ЛР 1

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Факультет информационных технологий и управления

Кафедра вычислительных методов и программирования

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №1

Студент

Проверил Федосеев Д. С.

Минск 2022

Цель: с помощью программы Audacity выполнить сравнительный анализ музыкальных композиций, провести субъективный анализ и сделать выводы.

Краткие теоретические сведения

Звук, который мы слышим и который представляет собой изменения давления в воздушной среде, является непрерывным или аналоговым процессом.

Каждый носитель обладает свойством вносить свои изменения в сделанную на нем запись. Такие изменения возникают как под воздействием внешних факторов (влияния окружающей среды или контакта с воспроизводящим устройством), так и в силу физических свойств самого носителя. Поскольку запись аналоговая, т.е. содержит в себе бесчисленное множество значений исходного сигнала, то малейшие изменения характеристик носителя приводят к пагубным и необратимым последствиям — в записанном материале появляются искажения, т.е. воспроизведённая звуковая программа с течением времени будет все больше и больше отличаться от её оригинального звучания.

Справиться со всеми вышеперечисленными недостатками помогает преобразование аналогового звукового сигнала в цифровую форму. Преобразование звукового сигнала в цифровую форму заключается в измерении мгновенных значений его амплитуды через равные промежутки времени и представлении полученных значений, называемых отсчётами, в виде последовательности чисел. Такая процедура называется аналого-цифровым преобразованием, а устройство для её реализации — аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

Процесс преобразования непрерывного аналогового сигнала в последовательность его мгновенных значений (выборок) называется дискретизацией. Определение численного значения величины выборки (отсчёта) называется квантованием. Для этого весь диапазон возможных изменений амплитуды преобразуемого сигнала делится на множество уровней квантования, количество которых определяется разрядностью используемого при этом двоичного числа. Чем больше число разрядов квантования, тем 35 меньше расстояние между уровнями квантования (шаг квантования) и тем выше получается точность преобразования. В процессе квантования за величину выборки (отсчёт) принимается номер ближайшего уровня квантования. Скорость следования отсчётов в секунду называется частотой дискретизации, а время между двумя соседними отсчётами — периодом дискретизации.

Наиболее распространённой частотой дискретизации является 44,1 кГц. Именно такая частота принята исторически для того, чтобы можно было синхронизовать эту частоту с частотой кадров по телевидению или кино.

Выполнение работы

Для выполнения работы была использована программа WavePad Sound Editor.

Рисунок 1 – Волноформа файла 1.wav (230 МБ)

Рисунок 2 – Волноформа файла 2.wav (40 МБ)

В втором файле звук более громкий, насыщенный и резкий, в первом файле он менее громкий. Во втором файле звук более качественный. Сходства в аудиодорожках наблюдаются в резких внезапных переходах.

Была выбрана 0:00:36:788 секунда, так как здесь наблюдаются наибольшие различия между первым и вторым файлами.

Наибольшая частота – 13058 Hz

Рисунок 3 – Частотный анализ файла 1.wav (230 МБ) (0:00:36:788)

Наибольшая частота – 20847 Hz

Рисунок 4 – Частотный анализ файла 2.wav (40 МБ) (0:00:36:788)

Можно сделать вывод о том, что волны первого файла намного короче волн второго файла, значит у второго файла более громкий звук. Также наиболее резкий переход наблюдается во втором файле.

Вывод: научились работать со звуковой программой WavePad Sound Editor, проводить субъективный и объективный анализ.