانال و جلوه های صوتی).

این پردازنده افکت به شما اجازه حذف می دهد پردازنده مرکزیبار پردازش صوتی سنگین

د) چند صدایی - حداکثر تعداد صداهای ابتدایی که به طور همزمان تولید می شوند. برای هر نوع کارت صدا، مقدار چند صدایی می تواند متفاوت باشد. (20 رای یا بیشتر).

رابط ها

تبادل داده بین سیستم صوتی و سایر دستگاه ها - خارجی و داخلی را فراهم می کند. شامل انواع رابط های زیر است:

آ) رابط سیستم . کارت صدا را می توان از طریق گذرگاه ISA (8 بیتی، توان عملیاتی 2-6 مگابیت بر ثانیه) و از طریق گذرگاه PCI (16 بیت، پهنای باند از 100 تا 260 مگابیت بر ثانیه).

کارت های صدا با رابط ISA امروزه منسوخ شده اند، زیرا آنها اجرای توابع غیر استاندارد برای پردازش و انتقال داده های صوتی را ارائه نمی دهند و دارای پهنای باند کم هستند.

گذرگاه PCI پهنای باند نسبتاً وسیعی دارد و انتقال موازی جریانی از داده های صوتی را فراهم می کند.

ب) رابط MIDI. (MusicalInstrumentDigitalInterface) یک رابط دیجیتال برای آلات موسیقی است. به ابزارهای MIDI اجازه می دهد به یکدیگر متصل شوند، اطلاعات را تبادل کنند و با هم کار کنند.

هیچ پورت MIDI روی خود کارت صدا وجود ندارد، بنابراین اتصال ابزار و دستگاه های MIDI به رایانه شخصی با استفاده از آداپتور MIDI ویژه انجام می شود.

ج) رابط برای اتصال کارت های دختر. سیستم صوتی رایانه شخصی ممکن است یک رابط ویژه برای اتصال کارت های دختر داشته باشد. با نصب برد دختر می توانید پلی فونی سیستم صوتی را افزایش دهید و روش سنتز را به صورت کیفی تغییر دهید. به عنوان مثال، اگر قبلاً فقط از سنتز FM استفاده می شد، می توان سنتز WT را اضافه کرد. برد دختر معمولاً در یک کانکتور 26 پین مخصوص که روی کارت صدا قرار دارد نصب می شود.

د) رابط برای اتصال درایوهای CD-ROM . در کارت صدا موجود است. آنها از طریق یک کانکتور مخصوص روی کارت صدا و یک خروجی ویژه روی درایو CD-ROM با استفاده از یک کابل انعطاف پذیر متصل می شوند. اخیراً، این تنها راه برای اتصال درایو CD-ROM به رایانه بود.

ماژول میکسر کارت صدا تولید می کند:

آ) سوئیچینگ (اتصال/قطع) منابع و گیرنده سیگنال های صوتی؛

ب) مقررات سطح سیگنال های صوتی ورودی و خروجی؛

مخلوط کردن(میکس) چندین سیگنال صوتی و تنظیم سطح سیگنال حاصل.

میکسر توسط نرم افزار کنترل می شود با استفاده از ویندوزیا با استفاده از برنامه های میکسر خاص.

شامل هدفون و اسپیکر آنها مستقیماً سیگنال الکتریکی صوتی را به ارتعاشات صوتی تبدیل می کنند و بنابراین به طور قابل توجهی بر کیفیت صدا تأثیر می گذارند.

سیستم بلندگو

بر اساس تعداد کانال های صوتی سیستم صوتیشاید:

مونوال (1 کانال);

استریوفونیک (2 کانال);

DolbyDigital (6 کانال یا بیشتر).

3. مشکلات را با استفاده از گزینه ها حل کنید.

4. به سوالات امنیتی پاسخ دهید.

انتخاب 1

1. اگر صدای 3 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 5 هرتز و عمق صدا 4 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

گزینه 2

1. اگر 10 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 20 هرتز و عمق صدا 5 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریوی کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. مقدار حافظه برای ذخیره یک فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن 2 دقیقه با نرخ نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت است را تعیین کنید.

گزینه 3

1. اگر صدای 7 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 5 هرتز و عمق صدا 4 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. حجم فایل صوتی 5.25 مگابایت عمق بیت کارت صدا 16. مدت زمان صدای این فایل ضبط شده با فرکانس نمونه برداری 22.05 کیلوهرتز چقدر است؟

گزینه 4

1. اگر 15 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 15 هرتز و عمق صدا 4 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریوی کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. یک دقیقه ضبط یک فایل صوتی دیجیتال 1.3 مگابایت فضای دیسک را اشغال می کند، عمق بیت کارت صدا 8 است. صدا با چه سرعت نمونه برداری ضبط می شود؟

گزینه 5

1. اگر صدای 3 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 5 هرتز و عمق صدا 3 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. زمان پخش یک فایل صوتی 3.5 مگابایتی حاوی ضبط استریو با فرکانس نمونه برداری 44100 هرتز و عرض کد 16 بیت را محاسبه کنید.

گزینه 6

1. اگر 10 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 25 هرتز و عمق صدا 6 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریوی کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. اندازه (بر حسب بایت) یک فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن 10 ثانیه با نرخ نمونه برداری 22.05 کیلوهرتز و وضوح 8 بیت است را تعیین کنید.

13-پ اولهجی گزینه 7

1. اگر صدای 5 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 3 هرتز و عمق صدای 4 بیت = 60 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. اگر 20 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 15 هرتز و عمق صدا 3 بیت = 900 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریوی کدگذاری شده را محاسبه کنید.

گزینه 8

1. مقدار حافظه برای ذخیره فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن دو دقیقه در فرکانس نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت است را تعیین کنید.

2. اگر صدای 12 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 5 هرتز و عمق صدا 4 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

گزینه 9

1. اگر 30 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 15 هرتز و عمق صدا 15 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریو کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. دو دقیقه ضبط یک فایل صوتی دیجیتال 5.1 مگابایت فضای دیسک را اشغال می کند. فرکانس نمونه برداری -- 22050 هرتز. عمق بیت آداپتور صوتی چقدر است؟

گزینه 10

1. اگر صدای 17 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 16 هرتز و عمق صدا 14 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

3. 16 بیت و 8 کیلوهرتز.

گزینه 11

1. اگر 150 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 20 هرتز و عمق صدا 4 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریو کدگذاری شده را محاسبه کنید.

گزینه 12

1. اگر صدای 13 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 8 هرتز و عمق صدا 12 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. زمان پخش فایل صوتی مونو را در صورتی که با کدگذاری 16 بیتی و فرکانس نمونه برداری 32 کیلوهرتز حجم آن 6300 کیلوبایت باشد محاسبه کنید.

گزینه 13

1. اگر 25 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 25 هرتز و عمق صدا 16 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریو کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. اگر 55 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 15 هرتز و عمق صدا 5 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

گزینه 14

1. زمان پخش با کدگذاری 16 بیتی، فرکانس نمونه برداری 32 کیلوهرتز و حجم فایل صوتی مونو 700 کیلوبایت چقدر است.

2. اگر 120 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 15 هرتز و عمق صدا 23 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریو کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. اگر صدای 38 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 15 هرتز و عمق صدا 3 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

گزینه 16

1. اگر 100 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 27 هرتز و عمق صدا 15 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریو کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. حجم فایل صوتی مونوفونیک 10 ثانیه ای را با کدگذاری 16 بیتی و نرخ نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز محاسبه کنید.

گزینه 17

1. اگر صدای 70 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 25 هرتز و عمق صدا 4 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

گزینه 18

1. اگر 215 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 5 کیلوهرتز و عمق صدا 3 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریوی کدگذاری شده را محاسبه کنید.

گزینه 19

1. اگر صدای 34 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 45 هرتز و عمق صدا 7 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2-زمان پخش فایل صوتی مونو در صورتی که با کدگذاری 4 بیتی و فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز حجم آن 350 کیلوبایت باشد را محاسبه کنید.

گزینه 20

1. اگر 126 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 32 هرتز و عمق صدا 6 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریوی رمزگذاری شده را محاسبه کنید.

2. مقدار حافظه ذخیره سازی یک فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن 4 دقیقه در فرکانس نمونه برداری 55 کیلوهرتز و پسوند 32 بیت است را تعیین کنید.

گزینه 21

1. اگر صدای 14 ثانیه گفتار با فرکانس نمونه برداری 13 هرتز و عمق صدا 12 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2. مقدار حافظه آزاد روی دیسک 512 مگابایت، عمق بیت کارت صدا 32. مدت زمان صدای یک فایل صوتی دیجیتال ضبط شده با فرکانس نمونه برداری 66100 هرتز چقدر است.

گزینه 22

1. اگر 25 ثانیه صدا با فرکانس نمونه برداری 15 هرتز و عمق صدا 16 بیت ضبط شده باشد، حجم اطلاعات صدای استریو کدگذاری شده را محاسبه کنید.

2-میزان حافظه برای ذخیره فایل صوتی استریو که زمان پخش آن 2 دقیقه می باشد را در صورتی که مشخص شود فرکانس نمونه برداری 40000 هرتز و عمق کدگذاری صدا 16 بیت است را تعیین کنید.

کنترل سوالات

1. مفاهیم "صدا" و "صدا" را تعریف کنید. سیستم صوتیکامپیوتر"؟

2. وظایف اصلی یک سیستم صوتی رایانه شخصی چیست؟

3. مراحل اصلی در تبدیل A/D و D/A چیست؟

4. از چه روش هایی برای سنتز صدا استفاده می شود؟

5. ماژول میکسر چه وظایفی را انجام می دهد و ویژگی های اصلی آن چیست؟

6. مفاهیم "نمونه گیری زمانی" و "بیت تریت" را تعریف کنید؟

ارسال شده در Allbest.ru

اسناد مشابه

    مطالعه مفهوم صوت، سرعت، طول موج، آستانه شنوایی آن. شرح برنامه های پردازش صدا که به شما امکان ضبط موسیقی، تغییر تایم صدا، زیر و بم، سرعت را می دهد. ویژگی های ویرایشگر صدا، بازسازی کننده و آنالایزر صدا.

    چکیده، اضافه شده در 11/03/2013

    فرمت صوتی فایل wav، نحوه کدگذاری آن است. پیاده سازی قابلیت پخش صدا در محیط برنامه نویسی متلب. تلفیقی نمودار عملکردیبرنامه ها. تست فناوری اطلاعات برای پخش فایل های صوتی.

    کار دوره، اضافه شده در 2016/02/13

    نمایش دیجیتال سیگنال های صوتی دستگاه های خروجی صدا: بلندگو، بلندگو و هدفون. دستگاه های ورودی صدا فرکانس و شدت صدا. دامنه ارتعاشات صدا، قدرت منبع صدا، دامنه ارتعاشات.

    چکیده، اضافه شده در 2011/02/08

    تجزیه و تحلیل فرآیند دیجیتالی شدن وابستگی شدت سیگنال صوتی به زمان. ویژگی های فناوری ایجاد صداهای موسیقی در سینت سایزرهای دیجیتال الکتروموزیکال مدرن. مطالعه اصول اولیه فرمت های صوتی، روش های پردازش صدا.

    کار دوره، اضافه شده در 2011/11/23

    توجه به مبانی پشتیبانی صوتی در رایانه های مدرن و دستگاه های صوتی اصلی. مطالعه قوانین نصب کارت صدا و درایورها، انتخاب بلندگو. شرح مشکلات مربوط به سخت افزار و نرم افزار. الگوریتم پردازش صدا

    کار دوره، اضافه شده در 2014/03/16

    درک محرک های صوتی. فرکانس، دامنه، فاز به عنوان ویژگی های صدا. ارائه و روش های انتقال اطلاعات دیجیتال. ویژگی های نمونه برداری صدا روش های ثبت اطلاعات: بیت به بیت. فشرده سازی؛ ساختار خالی CD-R. ضبط CD-R.

    چکیده، اضافه شده در 11/10/2009

    تولید و ذخیره یک ملودی به عنوان فایل صوتی با فرمت wav. انجام دادن تجزیه و تحلیل فرکانسسیگنال دریافتی وابستگی حجم فایل های wav به عمق بیت رمزگذاری سیگنال. طیف یادداشت های یک فایل wav ضبط شده با عمق بیت معین.

    کارهای آزمایشگاهی، اضافه شده در 2015/03/30

    مدل های کارت صدا، قابلیت های آنها، کیفیت و اندازه صدا. طراحی کارت صدا و اصول عملکرد آنها. روش های تولید صدا مورد استفاده در کارت های صدا. ویژگی های سیستم بازتولید صدای فضایی دالبی دیجیتال.

    چکیده، اضافه شده در 1390/03/13

    مشخصات فنیسیگنال ها در سیستم های پردازش دیجیتال شرح برنامه های پردازش اطلاعات صوتی دیجیتال و سنتز شده، کاهش نویز صدا. پردازش حرفه ایصدا و موج صوتی: فشرده سازی، ضبط، نمونه برداری.

    کار دوره، اضافه شده در 03/01/2013

    تاریخچه کامپیوتری شدن آموزش موسیقی. عملکردکامپیوتر برای سازماندهی تبادل اطلاعات موسیقی. در نظر گرفتن فناوری ها و ابزارهای پردازش اطلاعات صوتی. استفاده از فناوری برای ایجاد صدای سه بعدی موقعیت.

دانش آموزان هنگام حل مسائل بر مفاهیم زیر تکیه می کنند:

نمونه گیری زمانی –فرآیندی که در آن، در هنگام رمزگذاری یک سیگنال صوتی پیوسته، موج صوتی به بخش‌های زمانی کوچک جداگانه تقسیم می‌شود و برای هر یک از چنین بخش‌هایی مقدار دامنه مشخصی تنظیم می‌شود. هر چه دامنه سیگنال بیشتر باشد، صدا بلندتر است.

عمق صدا (عمق رمزگذاری) -تعداد بیت در هر کدگذاری صوتی

سطوح صدا (سطوح سیگنال)- صدا می تواند سطوح مختلف حجم داشته باشد. تعداد سطوح مختلف حجم با استفاده از فرمول محاسبه می شود ن= 2 من جایی کهمن- عمق صدا

فرکانس نمونه برداری -تعداد اندازه گیری سطح سیگنال ورودی در واحد زمان (در هر 1 ثانیه). هر چه نرخ نمونه برداری بیشتر باشد، روش کدگذاری باینری دقیق تر است. فرکانس بر حسب هرتز (هرتز) اندازه گیری می شود. 1 اندازه گیری در هر 1 ثانیه -1 هرتز.

1000 اندازه گیری در 1 ثانیه 1 کیلوهرتز. نرخ نمونه برداری را با حرف نشان می دهیمD. برای رمزگذاری، یکی از سه فرکانس را انتخاب کنید:44.1 کیلوهرتز، 22.05 کیلوهرتز، 11.025 کیلوهرتز.

اعتقاد بر این است که محدوده فرکانس هایی که شخص می شنود از آن است 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز.

کیفیت کدگذاری باینری -مقداری که با عمق کدگذاری و فرکانس نمونه برداری تعیین می شود.

آداپتور صدا (کارت صدا) –دستگاهی که ارتعاشات الکتریکی فرکانس صوت را به عددی تبدیل می کند کد باینریهنگام ورود صدا و برگشت (از یک کد عددی به ارتعاشات الکتریکی) هنگام پخش صدا.


مشخصات آداپتور صوتی:فرکانس نمونه برداری و عمق بیت ثبت).

اندازه ثبت نام -تعداد بیت های موجود در رجیستر آداپتور صوتی هر چه ظرفیت رقم بزرگتر باشد، خطای هر تبدیل مجزای مقدار جریان الکتریکی به عدد کوچکتر است و بالعکس. اگر عمق بیت باشد من، سپس هنگام اندازه گیری سیگنال ورودی 2 می توان به دست آوردمن = ن معانی مختلف

اندازه فایل صوتی مونو دیجیتال (آ) با فرمول اندازه گیری می شود:

آ= D* تی* من/8 ، جایی کهDفرکانس نمونه برداری (هرتز)تی- زمان پخش یا ضبط صدا،منعرض ثبت نام (رزولوشن). طبق این فرمول اندازه بر حسب بایت اندازه گیری می شود.

اندازه فایل صوتی استریو دیجیتال (آ) با فرمول اندازه گیری می شود:

آ=2* D* تی* من/8 ، سیگنال برای دو بلندگو ضبط می شود، زیرا کانال های صوتی چپ و راست به طور جداگانه کدگذاری می شوند.

ارائه جدول 1 برای دانش آموزان مفید است، نشان می دهد که یک دقیقه اطلاعات صوتی رمزگذاری شده چند مگابایت را با نرخ های مختلف نمونه گیری اشغال می کند:

1. اندازه فایل دیجیتال

سطح 3"

1. اندازه (بر حسب بایت) یک فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن 10 ثانیه با نرخ نمونه برداری 22.05 کیلوهرتز و وضوح 8 بیت است را تعیین کنید. فایل فشرده نیست (، صفحه 156، مثال 1)

راه حل:

فرمول محاسبه اندازه (در بایت)فایل صوتی دیجیتال: آ= D* تی* من/8.

برای تبدیل به بایت، مقدار حاصل باید بر 8 بیت تقسیم شود.

22.05 کیلوهرتز = 22.05 * 1000 هرتز = 22050 هرتز

آ= D* تی* من/8 = 22050 x 10 x 8 / 8 = 220500 بایت.

پاسخ: حجم فایل 220500 بایت می باشد.

2. مقدار حافظه برای ذخیره یک فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن دو دقیقه در فرکانس نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت است را تعیین کنید. (، ص 157، شماره 88)

راه حل:

آ= D* تی* من/8. – مقدار حافظه برای ذخیره یک فایل صوتی دیجیتال.

44100 (هرتز) x 120 (s) x 16 (بیت) / 8 (بیت) = 10584000 بایت = 10335.9375 کیلوبایت = 10.094 مگابایت.

پاسخ: ≈ 10 مگابایت

سطح "4"

3. ظرفیت حافظه کاربر 2.6 مگابایت است. ضبط یک فایل صوتی دیجیتال با مدت زمان صدای 1 دقیقه ضروری است. فرکانس نمونه برداری و عمق بیت چقدر باید باشد؟ (، ص 157، شماره 89)

راه حل:

فرمول محاسبه فرکانس نمونه برداری و عمق بیت: D* I =A/T

(ظرفیت حافظه بر حسب بایت) : (زمان صدا بر حسب ثانیه):

2.6 مگابایت = 2726297.6 بایت

D* I =A/T= 2726297.6 بایت: 60 = 45438.3 بایت

D=45438.3 بایت: I

عرض آداپتور می تواند 8 یا 16 بیت باشد. (1 بایت یا 2 بایت). بنابراین فرکانس نمونه برداری می تواند 45438.3 هرتز = 45.4 کیلوهرتز ≈ باشد. 44.1 کیلوهرتز-فرکانس نمونه برداری مشخصه استاندارد، یا 22719.15 هرتز = 22.7 کیلوهرتز ≈ 22.05 کیلوهرتز- نرخ نمونه برداری مشخصه استاندارد

پاسخ:

فرکانس نمونه برداری

ظرفیت آداپتور صوتی

1 گزینه

22.05 کیلوهرتز

16 بیت

گزینه 2

44.1 کیلوهرتز

8 بیت

4. مقدار حافظه آزاد روی دیسک 5.25 مگابایت، عمق بیت کارت صدا 16. مدت زمان صدای فایل صوتی دیجیتال ضبط شده با فرکانس نمونه برداری 22.05 کیلوهرتز چقدر است؟ (، ص 157، شماره 90)


راه حل:

فرمول محاسبه مدت زمان صدا: T=A/D/I

(ظرفیت حافظه بر حسب بایت) : (فرکانس نمونه برداری بر حسب هرتز) : (ظرفیت کارت صدا بر حسب بایت):

5.25 مگابایت = 5505024 بایت

5505024 بایت: 22050 هرتز: 2 بایت = 124.8 ثانیه
پاسخ: 124.8 ثانیه

5. یک دقیقه ضبط یک فایل صوتی دیجیتال 1.3 مگابایت فضای دیسک را اشغال می کند، عمق بیت کارت صدا 8 است. صدا با چه سرعت نمونه برداری ضبط می شود؟ (، ص 157، شماره 91)

راه حل:

فرمول محاسبه نرخ نمونه برداری: D = A/T/I

(ظرفیت حافظه بر حسب بایت) : (زمان ضبط بر حسب ثانیه) : (ظرفیت کارت صدا بر حسب بایت)

1.3 مگابایت = 1363148.8 بایت

1363148.8 بایت: 60:1 = 22719.1 هرتز

پاسخ: 22.05 کیلوهرتز

6. دو دقیقه ضبط یک فایل صوتی دیجیتال 5.1 مگابایت فضای دیسک را اشغال می کند. فرکانس نمونه برداری - 22050 هرتز. عمق بیت آداپتور صوتی چقدر است؟ (، ص 157، شماره 94)

راه حل:

فرمول محاسبه عمق بیت: (ظرفیت حافظه بر حسب بایت): (زمان صدا بر حسب ثانیه): (فرکانس نمونه برداری):

5.1 مگابایت = 5347737.6 بایت

5347737.6 بایت: 120 ثانیه: 22050 هرتز = 2.02 بایت = 16 بیت

جواب: 16 بیت

7. مقدار حافظه آزاد روی دیسک 0.01 گیگابایت، عمق بیت کارت صدا 16. مدت زمان صدای فایل صوتی دیجیتال ضبط شده با فرکانس نمونه برداری 44100 هرتز چقدر است؟ (، ص 157، شماره 95)

راه حل:

فرمول محاسبه مدت زمان صدا T=A/D/I

(ظرفیت حافظه بر حسب بایت) : (فرکانس نمونه برداری بر حسب هرتز) : (ظرفیت کارت صدا بر حسب بایت)

0.01 گیگابایت = 10737418.24 بایت

10737418.24 بایت: 44100: 2 = 121.74 ثانیه = 2.03 دقیقه
پاسخ: 20.3 دقیقه

8. حجم اطلاعات یک فایل صوتی مونو با مدت زمان صدای 1 دقیقه را تخمین بزنید. اگر "عمق" رمزگذاری و فرکانس نمونه گیری سیگنال صوتی به ترتیب برابر باشند:
الف) 16 بیت و 8 کیلوهرتز؛
ب) 16 بیت و 24 کیلوهرتز.

(، ص 76، شماره 2.82)

راه حل:

آ).
16 بیت x 8000 = 128000 بیت = 16000 بایت = 15.625 کیلوبایت بر ثانیه
15.625 KB/s x 60 s = 937.5 KB

ب).
1) حجم اطلاعات یک فایل صوتی به مدت 1 ثانیه برابر است با:
16 بیت x 24000 = 384000 بیت = 48000 بایت = 46.875 کیلوبایت بر ثانیه
2) حجم اطلاعات یک فایل صوتی به مدت 1 دقیقه برابر است با:
46.875 KB/s x 60 s = 2812.5 KB = 2.8 MB

پاسخ: الف) 937.5 کیلوبایت; ب) 2.8 مگابایت

سطح "5"

جدول 1 استفاده شده است

9. برای ذخیره یک فایل صوتی دیجیتال با ضبط صدای باکیفیت چقدر حافظه لازم است به شرطی که زمان پخش آن 3 دقیقه باشد؟ (، ص 157، شماره 92)

راه حل:

کیفیت صدای بالا در فرکانس نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز و عمق بیت آداپتور صوتی 16 به دست می آید.
فرمول محاسبه ظرفیت حافظه: (زمان ضبط بر حسب ثانیه) x (ظرفیت کارت صدا بر حسب بایت) x (فرکانس نمونه برداری):
180 s x 2 x 44100 هرتز = 15876000 بایت = 15.1 مگابایت
پاسخ: 15.1 مگابایت

10. فایل صوتی دیجیتال شامل ضبط صدا با کیفیت پایین (صدا تیره و خفه است). اگر حجم فایل 650 کیلوبایت باشد، مدت زمان آن چقدر است؟ (، ص 157، شماره 93)

راه حل:

پارامترهای زیر برای صدای تیره و خاموش معمولی هستند: فرکانس نمونه برداری - 11.025 کیلوهرتز، عمق بیت آداپتور صوتی - 8 بیت (جدول 1 را ببینید). سپس T=A/D/I. بیایید حجم را به بایت تبدیل کنیم: 650 کیلوبایت = 665600 بایت

Т=665600 بایت/11025 هرتز/1 بایت ≈60.4 ثانیه

پاسخ: مدت زمان صدا 60.5 ثانیه است

راه حل:

حجم اطلاعات یک فایل صوتی به مدت 1 ثانیه برابر است با:
16 بیت x 48000 x 2 = 1536000 بیت = 187.5 کیلوبایت (از زمان استریو در 2 ضرب شده است).

حجم اطلاعات یک فایل صوتی به مدت 1 دقیقه برابر است با:
187.5 کیلوبایت بر ثانیه x 60 ثانیه ≈ 11 مگابایت

پاسخ: 11 مگابایت

پاسخ: الف) 940 کیلوبایت; ب) 2.8 مگابایت.

12. زمان پخش یک فایل صوتی مونو را در صورتی محاسبه کنید که با کدگذاری 16 بیتی و فرکانس نمونه برداری 32 کیلوهرتز، حجم آن برابر با:
الف) 700 کیلوبایت؛
ب) 6300 کیلوبایت

(، ص 76، شماره 2.84)

راه حل:

آ).
1) حجم اطلاعات یک فایل صوتی به مدت 1 ثانیه برابر است با:

700 کیلوبایت: 62.5 کیلوبایت بر ثانیه = 11.2 ثانیه

ب).
1) حجم اطلاعات یک فایل صوتی به مدت 1 ثانیه برابر است با:
16 بیت x 32000 = 512000 بیت = 64000 بایت = 62.5 کیلوبایت بر ثانیه
2) مدت زمان پخش یک فایل صوتی 700 کیلوبایتی مونو:
6300 کیلوبایت: 62.5 کیلوبایت بر ثانیه = 100.8 ثانیه = 1.68 دقیقه

پاسخ: الف) 10 ثانیه; ب) 1.5 دقیقه

13. محاسبه کنید که یک ثانیه ضبط استریو در یک CD چند بایت اطلاعات را اشغال می کند (فرکانس 44032 هرتز، 16 بیت در هر مقدار). یک دقیقه چقدر طول می کشد؟ حداکثر ظرفیت دیسک (با فرض حداکثر مدت زمان 80 دقیقه) چقدر است؟ (، ص 34، تمرین شماره 34)

راه حل:

فرمول محاسبه اندازه حافظه آ= D* تی* من:
(زمان ضبط بر حسب ثانیه) * (ظرفیت کارت صدا بر حسب بایت) * (فرکانس نمونه برداری). 16 بیت -2 بایت.
1) 1s x 2 x 44032 هرتز = 88064 بایت (ضبط سی دی استریو 1 ثانیه)
2) 60 ثانیه x 2 x 44032 هرتز = 5283840 بایت (1 دقیقه ضبط سی دی استریو)
3) 4800s x 2 x 44032 هرتز = 422707200 بایت = 412800 کیلوبایت = 403.125 مگابایت (80 دقیقه)

پاسخ: 88064 بایت (1 ثانیه)، 5283840 بایت (1 دقیقه)، 403.125 مگابایت (80 دقیقه)

2. تعیین کیفیت صدا.

برای تعیین کیفیت صدا باید فرکانس نمونه برداری را بیابید و از جدول شماره 1 استفاده کنید

256 (28) سطح شدت سیگنال - کیفیت صدای پخش رادیویی، با استفاده از 65536 (216) سطح شدت سیگنال - کیفیت صدای CD صوتی. بالاترین کیفیت فرکانس مربوط به موسیقی ضبط شده روی سی دی است. بزرگی سیگنال آنالوگ در این مورد 44100 بار در ثانیه اندازه گیری می شود.

سطح "5"

13. کیفیت صدا (کیفیت پخش رادیویی، کیفیت متوسط، کیفیت سی دی صوتی) را در صورتی که مشخص باشد حجم یک فایل صوتی مونو با مدت زمان صدای 10 ثانیه مشخص می شود. مساوی با:
الف) 940 کیلوبایت؛
ب) 157 کیلوبایت.

(، ص 76، شماره 2.83)

راه حل:

آ).
1) 940 کیلوبایت = 962560 بایت = 7700480 بیت
2) 7700480 بیت: 10 ثانیه = 770048 بیت بر ثانیه
3) 770048 bps: 16 بیت = 48128 هرتز - نرخ نمونه برداری - نزدیک به بالاترین 44.1 کیلوهرتز
پاسخ: کیفیت سی دی صوتی

ب).
1) 157 کیلوبایت = 160768 بایت = 1286144 بیت
2) 1286144 بیت: 10 ثانیه = 128614.4 بیت بر ثانیه
3) 128614.4 bps: 16 بیت = 8038.4 هرتز
پاسخ: کیفیت پخش

جواب: الف) کیفیت سی دی; ب) کیفیت پخش رادیویی.

14. طول فایل صوتی که روی فلاپی دیسک 3.5 اینچی قرار می گیرد را تعیین کنید. لطفاً توجه داشته باشید که 2847 بخش 512 بایتی برای ذخیره داده ها در چنین فلاپی دیسکی اختصاص داده شده است.
الف) با کیفیت صدای پایین: مونو، 8 بیت، 8 کیلوهرتز؛
ب) چه زمانی کیفیت بالاصدا: استریو، 16 بیت، 48 کیلوهرتز.

(، ص 77، شماره 2.85)

راه حل:

آ).

8 بیت x 8000 = 64000 بیت = 8000 بایت = 7.8 کیلوبایت بر ثانیه
3) مدت زمان پخش یک فایل صوتی مونو با حجم 1423.5 کیلوبایت برابر است با:
1423.5 کیلوبایت: 7.8 کیلوبایت بر ثانیه = 182.5 ثانیه ≈ 3 دقیقه

ب).
1) حجم اطلاعات یک فلاپی دیسک برابر است با:
2847 بخش x 512 بایت = 1457664 بایت = 1423.5 کیلوبایت
2) حجم اطلاعات یک فایل صوتی به مدت 1 ثانیه برابر است با:
16 بیت x 48000 x 2 = 1،536،000 بیت = 192،000 بایت = 187.5 کیلوبایت بر ثانیه
3) مدت زمان پخش یک فایل صوتی استریو با حجم 1423.5 کیلوبایت برابر است با:
1423.5 KB: 187.5 KB/s = 7.6 s

پاسخ: الف) 3 دقیقه; ب) 7.6 ثانیه.

3. کدگذاری صوتی باینری.

او هنگام حل مسائل از مطالب نظری زیر استفاده می کند:

به منظور رمزگذاری صدا، سیگنال آنالوگ نشان داده شده در شکل

هواپیما به عمودی و تقسیم می شود خطوط افقی. پارتیشن بندی عمودی نمونه برداری از سیگنال آنالوگ (فرکانس اندازه گیری سیگنال)، پارتیشن بندی افقی است. کوانتیزاسیونبر اساس سطح یعنی هر چه شبکه ریزتر باشد، تقریب صدای آنالوگ با استفاده از اعداد بهتر است. کوانتیزاسیون هشت بیتی برای دیجیتالی کردن گفتار معمولی استفاده می شود ( مکالمه تلفنی) و پخش رادیویی بر روی امواج کوتاه. شانزده بیت - برای دیجیتالی کردن موسیقی و پخش های رادیویی VHF (موج فوق العاده کوتاه).

سطح 3"

15. سیگنال صوتی آنالوگ ابتدا با استفاده از 256 شدت سیگنال (کیفیت صدای پخش) و سپس با استفاده از 65536 شدت سیگنال (کیفیت صدای CD صوتی) نمونه برداری شد. حجم اطلاعات صدای دیجیتالی چند بار با هم تفاوت دارد؟ (، ص 77، شماره 2.86)

راه حل:

طول کد سیگنال آنالوگ با استفاده از 256 سطح شدت سیگنال 8 بیت و با استفاده از 65536 سطح شدت سیگنال 16 بیت است. از آنجایی که طول کد یک سیگنال دو برابر شده است، حجم اطلاعات صدای دیجیتالی شده با ضریب 2 متفاوت است.

پاسخ: 2 بار.

مرحله "4"

16. طبق قضیه نایکویست-کوتلنیکوف، برای اینکه یک سیگنال آنالوگ به طور دقیق از روی نمایش گسسته اش (از نمونه های آن) بازسازی شود، فرکانس نمونه برداری باید حداقل دو برابر حداکثر فرکانس صوتی آن سیگنال باشد.

· نرخ نمونه برداری از صدای قابل درک انسان چقدر باید باشد؟

· کدام یک باید بیشتر باشد: میزان نمونه گیری گفتار یا نرخ نمونه برداری از یک ارکستر سمفونیک؟

هدف: آشنایی دانش آموزان با ویژگی های سخت افزار و نرم افزار کار با صدا. انواع فعالیت ها: جذب دانش از درس فیزیک (یا کار با کتاب های مرجع). (، ص ??، تکلیف 2)

راه حل:

اعتقاد بر این است که محدوده فرکانس هایی که انسان می شنود از 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز است. بنابراین، با توجه به قضیه نایکیست-کوتلنیکوف، برای اینکه یک سیگنال آنالوگ به طور دقیق از نمایش گسسته آن (از نمونه های آن) بازسازی شود، نرخ نمونه برداری باید حداقل دو برابر حداکثر فرکانس صوتی آن سیگنال باشد. حداکثر فرکانس صدایی که یک فرد می تواند بشنود 20 کیلوهرتز است که به این معنی است که دستگاهرا و نرم افزارباید نرخ نمونه برداری حداقل 40 کیلوهرتز یا دقیق تر 44.1 کیلوهرتز ارائه دهد. پردازش کامپیوتری صدای یک ارکستر سمفونیک به نرخ نمونه برداری بالاتری نسبت به پردازش گفتار نیاز دارد، زیرا محدوده فرکانس در مورد ارکستر سمفونیک بسیار بزرگتر است.

پاسخ: کمتر از 40 کیلوهرتز، فرکانس نمونه برداری ارکستر سمفونیک بیشتر است.

سطح "5"

17. شکل صدای 1 ثانیه گفتار ضبط شده توسط ضبط را نشان می دهد. آن را در کد دیجیتال باینری با فرکانس 10 هرتز و طول کد 3 بیت رمزگذاری کنید. (، ص ??، تکلیف 1)

راه حل:

رمزگذاری در 10 هرتز به این معنی است که باید گام را 10 بار در ثانیه اندازه گیری کنیم. بیایید لحظات مساوی از زمان را انتخاب کنیم:

طول کد 3 بیتی به معنای 23 = 8 سطح کوانتیزاسیون است. یعنی به عنوان یک کد عددی برای زیر و بم صدا در هر لحظه انتخاب شده در زمان، می‌توانیم یکی از ترکیب‌های زیر را تنظیم کنیم: 000، 001، 010، 011، 100، 101، 110، 111. تنها 8 مورد وجود دارد. بنابراین، زیر و بمی صدا را می توان در 8 "سطح" اندازه گیری کرد:

ما مقادیر زمین را به نزدیکترین سطح پایین تر "گرد" می کنیم:

استفاده كردن این روشبا رمزگذاری، نتیجه زیر را دریافت می کنیم (فضاها برای سهولت درک گنجانده شده است): 100 100 000 011 111 010 011 100 010 110.

توجه داشته باشید. توصیه می‌شود توجه دانش‌آموزان را به این موضوع جلب کنید که کد چقدر نادرست تغییر دامنه را نشان می‌دهد. یعنی نرخ نمونه برداری 10 هرتز و سطح کوانتیزاسیون 23 (3 بیت) خیلی کم است. به طور معمول، برای صدا (صدا)، فرکانس نمونه برداری 8 کیلوهرتز، یعنی 8000 بار در ثانیه، و سطح کوانتیزاسیون 28 (کد 8 بیتی) انتخاب می شود.

پاسخ: 100 100 000 011 111 010 011 010 010 100.

18. توضیح دهید که چرا سطح کوانتیزاسیون، همراه با فرکانس نمونه برداری، ویژگی های اصلی نمایش صدا در کامپیوتر است. اهداف:برای ادغام درک دانش آموزان از مفاهیم "دقت نمایش داده ها"، "خطای اندازه گیری"، "خطای نمایش"؛ کدگذاری باینری و طول کد را با دانش آموزان مرور کنید. نوع فعالیت: کار با تعاریف مفاهیم. (، ص ??، تکلیف 3)

راه حل:

در هندسه، فیزیک و فناوری، مفهوم "دقت اندازه گیری" وجود دارد که ارتباط نزدیکی با مفهوم "خطای اندازه گیری" دارد. اما یک مفهوم نیز وجود دارد "دقت نمایش".مثلاً در مورد قد شخص می توان گفت: الف) حدود. 2 متر، ب) کمی بیشتر از 1.7 متر، ج) برابر با 1 متر و 72 سانتی متر، د) برابر با 1 متر و 71 سانتی متر و 8 میلی متر. یعنی می توان از 1، 2، 3 یا 4 رقم برای نشان دادن ارتفاع اندازه گیری شده استفاده کرد.
در مورد رمزگذاری باینری هم همینطور است. اگر فقط از 2 بیت برای ضبط زیر و بم صدا در یک لحظه خاص در زمان استفاده شود، حتی اگر اندازه‌گیری‌ها دقیق باشند، تنها 4 سطح می‌تواند منتقل شود: کم (00)، زیر متوسط ​​(01)، بالاتر از متوسط ​​( 10)، بالا (11). اگر از 1 بایت استفاده می کنید، می توانید 256 سطح را انتقال دهید. چگونه سطح کوانتیزاسیون بالاتر، یا، که همان است هر چه بیت های بیشتری برای ثبت مقدار اندازه گیری شده اختصاص داده شود، این مقدار با دقت بیشتری منتقل می شود.

توجه داشته باشید. لازم به ذکر است که ابزار اندازه گیری باید سطح کوانتیزاسیون انتخابی را نیز پشتیبانی کند (نشان دادن طول اندازه گیری شده با خط کش با تقسیمات دسی متری با دقت میلی متر هیچ فایده ای ندارد).

پاسخ: هر چه سطح کوانتیزاسیون بالاتر باشد، صدا با دقت بیشتری منتقل می شود.

ادبیات:

[ 1] علوم کامپیوتر. کتاب کارگاه مسائل در 2 جلد / ویرایش. ،: جلد 1. – آزمایشگاه دانش پایه، 1378 – 304 ص: ill.

کارگاه آموزشی علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات. آموزشبرای مؤسسات آموزشی / , . - م.: بینوم. آزمایشگاه دانش، 1381. 400 ص: ill.

انفورماتیک در مدرسه: ضمیمه مجله "انفورماتیک و آموزش". شماره 4 - 2003. - م.: آموزش و انفورماتیک، 1382. - 96 ص: ill.

و غیره. فرهنگ اطلاعاتی: اطلاعات oding. مدل های اطلاعاتی. پایه های 9-10: کتاب درسی برای موسسات آموزش عمومی. - ویرایش دوم - م.: بوستارد، 1996. - 208 ص: بیمار.

سنوکوسوف در مورد علوم کامپیوتر برای دانش آموزان. - اکاترینبورگ: U-Factoria، 2003. - 346. p54-56.