9. Звуковое оборудование и программы.

Аудиоадаптер (звуковая карта, SoundBlaster). Конструктивно аудиоадаптер выглядит как обычная печатная плата с набором радиокомпонентов. Она вставляется в разъем расширения (слот) материнской платы компьютера и соединяется с приводом CD/DVD-ROM двумя кабелями. На плате аудиоадаптера обычно имеется множество переключателей

Динамический микрофон и звуковые колонки (аудиосистемы). Колонки могут быть пассивными (без встроенных усилителей) и активными (с встроенными усилителями).

Sound Forge. В ней предусмотрено большое число различных звуковых эффектов. Их можно применять как для помещения записанного звука в «искусственную акустику» и «улучшения» его звучания, так и для изменения «до неузнаваемости».

Cool Edit Pro. Основные возможности: редактирование и сведение аудио на 128 дорожках, 45 встроенных DSP-эффектов, включая инструменты для мастеринга, анализа и реставрации аудио, 32-битная обработка, поддержка аудио с параметрами 24 бит / 192 КГц, мощный инструментарии для работы с петлями (loops), поддержка DirectX, а также управление SMPTE/MTC, поддержка работы с видео и MIDI и прочее.

10. Как величина потока данных связана с качеством звуко- и видеозаписи?

Битрейт – максимальное количество бит, которое можно передать в единицу времени. Величина потока данных, передаваемого в реальном времени (минимальный размер канала, который сможет пропустить этот поток без задержек). Частный случай — битрейт сжатого звука или видео.

Чем выше битрейт – тем выше качество и, соответсвенно, больше размер файла.

11. Как называется погрешность, на величину которой модель непрерывного сигнала отличается от дискретной модели? От чего зависит эта погрешность? Как правильно выбрать частоту дискретизации периодиче­ского сигнала?

Квантование значений сигнала привносит в спектр сигнала дополнительную помеху, называемую шумом квантования или шумом дробления . Шумом (ошибкой) квантования называют сигнал, составляющий разницу между восстановленным цифровым и исходным аудио сигналами. Эта разница образуется в результате округления измеренных значений сигнала. При этом выполняется следующая закономерность: чем выше разрядность квантования, тем ниже уровень шума квантования (поскольку тем на меньшее значение требуется округлять каждое измеренное значение сигнала). Природа шума квантования такова, что ширина спектральной области, в которой он простирается, пропорциональна значению частоты дискретизации. При этом при фиксированной разрядности квантования, общая энергия шума квантования остается постоянной. А это значит, что чем выше частота дискретизации, тем в более широкой спектральной области простирается шум квантования и, соответственно, тем ниже его мощность в некоторой фиксированной интересующей нас полосе спектра, например, в полосе слышимых частот. Этот факт имеет большое практическое значение.

Преобразование аналогового сигнала в цифровой состоит из двух этапов: дискретизации по времени и квантования по амплитуде. Дискретизация по времени означает, что сигнал представляется рядом отсчетов (сэмплов), взятых через равные промежутки времени. Например, когда мы говорим, что частота дискретизации 44,1 кГц, то это значит, что сигнал измеряется 44 100 раз в течение одной секунды.

Основной вопрос на первом этапе преобразования аналогового сигнала в цифровой (оцифровки) состоит в выборе частоты дискретизации аналогового сигнала. Чем больше частота, тем точнее соответствует цифровой сигнал аналоговому. Однако пропорционально увеличению частоты возрастают:

• Интенсивность потока цифровых данных, а пропускные возможности интерфейсов не безграничны, особенно если записывается/воспроизводится одновременно несколько каналов;

• Вычислительная нагрузка на цифровые процессоры, а их вычислительные возможности также ограничены;

• Увеличивается необходимой объем памяти, для хранения цифрового сигнала.

Очевидно, что необходим компромисс. От выбора частоты дискретизации зависит частотный диапазон полученного цифрового звука и максимальная частота аналогового сигнала, правильно представлена в цифровом. Считается, что человек слышит частоты в диапазоне от 20 до 20 000 Гц. Согласно известной теореме Найквиста, для того, чтобы аналоговый (непрерывный по времени) сигнал можно было точно восстановить по его отсчетам, частота дискретизации должна быть как минимум вдвое больше максимальной звуковой частоты.

Звуковая частота, равная половине частоты дискретизации, называется частотой Найквиста и является максимальной частотой, которую данная цифровая система может правильно сохранить и воспроизвести. Таким образом, если реальный аналоговый сигнал, который мы собираемся преобразовать в цифровую форму, содержит частотные компоненты от 0 до 20 кГц, то частота дискретизации такого сигнала должна быть не менее 40 кГц. Сегодня самыми распространенными частотами дискретизации являютcя 44,1 кГц (CD) и 48 кГц (DAT).