"ترميز المعلومات الصوتية. ترميز الصوت

المعلمات الرئيسية التي تؤثر على جودة الصوت الرقمي هي:

§ قدرة ADC و DAC.

§ تكرار أخذ العينات من ADC و DAC.

§ Jitter ADC و DAC

§ جارى الاختزال

أيضًا ، تظل معلمات المسار التناظري لأجهزة تسجيل الصوت الرقمية واستنساخ الصوت مهمة:

§ إشارة إلى نسبة الضوضاء

§ التشويه التوافقي الكلي

§ تشويه التشكيل البيني

§ تفاوت استجابة الاتساع والتردد

§ تداخل القنوات

§ مدى ديناميكي

تقنية تسجيل الصوت الرقمي

يتم تسجيل الصوت الرقمي حاليًا في استوديوهات التسجيل ، تحت سيطرة أجهزة الكمبيوتر الشخصية وغيرها من المعدات باهظة الثمن وعالية الجودة. أيضًا ، تم تطوير مفهوم "الاستوديو المنزلي" على نطاق واسع ، حيث يتم استخدام معدات تسجيل احترافية وشبه احترافية ، مما يتيح لك إنشاء تسجيلات عالية الجودة في المنزل.

تُستخدم بطاقات الصوت كجزء من أجهزة الكمبيوتر التي تقوم بالمعالجة في ADCs و DACs - غالبًا في 24 بت و 96 كيلو هرتز ، مما يؤدي إلى زيادة معدل البت وتردد أخذ العينات عمليًا لا يزيد من جودة التسجيل.

هناك فئة كاملة من برامج الكمبيوتر - برامج تحرير الصوت التي تتيح لك العمل مع الصوت:

§ تسجيل دفق الصوت الوارد

§ خلق (توليد) الصوت

§ تعديل تسجيل موجود (إضافة عينات ، وتغيير الجرس ، وسرعة الصوت ، وقطع الأجزاء ، وما إلى ذلك)

§ إعادة الكتابة من صيغة إلى أخرى

§ تحويل تحويل ترميز الصوت المختلفة

تسمح بعض البرامج البسيطة فقط بتحويل التنسيقات وبرامج الترميز.

مجموعة متنوعة من تنسيقات الصوت الرقمي

هناك مفاهيم مختلفة لتنسيق الصوت.

يعتمد التمثيل الرقمي للبيانات الصوتية على كيفية قياس المحول الرقمي إلى التناظري (DAC). في هندسة الصوت ، هناك نوعان من التكميم الأكثر شيوعًا حاليًا:

§ تعديل كود النبض

§ تعديل سيجما دلتا

غالبًا ما يتم تحديد عمق بت الكمي ومعدل أخذ العينات لمختلف أجهزة تسجيل الصوت وتشغيله كتنسيق تمثيل صوتي رقمي (24 بت / 192 كيلو هرتز ؛ 16 بت / 48 كيلو هرتز).

يحدد تنسيق الملف هيكل وعرض البيانات الصوتية عند تخزينها على جهاز تخزين الكمبيوتر. للتخلص من تكرار البيانات الصوتية ، يتم استخدام برامج ترميز الصوت ، والتي يتم من خلالها ضغط البيانات الصوتية. توجد ثلاث مجموعات من تنسيقات الملفات الصوتية:

§ تنسيقات الصوت غير المضغوطة مثل WAV و AIFF

§ تنسيقات الصوت المضغوطة غير المفقودة (APE ، FLAC)

§ تنسيقات الصوت مع الضغط المفقود (mp3 ، ogg)

تنسيقات ملفات الموسيقى المعيارية تبرز. تم إنشاؤها صناعياً أو من عينات من الآلات الحية المسجلة مسبقًا ، وهي تُستخدم أساسًا لإنشاء موسيقى إلكترونية حديثة (MOD). أيضًا ، يمكن أن يُعزى ذلك إلى تنسيق MIDI ، وهو ليس تسجيلًا صوتيًا ، ولكن في نفس الوقت ، باستخدام جهاز التسلسل ، يتيح لك تسجيل الموسيقى وتشغيلها باستخدام مجموعة معينة من الأوامر في شكل نصي.

تُستخدم تنسيقات الوسائط الصوتية الرقمية للتوزيع الجماعي للتسجيلات الصوتية (CD ، SACD) وفي تسجيل الصوت الاحترافي (DAT ، قرص صغير).

بالنسبة لأنظمة الصوت المحيطي ، يمكن أيضًا تمييز تنسيقات الصوت ، والتي تعد في الأساس مرافقات صوتية متعددة القنوات للأفلام. تحتوي هذه الأنظمة على عائلات تنسيق كاملة من شركتين متنافستين كبيرتين ، Digital Theatre Systems Inc. - DTS و Dolby Laboratories Inc. - دولبي ديجيتال.

أيضًا ، يُطلق على التنسيق عدد القنوات في أنظمة الصوت متعددة القنوات (5.1 ؛ 7.1). في البداية تم تطوير مثل هذا النظام لدور السينما ، ولكن تم تمديده لاحقًا بواسطة برنامج الترميز Software Codec

ترميز الصوت على مستوى البرنامج

§ G.723.1 - أحد برامج التشفير الأساسية لتطبيقات المهاتفة عبر بروتوكول الإنترنت

§ G.729 هو برنامج ترميز ضيق النطاق خاص بالملكية يستخدم لتمثيل الكلام رقميًا

§ برنامج ترميز الإنترنت منخفض معدل البت (iLBC) - برنامج ترميز مجاني شائع للاتصالات الهاتفية عبر بروتوكول الإنترنت (على وجه الخصوص ، لـ Skype و Google Talk)

ترميز الصوت(م. ترميز الصوت؛ جهاز تشفير / وحدة فك ترميز الصوت) - برنامج أو جهاز كمبيوتر مصمم لترميز البيانات الصوتية أو فك تشفيرها.

برنامج الترميز

ترميز الصوت على مستوى البرنامجهو برنامج كمبيوتر متخصص ، وهو برنامج ترميز يقوم بضغط (ضغط) أو فك ضغط (فك ضغط) بيانات الصوت الرقمي وفقًا لتنسيق صوت ملف أو تنسيق صوت متدفق. تتمثل مهمة برنامج ترميز الصوت كضاغط في توفير إشارة صوتية بجودة / دقة معينة وأصغر حجم ممكن. يقلل الضغط من مقدار المساحة المطلوبة لتخزين البيانات الصوتية ، ومن الممكن أيضًا تقليل عرض النطاق الترددي للقناة التي يتم من خلالها نقل البيانات الصوتية. يتم تنفيذ معظم برامج ترميز الصوت كمكتبات برامج تتفاعل مع واحد أو أكثر من مشغلات الصوت مثل QuickTime Player أو XMMS أو Winamp أو VLC media player أو MPlayer أو Windows Media Player.

برامج ترميز الصوت الشائعة حسب التطبيق:

§ MPEG-1 Layer III (MP3) - برنامج ترميز خاص للتسجيلات الصوتية (الموسيقى والكتب الصوتية وما إلى ذلك) لأجهزة الكمبيوتر والمشغلات الرقمية

§ Ogg Vorbis (OGG) - ثاني أكثر التنسيقات شيوعًا ، وتستخدم على نطاق واسع في ألعاب الكمبيوتر وفي شبكات مشاركة الملفات لنقل الموسيقى

§ GSM-FR هو أول معيار تشفير رقمي للكلام يستخدم في هواتف GSM

§ معدل متعدد التكيف (AMR) - تسجيل الصوت البشري في الهواتف المحمولة والأجهزة المحمولة الأخرى

ترميز الصوت.

أنواع المهام:

1. حجم ملف الصوت الرقمي (أحادي وستيريو).

عند حل المشكلات ، يعتمد الطلاب على المفاهيم التالية:

أخذ العينات الوقت -عملية يتم فيها ، أثناء تشفير إشارة صوتية مستمرة ، تقسيم الموجة الصوتية إلى أقسام زمنية صغيرة منفصلة ، ويتم تعيين قيمة اتساع معينة لكل مقطع من هذا القبيل. كلما زاد اتساع الإشارة ، ارتفع الصوت.

عمق الصوت (عمق الترميز) -عدد البتات لكل ترميز صوتي.

مستويات الصوت (مستويات الإشارة)- يمكن أن يكون للصوت مستويات صوت مختلفة. يتم حساب عدد مستويات الصوت المختلفة باستخدام الصيغة ن= 2 أنا أينأنا- عمق الصوت.

تردد أخذ العينات -عدد قياسات مستوى إشارة الإدخال لكل وحدة زمنية (لمدة ثانية واحدة). كلما زاد معدل أخذ العينات ، زادت دقة إجراء التشفير الثنائي. يتم قياس التردد بالهرتز (هرتز). قياس واحد في ثانية واحدة -1 هرتز.

1000 قياس في ثانية واحدة 1 كيلو هرتز. دعونا نشير إلى معدل أخذ العينات بالحرفد... يتم تحديد أحد الترددات الثلاثة للتشفير:44.1 كيلوهرتز ، 22.05 كيلوهرتز ، 11.025 كيلوهرتز.

يُعتقد أن نطاق الترددات التي يسمعها الشخص من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز.

جودة الترميز الثنائي -قيمة يتم تحديدها من خلال عمق التشفير ومعدل أخذ العينات.

محول الصوت (بطاقة الصوت) -جهاز يحول الاهتزازات الكهربائية لتردد صوتي إلى رمز ثنائي رقمي عند إدخال الصوت والعكس بالعكس (من رمز رقمي إلى اهتزازات كهربائية) عند تشغيل الصوت.

مواصفات محول الصوت:معدل أخذ العينات وتسجيل القدرات.).

عرض بت السجل -عدد البتات في سجل محول الصوت. كلما زادت سعة الرقم ، قل الخطأ في كل تحويل فردي لمقدار التيار الكهربائي إلى رقم والعكس صحيح. إذا كان عرض البت هو أنا، ثم عند قياس إشارة الدخل ، 2أنا = ن قيم مختلفة.

حجم ملف الصوت الرقمي الأحادي (أ) تقاس بالصيغة:

أ= د* تي* أنا/8 ، أيند – معدل أخذ العينات (هرتز) ،تي- وقت الصوت أو التسجيل الصوتي ،أناحجم التسجيل (القرار). هذه الصيغة تقيس الحجم بالبايت.

حجم ملف صوت ستيريو رقمي (أ) تقاس بالصيغة:

أ=2* د* تي* أنا/8 ، يتم تسجيل الإشارة لسماعتين حيث يتم تشفير قناتي الصوت اليمنى واليسرى بشكل منفصل.

من المفيد للطلاب إعطاء الجدول 1، يوضح عدد الميغابايت التي ستستغرقها دقيقة واحدة من المعلومات الصوتية المشفرة بمعدلات عينات مختلفة:

نوع الإشارة	تردد أخذ العينات ، كيلو هرتز
16 بت ، ستريو
16 بت ، أحادي
8 بت ، أحادية

1. حجم الملف الرقمي

مستوى 3"

1. حدد الحجم (بالبايت) لملف صوتي رقمي ، مدة تشغيله 10 ثوانٍ بمعدل أخذ عينات يبلغ 22.05 كيلو هرتز ودقة 8 بت. الملف غير مضغوط. (ص 156 ، مثال 1)

حل:

صيغة لحساب الحجم (بالبايت)ملف صوتي رقمي: أ= د* تي* أنا/8.

للتحويل إلى بايت ، يجب قسمة القيمة الناتجة على 8 بت.

22.05 كيلو هرتز = 22.05 * 1000 هرتز = 22050 هرتز

أ= د* تي* أنا/8 = 22050 × 10 × 8/8 = 220500 بايت.

الإجابة: حجم الملف 220.500 بايت.

2. حدد حجم الذاكرة لتخزين ملف صوتي رقمي ، مدة تشغيله دقيقتان بمعدل عينات 44.1 كيلوهرتز ودقة 16 بت. (ص 157 ، رقم 88)

حل:

أ= د* تي* أنا/ثمانية. - مقدار الذاكرة لتخزين ملف صوتي رقمي.

44100 (هرتز) × 120 (ثانية) × 16 (بت) / 8 (بت) = بايت = 10335.9375 كيلو بايت = 10.094 ميجا بايت.

الجواب: ≈ 10 ميغا بايت

مستوى 4"

3. يمتلك المستخدم ذاكرة تبلغ 2.6 ميجا بايت تحت تصرفه. أنت بحاجة إلى تسجيل ملف صوتي رقمي مدته دقيقة واحدة. ماذا يجب أن يكون معدل أخذ العينات وعمق البت؟ (ص 157 ، رقم 89)

حل:

معادلة حساب معدل أخذ العينات وعمق البت: D * I = A / T

(حجم الذاكرة بالبايت): (وقت التشغيل بالثواني):

2.6 ميجا بايت = 26 بايت

D * I = A / T = 26 بايت: 60 = 45438.3 بايت

D = 45438.3 بايت:

يمكن أن يكون حجم بت للمحول 8 أو 16 بت. (1 بايت أو 2 بايت). لذلك ، يمكن أن يكون معدل أخذ العينات 45438.3 هرتز = 45.4 كيلو هرتز ≈ 44.1 كيلوهرتز- معدل أخذ العينات القياسي المميز ، أو 22719.15 هرتز = 22.7 كيلو هرتز ≈ 22.05 كيلوهرتز- معدل أخذ العينات القياسي المميز

إجابة:

	تردد أخذ العينات	عمق بت لمحول الصوت
الخيار 1	22.05 كيلوهرتز	16 بت
الخيار 2	44.1 كيلوهرتز	8 بت

4. مساحة حرة على القرص - 5.25 ميجابايت ، سعة بطاقة الصوت - 16. ما هي مدة ملف صوتي رقمي مسجل بمعدل أخذ عينات يبلغ 22.05 كيلو هرتز؟ (ص 157 ، رقم 90)

حل:

معادلة حساب مدة الصوت: T = A / D / I

(حجم الذاكرة بالبايت): (تردد أخذ العينات بالهرتز): (سعة بطاقة الصوت بالبايت):

5.25 ميغا بايت = 5505024 بايت

5505024 بايت: 22050 هرتز: 2 بايت = 124.8 ثانية
الجواب: 124.8 ثانية

5. دقيقة واحدة من تسجيل الملفات الصوتية الرقمية تشغل 1.3 ميغا بايت على القرص ، وسعة بطاقة الصوت - 8. ما هو معدل أخذ عينات الصوت المسجل؟ (ص 157 ، رقم 91)

حل:

صيغة حساب معدل أخذ العينات: D = A / T / I

(حجم الذاكرة بالبايت): (وقت التسجيل بالثواني): (سعة بطاقة الصوت بالبايت)

1.3 ميغا بايت = 18 بايت

18 بايت: 60: 1 = 22719.1 هرتز

الجواب: 22.05 كيلو هرتز

6. تستغرق دقيقتان من تسجيل ملف صوتي رقمي 5.1 ميغابايت على القرص. معدل أخذ العينات هو 22050 هرتز. ما هو عمق بت لمحول الصوت؟ (ص 157 ، رقم 94)

حل:

معادلة حساب عمق البت: (حجم الذاكرة بالبايت): (وقت التشغيل بالثواني): (تردد أخذ العينات):

5.1 ميغا بايت = 56 بايت

56 بايت: 120 ثانية: 22050 هرتز = 2.02 بايت = 16 بت

الجواب: 16 بت

7. مساحة حرة على القرص - 0.01 جيجا بايت ، سعة بطاقة الصوت - 16. ما هي مدة ملف الصوت الرقمي المسجل بمعدل أخذ العينات 44100 هرتز؟ (ص 157 ، رقم 95)

حل:

معادلة حساب مدة الصوت T = A / D / I

(حجم الذاكرة بالبايت): (تردد أخذ العينات بالهرتز): (سعة بطاقة الصوت بالبايت)

0.01 جيجا بايت = ، 24 بايت

24 بايت: 44100: 2 = 121.74 ثانية = 2.03 دقيقة
الجواب: 20.3 دقيقة

8. تقدير حجم المعلومات لملف أحادي الصوت لمدة 1 دقيقة. إذا كان "عمق" التشفير ومعدل أخذ العينات للإشارة الصوتية متساويين ، على التوالي:
أ) 16 بت و 8 كيلو هرتز ؛
ب) 16 بت و 24 كيلو هرتز.

(ص 76 ، رقم 2.82)

حل:

أ).
16 بت × 8000 = 128000 بت = 16000 بايت = 15.625 كيلوبايت / ثانية
15.625 كيلو بايت / ثانية × 60 ثانية = 937.5 كيلو بايت

ب).
1) حجم المعلومات لملف صوتي مدته ثانية واحدة هو:
16 بت x = 384000 بت = 48000 بايت = 46.875 كيلوبايت / ثانية
2) حجم المعلومات لملف صوتي مدته دقيقة واحدة يساوي:
46.875 كيلو بايت / ثانية × 60 ثانية = 2812.5 كيلو بايت = 2.8 ميجا بايت

الجواب: أ) 937.5 كيلوبايت ؛ ب) 2.8 ميغا بايت

مستوى 5"

يستخدم الجدول 1

9. ما هي مساحة التخزين المطلوبة لتخزين ملف صوتي رقمي عالي الجودة عندما يكون وقت التشغيل 3 دقائق؟ (ص 157 ، رقم 92)

حل:

يتم الحصول على صوت عالي الجودة بمعدل أخذ العينات 44.1 كيلو هرتز وعمق بت محول الصوت يساوي 16.
معادلة حساب حجم الذاكرة: (وقت التسجيل بالثواني) × (سعة بطاقة الصوت بالبايت) × (معدل أخذ العينات):
180 ثانية × 2 × 44100 هرتز = بايت = 15.1 ميجا بايت
الجواب: 15.1 ميجا بايت

10. يحتوي ملف الصوت الرقمي على تسجيل صوتي منخفض الجودة (الصوت معتم ومكتوم). ما هي مدة صوت الملف إذا كان حجمه 650 كيلو بايت؟ (ص 157 ، رقم 93)

حل:

للحصول على صوت قاتم وكتم ، تعتبر المعلمات التالية مميزة: تردد أخذ العينات - 11 ، 025 كيلو هرتز ، سعة محول الصوت - 8 بت (انظر الجدول 1). ثم T = A / D / I. لنحول الحجم إلى بايت: 650 كيلو بايت = 665600 بايت

Т = 665600 بايت / 11025 هرتز / 1 بايت ≈60.4 ثانية

الجواب: مدة الصوت 60.5 ثانية

حل:

حجم المعلومات لملف صوتي مدته ثانية واحدة يساوي:
16 بت xx 2 = 1 بت = 187.5 كيلوبايت (مضروبة في 2 منذ الاستريو).

حجم المعلومات لملف صوتي مدته دقيقة واحدة يساوي:
187.5 كيلوبايت / ثانية × 60 ثانية 11 ميجابايت

الجواب: 11 ميغا بايت

الجواب: أ) 940 كيلو بايت ؛ ب) 2.8 ميغا بايت.

12. احسب وقت تشغيل ملف أحادي الصوت إذا كان حجمه بترميز 16 بت ومعدل أخذ العينات 32 كيلو هرتز هو:
أ) 700 كيلوبايت ؛
ب) 6300 كيلو بايت

(ص 76 ، رقم 2.84)

حل:

أ).
1) حجم المعلومات لملف صوتي مدته ثانية واحدة هو:

700 كيلو بايت: 62.5 كيلو بايت / ثانية = 11.2 ثانية

ب).
1) حجم المعلومات لملف صوتي مدته ثانية واحدة هو:
16 بت × = 512000 بت = 64000 بايت = 62.5 كيلوبايت / ثانية
2) وقت تشغيل ملف صوتي أحادي 700 كيلوبايت هو:
6300 كيلو بايت: 62.5 كيلو بايت / ثانية = 100.8 ثانية = 1.68 دقيقة

الجواب: أ) 10 ثوان ؛ ب) 1.5 دقيقة.

13. احسب عدد بايتات المعلومات التي تأخذها ثانية واحدة من التسجيل المُجسم على قرص مضغوط (التردد 44032 هرتز ، 16 بت لكل قيمة). كم من الوقت تستغرق دقيقة واحدة؟ ما هي السعة القصوى للقرص (بافتراض 80 دقيقة كحد أقصى)؟ (ص 34 ، تمرين رقم 34)

حل:

صيغة لحساب حجم الذاكرة أ= د* تي* أنا:
(وقت التسجيل بالثواني) * (سعة بطاقة الصوت بالبايت) * (معدل أخذ العينات). 16 بت -2 بايت.
1) 1 ثانية × 2 × 44032 هرتز = 88064 بايت (ثانية واحدة من تسجيل ستريو على قرص مضغوط)
2) 60 ثانية × 2 × 44032 هرتز = 5283840 بايت (دقيقة واحدة من تسجيل ستريو على قرص مضغوط)
3) 4800 ثانية × 2 × 44032 هرتز = بايت = 412800 كيلو بايت = 403.125 ميجا بايت (80 دقيقة)

الإجابة: 88064 بايت (ثانية واحدة) ، 5283840 بايت (دقيقة واحدة) ، 403.125 ميجابايت (80 دقيقة)

2. تحديد جودة الصوت.

لتحديد جودة الصوت ، تحتاج إلى العثور على تردد أخذ العينات واستخدام الجدول رقم 1

مستويات شدة الإشارة - جودة صوت البث الإذاعي ، باستخدام 65 مستوى من شدة الإشارة - جودة الصوت للقرص الصوتي المضغوط. أعلى تردد جودة يطابق الموسيقى المسجلة على القرص المضغوط. يتم قياس قيمة الإشارة التناظرية في هذه الحالة 44100 مرة في الثانية.

مستوى 5"

13. تحديد جودة الصوت (جودة البث الإذاعي ، متوسط ​​الجودة ، جودة القرص المضغوط الصوتي) إذا كنت تعلم أن حجم ملف صوتي أحادي مدته 10 ثوانٍ. يساوي:
أ) 940 كيلوبايت ؛
ب) 157 كيلوبايت.

(ص 76 ، رقم 2.83)

حل:

أ).
1) 940 كيلو بايت = 962560 بايت = 7700480 بت
2) 7700480 بت: 10 ثوانٍ = 770048 بت في الثانية
3) 770048 بت في الثانية: 16 بت = 48128 هرتز - معدل أخذ العينات - قريب من أعلى 44.1 كيلو هرتز
الإجابة: جودة القرص المضغوط الصوتي

ب).
1) 157 كيلوبايت = 160768 بايت = 1286144 بت
2) 1286144 بت: 10 ثوانٍ = 4 بت في الثانية
3) 4 بت في الثانية: 16 بت = 8038.4 هرتز
الجواب: جودة البث الإذاعي

الجواب: أ) جودة القرص المضغوط ؛ ب) جودة الإرسال اللاسلكي.

14. حدد طول الملف الصوتي الذي يناسب قرصًا مرنًا مقاس 3.5 بوصة. لاحظ أنه تم تخصيص 2847 قطاعًا سعة 512 بايت لتخزين البيانات على مثل هذا القرص المرن.
أ) بجودة صوت منخفضة: أحادي ، 8 بت ، 8 كيلو هرتز ؛
ب) بجودة صوت عالية: ستيريو ، 16 بت ، 48 كيلو هرتز.

(ص 77 ، رقم 2.85)

حل:

أ).

8 بت × 8000 = بت = 8000 بايت = 7.8 كيلوبايت / ثانية
3) وقت تشغيل ملف أحادي الصوت بحجم 1423.5 كيلوبايت يساوي:
1423.5 كيلو بايت: 7.8 كيلو بايت / ثانية = 182.5 ثانية ≈ 3 دقائق

ب).
1) حجم المعلومات للقرص المرن هو:
2847 مقطعًا × 512 بايت = 1457664 بايت = 1423.5 كيلوبايت
2) حجم المعلومات لملف صوتي مدته ثانية واحدة هو:
16 بت xx 2 = 1 بت = بايت = 187.5 كيلوبايت / ثانية
3) وقت تشغيل ملف صوتي ستريو بحجم 1423.5 كيلوبايت يساوي:
1423.5 كيلوبايت: 187.5 كيلوبايت / ثانية = 7.6 ثانية

الجواب: أ) 3 دقائق. ب) 7.6 ثانية.

3. تشفير الصوت الثنائي.

عند حل المشكلات ، يستخدم المواد النظرية التالية:

من أجل تشفير الصوت ، فإن الإشارة التناظرية الموضحة في الشكل ،

يتم تقسيم المستوى إلى خطوط أفقية وعمودية. التقسيم الرأسي هو أخذ عينات من الإشارة التناظرية (تردد قياس الإشارة) ، التقسيم الأفقي هو توضيححسب المستوى. أي أنه كلما كانت الشبكة أدق ، كان تقريب الصوت التناظري أفضل بمساعدة الأرقام. يتم استخدام تكميم ثمانية بتات لرقمنة الكلام العادي (محادثة هاتفية) والإرسال الراديوي قصير الموجة. ستة عشر بت - لرقمنة الموسيقى والبث الإذاعي VHF (الموجة القصيرة جدًا).

مستوى 3"

15. تم أخذ عينات الإشارة الصوتية التناظرية أولاً باستخدام 256 مستوى من قوة الإشارة (جودة الصوت للبث الإذاعي) ثم باستخدام 65536 مستوى من قوة الإشارة (جودة الصوت للأقراص الصوتية المدمجة). كم مرة تختلف أحجام المعلومات الخاصة بالصوت الرقمي؟ (ص 77 ، رقم 2.86)

حل:

يبلغ طول رمز الإشارة التناظرية باستخدام 256 مستوى لقوة الإشارة 8 بتات ، باستخدام مستويات قوة إشارة 65536 هي 16 بت. نظرًا لأن طول رمز إشارة واحدة قد تضاعف ، فإن أحجام المعلومات الخاصة بالصوت الرقمي تختلف مرتين.

الجواب: 2 مرات.

مستوى "4 بوصة

16. وفقًا لنظرية نيكويست-كوتيلنيكوف ، من أجل إعادة بناء الإشارة التناظرية بدقة من تمثيلها المنفصل (من عيناتها) ، يجب أن يكون تردد أخذ العينات ضعف الحد الأقصى للتردد الصوتي لهذه الإشارة على الأقل.

· ماذا يجب أن يكون معدل أخذ عينات الصوت البشري؟

· أيهما يجب أن يكون أعلى: معدل أخذ العينات من الكلام أم معدل أخذ العينات من صوت أوركسترا سيمفونية؟

الغرض: تعريف الطلاب بخصائص الأجهزة والبرامج الخاصة بالعمل مع الصوت. الأنشطة: استقطاب المعرفة من مقرر الفيزياء (أو العمل مع الكتب المرجعية). (ص. ؟؟ المشكلة 2)

حل:

يُعتقد أن نطاق الترددات التي يسمعها الشخص يتراوح من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز. وهكذا ، وفقًا لنظرية نيكويست-كوتيلنيكوف ، من أجل إعادة بناء الإشارة التناظرية بدقة من تمثيلها المنفصل (من عيناتها) ، يجب أن يكون معدل أخذ العينات ضعف الحد الأقصى للتردد الصوتي لهذه الإشارة على الأقل. الحد الأقصى لتردد الصوت الذي يسمعه الشخص هو -20 كيلو هرتز ، مما يعني أن الجهازيجب أن توفر ra والبرمجيات معدل أخذ عينات لا يقل عن 40 كيلو هرتز ، أو بالأحرى 44.1 كيلو هرتز. تتضمن المعالجة الحاسوبية لصوت الأوركسترا السيمفونية معدل أخذ عينات أعلى من معالجة الكلام ، لأن نطاق التردد في حالة الأوركسترا السيمفونية أكبر بكثير.

الجواب: ما لا يقل عن 40 كيلو هرتز ، وتردد أخذ العينات من الأوركسترا السيمفونية أعلى.

مستوى 5"

17. يوضح الشكل صوت 1 ثانية من الكلام المسجل بواسطة المسجل. قم بتشفيره في رمز رقمي ثنائي بتردد 10 هرتز وطول كود 3 بتات. (، ص. ؟؟ ، المشكلة 1)

حل:

يعني التشفير بسرعة 10 هرتز أنه يتعين علينا قياس درجة الصوت 10 مرات في الثانية. دعنا نختار لحظات متساوية البعد:

طول الكود 3 بتات يعني 23 = 8 مستويات تكمية. أي ، ككود رقمي للنغمة في كل لحظة محددة من الوقت ، يمكننا تعيين إحدى المجموعات التالية: 000 ، 001 ، 010 ، 011 ، 100 ، 101 ، 110 ، 111. هناك 8 منهم فقط ، لذلك ، يمكن قياس الملعب بـ 8 "مستويات":

سنقوم "بتقريب" قيم الملعب إلى أقرب مستوى أدنى:

باستخدام طريقة الترميز هذه ، سنحصل على النتيجة التالية (يتم وضع مسافات لسهولة القراءة):

ملحوظة. يُنصح بلفت انتباه الطلاب إلى مدى دقة الكود في نقل تغيير السعة. أي أن معدل أخذ العينات البالغ 10 هرتز ومستوى تكمية البتات منخفض جدًا. عادة ، بالنسبة للصوت (الصوت) ، يتم اختيار معدل أخذ العينات البالغ 8 كيلو هرتز ، أي 8000 مرة في الثانية ، ومستوى التكمية 28 (رمز بطول 8 بتات).

إجابة:

18. اشرح لماذا يشير مستوى التكميم ، إلى جانب معدل أخذ العينات ، إلى الخصائص الرئيسية لتمثيل الصوت في الكمبيوتر. الأهداف:لتعزيز فهم الطلاب لمفاهيم "دقة عرض البيانات" ، "خطأ القياس" ، "خطأ العرض" ؛ مراجعة مع الطلاب ثنائي الترميز وطول الكود. نوع النشاط: العمل مع تعريفات المفاهيم. (ص. ؟؟ مشكلة 3)

حل:

في الهندسة والفيزياء والتكنولوجيا ، هناك مفهوم "دقة القياس" ، وثيق الصلة بمفهوم "خطأ القياس". لكن هناك أيضًا مفهوم "الإخلاص في العرض".على سبيل المثال ، بالنسبة لطول الشخص ، يمكننا أن نقول إنه: أ) حوالي. 2 م ، ب) أكثر بقليل من 1.7 م ، ج) يساوي 1 م 72 سم ، د) يساوي 1 م 71 سم 8 مم. بمعنى ، يمكن استخدام 1 أو 2 أو 3 أو 4 أرقام للإشارة إلى الارتفاع المقاس.
الشيء نفسه بالنسبة للترميز الثنائي. إذا تم استخدام بتتين فقط لتسجيل الملعب في وقت معين ، فعندئذٍ ، حتى لو كانت القياسات دقيقة ، يمكن إرسال 4 مستويات فقط: منخفض (00) ، أقل من المتوسط ​​(01) ، أعلى من المتوسط ​​(10) ، مرتفع ( 11). إذا كنت تستخدم 1 بايت ، فيمكنك نقل 256 مستوى. كيف مستوى تكميم أعلى، أو ، وهو نفس كلما زاد عدد البتات المخصصة لتسجيل القيمة المقاسة ، زادت دقة إرسال هذه القيمة.

ملحوظة. وتجدر الإشارة إلى أن أداة القياس يجب أن تحافظ أيضًا على المستوى المحدد للتكمية (الطول المقاس بمسطرة بأقسام ديسيمترية ، فلا معنى لتمثيلها بدقة مليمتر).

الإجابة: كلما ارتفع مستوى التكميم ، زادت دقة إعادة إنتاج الصوت.

المؤلفات:

[ 1] علوم الكمبيوتر. كتاب ورشة العمل في مجلدين / إد. ،: المجلد 1. - مختبر المعارف الأساسية ، 1999 - 304 ص: مريض.

ورشة عمل في المعلوماتية وتقنية المعلومات. الكتاب المدرسي للمؤسسات التعليمية / ،. - م: الحدين. معمل المعرفة ، 20 ص.: مريض.

المعلوماتية في المدرسة: ملحق لمجلة "المعلوماتية والتعليم". العدد 4 - 2003. - م: التربية والمعلوماتية 2003. - 96 ص: مريض.

إلخ. ثقافة المعلومات: تدقيق المعلومات. نماذج المعلومات. من الصف التاسع إلى العاشر: كتاب مدرسي لمؤسسات التعليم العام. - الطبعة الثانية. - م: بوستارد ، 1996. - 208 ص: مريض.

صناعة القش في المعلوماتية لأطفال المدارس. - يكاترينبورغ: "U-Factoria" 2003. - 346. ص 54-56.

الأهداف:

التعليمية:

• تعرف على تقنية التشفير الثنائي لملفات Wav
• تعلم كيفية حل مشكلات تحديد حجم ملف صوتي بتنسيق WAV

أخذ العينات الوقت -عملية يتم فيها ، أثناء تشفير إشارة صوتية مستمرة ، تقسيم الموجة الصوتية إلى أقسام زمنية صغيرة منفصلة ، ويتم تعيين قيمة اتساع معينة لكل مقطع من هذا القبيل. كلما زاد اتساع الإشارة ، ارتفع الصوت.

عمق الصوت (عمق الترميز) -عدد البتات لكل ترميز صوتي.

مستويات الصوت (مستويات الإشارة)- يمكن أن يكون للصوت مستويات صوت مختلفة. يتم حساب عدد مستويات الصوت المختلفة باستخدام الصيغة ن= 2 أنا أينأنا- عمق الصوت.

تردد أخذ العينات -عدد قياسات مستوى إشارة الإدخال لكل وحدة زمنية (لمدة ثانية واحدة). كلما زاد معدل أخذ العينات ، زادت دقة إجراء التشفير الثنائي. يتم قياس التردد بالهرتز (هرتز). قياس واحد في ثانية واحدة -1 هرتز.

1000 قياس في ثانية واحدة 1 كيلو هرتز. دعونا نشير إلى معدل أخذ العينات بالحرفد... يتم تحديد أحد الترددات الثلاثة للتشفير:44.1 كيلوهرتز ، 22.05 كيلوهرتز ، 11.025 كيلوهرتز.

يُعتقد أن نطاق الترددات التي يسمعها الشخص من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز.

جودة الترميز الثنائي -قيمة يتم تحديدها من خلال عمق التشفير ومعدل أخذ العينات.

محول الصوت (بطاقة الصوت) -جهاز يحول الاهتزازات الكهربائية لتردد صوتي إلى رمز ثنائي رقمي عند إدخال الصوت والعكس بالعكس (من رمز رقمي إلى اهتزازات كهربائية) عند تشغيل الصوت.

مواصفات محول الصوت:معدل أخذ العينات وتسجيل القدرات.).

عرض بت السجل -عدد البتات في سجل محول الصوت. كلما زادت سعة الرقم ، قل الخطأ في كل تحويل فردي لمقدار التيار الكهربائي إلى رقم والعكس صحيح. إذا كان عرض البت هو أنا، ثم عند قياس إشارة الدخل ، 2أنا = ن قيم مختلفة.

حجم ملف الصوت الرقمي الأحادي (أ) تقاس بالصيغة:

أ= د* تي* أنا/8 ، أيند - معدل أخذ العينات (هرتز) ،تي- وقت الصوت أو التسجيل الصوتي ،أناحجم التسجيل (القرار). هذه الصيغة تقيس الحجم بالبايت.

حجم ملف صوت ستيريو رقمي (أ) تقاس بالصيغة:

أ=2* د* تي* أنا/8 ، يتم تسجيل الإشارة لسماعتين حيث يتم تشفير قناتي الصوت اليمنى واليسرى بشكل منفصل.

من المفيد للطلاب إعطاء الجدول 1، يوضح عدد الميغابايت التي ستستغرقها دقيقة واحدة من المعلومات الصوتية المشفرة بمعدلات عينات مختلفة:

الخوارزمية 1 (حساب حجم المعلومات لملف صوتي):

1) اكتشف عدد القيم التي تمت قراءتها في الذاكرة أثناء صوت الملف ؛

2) اكتشف عمق البت في الكود (عدد البتات في الذاكرة التي تشغلها كل قيمة مُقاسة) ؛

3) اضرب النتائج ؛

4) تحويل النتيجة إلى بايت ؛

5) تحويل النتيجة إلى كيلوبايت بايت ؛

6) تحويل النتيجة إلى ميغا بايت ؛

الخوارزمية 2 (احسب وقت تشغيل الملف.)

1) انقل حجم المعلومات الخاص بالملف إلى كيلوبايت.

2) نقل حجم المعلومات للملف إلى بايت.

3) تحويل حجم المعلومات من الملف إلى بت.

4) اكتشف عدد القيم التي تم قياسها إجمالاً (اقسم حجم المعلومات بالبتات على طول الرمز).

5) احسب عدد ثواني الصوت. (اقسم النتيجة السابقة على معدل العينة.)

1. حجم الملف الرقمي

مستوى 3"

1. حدد الحجم (بالبايت) لملف صوتي رقمي ، مدة تشغيله 10 ثوانٍ بمعدل أخذ عينات يبلغ 22.05 كيلو هرتز ودقة 8 بت. الملف غير مضغوط.

حل:

صيغة لحساب الحجم (بالبايت)ملف صوتي رقمي: أ= د* تي* أنا/8.

للتحويل إلى بايت ، يجب قسمة القيمة الناتجة على 8 بت.

22.05 كيلو هرتز = 22.05 * 1000 هرتز = 22050 هرتز

أ= د* تي* أنا/8 = 22050 × 10 × 8/8 = 220500 بايت.

الإجابة: حجم الملف 220.500 بايت.

2. حدد حجم الذاكرة لتخزين ملف صوتي رقمي ، مدة تشغيله دقيقتان بمعدل عينات 44.1 كيلوهرتز ودقة 16 بت.

حل:

أ= د* تي* أنا/ثمانية. - مقدار الذاكرة لتخزين ملف صوتي رقمي.

44100 (هرتز) × 120 (ثانية) × 16 (بت) / 8 (بت) = 10584000 بايت = 10335.9375 كيلو بايت = 10.094 ميجا بايت.

الجواب: ≈ 10 ميغا بايت

مستوى 4"

3. يمتلك المستخدم ذاكرة تبلغ 2.6 ميجا بايت تحت تصرفه. أنت بحاجة إلى تسجيل ملف صوتي رقمي مدته دقيقة واحدة. ماذا يجب أن يكون معدل أخذ العينات وعمق البت؟

حل:

معادلة حساب معدل أخذ العينات وعمق البت: D * I = A / T

(حجم الذاكرة بالبايت): (وقت التشغيل بالثواني):

2.6 ميجا بايت = 2726297.6 بايت

D * I = A / T = 2726297.6 بايت: 60 = 45438.3 بايت

D = 45438.3 بايت:

يمكن أن يكون حجم بت للمحول 8 أو 16 بت. (1 بايت أو 2 بايت). لذلك ، يمكن أن يكون معدل أخذ العينات 45438.3 هرتز = 45.4 كيلو هرتز ≈ 44.1 كيلوهرتز- معدل أخذ العينات المميز القياسي ، أو 22719.15 هرتز = 22.7 كيلو هرتز ≈ 22.05 كيلوهرتز- معدل أخذ العينات القياسي المميز

إجابة:

	تردد أخذ العينات	عمق بت لمحول الصوت
الخيار 1	22.05 كيلوهرتز	16 بت
الخيار 2	44.1 كيلوهرتز	8 بت

4. مساحة حرة على القرص - 5.25 ميجابايت ، سعة بطاقة الصوت - 16. ما هي مدة ملف صوتي رقمي مسجل بمعدل أخذ عينات يبلغ 22.05 كيلو هرتز؟

حل:

معادلة حساب مدة الصوت: T = A / D / I

(حجم الذاكرة بالبايت): (تردد أخذ العينات بالهرتز): (سعة بطاقة الصوت بالبايت):

5.25 ميغا بايت = 5505024 بايت

5505024 بايت: 22050 هرتز: 2 بايت = 124.8 ثانية
الجواب: 124.8 ثانية

5. دقيقة واحدة من تسجيل الملفات الصوتية الرقمية تشغل 1.3 ميغا بايت على القرص ، وسعة بطاقة الصوت - 8. ما هو معدل أخذ عينات الصوت المسجل؟

حل:

صيغة حساب معدل أخذ العينات: D = A / T / I

(حجم الذاكرة بالبايت): (وقت التسجيل بالثواني): (سعة بطاقة الصوت بالبايت)

1.3 ميغا بايت = 1363148.8 بايت

1363148.8 بايت: 60: 1 = 22719.1 هرتز

الجواب: 22.05 كيلو هرتز

6. تستغرق دقيقتان من تسجيل ملف صوتي رقمي 5.1 ميغابايت على القرص. معدل أخذ العينات هو 22050 هرتز. ما هو عمق بت لمحول الصوت؟

حل:

معادلة حساب عمق البت: (حجم الذاكرة بالبايت): (وقت التشغيل بالثواني): (تردد أخذ العينات):

5.1 ميغا بايت = 5347737.6 بايت

5347737.6 بايت: 120 ثانية: 22050 هرتز = 2.02 بايت = 16 بت

الجواب: 16 بت

7. مساحة حرة على القرص - 0.01 جيجا بايت ، سعة بطاقة الصوت - 16. ما هي مدة ملف الصوت الرقمي المسجل بمعدل أخذ العينات 44100 هرتز؟

حل:

معادلة حساب مدة الصوت T = A / D / I

(حجم الذاكرة بالبايت): (تردد أخذ العينات بالهرتز): (سعة بطاقة الصوت بالبايت)

0.01 جيجا بايت = 10737418.24 بايت

10737418.24 بايت: 44100: 2 = 121.74 ثانية = 2.03 دقيقة
الجواب: 20.3 دقيقة

8. تقدير حجم المعلومات لملف أحادي الصوت لمدة 1 دقيقة. إذا كان "عمق" التشفير ومعدل أخذ العينات للإشارة الصوتية متساويين ، على التوالي:
أ) 16 بت و 8 كيلو هرتز ؛
ب) 16 بت و 24 كيلو هرتز.

حل:

أ).

16 بت × 8000 = 128000 بت = 16000 بايت = 15.625 كيلوبايت / ثانية

15.625 كيلو بايت / ثانية × 60 ثانية = 937.5 كيلو بايت

ب).
1) حجم المعلومات لملف صوتي مدته ثانية واحدة هو:
16 بت × 24000 = 384000 بت = 48000 بايت = 46.875 كيلوبايت / ثانية
2) حجم المعلومات لملف صوتي مدته دقيقة واحدة يساوي:
46.875 كيلو بايت / ثانية × 60 ثانية = 2812.5 كيلو بايت = 2.8 ميجا بايت

الجواب: أ) 937.5 كيلوبايت ؛ ب) 2.8 ميغا بايت

مستوى 5"

يستخدم الجدول 1

9. ما هي مساحة التخزين المطلوبة لتخزين ملف صوتي رقمي عالي الجودة عندما يكون وقت التشغيل 3 دقائق؟

حل:

يتم الحصول على صوت عالي الجودة بمعدل أخذ العينات 44.1 كيلو هرتز وعمق بت محول الصوت يساوي 16.
معادلة حساب حجم الذاكرة: (وقت التسجيل بالثواني) × (سعة بطاقة الصوت بالبايت) × (معدل أخذ العينات):
180 ثانية × 2 × 44100 هرتز = 15876000 بايت = 15.1 ميجا بايت
الجواب: 15.1 ميجا بايت

10. يحتوي ملف الصوت الرقمي على تسجيل صوتي منخفض الجودة (الصوت معتم ومكتوم). ما هي مدة صوت الملف إذا كان حجمه 650 كيلو بايت؟

حل:

للحصول على صوت قاتم وكتم ، تعتبر المعلمات التالية مميزة: تردد أخذ العينات - 11 ، 025 كيلو هرتز ، عمق بت محول الصوت - 8 بت (انظر الجدول 1). ثم T = A / D / I. لنحول الحجم إلى بايت: 650 كيلو بايت = 665600 بايت

Т = 665600 بايت / 11025 هرتز / 1 بايت ≈60.4 ثانية

الجواب: مدة الصوت 60.5 ثانية

حل:

حجم المعلومات لملف صوتي مدته ثانية واحدة يساوي:
16 بت × 48000 × 2 = 1536000 بت = 187.5 كيلوبايت (مضروبًا في 2 منذ الاستريو).

حجم المعلومات لملف صوتي مدته دقيقة واحدة يساوي:
187.5 كيلوبايت / ثانية × 60 ثانية 11 ميجابايت

الجواب: 11 ميغا بايت

الجواب: أ) 940 كيلو بايت ؛ ب) 2.8 ميغا بايت.

12. احسب وقت تشغيل ملف أحادي الصوت إذا كان حجمه بترميز 16 بت ومعدل أخذ العينات 32 كيلو هرتز هو:
أ) 700 كيلوبايت ؛
ب) 6300 كيلو بايت

حل:

أ).
1) حجم المعلومات لملف صوتي مدته ثانية واحدة هو:


700 كيلو بايت: 62.5 كيلو بايت / ثانية = 11.2 ثانية

ب).
1) حجم المعلومات لملف صوتي مدته ثانية واحدة هو:
16 بت × 32000 = 512000 بت = 64000 بايت = 62.5 كيلوبايت / ثانية
2) وقت تشغيل ملف صوتي أحادي 700 كيلوبايت هو:
6300 كيلو بايت: 62.5 كيلو بايت / ثانية = 100.8 ثانية = 1.68 دقيقة

الجواب: أ) 10 ثوان ؛ ب) 1.5 دقيقة.

13. احسب عدد بايتات المعلومات التي تأخذها ثانية واحدة من التسجيل المُجسم على قرص مضغوط (التردد 44032 هرتز ، 16 بت لكل قيمة). كم من الوقت تستغرق دقيقة واحدة؟ ما هي السعة القصوى للقرص (بافتراض 80 دقيقة كحد أقصى)؟

حل:

صيغة لحساب حجم الذاكرة أ= د* تي* أنا:
(وقت التسجيل بالثواني) * (سعة بطاقة الصوت بالبايت) * (معدل أخذ العينات). 16 بت -2 بايت.
1) 1 ثانية × 2 × 44032 هرتز = 88064 بايت (ثانية واحدة من تسجيل ستريو على قرص مضغوط)
2) 60 ثانية × 2 × 44032 هرتز = 5283840 بايت (دقيقة واحدة من تسجيل ستريو على قرص مضغوط)
3) 4800 ثانية × 2 × 44032 هرتز = 422707200 بايت = 412800 كيلو بايت = 403.125 ميجا بايت (80 دقيقة)

الإجابة: 88064 بايت (ثانية واحدة) ، 5283840 بايت (دقيقة واحدة) ، 403.125 ميجابايت (80 دقيقة)

2. تحديد جودة الصوت.

لتحديد جودة الصوت ، تحتاج إلى العثور على تردد أخذ العينات واستخدام الجدول رقم 1

256 (2 8) مستويات شدة الإشارة - جودة صوت البث الإذاعي ، باستخدام مستويات شدة الإشارة 65536 (2 16) - جودة الصوت للقرص الصوتي المضغوط. أعلى تردد جودة يطابق الموسيقى المسجلة على القرص المضغوط. يتم قياس قيمة الإشارة التناظرية في هذه الحالة 44100 مرة في الثانية.

مستوى 5"

13. تحديد جودة الصوت (جودة البث الإذاعي ، متوسط ​​الجودة ، جودة القرص المضغوط الصوتي) إذا كنت تعلم أن حجم ملف صوتي أحادي مدته 10 ثوانٍ. يساوي:
أ) 940 كيلوبايت ؛
ب) 157 كيلوبايت.

(ص 76 ، رقم 2.83)

حل:

أ).
1) 940 كيلو بايت = 962560 بايت = 7700480 بت
2) 7700480 بت: 10 ثوانٍ = 770048 بت في الثانية
3) 770048 بت في الثانية: 16 بت = 48128 هرتز - معدل أخذ العينات - قريب من أعلى 44.1 كيلو هرتز
الإجابة: جودة القرص المضغوط الصوتي

ب).
1) 157 كيلوبايت = 160768 بايت = 1286144 بت
2) 1286144 بت: 10 ثوانٍ = 128614.4 بت في الثانية
3) 128614.4 بت في الثانية: 16 بت = 8038.4 هرتز
الجواب: جودة البث الإذاعي

الجواب: أ) جودة القرص المضغوط ؛ ب) جودة الإرسال اللاسلكي.

14. حدد طول الملف الصوتي الذي يناسب قرصًا مرنًا مقاس 3.5 بوصة. لاحظ أنه تم تخصيص 2847 قطاعًا سعة 512 بايت لتخزين البيانات على مثل هذا القرص المرن.
أ) بجودة صوت منخفضة: أحادي ، 8 بت ، 8 كيلو هرتز ؛
ب) بجودة صوت عالية: ستيريو ، 16 بت ، 48 كيلو هرتز.

(ص 77 ، رقم 2.85)

حل:

أ).



8 بت × 8000 = 64000 بت = 8000 بايت = 7.8 كيلوبايت / ثانية
3) وقت تشغيل ملف أحادي الصوت بحجم 1423.5 كيلوبايت يساوي:
1423.5 كيلو بايت: 7.8 كيلو بايت / ثانية = 182.5 ثانية ≈ 3 دقائق

ب).
1) حجم المعلومات للقرص المرن هو:
2847 مقطعًا × 512 بايت = 1457664 بايت = 1423.5 كيلوبايت
2) حجم المعلومات لملف صوتي مدته ثانية واحدة هو:
16 بت × 48000 × 2 = 1536000 بت = 192000 بايت = 187.5 كيلوبايت / ثانية
3) وقت تشغيل ملف صوتي ستريو بحجم 1423.5 كيلوبايت يساوي:
1423.5 كيلوبايت: 187.5 كيلوبايت / ثانية = 7.6 ثانية

الجواب: أ) 3 دقائق. ب) 7.6 ثانية.

3. تشفير الصوت الثنائي.

عند حل المشكلات ، يستخدم المواد النظرية التالية:

من أجل تشفير الصوت ، فإن الإشارة التناظرية الموضحة في الشكل ،

يتم تقسيم المستوى إلى خطوط أفقية وعمودية. الانقسام الرأسي هو أخذ عينات من الإشارة التناظرية (تردد قياس الإشارة) ، والانقسام الأفقي هو توضيححسب المستوى. أولئك. كلما كانت الشبكة أدق ، كان تقريب الصوت التناظري أفضل بمساعدة الأرقام. يتم استخدام تكميم ثمانية بتات لرقمنة الكلام العادي (محادثة هاتفية) والإرسال الراديوي قصير الموجة. ستة عشر بت - لرقمنة الموسيقى والبث الإذاعي VHF (الموجة القصيرة جدًا).

مستوى 3"

15. تم أخذ عينات الإشارة الصوتية التناظرية أولاً باستخدام 256 مستوى من قوة الإشارة (جودة الصوت للبث الإذاعي) ثم باستخدام 65536 مستوى من قوة الإشارة (جودة الصوت للأقراص الصوتية المدمجة). كم مرة تختلف أحجام المعلومات الخاصة بالصوت الرقمي؟ (ص 77 ، رقم 2.86)

حل:

يبلغ طول رمز الإشارة التناظرية باستخدام 256 مستوى لقوة الإشارة 8 بتات ، باستخدام مستويات قوة إشارة 65536 هي 16 بت. نظرًا لأن طول رمز إشارة واحدة قد تضاعف ، فإن أحجام المعلومات الخاصة بالصوت الرقمي تختلف مرتين.

الجواب: 2 مرات.

مستوى "4 بوصة

16. وفقًا لنظرية نيكويست-كوتيلنيكوف ، من أجل إعادة بناء الإشارة التناظرية بدقة من تمثيلها المنفصل (من عيناتها) ، يجب أن يكون تردد أخذ العينات ضعف الحد الأقصى للتردد الصوتي لهذه الإشارة على الأقل.

• ماذا يجب أن يكون معدل أخذ عينات الصوت البشري؟
• أيهما يجب أن يكون أعلى: معدل أخذ العينات من الكلام أم معدل أخذ العينات من صوت أوركسترا سيمفونية؟

الغرض: تعريف الطلاب بخصائص الأجهزة والبرامج الخاصة بالعمل مع الصوت. الأنشطة: استقطاب المعرفة من مقرر الفيزياء (أو العمل مع الكتب المرجعية). (ص. ؟؟ المشكلة 2)

حل:

يُعتقد أن نطاق الترددات التي يسمعها الشخص يتراوح من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز. وهكذا ، وفقًا لنظرية نيكويست-كوتيلنيكوف ، من أجل إعادة بناء الإشارة التناظرية بدقة من تمثيلها المنفصل (من عيناتها) ، يجب أن يكون معدل أخذ العينات ضعف الحد الأقصى للتردد الصوتي لهذه الإشارة على الأقل. الحد الأقصى لتردد الصوت الذي يسمعه الشخص هو -20 كيلو هرتز ، مما يعني أن الجهازيجب أن توفر ra والبرمجيات معدل أخذ عينات لا يقل عن 40 كيلو هرتز ، أو بالأحرى 44.1 كيلو هرتز. تتضمن المعالجة الحاسوبية لصوت الأوركسترا السيمفونية معدل أخذ عينات أعلى من معالجة الكلام ، لأن نطاق التردد في حالة الأوركسترا السيمفونية أكبر بكثير.

الجواب: ما لا يقل عن 40 كيلو هرتز ، وتردد أخذ العينات من الأوركسترا السيمفونية أعلى.

مستوى 5"

17. يوضح الشكل صوت 1 ثانية من الكلام المسجل بواسطة المسجل. قم بتشفيره في رمز رقمي ثنائي بتردد 10 هرتز وطول كود 3 بتات. (، ص. ؟؟ ، المشكلة 1)

حل:

يعني التشفير بسرعة 10 هرتز أنه يتعين علينا قياس درجة الصوت 10 مرات في الثانية. دعنا نختار لحظات متساوية البعد:

طول الشفرة 3 بتات يعني 2 3 = 8 مستويات تكمية. أي ، ككود رقمي للنغمة في كل لحظة محددة من الوقت ، يمكننا تعيين إحدى المجموعات التالية: 000 ، 001 ، 010 ، 011 ، 100 ، 101 ، 110 ، 111. هناك 8 منهم فقط ، لذلك ، يمكن قياس الملعب بـ 8 "مستويات":

سنقوم "بتقريب" قيم الملعب إلى أقرب مستوى أدنى:

باستخدام طريقة الترميز هذه ، نحصل على النتيجة التالية (يتم وضع مسافات لسهولة القراءة): 100100000 01111101010111001010110.

ملحوظة.يُنصح بلفت انتباه الطلاب إلى مدى دقة الكود في نقل تغيير السعة. أي أن معدل أخذ العينات البالغ 10 هرتز ومستوى التكمية البالغ 2 3 (3 بتات) منخفض جدًا. عادة ، بالنسبة للصوت (الصوت) ، يتم اختيار معدل أخذ العينات البالغ 8 كيلو هرتز ، أي 8000 مرة في الثانية ، ومستوى التكمية هو 2 8 (رمز بطول 8 بتات).

الجواب: 100100000 01111101010111001010110.

18. اشرح لماذا يشير مستوى التكميم ، إلى جانب معدل أخذ العينات ، إلى الخصائص الرئيسية لتمثيل الصوت في الكمبيوتر. الأهداف:لتعزيز فهم الطلاب لمفاهيم "دقة عرض البيانات" ، "خطأ القياس" ، "خطأ العرض" ؛ مراجعة مع الطلاب ثنائي الترميز وطول الكود. نوع النشاط: العمل مع تعريفات المفاهيم. (ص. ؟؟ مشكلة 3)

حل:

في الهندسة والفيزياء والتكنولوجيا ، هناك مفهوم "دقة القياس" ، وثيق الصلة بمفهوم "خطأ القياس". لكن هناك أيضًا مفهوم "الإخلاص في العرض".على سبيل المثال ، بالنسبة لطول الشخص ، يمكننا أن نقول إنه: أ) حوالي. 2 م ، ب) أكثر بقليل من 1.7 م ، ج) يساوي 1 م 72 سم ، د) يساوي 1 م 71 سم 8 مم. بمعنى ، يمكن استخدام 1 أو 2 أو 3 أو 4 أرقام للإشارة إلى الارتفاع المقاس.
الشيء نفسه بالنسبة للترميز الثنائي. إذا تم استخدام بتتين فقط لتسجيل الملعب في وقت معين ، فعندئذٍ ، حتى لو كانت القياسات دقيقة ، يمكن إرسال 4 مستويات فقط: منخفض (00) ، أقل من المتوسط ​​(01) ، أعلى من المتوسط ​​(10) ، مرتفع ( 11). إذا كنت تستخدم 1 بايت ، فيمكنك نقل 256 مستوى. كيف مستوى تكميم أعلى، أو ، وهو نفس كلما زاد عدد البتات المخصصة لتسجيل القيمة المقاسة ، زادت دقة إرسال هذه القيمة.

ملحوظة.وتجدر الإشارة إلى أن أداة القياس يجب أن تحافظ أيضًا على المستوى المحدد للتكمية (الطول المقاس بمسطرة بأقسام ديسيمترية ، فلا معنى لتمثيلها بدقة مليمتر).

استهداف.فهم عملية تحويل المعلومات الصوتية ، وإتقان المفاهيم اللازمة لحساب حجم المعلومات الصوتية. تعلم كيفية حل المشاكل في موضوع ما.

الهدف هو الدافع.التحضير للامتحان.

خطة الدرس

1. مشاهدة العرض التقديمي حول الموضوع مع تعليقات المعلم.المرفق 1

مواد العرض: الترميز الصوتي.

منذ بداية التسعينيات ، تمكنت أجهزة الكمبيوتر الشخصية من التعامل مع المعلومات الصوتية. يمكن لكل كمبيوتر مزود ببطاقة صوت وميكروفون ومكبرات صوت تسجيل المعلومات الصوتية وحفظها وتشغيلها.

عملية تحويل الموجات الصوتية إلى كود ثنائي في ذاكرة الكمبيوتر:

عملية استنساخ المعلومات الصوتية المخزنة في ذاكرة الكمبيوتر:

يبدوهي موجة صوتية ذات سعة وتردد متغيرين بشكل مستمر. كلما زاد السعة ، كان صوته أعلى بالنسبة للشخص ، وكلما زاد تردد الإشارة ، زادت النغمة. تسمح برامج الكمبيوتر الآن بتحويل الإشارة الصوتية المستمرة إلى سلسلة من النبضات الكهربائية التي يمكن تمثيلها في شكل ثنائي. في عملية ترميز إشارة صوتية مستمرة ، يتم إنتاجها أخذ العينات الوقت . تنقسم الموجة الصوتية المستمرة إلى أقسام زمنية صغيرة منفصلة ، ويتم تعيين قيمة سعة معينة لكل مقطع من هذا القبيل.

وبالتالي ، فإن الاعتماد المستمر لسعة الإشارة في الوقت المناسب في)يتم استبداله بتسلسل منفصل لمستويات جهارة الصوت. في الرسم البياني ، يبدو هذا وكأنه يستبدل منحنى سلس بسلسلة من "الخطوات". يتم تعيين قيمة لمستوى الصوت لكل "خطوة" ، ورمزها (1 ، 2 ، 3 ، إلخ.

بالإضافة إلى ذلك). يمكن اعتبار مستويات جهارة الصوت على أنها مجموعة من الحالات الممكنة ، على التوالي ، كلما زادت مستويات جهارة الصوت خلال عملية التشفير ، زادت المعلومات التي ستحملها قيمة كل مستوى وكلما زادت جودة الصوت.

محول الصوت (بطاقة الصوت) - جهاز خاص متصل بجهاز كمبيوتر مصمم لتحويل الاهتزازات الكهربائية لتردد صوتي إلى رمز ثنائي رقمي عند إدخال الصوت وللتحويل العكسي (من رمز رقمي إلى اهتزازات كهربائية) عند تشغيل الصوت.

في عملية تسجيل الصوت ، يقيس محول الصوت سعة التيار الكهربائي بفترة معينة ويدخل الرمز الثنائي للقيمة التي تم الحصول عليها في السجل. ثم تتم إعادة كتابة الكود الناتج من السجل في ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر. يتم تحديد جودة صوت الكمبيوتر من خلال خصائص محول الصوت:

• معدل أخذ العينات
• عمق البت (عمق الصوت).

معدل أخذ العينات الوقت

هذا هو عدد قياسات إشارة الدخل في ثانية واحدة. يتم قياس التردد بالهرتز (هرتز). قياس واحد في ثانية واحدة يتوافق مع تردد 1 هرتز. 1000 قياس في ثانية واحدة - 1 كيلو هرتز (كيلو هرتز). معدلات أخذ العينات النموذجية لمحولات الصوت:

11 كيلوهرتز ، 22 كيلوهرتز ، 44.1 كيلوهرتز ، إلخ.

عمق البت (عمق الصوت) هو عدد البتات في سجل محول الصوت ، ويحدد عدد مستويات الصوت الممكنة.

يحدد عمق البت دقة قياس إشارة الدخل. كلما زادت سعة الرقم ، قل الخطأ في كل تحويل فردي لحجم الإشارة الكهربائية إلى رقم والعكس صحيح. إذا كان عرض البت 8 (16) ، فعند قياس إشارة الدخل ، يمكن الحصول على قيم مختلفة 2 8 = 256 (2 16 = 65536). من الواضح أن محول الصوت 16 بت يشفر ويعيد إنتاج الصوت بشكل أكثر دقة من محول 8 بت. توفر بطاقات الصوت الحديثة عمق تشفير صوت 16 بت. يمكن حساب عدد مستويات الإشارة المختلفة (حالات لترميز معين) باستخدام الصيغة:

N = 2 I = 2 16 = 65536 حيث أنا هو عمق الصوت.

وبالتالي ، يمكن لبطاقات الصوت الحديثة أن توفر تشفيرًا لمستويات إشارة 65536. يتم تخصيص كود 16 بت لكل قيمة من قيم اتساع الإشارة الصوتية. عندما يتم تشفير إشارة صوتية مستمرة بشكل ثنائي ، يتم استبدالها بسلسلة من مستويات الإشارة المنفصلة. تعتمد جودة التشفير على عدد قياسات مستوى الإشارة لكل وحدة زمنية ، أي معدل أخذ العينات.يتم إجراء المزيد من القياسات في ثانية واحدة (كلما زاد معدل أخذ العينات ، زادت دقة إجراء الترميز الثنائي.

ملف صوتي -ملف يخزن المعلومات الصوتية في شكل ثنائي رقمي.

2. نكرر وحدات قياس المعلومات

1 بايت = 8 بت

1 كيلو بايت = 2 10 بايت = 1024 بايت

1 ميجا بايت = 2 10 كيلو بايت = 1024 كيلو بايت

1 جيجا = 2 10 ميجا = 1024 ميجا

1 تيرابايت = 2 10 جيجا بايت = 1024 جيجا بايت

1 بيتابايت = 2 10 تيرابايت = 1024 تيرابايت

3. لتوحيد المادة المدروسة من خلال مشاهدة العرض ، الكتاب المدرسي

4. حل المشاكل

يوضح البرنامج التعليمي الحل في العرض التقديمي.

الهدف 1.حدد حجم المعلومات لملف صوت ستريو بمدة ثانية واحدة بجودة صوت عالية (16 بت ، 48 كيلوهرتز).

المهمة (لوحدك).يوضح البرنامج التعليمي الحل في العرض التقديمي.
حدد حجم المعلومات لملف صوتي رقمي لمدة 10 ثوانٍ بمعدل أخذ العينات 22.05 كيلو هرتز ودقة 8 بت.

5. رسو. حل المشكلات في المنزل بشكل مستقل في الدرس التالي

حدد حجم الذاكرة لتخزين ملف صوتي رقمي ، مدة تشغيله دقيقتان بمعدل عينات 44.1 كيلو هرتز ودقة 16 بت.

يمتلك المستخدم ذاكرة تبلغ 2.6 ميجا بايت تحت تصرفه. أنت بحاجة إلى تسجيل ملف صوتي رقمي مدته دقيقة واحدة. ماذا يجب أن يكون معدل أخذ العينات وعمق البت؟

مساحة القرص الحرة - 5.25 ميجابايت ، سعة بطاقة الصوت - 16. ما هي مدة ملف الصوت الرقمي المسجل بمعدل أخذ عينات يبلغ 22.05 كيلو هرتز؟

تستغرق دقيقة واحدة من تسجيل الملفات الصوتية الرقمية 1.3 ميجا بايت على القرص ، وسعة بطاقة الصوت - 8. ما هو معدل أخذ عينات الصوت المسجل؟

ما مقدار مساحة التخزين المطلوبة لتخزين ملف صوتي رقمي عالي الجودة مع وقت تشغيل يصل إلى 3 دقائق؟

يحتوي ملف الصوت الرقمي على تسجيل صوتي منخفض الجودة (الصوت معتم ومكتوم). ما هي مدة صوت الملف إذا كان حجمه 650 كيلو بايت؟

تستغرق دقيقتان من تسجيل الملفات الصوتية الرقمية 5.05 ميجا بايت على القرص. معدل أخذ العينات هو 22050 هرتز. ما هو عمق بت لمحول الصوت؟

مساحة القرص الحرة - 0.1 جيجا بايت ، سعة بطاقة الصوت - 16. ما هي مدة ملف الصوت الرقمي المسجل بمعدل أخذ عينات يبلغ 44100 هرتز؟

الإجابات

رقم 92. 124.8 ثانية.

رقم 93.22.05 كيلو هرتز.

رقم 94. يتم الحصول على جودة صوت عالية عند معدل أخذ العينات 44.1 كيلو هرتز وعرض بت محول الصوت 16. وسعة الذاكرة المطلوبة 15.1 ميجا بايت.

رقم 95. المعلمات التالية هي خصائص الصوت الكئيب والمكتوم: تردد أخذ العينات - 11 كيلو هرتز ، عمق بت محول الصوت - 8. مدة الصوت 60.5 ثانية.

رقم 96.16 بت.

رقم 97. 20.3 دقيقة.

المؤلفات

1. الكتاب المدرسي: علوم الكمبيوتر ، مشكلة الكتاب - العمل العملي 1 مجلد ، تم تحريره بواسطة I.G. Semakin ، E.K. هينر)

2. مهرجان الأفكار التربوية "درس مفتوح" بالصوت. الترميز الثنائي للمعلومات الصوتية. Elena Aleksandrovna Supryagina ، مدرس علوم الكمبيوتر.

3. ن. أوجرينوفيتش. المعلوماتية وتقنية المعلومات. 10-11 درجات. موسكو. ذات الحدين. معمل المعرفة 2003.

كان جدي يستمع إلى الحاكي. انتقل شباب الأب إلى الموسيقى القادمة من مكبر صوت مسجل شريط بكرة إلى بكرة. لقد سقطت ذروة مسجلات الكاسيت وانحدارها على شبابي. ابني نشأ في عصر الصوت الرقمي. من أجل مواكبة العصر وتزويد ابني "بصوت" جيد ، قررت معرفة ما الذي يحدد جودة إعادة إنتاج الإشارات الصوتية الرقمية.

لقد تحدثت مع أصدقائي عشاق الموسيقى. أجرى بحثًا عن المعلومات على الإنترنت. ونتيجة لذلك ، توصلت إلى استنتاج مفاده أن الصوت عالي الجودة في العصر الرقمي يمكن تحقيقه إذا تم اختيار 7 عناصر أساسية لمراكز الموسيقى الحديثة بشكل صحيح:

• الشكل الذي يتم تسجيل الموسيقى به ؛
• لاعب؛
• محول رقمي تناظري؛
• المضخم؛
• الصوتيات.
• الكابلات.
• تغذية.

سوف أشارك أدناه ملاحظاتي واستنتاجاتي فيما يتعلق بتحقيق تسجيلات صوتية عالية الجودة بتنسيقات رقمية.

الاستطراد الغنائي ، لا يحتاج الخبراء إلى القراءة.

اسمحوا لي أن أشرح باختصار من أين يأتي الصوت الرقمي. أثناء عملية التسجيل ، يحول الميكروفون الاهتزازات الميكانيكية (الصوت نفسه) إلى إشارة كهربائية تمثيلية. الإشارة التناظرية ، في الحالة العامة ، تشبه الجيوب الأنفية التي كانت مألوفة لنا جميعًا منذ المدرسة الثانوية. في عصر الصوت التناظري ، تم تسجيل هذه الإشارة على وسائط مختلفة ثم إعادة تشغيلها.

مع تطور تقنية المعالجات الدقيقة ، أصبح من الممكن تسجيل المعلومات الصوتية وتخزينها بتنسيقات رقمية. يتم الحصول على هذه التنسيقات باستخدام عملية التحويل التناظري إلى الرقمي (ADC).

خلال ADC ، يتم تحويل الإشارة التناظرية (موجة جيبية من المدرسة الثانوية) إلى إشارة منفصلة (بمعنى آخر ، يتم تقطيعها إلى أجزاء). في المرحلة التالية ، يتم تحديد الإشارة المنفصلة ، أي يتم تعيين قيمة رقمية لكل مقطع ناتج من الجيب الجيبي. في الخطوة الثالثة ، يتم رقمنة الإشارة الكمية ، أي مشفر على شكل تسلسل من 0 و 1. فيما يتعلق بتسجيل الصوت الرقمي ، يتم رقمنة المعلومات حول اتساع وتردد الصوت.

تُستخدم تنسيقات الصوت الرقمي لتسجيل المعلومات الصوتية الرقمية وتخزينها. يُفهم تنسيق الصوت على أنه مجموعة من المتطلبات للتمثيل الرقمي للبيانات الصوتية.

عند الحديث عن جودة الصوت ، تنقسم التنسيقات الرقمية إلى 3 فئات:

• تنسيقات بدون ضغط إضافي (CDDA ، DSD ، WAV ، AIFF ، إلخ) ؛
• تنسيقات مضغوطة بدون فقدان (FLAC ، WavPack ، ADX ، إلخ) ؛
• تنسيقات ضغط مع فقدان (MP3 ، AAC ، RealAudio ، إلخ).

يتم الحصول على صوت عالي الجودة عند تشغيل الموسيقى المحفوظة بتنسيقات الفئتين الأولى والثانية. في تنسيقات الفئة الثالثة ، من أجل تقليل كمية البيانات ، يتم استبعاد جزء من المعلومات عمدًا. على سبيل المثال ، معلومات حول الترددات المخفية.

الترددات الكامنة هي تلك التي تقع خارج نطاق تصور الشخص العادي: 20 هرتز - 22 كيلو هرتز. بالنسبة لعشاق الموسيقى ، يكون هذا النطاق أوسع بسبب الخصائص النفسية الفسيولوجية الفردية.

لإكمال مكتبة الصوت في منزلك ، يجب عليك تحديد السجلات المحفوظة في ملفات ذات الامتدادات:

• * .wav ، * .dff ، * .dsf ، * .aif ، * .aiff هي ملفات ذات صوت غير مضغوط ؛
• * .mp4، * .flac، * .ape، * .wma هي أكثر ملفات الصوت المضغوطة شيوعًا.

من التاريخ. يقولون أن التجارب الأولى على حفظ الصوت قد نفذها الإغريق القدماء. حاولوا إبقاء الصوت في قوارير. بدا الأمر كالتالي: لقد نطقوا الكلمات في الأمفورا وختموها بسرعة. للأسف ، لم ينج أحد من هذا القبيل حتى يومنا هذا.

يجب أن يبدأ اختيار المشغل بفهم كيفية تشكيل مكتبة الصوت المنزلية. يمكنك شراء الأقراص المضغوطة بالطريقة القديمة ، أو شراء الموسيقى المفضلة لديك عبر الإنترنت. الخيار الأخير له ميزتان هامتان. إنها مدمجة وصديقة للبيئة:

• لا شك في مكان في الشقة لتخزين الأقراص المدمجة.
• ليست هناك حاجة لرمي الأقراص المعيبة في سلة المهملات.

هل قررت كيفية شراء الموسيقى؟ بخير! إذا اشتريت أقراصًا - فأنت بحاجة إلى مشغل أقراص مضغوطة. إذا كنت تفضل التسوق عبر الإنترنت ، فابحث عن مشغل على قرص صلب أو ذاكرة فلاش. متردد؟ بخير! ابحث عن لاعب متعدد الاستخدامات. في هذا ، يمكنك الاستماع إلى كل من الأقراص والملفات المشتراة عبر الشبكة.

بطبيعة الحال ، يمكن تحويله إلى لاعب وجهاز كمبيوتر شخصي. لكن هذا الخيار مناسب عندما يكون الكمبيوتر شخصيًا حقًا. إن احتمالية المنافسة على المساحة على لوحة المفاتيح والصراعات المحتملة ستقلل بشكل كبير من متعة الاستماع إلى الموسيقى ذات الجودة العالية.

عند اختيار القرص الدوار ، انتبه بشكل خاص للموصلات المتاحة. كلما زادت خيارات الموصل ، كان من الأسهل تحديد عناصر أخرى لمركز الموسيقى.

يقوم المشغل بقراءة تسلسل من قرص مضغوط أو من ملف. الآن تأتي اللحظة الأكثر حسابية لإعادة إنتاج الصوت الرقمي. يتم تحويل الإشارة الرقمية إلى التناظرية. تتم هذه الرياضيات في DAC ، أو المحول الرقمي إلى التناظري.

يمكن دمج DAC في المشغل أو تنفيذها كوحدة منفصلة. من أجل الحصول على صوت عالي الجودة ، تحتاج إلى اختيار الخيار الثاني. عادة ما يكون المحول المدمج أدنى من المحول المنفصل من حيث الجودة. يحتوي DAC الخارجي على مصدر طاقة خاص به ، مدمج يعمل بالطاقة من مصدر مشترك مع المشغل. عند استخدام DAC خارجي ، فإنه لا يتأثر تقريبًا بالتداخل من القرص الدوار ومكبر الصوت.

يتم تنفيذ DAC الخارجي وفقًا لحلول الدوائر في 4 إصدارات رئيسية:

• مغير عرض النبض ؛
• مخطط الإفراط في أخذ العينات
• نوع الوزن
• نوع السلم ، أو مخطط سلسلة R-2R.

مع هذا الكم الهائل من الخيارات لتحقيق صوت عالي الجودة ، فإن خيار R-2R لا جدال فيه. نظرًا لدائرة خاصة مطبقة على مقاومات دقيقة ، فإن DAC من نوع السلم يحقق دقة تحويل عالية جدًا.

عند اختيار محول رقمي إلى تمثيلي خارجي ، يجب الانتباه إلى خاصيتين رئيسيتين:

• عمق البت. إنه لأمر جيد إذا كان النموذج المحدد يحتوي على 24 بت.
• معدل أخذ العينات الأقصى. جيد جدًا 96 كيلو هرتز ، رائع 192 كيلو هرتز.

للحصول على صوت عالي الجودة ، تحتاج إلى شراء مكبر للصوت مع نظام مكبر الصوت. في الواقع ، يعمل هذان العنصران في مركز الصوت كواحد.

قليلا من النظرية. مكبر الصوت هو جهاز مصمم لزيادة قوة الإشارات الصوتية التناظرية. يسمح لك بمطابقة الإشارة المستلمة من DAC مع الإمكانات الصوتية. وفقًا لنوع عناصر الطاقة ، يتم تقسيم مضخمات الطاقة إلى أنابيب وترانزستور. تحتوي كل مجموعة على أجهزة مع أو بدون ملاحظات. يهدف إدخال التغذية الراجعة إلى تصحيح التشوه الذي يدخله مكبر الصوت نفسه في الإشارة المضخمة. ومع ذلك ، عند الحصول على صوت بدون تشويه ، عليك أن تتصالح مع فقدان جزء من النطاق الديناميكي للصوت.

من وجهة نظر اختيار ترادف "الصوتيات - مكبر الصوت" ، من المهم تصنيف الأخير وفقًا لنوع خصائص عنصر الطاقة. توجد مكبرات صوت بخصائص الصمام الثلاثي والبنتود. مكبرات الصوت Pentode متوفرة في إصدارات الأنبوب والترانزستور. إنها مناسبة لرف الكتب أو مكبرات الصوت البسيطة القائمة على الأرض. بالنسبة إلى صوتيات الأرضيات الحساسة مع نطاق 90 ديسيبل أو أكثر ، من الأفضل اختيار مكبرات الصوت بخاصية الصمام الثلاثي.

حتى قبل الشراء ، تحتاج إلى محاولة تحقيق التوازن المثالي بين إمكانيات مكبر الصوت والصوتيات. من الأفضل أن تطلب من المستشارين في المتجر تشغيل نظام السماعات المحدد مع مكبرات صوت مختلفة. تحتاج إلى اختيار المجموعة التي تفضلها أذنك.

ما هو نظام مكبر الصوت الجيد هو السؤال الأكثر إرباكًا. يعتمد اختيار الصوتيات على الخصائص الفردية لسمع الشخص ، ومعلمات الغرفة التي سيقع فيها النظام ، والقدرات المالية. في هذا النظام ذي الثلاثة متغيرات ، يكون العثور على بقعة جميلة أمرًا صعبًا للغاية. لذلك ، سننظر في ثلاثة خيارات أساسية لحل المشكلة.

الحل الأول. الميزانية. يمكنك تجهيز مركز الصوت في منزلك بمكبرات صوت على أرفف الكتب. يمكن وضع هذه الأنظمة الصغيرة على رف الكتب. فهي ملائمة للمساحات الصغيرة. نظرًا لصغر حجمها ، فهي أيضًا خيار غير مكلف. ومن العيوب المهمة لهذا الحل أن صوتيات "الرف" لن تعطي صوتًا جهيرًا عاديًا.

الحل الثاني. فاخر. إذا سمحت أبعاد الغرفة والإمكانيات المالية ، فيمكنك شراء صوتيات الأرضية. يمكن أن يحتوي هذا النظام ، نظرًا لحجمه ، على مكبر صوت بقطر كبير. لذلك هناك فرصة للاستمتاع بجهير جيد.

الحل الثالث. حل وسط "ذهبي". هذا الحل مناسب للمساحات الكبيرة والصغيرة وبأسعار معقولة. يتكون من شراء مضخم الصوت والأقمار الصناعية. مضخم الصوت مسؤول عن إعادة إنتاج الصوت الجهير عالي الجودة. يتم إعادة إنتاج الترددات العالية على النجوم.

عند اختيار الصوتيات ، يجب ألا تتبع أي نصيحة. تحتاج إلى الاعتماد فقط على أذنك. يجب أيضًا أن تكون مستعدًا لحقيقة أن صوت الصوتيات في المتجر وفي شقتك سيكون مختلفًا.

يعد اختيار الموصلات الموصلة مسألة يجب حلها حتمًا من أجل الحصول على صوت عالي الجودة. تمت كتابة العديد من المقالات حول تأثير الكابل على الصوت. الشيء الوحيد الذي حقق فيه المؤلفون الوحدة هو مطلب طول الكابل. أقصر كلما كان ذلك أفضل - هذه هي القاعدة الذهبية الأساسية عند اختيار كابلات التصحيح.

قليلا من النظرية. تنقسم الكابلات إلى التوصيل البيني والصوتي. تُستخدم الوصلات البينية لتوصيل وحدات مركز الصوت ، مثل المشغل و DAC. تستخدم كبلات السماعات لتوصيل نظام السماعات بمضخم الطاقة.

وفقًا لنوع مادة الموصل ، يتم تقسيم الكابلات إلى OFC و OCC ومركب. OFC هي كبلات نحاسية خالية من الأكسجين يتم إنتاجها بطريقة السحب. OCC هي الكابلات المصنوعة من النحاس أحادي البلورية ، والتي يتم الحصول عليها مباشرة من المصهور. الكابلات المركبة هي كبلات يتكون فيها الموصل من مواد متعددة.

إذا كان هدفك هو إنشاء مركز صوتي مثالي من كتل الشركات المصنعة المختلفة ، فحاول استخدام أقصر كبلات توصيل ممكنة. واستعد للتجربة للحصول على جودة صوت مثالية.

أخيرًا ، تم تجميع مجمعنا المنزلي لإعادة إنتاج الموسيقى الرقمية عالية الجودة. الآن كان هناك مجرد تافه. تتطلب المعدات الجيدة مصدر طاقة عالي الجودة. إذا كانت مكبرات الصوت "العلامة التجارية" الأغلى ثمناً ، DACs ، يتم تشغيل المشغلين من شبكة مشتركة ، فلا يمكن أن يكون هناك أي شك في أي صوت عالي الجودة. سيقتل الجهد الملوث بالضوضاء كل الجهود المبذولة لإيجاد وشراء وحدات جودة لمركز صوتي.

قم بتنظيم إمداد الطاقة لكل وحدة بكابل منفصل. يجب توصيل الكابلات مباشرة بلوحة المفاتيح عند مدخل المسكن. يجب أن توفر مآخذ التوصيل درجة عالية من التثبيت للقابس. من الحكمة استخدام مرشح التيار الكهربائي ، فهو سيجعل مصدر الطاقة ، وبالتالي الصوت ، أنظف.