Аналоговые сигналы

Звук (речь и музыка) и видеоизображения являются аналоговыми сигналами и в видео- и ауди- магнитофонах записываются на магнитную ленту в своей естественной (непрерывной) форме. В памяти компьютера информация записывается в виде кодовых комбинаций, состоящих из сочетания 0 и 1. Поэтому главной проблемой в технологии мультимедиа является преобразование аналогового сигнала в последовательность кодовых комбинаций и обратное преобразование кодовых комбинаций в звук и видеоизображения. В настоящее время эти преобразования выполнимы с помощью микропроцессорной техники.

Звуковая среда

Прямое и обратное преобразование звука выполняет устройство, называемое аудиоадаптером или Sound Blaster, как назвала это устройство фирма Creative Labs. Аудиоадаптер представляет собой микропроцессорную плату, которая подключается к шине компьютера. К аудиоадаптеру подключают звуковые колонки, осуществляющие стереофоническое звучание. Источниками аналоговой звуковой информации являются магнитофон или микрофон, а на компакт-диске CD-ROM информация уже записана в цифровой форме.

Для оперирования со звуком высокого качества в современном аудиоадаптере выбирают очень большое число уровней квантования сигнала. Так, при длине кодового слова в 16 элементов (два байта) сигнал можно квантовать на 216 = 65536 уровней. Такие аудиоадаптеры называют 16-разрядными. Звуковая информация записывается на CD-ROM также 16-разрядными комбинациями.

Что касается частоты дискретизации сигнала (частоты отсчетов), то для получения звука высокого качества она принята равной 44,1 кГц.

Все преобразования звука и его воспроизведение компьютером соответствует международному стандарту для программных и аппаратных средств, касающихся музыки, Musical Instrument Digital Interface (MIDI), а сочетание аппаратных средств мультимедиа с программным обеспечением компьютера осуществляется программой Media Control Interface (MCI).

В современном компьютере появилась возможность осуществлять синтез звуковых сигналов с помощью таблицы звуков (Wave Table). В аудиоадаптер добавляется модуль типа постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) с записанными в него образцами звучания настоящих музыкальных инструментов (американцы назвали их samples – выборки). В файлах формата .MID записывается программа воспроизведения музыки - набор музыкальных команд. В каждой команде записана нота и ссылка на музыкальный инструмент, исполняющий эту ноту. Образцы звучания отдельных инструментов оркестра хранятся в памяти звуковой карты. Процессор модуля Wave Table под управлением специальной программы может по одному тону воспроизводить все остальные звуки данного инструмента. Для электронных синтезаторов обычно указывается число одновременно звучащих инструментов.

В цифровой форме объем звуковой информации по отношению к аналоговой форме увеличивается во много раз. Мы это показали на примере увеличения ширины спектра. Вот почему важное место в саундбластере занимает устройство, производящее сжатие звуковой информации. Представьте себе, что только после сжатия 4х минутная песня требует в памяти компьютера объема 4 Мбайт.