Kuweka msimbo na usindikaji wa uwasilishaji wa habari ya sauti. Usimbaji na usindikaji wa taarifa za sauti Uwasilishaji wa usimbaji wa sauti

Uwekaji msimbo wa maelezo ya picha. Hapana. Maswali. 1. Huu ni utaftaji wa anga. 2. Azimio la skrini katika hali ya graphics imedhamiriwa na wingi. 3. Ukurasa wa kumbukumbu ya video ni baiti 16,000. Onyesho hufanya kazi katika hali ya pikseli 320x400. Je! ni rangi ngapi kwenye palette? 4. Tambua kina cha rangi katika hali ya picha, ambayo palette ina rangi 256. 5. Mchoro wa rangi 256 una baiti 120 za habari. Je, ina pointi ngapi? 6. Amua idadi ya rangi katika palette kwa kina cha rangi ya bits 16. 7. Picha nyeusi na nyeupe ya raster ina ukubwa wa pikseli 10 X 10. Je, picha hii itachukua kumbukumbu kiasi gani? 8. Rangi (iliyo na palette ya rangi 256) picha ya raster ina ukubwa wa pikseli 10 X 10. Je, picha hii itachukua kumbukumbu kiasi gani? 9. Katika mchakato wa kubadilisha picha ya mchoro wa raster, idadi ya rangi ilipungua kutoka 65536 hadi 16. Je, kiasi cha kumbukumbu kinapungua mara ngapi?


Sauti ni nini? Kutumia kipaza sauti, sauti inabadilishwa kuwa kinachojulikana kama ishara ya umeme ya analog. sound_high_low.swf sound_quiet_aloud.swf Mawimbi ya analogi ni mabadiliko ya kiholela katika thamani fulani ndani ya masafa fulani. Sauti ni mitetemo ya kati (hewa, maji) ambayo hutambulika na sikio la mwanadamu.


Uwekaji Dijiti Uwekaji wa mawimbi ya kidijitali ni ubadilishaji wa mawimbi ya analogi kuwa msimbo dijitali.


Sampuli 0 T 2T2T 0 T 2T2T Sampuli ya wakati wa sauti ni mchakato ambao, wakati wa encoding ya ishara ya sauti inayoendelea, wimbi la sauti linagawanywa katika sehemu tofauti za muda, na kwa kila sehemu hiyo thamani fulani ya amplitude imewekwa. Ukubwa wa amplitude ya ishara, sauti kubwa zaidi. Ishara ya Analogi Ishara ya dijiti


Mzunguko wa sampuli Ubora wa sauti ya digital inategemea idadi ya vipimo vya kiwango cha sauti ya sauti kwa kitengo cha muda, yaani, mzunguko wa sampuli. Vipimo zaidi vinachukuliwa kwa sekunde 1 (ya juu ya mzunguko wa sampuli), kwa usahihi zaidi "ngazi" ya ishara ya sauti ya digital inafuata mkondo wa ishara ya analog. Kiwango cha sampuli za sauti ni idadi ya vipimo vya sauti kwa sekunde. Inapimwa kwa Hz.


Viwango vya sampuli Viwango vinavyotumika sana vya usimbaji sauti kwenye kompyuta ni 8 kHz (ubora duni, lakini wa kutosha kwa utambuzi wa usemi), 11 kHz, 22 kHz, 44.1 kHz (CD za sauti), 48 kHz (sinema za DVD), 96 kHz na 192 kHz (sauti ya ubora wa juu katika muundo wa sauti ya DVD).


Kina cha usimbaji wa sauti Wakati wa mchakato wa sampuli, nafasi ndogo hutengwa kwa ajili ya kuhifadhi sampuli moja kwenye kumbukumbu. Wacha tufikirie kuwa bits 3 zimetengwa kwa sampuli moja. Katika kesi hii, kanuni ya kila sampuli ni integer kutoka 0 hadi 7. Upeo mzima wa maadili ya ishara iwezekanavyo, kutoka 0 hadi upeo unaoruhusiwa, umegawanywa katika bendi 8, ambayo kila mmoja hupewa nambari (msimbo). Sampuli zote zinazoanguka kwenye bendi moja zina msimbo sawa. Hiyo. Wakati wa kusimba sauti, sampuli hufanywa na upotezaji wa habari


Kina cha usimbaji wa sauti Ikiwa kina cha usimbaji kinajulikana, basi idadi ya viwango vya sauti ya dijiti (kiwango cha sampuli) inaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula. N = 2 I Kadi za sauti za bei nafuu zina kina kidogo, kisasa zaidi ni bits 24, ambayo inaruhusu matumizi ya 2 24 = viwango tofauti. Kina (kina kidogo) cha usimbaji wa sauti ni idadi ya biti ambazo zimetengwa kwa kipimo kimoja cha sauti. Kubadilisha thamani ya ishara iliyopimwa kuwa nambari inaitwa sampuli ya kiwango. Operesheni hii inafanywa na kibadilishaji cha analog-to-digital (ADC) cha kadi ya sauti.


Fomati za faili za mchoro WAV (umbizo la sauti ya Waveform), mara nyingi haijafinyizwa (ukubwa!) MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3, ukandamizaji uliopotea) WMA (Windows Media Audio, utiririshaji wa sauti, ukandamizaji) OGG (Ogg Vorbis, umbizo wazi, mbano na hasara ) Kwa kutumia uwekaji tarakimu, unaweza kusimba sauti yoyote ambayo maikrofoni inapokea (sauti ya binadamu, kelele za kuteleza, n.k.). Hata hivyo, njia hii pia ina hasara: wakati wa digitizing sauti, daima kuna kupoteza habari (kutokana na sampuli); Faili za sauti huwa na ukubwa mkubwa, kwa hivyo miundo ya kisasa zaidi hutumia mbano.


MIDI ya usimbaji wa ala (Kiolesura cha Dijiti cha Ala ya Muziki) - kiolesura cha dijiti cha ala za muziki (*.faili za MID) huzalisha tena sauti ya ala kwa usahihi bila kupoteza ubora. Muundo wa MIDI huhifadhi noti (lazima, muda) ala ya muziki (128 melodic na ala 47 za midundo zinaweza kutumika) vigezo vya sauti (kiasi, timbre) sauti ya vituo vingi (polyphony) Sauti ya binadamu haiwezi kusimba kibodi ya MIDI.




Kazi ya 1 Rekodi ya sauti ya njia moja (mono) inafanywa kwa mzunguko wa sampuli ya 16 kHz na kina cha usimbaji cha biti 24. Kurekodi huchukua dakika 1, matokeo yake yameandikwa kwa faili, ukandamizaji wa data haufanyiki. Ni ipi kati ya nambari zifuatazo iliyo karibu na saizi ya faili inayosababishwa, iliyoonyeshwa kwa megabytes? 1) 0.2 2) 2 3) 34) 4 Suluhisho: 16 kHz = Hz; V = M*i*t V = * 24 *60 = bit 2.7 MB Thamani ya karibu zaidi 3 MB Jibu: 3)


Kazi ya 2 Kiasi cha faili ya sauti ni 5.25 MB, kina kidogo cha kadi ya sauti ni 16. Je, ni muda gani wa sauti ya faili hii (takriban), iliyorekodi na mzunguko wa sampuli ya 22.05 kHz? V = M * i * t t = 5.25 * 8 * 1024 * 1024 / (22.05 * 1000 * 16) = 125 sec V = 5.25 MB M = 22.05 kHz i = 16 bits t = V / (M*i)


Kazi ya 3 Rekodi ya sauti ya chaneli moja (stereo) inafanywa kwa masafa ya sampuli ya 64Hz. Viwango 32 vya sampuli vilitumika wakati wa kurekodi. Kurekodi huchukua dakika 4 sekunde 16, matokeo yake yameandikwa kwa faili, na kila ishara imefungwa kwa kiwango cha chini iwezekanavyo na idadi sawa ya bits. Kuhesabu saizi ya faili inayosababishwa, iliyoonyeshwa kwa kilobytes? Suluhisho: 32 = 2 5 – Kina cha usimbaji i=5 biti 4 dakika 16 s = = 256 s V = = byte = 5 2 KB = 10 KB Jibu: 10 KB.



Ili kutumia onyesho la kukagua wasilisho, fungua akaunti ya Google na uingie ndani yake: https://accounts.google.com


Manukuu ya slaidi:

Mali: sauti - wimbi la longitudinal; kuenea kwa vyombo vya habari vya elastic (hewa, maji, metali mbalimbali, nk); ina kasi ya mwisho. Mitetemo ya sauti (mawimbi) ni mitetemo ya kimitambo ambayo masafa yake ni kati ya 20 hadi 20,000 Hz. Mitetemo ya sauti 20 Hz 20,000 Hz

Ukubwa wa sauti hutegemea amplitude ya vibrations. Ukubwa wa amplitude ya vibrations, sauti kubwa zaidi. urefu wa sauti imedhamiriwa na mzunguko wa vibrations hewa. kasi ya sauti - kasi ya uenezi wa mawimbi kwa njia ya kati. sauti ya sauti - rangi ya sauti, kulingana na chanzo cha sauti (violin, piano, gitaa, nk). Sehemu ya sauti ya sauti ni decibel (dB) (kumi ya nyeupe). Imetajwa baada ya Alexander Graham Bell, mvumbuzi wa simu. sauti_ya_juu_chini.swf sauti_tulivu_kwa sauti.swf

ya nne.swf ya tatu.swf Utegemezi wa sauti na sauti ya sauti kwenye ukubwa na marudio ya wimbi la sauti.

Chanzo cha sauti Kiwango (dB) Kupumua kwa utulivu Haionekani kunong'ona 10 Majani yenye kutu 17 Kuruka-ruka magazeti 20 Kelele ya kawaida ndani ya nyumba 40 Kuteleza kwenye ufuo 40 Mazungumzo ya sauti ya wastani 50 Mazungumzo ya sauti 70 Kufanya kazi kisafisha-tupu 80 Treni ya chini ya ardhi 80 Tamasha la muziki wa Rock 100 radi 110 Jet engine 110 Bunduki risasi 120 Maumivu kizingiti 120

Taarifa za sauti 2. Kukanusha sauti kwa muda 3. Kukanusha mara kwa mara 4. Kina cha usimbaji sauti 5. Ubora wa sauti ya dijitali 6. Vihariri vya sauti

Kiasi halisi cha Analogi kinachukua idadi isiyo na kikomo ya maadili, na hubadilika kila wakati. wingi wa kimwili huchukua seti yenye ukomo wa maadili, na hubadilika ghafla. Rekodi ya vinyl (wimbo wa sauti hubadilisha umbo mfululizo) CD ya sauti (wimbo wa sauti una maeneo ya uakisi tofauti)

t A(t) Sampuli ya wakati ni mgawanyiko wa wimbi la sauti linaloendelea katika sehemu ndogo tofauti za wakati, na kwa kila sehemu thamani fulani ya amplitude imewekwa.

QUANTIZATION ni mchakato wa kubadilisha maadili halisi ya mawimbi na yale takriban kwa usahihi fulani. Bitrate (bitrate) - kiwango cha quantization, kiasi cha habari kwa kitengo cha muda (bits kwa pili). Hiyo ni, ni habari ngapi kuhusu kila sekunde ya kurekodi tunaweza kutumia. Imepimwa kwa bits.

Taarifa za sauti huhifadhiwa kama maadili ya amplitude yaliyochukuliwa kwa pointi maalum kwa wakati (yaani, vipimo vinachukuliwa kwa "pulses").

Ili kuweka sauti ya dijiti, vifaa maalum hutumiwa: kibadilishaji cha analog hadi dijiti (ADC) na kibadilishaji cha dijiti hadi analog (DAC).

Acha kina cha usimbaji sauti kiwe biti 16, basi idadi ya viwango vya sauti ni sawa na: N = 2 I = 2 16 = 65 536 Wakati wa mchakato wa usimbaji, kila kiwango cha sauti hupewa nambari yake ya binary ya 16-bit, kiwango cha chini kabisa cha sauti kitalingana na msimbo 00000000000000000, na cha juu zaidi - 1111111111111111. KINA CHA SEMI YA SIKILI (I) ni kiasi cha taarifa kinachohitajika ili kusimba viwango vya sauti tofauti vya sauti ya dijiti. N - idadi ya viwango vya sauti I - kina cha msimbo

AUDIO SAMPLE RATE ni idadi ya vipimo vya sauti vinavyochukuliwa kwa sekunde moja. 1 Hz = 1/s 1 kHz = 1000/s Kiwango cha sampuli (sampuli) - mzunguko wa sampuli (au mzunguko wa sampuli) - mzunguko wa sampuli ya ishara inayoendelea kwa wakati wakati wa sampuli (hasa, kwa kubadilisha fedha za analog-to-digital - ADC). sauti_frequency.swf

Kadiri ubora wa sauti dijitali unavyoongezeka, ndivyo sauti ya habari ya faili ya sauti inavyoongezeka. Kigezo kina cha usimbaji Masafa ya sampuli Mawasiliano ya simu Biti 8 hadi 8 kHz Ubora wa wastani biti 8 au biti 16 8-48 kHz Sauti ya CD Biti 16 hadi 48 kHz

V = I * M * t * k V - kiasi cha faili ya sauti, I - kina cha usimbaji wa sauti, M - mzunguko wa sampuli za sauti, t - muda wa faili, k - idadi ya njia za sauti (mono mode k = 1, stereo k = 2)

Mfano. Kadiria kiasi cha habari cha faili ya sauti ya stereo ya ubora wa juu na muda wa sauti wa dakika 1, ikiwa "kina" cha usimbaji ni biti 16 na mzunguko wa sampuli ni 48 kHz. Kiasi cha habari cha faili ya sauti ya sekunde 1 ni: bits 16 * 48,000 * 2 = 1,536,000 bits = 187.5 KB Hii ina maana kwamba kasi ya bitrate au kucheza inapaswa kuwa 187.5 kilobytes kwa pili. Kiasi cha habari cha faili ya sauti kinachodumu kwa dakika 1 ni: 187.5 KB/s * 60 s = 11 MB

Kuondoa kelele Kugawanya rekodi ya stereo katika faili mbili tofauti: Mchanganyiko wa sauti Kuongeza athari Kuhariri sauti ni aina yoyote ya mabadiliko.

Vihariri vya sauti hukuruhusu kubadilisha ubora wa sauti dijitali na saizi ya faili ya sauti kwa kubadilisha kiwango cha sampuli na kina cha usimbaji. Sauti ya dijiti inaweza kuhifadhiwa bila kubanwa katika faili za sauti katika umbizo zima la WAV au katika umbizo lililobanwa la MP3. Wakati wa kuhifadhi sauti katika miundo iliyobanwa, masafa ya sauti ya kiwango cha chini ambayo "ni kupita kiasi" kwa mtizamo wa binadamu na yanaendana kwa wakati na masafa ya sauti ya kiwango cha juu hutupwa. Matumizi ya muundo huu hukuruhusu kukandamiza faili za sauti mara kumi, lakini husababisha upotezaji usioweza kubadilika wa habari (faili haziwezi kurejeshwa kwa fomu yao ya asili).

WAVE (.wav) ndiyo umbizo linalotumika sana. Inatumika katika Windows OS kuhifadhi faili za sauti. MPEG-3 (.mp3) ndiyo umbizo la faili la sauti maarufu zaidi leo. MIDI (.katikati) - usiwe na sauti yenyewe, lakini amri tu za kucheza sauti. Sauti inasanisishwa kwa usanisi wa FM au WT. Sauti Halisi (.ra, .ram) - iliyoundwa kucheza sauti kwenye Mtandao kwa wakati halisi. MOD (.mod) ni umbizo la muziki ambalo huhifadhi sampuli za sauti za dijitali ambazo zinaweza kutumika kama violezo vya madokezo mahususi.

Eneo la kuhariri Ratiba ya Maeneo Uliyotembelea Menyu kuu ya Zana http://www.audacity.ru/p1aa1.html

Jifunze maelezo, kutatua matatizo katika daftari. Kazi "Coding audio information" Level "5" Tambua urefu wa faili ya sauti ambayo itafaa kwenye diski ya floppy 3.5". Tafadhali kumbuka kuwa sekta 2847 za byte 512 zimetengwa kuhifadhi data kwenye diski hiyo ya floppy. a) na ubora wa chini wa sauti: mono, 8 bit, 8 kHz; b) yenye ubora wa juu wa sauti: stereo, 16 bit, 48 kHz. Kiwango cha "4" Mtumiaji ana uwezo wa kumbukumbu wa 2.6 MB ovyo. Inahitajika kurekodi faili ya sauti ya dijiti na muda wa sauti wa dakika 1. Masafa ya sampuli na kina kidogo kinapaswa kuwa nini? Kiwango cha "3" Amua kiasi cha kumbukumbu ya kuhifadhi faili ya sauti ya dijiti, wakati wa kucheza ambao ni dakika mbili kwa masafa ya sampuli ya 44.1 kHz na azimio la bits 16.


1 slaidi

2 slaidi

Tangu miaka ya mapema ya 90, Kompyuta zimeweza kufanya kazi na habari za sauti. Kila Kompyuta iliyo na kadi ya sauti, maikrofoni, vipokea sauti vinavyobanwa kichwani au spika inaweza kurekodi, kuhifadhi na kucheza taarifa za sauti. * Tunafanya kazi na maelezo ya picha kwa kutumia vihariri vya picha, na maelezo ya sauti kwa kutumia vihariri vya faili za sauti. Tunafanya kazi na maelezo ya picha kwa kutumia vihariri vya picha, na maelezo ya sauti kwa kutumia vihariri vya faili za sauti.

3 slaidi

Taarifa za sauti Sauti ni wimbi linaloenea hewani, majini au chombo kingine chenye kasi na mawimbi yanayoendelea. *

4 slaidi

Katika mchakato wa kusimba taarifa za sauti, sampuli ya wakati hutokea wakati wimbi la sauti linagawanywa katika sehemu tofauti za muda. Kwa kila eneo kama hilo, thamani fulani ya kiwango cha sauti imewekwa. Mwishoni mwa mchakato wa sampuli, habari ya sauti huhifadhiwa kwenye kumbukumbu ya kompyuta kwa namna ya nambari za binary. *

5 slaidi

6 slaidi

Kwa msaada wa kipaza sauti, sauti inabadilishwa kuwa vibrations ya sasa ya umeme ambayo ina amplitude fulani. Kifaa cha sampuli (ADC) hupima volteji ya umeme ndani ya masafa fulani na kubadilisha thamani ya voltage ya nambari kuwa nambari ya binary ya biti nyingi. Mchakato wa kubadilisha: DAC inabadilisha nambari za binary kuwa voltage ya umeme. Ishara ya hatua iliyopokelewa kwenye pato la DAC inabadilishwa kuwa sauti kwa kutumia amplifier na spika. * Vifaa vya usindikaji wa habari za sauti

7 slaidi

8 slaidi

Ubora wa uzazi wa sauti huathiriwa na vigezo viwili: mzunguko wa sampuli na kina cha usimbaji wa sauti. Kina cha usimbaji wa sauti ni saizi ya seli iliyotengwa kwa ajili ya kurekodi thamani ya amplitude (sauti) katika msimbo wa binary. Kadi za sauti za kisasa zinaweza kutoa usimbaji wa viwango 65,536 tofauti vya mawimbi au hali (65,536=2i, i=16 biti). Kwa hivyo, kadi za kisasa za sauti hutoa encoding ya sauti ya 16-bit (kina cha encoding). Kwa kila sampuli, thamani ya amplitude ya ishara ya sauti inapewa msimbo wa 16-bit. * Chaguzi za habari za sauti

Slaidi 9

Kiwango cha sampuli ni idadi ya vipimo vya sauti vilivyochukuliwa na chombo katika sekunde 1. Frequency hupimwa kwa Hertz (Hz). Kipimo kimoja kwa sekunde kinalingana na mzunguko wa 1 Hz. Vipimo 1000 kwa sekunde moja - 1 kilohertz (kHz). Idadi ya sampuli kwa pili inaweza kuwa katika aina mbalimbali kutoka 8,000 hadi 48,000, i.e. Masafa ya sampuli ya ishara ya sauti ya analog inaweza kuchukua maadili kutoka 8 hadi 48 kHz. *

10 slaidi

Sikio la mwanadamu hutambua sauti katika masafa kuanzia mitetemo 20 kwa sekunde (sauti ya chini) hadi mitetemo 20,000 kwa sekunde (sauti ya juu). Kadiri sauti inavyoongezeka na kina cha sampuli, ndivyo ubora wa sauti ya dijitali unavyoongezeka. Ubora wa chini kabisa wa sauti ya dijiti, inayolingana na ubora wa mawasiliano ya simu, hupatikana kwa mzunguko wa sampuli ya mara 8000 kwa sekunde, kina cha sampuli ya bits 8 na kurekodi wimbo mmoja wa sauti (mono mode). *

11 slaidi

Ubora wa juu zaidi wa sauti ya dijiti, inayolingana na ubora wa CD ya sauti, hupatikana kwa kiwango cha sampuli cha mara 48,000 kwa sekunde, kina cha usimbaji cha biti 16 na kurekodi kwa nyimbo mbili za sauti (modi ya stereo). *

Slaidi 1

KUSINDIKIZA NA KUCHAKATA HABARI ZA SAUTI

Slaidi 2

Taarifa za sauti

Mtu huona mawimbi ya sauti kwa namna ya sauti ya sauti na toni tofauti. Kadiri mawimbi ya sauti yanavyozidi kuwa makubwa, ndivyo sauti inavyozidi kuwa kubwa; kadiri mawimbi yanavyozidi kuongezeka, ndivyo sauti ya sauti inavyoongezeka.

Sauti ya chini Kiwango cha juu cha sauti

Slaidi ya 3

Sikio la mwanadamu hutambua sauti katika masafa ya kuanzia 20 (sauti ya chini) hadi 20,000 (sauti ya juu) kwa sekunde. Kitengo maalum "decibel" hutumiwa kupima kiasi cha sauti.

Slaidi ya 4

Uwekaji dijiti (tafsiri katika umbo la dijitali)

1011010110101010011

ishara ya analog

ishara ya digital

Slaidi ya 5

Sampuli ya wakati wa sauti

Ili Kompyuta iweze kuchakata sauti, mawimbi ya sauti yanayoendelea lazima yageuzwe kuwa fomu ya dijitali ya kipekee kwa kutumia sampuli ya wakati (wimbi linaloendelea limegawanywa katika sehemu ndogo tofauti, kwa kila sehemu kama hiyo thamani ya kiwango cha sauti imewekwa). grafu inaonekana kama hii:

A, kiasi cha t, wakati

Slaidi 6

Sampuli za wakati

Slaidi ya 7

Kiwango cha sampuli za sauti ni idadi ya vipimo vya sauti vinavyochukuliwa kwa sekunde moja. Kiwango cha sampuli za sauti kinaweza kuanzia mabadiliko 8,000 hadi 48,000 katika sauti ya sauti kwa sekunde.

Slaidi ya 8

Kina cha usimbaji wa sauti ni kiasi cha habari kinachohitajika ili kusimba viwango vya sauti tofauti vya sauti ya dijiti. Ikiwa kina cha usimbaji kinajulikana, basi idadi ya viwango vya sauti ya dijiti inaweza kuhesabiwa kwa kutumia formula N - idadi ya viwango vya sauti ya I - kina cha usimbaji.

Slaidi 9

Ubora wa sauti wa dijiti

Inategemea: mzunguko wa sampuli; kina cha sampuli. Kadiri sauti inavyoongezeka na kina cha sampuli, ndivyo ubora wa sauti ya dijitali unavyoongezeka. Kadiri ubora wa sauti dijitali unavyoongezeka, ndivyo sauti ya habari ya faili ya sauti inavyoongezeka.

Slaidi ya 10

Wahariri wa sauti

Wahariri wa sauti hukuruhusu sio tu kurekodi na kucheza sauti, lakini pia kuihariri. Wanakuwezesha kubadilisha ubora wa sauti na ukubwa wa faili ya sauti. Sauti ya dijiti inaweza kuhifadhiwa bila kubanwa katika umbizo la wav zima au katika umbizo la mp3 lililobanwa. WAV (Muundo wa sauti wa Waveform), mara nyingi huwa haijafinywa (ukubwa!) MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3, mbano yenye hasara) WMA (Windows Media Audio, utiririshaji wa sauti, imebanwa)

Slaidi ya 11

Mfano wa kutatua tatizo: Hebu tukadirie kiasi cha faili ya sauti ya stereo na muda wa sauti wa sekunde 1 na ubora wa wastani wa sauti (biti 16, vipimo 24000 kwa sekunde). V=16* 24000*2 (kwa kuwa nyimbo 2 za stereo)= 768000 biti= 96000 byte=94 KB