IV. Кодирование звуковой информации

Методы работы со звуковой информацией пришли в вычислительную технику наиболее поздно. В итоге они далеки от стандартизации. Отдельные компании разработали свои корпоративные стандарты, однако можно выделить два основных подхода:

• Метод частотной модуляции (метод FM — Frequency Modulation) основан на разложении сигнала в виде суперпозиции элементарных гармоник с разными фазами, частотами и амплитудами. В природе звуковые сигналы имеют непрерывный спектр. Их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняют специальные устройства – аналого-цифровые преобразователи (АЦП). При воспроизведении происходит обратное преобразование – цифроаналоговое (ЦАП). Конструктивно АЦП и ЦАП находятся в звуковой карте компьютера. При таких преобразованиях неизбежны потери информации, связанные с методом кодирования. Метод компактен, но качество звучания не очень высокое и соответствует качеству звучания простейших электромузыкальных инструментов.

• Метод таблично-волнового синтеза (Wave-Table) заключается в том, что образцы звуков для множества различных музыкальных инструментов (сэмплы) хранятся в особых таблицах. Числовые коды выражают тип инструмента, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения и другие особенности. Затем при моделировании звуковой информации эти образцы смешиваются. Качество звука, полученное в результате синтеза, приближается к качеству звучания реальных музыкальных инструментов.

При оцифровке звукового сигнала (моно) расчет количества памяти, выделяемого под звук длительностью t секунд и частотой дискретизации v, производят по формуле:

Память (в битах) = t*v*n,

где n –глубина звука.

Общее количество уровней звука K в этом случае вычисляют по формуле:

K=2ⁿ.

При оцифровке звукового сигнала (стерео) расчет количества памяти, выделяемого под звук длительностью t секунд и частотой дискретизации v, производят по формуле:

Память (в битах) = 2*t*v*n.