ev / sorunlar/ Dijital sesin kalitesini etkileyen ayarlar. Ses kalitesi için en iyi müzik formatları Çeşitli dijital ses formatları

Dijital ses kaydının kalitesini etkileyen parametreler. Ses kalitesi için en iyi müzik formatları Çeşitli dijital ses formatları

Hedefler:

eğitici:

Wav dosyalarının ikili kodlama teknolojisini öğrenin
Bir WAV ses dosyasının ses düzeyini belirlemek için sorunları nasıl çözeceğinizi öğrenin

Zamansal ayrıklaştırma - sürekli bir ses sinyalinin kodlanması sırasında bir ses dalgasının ayrı küçük zaman bölümlerine ayrıldığı ve bu tür her bölüm için belirli bir genlik değerinin ayarlandığı bir işlem. Sinyal genliği ne kadar büyük olursa, ses o kadar yüksek olur.

Ses Derinliği (Kodlama Derinliği) -ses kodlaması başına bit sayısı.

Ses seviyeleri (sinyal seviyeleri)- sesin farklı ses seviyeleri olabilir. Farklı ses seviyelerinin sayısı formülle hesaplanır. n= 2 Bence neredeBence- ses derinliği.

Örnekleme frekansı - birim zaman başına giriş sinyali seviyesinin ölçüm sayısı (1 saniyede). Örnekleme hızı ne kadar yüksek olursa, ikili kodlama prosedürü o kadar doğru olur. Frekans hertz (Hz) cinsinden ölçülür. 1 saniyede 1 ölçüm -1 Hz.

1 saniyede 1 kHz'de 1000 ölçüm. Örnekleme sıklığını harfle belirtinD. Kodlama için üç frekanstan birini seçin:44,1 kHz, 22,05 kHz, 11,025 kHz.

Bir kişinin duyduğu frekans aralığının 20 Hz - 20 kHz.

İkili kodlama kalitesi -kodlama derinliği ve örnekleme hızı tarafından belirlenen bir değer.

Ses adaptörü (ses kartı) - Ses girildiğinde ses frekansının elektrik titreşimlerini sayısal ikili koda dönüştüren ve ses çalarken bunun tersini (sayısal koddan elektriksel titreşimlere) dönüştüren bir cihaz.

Ses adaptörü özellikleri:örnekleme hızı ve kayıt bit derinliği.).

Kayıt kapasitesi - ses bağdaştırıcı kaydındaki bit sayısı. Bit derinliği ne kadar büyük olursa, elektrik akımının büyüklüğünün bir sayıya her bir bireysel dönüşümünün hatası o kadar küçüktür ve bunun tersi de geçerlidir. Bit derinliği ise Bence, ardından giriş sinyalini ölçerken, 2Bence = n farklı değerler.

Dijital mono ses dosyası boyutu (A) şu formülle ölçülür:

A= D* T* Bence/8 , neredeD - örnekleme hızı (Hz),T- ses veya ses kaydı zamanı,Bencekaydın bit derinliği (çözünürlük). Bu formül, boyutu bayt cinsinden ölçer.

Dijital stereo ses dosyası boyutu (A) şu formülle ölçülür:

A=2* D* T* Bence/8 , sol ve sağ ses kanalları ayrı ayrı kodlandığından, sinyal iki hoparlör için kaydedilir.

Öğrencilerin tablo 1'i vermeleri yararlıdır., farklı örnekleme hızlarında kodlanmış bir dakikalık ses bilgisinin kaç MB alacağını gösterir:

Algoritma 1 (Bir ses dosyasının bilgi hacmini hesaplayın):

1) dosyanın sesi sırasında belleğe kaç değerin okunduğunu öğrenin;

2) kodun bit derinliğini bulun (ölçülen her değerin bellekte kaç bit kapladığını);

3) sonuçları çarpın;

4) sonucu baytlara çevirin;

5) sonucu K bayta dönüştürün;

6) sonucu M bayta çevirin;

Algoritma 2 (Dosyanın oynatma süresini hesaplayın.)

1) Dosyanın bilgi hacmini K bayta dönüştürün.

2) Dosyanın bilgi hacmini baytlara dönüştürün.

3) Dosyanın bilgi hacmini bitlere dönüştürün.

4) Toplamda kaç değerin ölçüldüğünü öğrenin (Bilgi hacmini bit cinsinden kod kapasitesine bölün).

5) Sesin saniye sayısını hesaplayın. (Önceki sonucu örnekleme hızına bölün.)

1. Dijital dosya boyutu

3. seviye"

1. 22.05 kHz örnekleme hızında ve 8 bit çözünürlükte çalma süresi 10 saniye olan bir dijital ses dosyasının boyutunu (bayt olarak) belirleyin. Dosya sıkıştırılmamış.

Çözüm:

Boyutu hesaplamak için formül (bayt cinsinden) dijital ses dosyası: A= D* T* Bence/8.

Bayt'a dönüştürmek için elde edilen değerin 8 bit'e bölünmesi gerekir.

22.05 kHz = 22.05 * 1000 Hz = 22050 Hz

A= D* T* Bence/8 = 22050 x 10 x 8 / 8 = 220500 bayt.

Cevap: dosya boyutu 220500 bayttır.

2. 44,1 kHz örnekleme hızında ve 16 bit çözünürlükte iki dakikalık çalma süresi olan bir dijital ses dosyası için depolama alanı miktarını belirleyin.

Çözüm:

A= D* T* Bence/sekiz. - dijital ses dosyasının saklanacağı bellek miktarı.

44100 (Hz) x 120 (s) x 16 (bit) / 8 (bit) = 10584000 bayt = 10335.9375 KB = 10.094 MB.

Cevap: ≈ 10 Mb

Seviye 4"

3. Kullanıcının 2.6 MB hafızası vardır. 1 dakikalık bir dijital ses dosyası kaydetmeniz gerekir. Örnekleme hızı ve bit derinliği ne olmalıdır?

Çözüm:

Örnekleme hızını ve bit derinliğini hesaplama formülü: D * I \u003d A / T

(bayt cinsinden bellek) : (saniye cinsinden oynatma süresi):

2,6 MB = 2726297.6 bayt

D* I \u003d A / T \u003d 2726297.6 bayt: 60 \u003d 45438.3 bayt

D=45438.3 bayt: ben

Adaptörün bit derinliği 8 veya 16 bit olabilir. (1 bayt veya 2 bayt). Bu nedenle örnekleme hızı 45438.3 Hz = 45,4 kHz olabilir ≈ 44,1 kHz- standart karakteristik örnekleme frekansı veya 22719,15 Hz = 22,7 kHz ≈ 22,05 kHz- standart karakteristik örnekleme oranı

Yanıt vermek:

	Örnekleme frekansı	Ses adaptörü bit derinliği
1 seçenek	22,05 kHz	16 bit
seçenek 2	44,1 kHz	8 bit

4. Diskteki boş bellek miktarı 5,25 MB, ses kartının bit derinliği 16'dır. 22,05 kHz örnekleme frekansı ile kaydedilmiş bir dijital ses dosyasının ses süresi nedir?

Çözüm:

Sesin süresini hesaplama formülü: T=A/D/I

(bayt cinsinden bellek boyutu) : (Hz cinsinden örnekleme hızı) : (bayt cinsinden ses kartı bit derinliği):

5,25 MB = 5505024 bayt

5505024 bayt: 22050 Hz: 2 bayt = 124,8 sn
Cevap: 124.8 saniye

5. Bir dakikalık dijital ses dosyası kaydı diskte 1.3 MB yer kaplar, ses kartının bit derinliği 8'dir. Sesin örnekleme hızı nedir?

Çözüm:

Numune Oranı Formülü: D =A/T/I

(bayt cinsinden bellek boyutu) : (saniye cinsinden kayıt süresi) : (bayt cinsinden ses kartı bit derinliği)

1,3 MB = 1363148,8 bayt

1363148.8 bayt: 60:1 = 22719.1 Hz

Cevap: 22.05 kHz

6. İki dakikalık dijital ses kaydı 5.1 MB disk alanı kaplar. Örnekleme frekansı - 22050 Hz. Ses adaptörünün bitliği nedir?

Çözüm:

Bit derinliğini hesaplama formülü: (bayt cinsinden bellek) : (saniye cinsinden oynatma süresi): (örnekleme frekansı):

5, 1 MB = 5347737.6 bayt

5347737.6 bayt: 120 sn: 22050 Hz = 2.02 bayt = 16 bit

Cevap: 16bit

7. Diskteki boş bellek miktarı 0,01 GB, ses kartının bit derinliği 16'dır. 44100 Hz örnekleme hızında kaydedilmiş bir dijital ses dosyasının ses süresi nedir?

Çözüm:

Sondaj süresini hesaplama formülü T=A/D/I

(bayt cinsinden bellek boyutu) : (Hz cinsinden örnekleme hızı) : (bayt cinsinden ses kartı bit derinliği)

0,01 GB = 10737418,24 bayt

10737418.24 bayt: 44100: 2 = 121.74 sn = 2.03 dk
Cevap: 20.3 dakika

8. 1 dakika süreli bir mono ses dosyasının bilgi hacmini tahmin edin. kodlamanın "derinliği" ve ses sinyalinin örnekleme hızı sırasıyla eşitse:
a) 16 bit ve 8 kHz;
b) 16 bit ve 24 kHz.

Çözüm:

a).

16 bit x 8.000 = 128.000 bit = 16.000 bayt = 15.625 KB/sn

15.625 KB/s x 60 s = 937.5 KB

B).
1) 1 saniyelik bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit x 24.000 = 384.000 bit = 48.000 bayt = 46.875 KB/sn
2) Süresi 1 dakika olan bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
46.875 KB/s x 60 s = 2812,5 KB = 2,8 MB

Cevap: a) 937,5 KB; b) 2.8 MB

Seviye 5"

Tablo 1 kullanılır

9. 3 dakikalık oynatma süresine sahip yüksek kaliteli bir dijital ses dosyasını saklamak için ne kadar depolama alanı gerekir?

Çözüm:

44,1 kHz örnekleme hızı ve 16 ses adaptörü bit derinliği ile yüksek ses kalitesi elde edilir.
Bellek miktarını hesaplama formülü: (saniye cinsinden kayıt süresi) x (ses kartının bayt cinsinden bit derinliği) x (örnekleme frekansı):
180 s x 2 x 44100 Hz = 15876000 bayt = 15,1 MB
Cevap: 15.1 MB

10. Dijital ses dosyası düşük kaliteli bir ses kaydı içeriyor (ses karanlık ve boğuk). Bir dosyanın hacmi 650 KB ise sesin süresi nedir?

Çözüm:

Kasvetli ve boğuk bir ses için aşağıdaki parametreler tipiktir: örnekleme hızı - 11.025 kHz, ses adaptörü bit derinliği - 8 bit (bkz. Tablo 1). O zaman T=A/D/I. Birimi bayta çevirelim: 650 KB = 665600 bayt

T=665600 bayt/11025 Hz/1 bayt ≈60,4 s

Cevap: sesin süresi 60,5 sn.

Çözüm:

1 saniyelik bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit x 48.000 x 2 = 1.536.000 bit = 187.5 KB (stereodan beri 2 ile çarpılır).

1 dakikalık bir süreye sahip bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
187,5 KB/s x 60 sn ≈ 11 MB

Cevap: 11 MB

Cevap: a) 940 KB; b) 2.8 MB.

12. 16-bit kodlama ve 32 kHz örnekleme hızı ile ses seviyesi şuna eşitse, mono ses dosyasının çalma süresini hesaplayın:
a) 700 KB;
b) 6300 KB

Çözüm:

a).
1) 1 saniyelik bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:

700KB: 62,5KB/sn = 11,2sn

B).
1) 1 saniyelik bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit x 32.000 = 512.000 bit = 64.000 bayt = 62,5 KB/sn
2) 700 KB mono ses dosyasının çalma süresi:
6300 KB: 62,5 KB/sn = 100,8 sn = 1,68 dk

Cevap: a) 10 saniye; b) 1.5 dk.

13. Bir CD'de stereo kaydın bir saniyesinin kaç baytlık bilgi kapladığını hesaplayın (frekans 44032 Hz, değer başına 16 bit). Bir dakika ne kadar sürer? Maksimum disk kapasitesi nedir (maksimum 80 dakika olduğu varsayılarak)?

Çözüm:

Bellek miktarını hesaplamak için formül A= D* T* Bence:
(saniye cinsinden kayıt süresi) * (bayt cinsinden ses kartı bit derinliği) * (örnekleme hızı). 16 bit - 2 bayt.
1) 1s x 2 x 44032 Hz = 88064 bayt (1 saniye stereo CD)
2) 60s x 2 x 44032 Hz = 5283840 bayt (1 dakikalık stereo CD)
3) 4800s x 2 x 44032 Hz = 422707200 bayt = 412800 KB = 403.125 MB (80 dakika)

Yanıt: 88064 bayt (1 saniye), 5283840 bayt (1 dakika), 403.125 MB (80 dakika)

2. Ses kalitesinin tanımı.

Ses kalitesini belirlemek için örnekleme frekansını bulmanız ve 1 numaralı tabloyu kullanmanız gerekir.

256 (2 8) sinyal yoğunluğu seviyesi - 65536 (2 16) sinyal yoğunluğu seviyesi kullanılarak radyo yayın ses kalitesi - ses CD'si ses kalitesi. En yüksek kaliteli frekans, CD'de kayıtlı müziğe karşılık gelir. Analog sinyalin büyüklüğü bu durumda saniyede 44.100 kez ölçülür.

Seviye 5"

13. Ses süresi 10 saniye olan bir mono ses dosyasının ses düzeyini biliyorsanız, ses kalitesini (yayın kalitesi, orta kalite, ses CD'si kalitesi) belirleyin. eşittir:
a) 940 KB;
b) 157 KB.

(, s. 76, No. 2.83)

Çözüm:

a).
1) 940 KB = 962560 bayt = 7700480 bit
2) 7700480 bps: 10 saniye = 770048 bps
3) 770048 bps: 16 bit = 48128 Hz - örnekleme hızı - en yüksek 44.1 kHz'e yakın
Cevap: ses CD'si kalitesi

B).
1) 157 KB = 160768 bayt = 1286144 bit
2) 1286144 bit: 10 sn = 128614.4 bps
3) 128614.4 bps: 16 bit = 8038.4 Hz
Cevap: yayın kalitesi

Cevap: a) CD kalitesi; b) yayının kalitesi.

14. Bir 3.5” diskete sığacak ses dosyasının uzunluğunu belirleyin. Lütfen, böyle bir diskette veri depolamak için 512 baytlık 2847 sektör tahsis edildiğini unutmayın.
a) düşük ses kalitesiyle: mono, 8 bit, 8 kHz;
b) yüksek ses kalitesiyle: stereo, 16 bit, 48 kHz.

(, s. 77, No. 2.85)

Çözüm:

a).

8 bit x 8.000 = 64.000 bit = 8.000 bayt = 7.8 KB/sn
3) 1423,5 KB mono ses dosyasının çalma süresi:
1423,5 KB: 7,8 KB/sn = 182,5 s ≈ 3 dak

B).
1) Bir disketin bilgi hacmi şuna eşittir:
2847 sektör x 512 bayt = 1457664 bayt = 1423,5 KB
2) 1 saniyelik bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit x 48.000 x 2 = 1.536.000 bit = 192.000 bayt = 187.5 KB/sn
3) 1423,5 KB stereo ses dosyasının çalma süresi:
1423,5 KB: 187,5 KB/sn = 7,6 s

Cevap: a) 3 dakika; b) 7.6 saniye.

3. İkili ses kodlaması.

Problemleri çözerken aşağıdaki teorik materyali kullanır:

Sesi kodlamak için şekilde gösterilen analog sinyal

düzlem dikey ve yatay çizgilere ayrılmıştır. Dikey bölme, analog sinyal örneklemesidir (sinyal ölçüm frekansı), yatay bölme ise nicemleme seviyeye göre. Şunlar. ızgara ne kadar inceyse - sayıların yardımıyla analog sese o kadar iyi yaklaşılır. Sıradan konuşmayı (telefon görüşmesi) ve kısa dalga radyo yayınlarını sayısallaştırmak için sekiz bit nicemleme kullanılır. On altı bit - müzik ve VHF (ultra kısa dalga) radyo yayınlarını dijitalleştirmek için.

3. seviye"

15. Analog ses sinyali, önce 256 sinyal gücü seviyesi (yayın ses kalitesi) ve ardından 65536 sinyal gücü seviyesi (ses CD'si ses kalitesi) kullanılarak örneklendi. Sayısallaştırılmış sesin bilgi hacimleri kaç kez farklılık gösterir? (, s. 77, No. 2.86)

Çözüm:

256 sinyal gücü seviyesi kullanan bir analog sinyalin kod uzunluğu 8 bit, 65536 sinyal gücü seviyesi kullanan 16 bittir. Bir sinyalin kodunun uzunluğu iki katına çıktığından, sayısallaştırılmış sesin bilgi hacimleri 2 kat farklılık gösterir.

Cevap: 2 kez.

seviye "4"

16. Nyquist-Kotelnikov teoremine göre, bir analog sinyalin ayrık gösteriminden (örneklerinden) doğru bir şekilde yeniden oluşturulabilmesi için, örnekleme frekansı bu sinyalin maksimum ses frekansının en az iki katı olmalıdır.

İnsan sesinin örnekleme frekansı ne olmalıdır?
Hangisi daha yüksek olmalıdır: konuşmanın örnekleme hızı mı yoksa bir senfoni orkestrasının sesinin örnekleme hızı mı?

Amaç: Öğrencilere sesle çalışmak için donanım ve yazılımın özelliklerini tanıtmak. Aktiviteler: bir fizik dersinden bilgi çekmek (veya referans kitaplarla çalışmak). (, s. ??, Görev 2)

Çözüm:

Bir kişinin duyduğu frekans aralığının 20 Hz ile 20 kHz arasında olduğuna inanılmaktadır. Böylece, Nyquist-Kotelnikov teoremine göre, bir analog sinyalin ayrık gösteriminden (örneklerinden) doğru bir şekilde geri yüklenebilmesi için, örnekleme frekansı, bu sinyalin maksimum ses frekansının en az iki katı olmalıdır. Bir kişinin duyduğu maksimum ses frekansı -20 kHz'dir, yani cihazın ra ve yazılım, en az 40 kHz ve daha kesin olarak 44,1 kHz'lik bir örnekleme hızı sağlamalıdır. Bir senfoni orkestrasının sesinin bilgisayarla işlenmesi, bir senfoni orkestrası durumunda frekans aralığı çok daha büyük olduğundan, konuşma işlemeden daha yüksek bir örnekleme hızı içerir.

Cevap: 40 kHz'den az olmayan bir senfoni orkestrasının örnekleme hızı daha yüksektir.

Seviye 5"

17. Şekil, kayıt cihazı tarafından kaydedilen 1 saniyelik konuşmanın sesini göstermektedir. 10 Hz frekans ve 3 bit kod uzunluğu ile ikili dijital kodda kodlayın. (, s. ??, görev 1)

Çözüm:

10Hz kodlama, perdeyi saniyede 10 kez ölçmemiz gerektiği anlamına gelir. Eşit uzaklıkta olan anları seçelim:

3 bitlik bir kod uzunluğu 2 3 = 8 niceleme seviyesi anlamına gelir. Yani, zaman içinde seçilen her andaki adım için sayısal bir kod olarak aşağıdaki kombinasyonlardan birini ayarlayabiliriz: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Bu kombinasyonlardan sadece 8 tanesi vardır. , perde 8 "seviye" ile ölçülebilir:

Perde değerlerini en yakın alt seviyeye “yuvarlayacağız”:

Bu kodlama yöntemini kullanarak aşağıdaki sonucu elde edeceğiz (okunabilirlik için boşluklar ayarlanmıştır): 100 100 000 011 111 010 011 100 010 110.

Not.Öğrencilerin dikkatini, kodun genlikteki değişikliği ne kadar yanlış aktardığına çekmek tavsiye edilir. Yani, 10 Hz'lik örnekleme frekansı ve 2 3 (3 bit) nicemleme seviyesi çok küçüktür. Genellikle, ses (ses) için, 8 kHz'lik bir örnekleme hızı, yani saniyede 8000 kez ve 2 8'lik bir niceleme seviyesi (kod 8 bit uzunluğunda) seçilir.

Cevap: 100 100 000 011 111 010 011 100 010 110.

18. Örnekleme hızıyla birlikte nicemleme seviyesinin neden bir bilgisayarda ses temsilinin temel özelliklerinden biri olduğunu açıklayın. Hedefler:öğrencilerin "veri gösterim doğruluğu", "ölçüm hatası", "temsil hatası" kavramlarını anlamalarını pekiştirmek; öğrencilerle ikili kodlamayı ve kod uzunluğunu gözden geçirin. Faaliyet türü: kavramların tanımlarıyla çalışın. (, s. ??, görev 3)

Çözüm:

Geometride, fizikte, teknolojide, "ölçüm hatası" kavramıyla yakından ilişkili olan "ölçüm doğruluğu" kavramı vardır. Ama aynı zamanda konsept de var. "temsil doğruluğu".Örneğin, bir kişinin boyu hakkında şunları söyleyebilirsiniz: a) hakkında. 2 m, b) 1,7 m'den biraz fazla, c) 1 m 72 cm'ye eşit, d) 1 m'ye eşit 71 cm 8 mm. Yani ölçülen büyümeyi belirtmek için 1, 2, 3 veya 4 basamak kullanılabilir.
Aynısı ikili kodlama için de geçerlidir. Zaman içinde belirli bir noktada perdeyi kaydetmek için sadece 2 bit kullanılırsa, ölçümler doğru olsa bile sadece 4 seviye iletilebilir: düşük (00), ortalamanın altında (01), ortalamanın üstünde (10), yüksek (11). 1 bayt kullanırsanız, 256 seviye aktarabilirsiniz. Nasıl daha yüksek niceleme seviyesi, veya ile aynı olan Ölçülen değeri kaydetmek için ne kadar çok bit tahsis edilirse, değer o kadar doğru iletilir.

Not.Ölçme aracının seçilen niceleme seviyesini de desteklemesi gerektiğine dikkat edilmelidir (desimetre bölmeli bir cetvelle ölçülen uzunluğu milimetre hassasiyetinde göstermenin bir anlamı yoktur).

İnsan kulağı, sesi saniyede 20 titreşimden (düşük ses) saniyede 20.000 titreşime (yüksek ses) kadar değişen frekanslarda algılar.

Bir kişi sesi, maksimum yoğunluğun minimumdan (yüz bin milyar kez) 10 14 kat daha fazla olduğu çok çeşitli yoğunluklarda algılayabilir. Bir sesin yüksekliğini ölçmek için özel bir birim kullanılır. "desibel"(dbl) (Tablo 5.1). Ses seviyesinde 10 dB azalma veya artış, ses yoğunluğunda 10 kat azalma veya artışa karşılık gelir.

Sesin zaman örneklemesi. Bir bilgisayarın sesi işlemesi için, sürekli bir ses sinyali, zaman örneklemesi kullanılarak ayrık dijital forma dönüştürülmelidir. Sürekli bir ses dalgası, ayrı küçük zaman bölümlerine bölünür, bu tür her bölüm için belirli bir ses yoğunluğu değeri ayarlanır.

Böylece, ses yüksekliğinin zamana A(t) olan sürekli bağımlılığı, ayrı bir ses yüksekliği seviyeleri dizisi ile değiştirilir. Grafikte bu, düzgün bir eğriyi bir dizi "adım" ile değiştirmek gibi görünüyor (Şekil 1.2).

Pirinç. 1.2. Geçici Ses Örnekleme

Örnekleme frekansı. Ses kartına bağlı bir mikrofon analog sesi kaydetmek ve dijital forma dönüştürmek için kullanılır. Alınan dijital sesin kalitesi, birim zaman başına ses seviyesi ölçümlerinin sayısına bağlıdır, yani. aynı oran. Saniyede ne kadar çok ölçüm yapılırsa (örnekleme frekansı ne kadar yüksek olursa), dijital ses sinyalinin "merdiveni", diyalog sinyalinin eğrisini o kadar doğru bir şekilde tekrarlar.

Ses örnekleme hızı ses hacminin bir saniyedeki ölçüm sayısıdır.

Ses örnekleme hızı, saniyede 8.000 ila 48.000 ses hacmi ölçümü arasında değişebilir.

Ses kodlama derinliği. Her "adıma", ses seviyesi seviyesinin belirli bir değeri atanır. Ses yüksekliği seviyeleri, kodlama için belirli bir miktarda I bilgisine ihtiyaç duyulan, ses kodlama derinliği olarak adlandırılan bir dizi olası N durumu olarak düşünülebilir.

Ses kodlama derinliği ayrık dijital ses yüksekliği seviyelerini kodlamak için gereken bilgi miktarıdır.

Kodlama derinliği biliniyorsa, N = 2 I formülü kullanılarak dijital ses düzeyi seviyelerinin sayısı hesaplanabilir. Ses kodlama derinliği 16 bit olsun, o zaman ses yüksekliği düzeylerinin sayısı:

N = 2 I = 2 16 = 65536.

Kodlama işlemi sırasında, her ses düzeyi düzeyine kendi 16 bitlik ikili kodu atanır, en düşük ses düzeyi 0000000000000000 ve en yüksek - 11111111111111111 koduna karşılık gelir.

Dijitalleştirilmiş sesin kalitesi. Sesin frekansı ve örnekleme derinliği ne kadar yüksek olursa, sayısallaştırılmış sesin kalitesi o kadar iyi olur. Telefon iletişiminin kalitesine karşılık gelen en düşük sayısallaştırılmış ses kalitesi, saniyede 8000 kez örnekleme hızında, 8 bit örnekleme derinliğinde ve bir ses parçasının ("mono" modu) kaydında elde edilir. Bir ses CD'sinin kalitesine karşılık gelen en yüksek sayısallaştırılmış ses kalitesi, saniyede 48.000 kez örnekleme hızı, 16 bit örnekleme derinliği ve iki ses parçasının kaydedilmesi (stereo modu) ile elde edilir.

Dijital sesin kalitesi ne kadar yüksek olursa, ses dosyasının bilgi hacminin o kadar büyük olduğu unutulmamalıdır. Ortalama bir ses kalitesiyle (16 bit, saniyede 24.000 ölçüm) 1 saniyelik ses süresine sahip bir dijital stereo ses dosyasının bilgi hacmini tahmin edebilirsiniz. Bunu yapmak için, kodlama derinliği 1 saniyedeki ölçüm sayısı ile çarpılmalı ve 2 ile çarpılmalıdır (stereo ses):

16 bit × 24.000 × 2 = 768.000 bit = 96.000 bayt = 93.75 KB.

ses editörleri Ses düzenleyiciler, yalnızca ses kaydetmenize ve çalmanıza değil, aynı zamanda düzenlemenize de izin verir. Sayısallaştırılmış ses, ses editörlerinde görsel olarak sunulur, böylece ses parçasının parçalarını kopyalama, taşıma ve silme işlemleri fare kullanılarak kolayca yapılabilir. Ayrıca, ses parçalarını üst üste bindirebilir (sesleri miksaj) ve çeşitli akustik efektler (eko, ters oynatma vb.) uygulayabilirsiniz.

Ses düzenleyiciler, örnekleme hızını ve kodlama derinliğini değiştirerek dijital sesin kalitesini ve ses dosyasının boyutunu değiştirmenize olanak tanır. Dijitalleştirilmiş ses, sıkıştırılmamış olarak evrensel bir biçimde ses dosyalarına kaydedilebilir WAV veya sıkıştırılmış biçimde MP3.

Sesi sıkıştırılmış formatlarda kaydederken, insan algısı için "aşırı" olan ve zamanla yüksek yoğunluklu ses frekanslarıyla çakışan düşük yoğunluklu ses frekansları atılır. Bu biçimin kullanılması, ses dosyalarını düzinelerce kez sıkıştırmanıza izin verir, ancak geri dönüşü olmayan bilgi kaybına yol açar (dosyalar orijinal biçimlerine geri yüklenemez).

Kontrol soruları

1. Örnekleme hızı ve kodlama derinliği dijital ses kalitesini nasıl etkiler?

Kendini gerçekleştirme görevleri

1.22. Seçici cevabı olan bir görev. Ses kartı, analog ses sinyalinin ikili kodlamasını üretir. 65.536 olası sinyal yoğunluğu seviyesinin her birini kodlamak için ne kadar bilgi gereklidir?
1) 16 bit; 2) 256 bit; 3) 1 bit; 4) 8 bit.

1.23. Ayrıntılı cevabı olan soru. Minimum ve maksimum ses kalitesini sağlayarak, ses sinyalinin kodlama derinliğinde ve örnekleme frekansında 10 saniyelik dijital ses dosyalarının bilgi hacmini tahmin edin:
a) mono, 8 bit, saniyede 8000 ölçüm;
b) stereo, 16 bit, saniyede 48.000 ölçüm.

1.24. Ayrıntılı cevabı olan soru. 3.5" diskete sığacak ses dosyasının uzunluğunu belirleyin (bu tür bir diskette veri depolamak için her biri 512 baytlık 2847 sektör tahsis edildiğini unutmayın):
a) düşük ses kalitesiyle: mono, 8 bit, saniyede 8000 ölçüm;
b) yüksek ses kalitesi ile: stereo, 16 bit, saniyede 48.000 ölçüm.

Ses kodlaması.

Görev türleri:

1. Dijital ses dosyası boyutu (mono ve stereo).

Problemleri çözerken, öğrenciler aşağıdaki kavramlara güvenirler:

Zamansal Ayrıklaştırma - sürekli bir ses sinyalinin kodlanması sırasında bir ses dalgasının ayrı küçük zaman bölümlerine ayrıldığı ve bu tür her bölüm için belirli bir genlik değerinin ayarlandığı bir işlem. Sinyal genliği ne kadar büyük olursa, ses o kadar yüksek olur.

Ses Derinliği (Kodlama Derinliği) -ses kodlaması başına bit sayısı.

Ses seviyeleri (sinyal seviyeleri)- sesin farklı ses seviyeleri olabilir. Farklı ses seviyelerinin sayısı formülle hesaplanır. n= 2 Bence neredeBence- ses derinliği.

1 saniyede 1 kHz'de 1000 ölçüm. Örnekleme sıklığını harfle belirtinD. Kodlama için üç frekanstan birini seçin:44,1 kHz, 22,05 kHz, 11,025 kHz.

Bir kişinin duyduğu frekans aralığının 20 Hz - 20 kHz.

İkili kodlama kalitesi -kodlama derinliği ve örnekleme hızı tarafından belirlenen bir değer.

Ses adaptörü (ses kartı) – Ses girildiğinde ses frekansının elektrik titreşimlerini sayısal ikili koda dönüştüren ve ses çalarken bunun tersini (sayısal koddan elektriksel titreşimlere) dönüştüren bir cihaz.

Ses adaptörü özellikleri:örnekleme hızı ve kayıt bit derinliği.).

Dijital mono ses dosyası boyutu (A) şu formülle ölçülür:

A= D* T* Bence/8 , neredeD – örnekleme hızı (Hz),T- ses veya ses kaydı zamanı,Bencekaydın bit derinliği (çözünürlük). Bu formül, boyutu bayt cinsinden ölçer.

Dijital stereo ses dosyası boyutu (A) şu formülle ölçülür:

A=2* D* T* Bence/8 , sol ve sağ ses kanalları ayrı ayrı kodlandığından, sinyal iki hoparlör için kaydedilir.

Öğrencilerin tablo 1'i vermeleri yararlıdır., farklı örnekleme hızlarında kodlanmış bir dakikalık ses bilgisinin kaç MB alacağını gösterir:

sinyal tipi	Örnekleme frekansı, kHz

16 bit stereo
16 bit mono
8 bit mono

1. Dijital dosya boyutu

3. seviye"

1. 22.05 kHz örnekleme hızında ve 8 bit çözünürlükte çalma süresi 10 saniye olan bir dijital ses dosyasının boyutunu (bayt olarak) belirleyin. Dosya sıkıştırılmamış. (, sayfa 156, örnek 1)

Çözüm:

Boyutu hesaplamak için formül (bayt cinsinden) dijital ses dosyası: A= D* T* Bence/8.

Bayt'a dönüştürmek için elde edilen değerin 8 bit'e bölünmesi gerekir.

22.05 kHz = 22.05 * 1000 Hz = 22050 Hz

A= D* T* Bence/8 = 22050 x 10 x 8 / 8 = 220500 bayt.

Cevap: dosya boyutu 220500 bayttır.

2. 44,1 kHz örnekleme hızında ve 16 bit çözünürlükte iki dakikalık çalma süresi olan bir dijital ses dosyası için depolama alanı miktarını belirleyin. (, s. 157, No. 88)

Çözüm:

A= D* T* Bence/sekiz. – dijital ses dosyasının saklanacağı bellek miktarı.

44100 (Hz) x 120 (s) x 16 (bit) / 8 (bit) = bayt = 10335.9375 KB = 10.094 MB.

Cevap: ≈ 10 Mb

Seviye 4"

3. Kullanıcının 2.6 MB hafızası vardır. 1 dakikalık bir dijital ses dosyası kaydetmeniz gerekir. Örnekleme hızı ve bit derinliği ne olmalıdır? (, s. 157, No. 89)

Çözüm:

Örnekleme hızını ve bit derinliğini hesaplama formülü: D * I \u003d A / T

(bayt cinsinden bellek) : (saniye cinsinden oynatma süresi):

2,6 MB = 26 bayt

D * I \u003d A / T \u003d 26 bayt: 60 \u003d 45438.3 bayt

D=45438.3 bayt: ben

Adaptörün bit derinliği 8 veya 16 bit olabilir. (1 bayt veya 2 bayt). Bu nedenle örnekleme hızı 45438.3 Hz = 45,4 kHz olabilir ≈ 44,1 kHz– standart karakteristik örnekleme hızı veya 22719,15 Hz = 22,7 kHz ≈ 22,05 kHz- standart karakteristik örnekleme oranı

Yanıt vermek:

	Örnekleme frekansı	Ses adaptörü bit derinliği
1 seçenek	22,05 kHz	16 bit
seçenek 2	44,1 kHz	8 bit

4. Boş disk alanı miktarı 5,25 MB, ses kartının bit derinliği 16'dır. 22,05 kHz örnekleme frekansı ile kaydedilmiş bir dijital ses dosyasının ses süresi nedir? (, s. 157, No. 90)

Çözüm:

Sesin süresini hesaplama formülü: T=A/D/I

(bayt cinsinden bellek boyutu) : (Hz cinsinden örnekleme hızı) : (bayt cinsinden ses kartı bit derinliği):

5,25 MB = 5505024 bayt

5505024 bayt: 22050 Hz: 2 bayt = 124,8 sn
Cevap: 124.8 saniye

5. Bir dakikalık dijital ses dosyası kaydı diskte 1.3 MB yer kaplar, ses kartının bit derinliği 8'dir. Sesin örnekleme hızı nedir? (, s. 157, No. 91)

Çözüm:

Numune Oranı Formülü: D =A/T/I

(bayt cinsinden bellek boyutu) : (saniye cinsinden kayıt süresi) : (bayt cinsinden ses kartı bit derinliği)

1,3 MB = 18 bayt

18 bayt: 60:1 = 22719.1 Hz

Cevap: 22.05 kHz

6. İki dakikalık dijital ses kaydı 5.1 MB disk alanı kaplar. Örnekleme frekansı - 22050 Hz. Ses adaptörünün bitliği nedir? (, s. 157, No. 94)

Çözüm:

Bit derinliğini hesaplama formülü: (bayt cinsinden bellek) : (saniye cinsinden oynatma süresi): (örnekleme frekansı):

5, 1 MB = 56 bayt

56 bayt: 120 sn: 22050 Hz= 2.02 bayt = 16 bit

Cevap: 16bit

7. Diskteki boş bellek miktarı 0.01 GB, ses kartının bit derinliği 16'dır. 44100 Hz örnekleme frekansı ile kaydedilmiş bir dijital ses dosyasının ses süresi nedir? (, s. 157, No. 95)

Çözüm:

Sondaj süresini hesaplama formülü T=A/D/I

(bayt cinsinden bellek boyutu) : (Hz cinsinden örnekleme hızı) : (bayt cinsinden ses kartı bit derinliği)

0,01 GB = 0,24 bayt

24 bayt: 44100: 2 = 121,74 sn = 2,03 dk
Cevap: 20.3 dakika

8. 1 dakika süreli bir mono ses dosyasının bilgi hacmini tahmin edin. kodlamanın "derinliği" ve ses sinyalinin örnekleme hızı sırasıyla eşitse:
a) 16 bit ve 8 kHz;
b) 16 bit ve 24 kHz.

(, s. 76, No. 2.82)

Çözüm:

a).
16 bit x 8.000 = 128.000 bit = 16.000 bayt = 15.625 KB/sn
15.625 KB/s x 60 s = 937.5 KB

B).
1) 1 saniyelik bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit x = 384000 bit = 48000 bayt = 46.875 KB/sn
2) Süresi 1 dakika olan bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
46.875 KB/s x 60 s = 2812,5 KB = 2,8 MB

Cevap: a) 937,5 KB; b) 2.8 MB

Seviye 5"

Tablo 1 kullanılır

9. 3 dakikalık oynatma süresine sahip yüksek kaliteli bir dijital ses dosyasını saklamak için ne kadar depolama alanı gerekir? (, s. 157, No. 92)

Çözüm:

10. Dijital ses dosyası düşük kaliteli bir ses kaydı içeriyor (ses karanlık ve boğuk). Bir dosyanın hacmi 650 KB ise sesin süresi nedir? (, s. 157, No. 93)

Çözüm:

Kasvetli ve boğuk bir ses için aşağıdaki parametreler karakteristiktir: örnekleme frekansı - 11.025 kHz, ses adaptörü bit derinliği - 8 bit (bkz. tablo 1). O zaman T=A/D/I. Birimi bayta çevirelim: 650 KB = 665600 bayt

T=665600 bayt/11025 Hz/1 bayt ≈60,4 s

Cevap: sesin süresi 60,5 sn.

Çözüm:

1 saniyelik bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit xx 2 = 1 bit = 187,5 KB (stereodan beri 2 ile çarpılır).

1 dakikalık bir süreye sahip bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
187,5 KB/s x 60 sn ≈ 11 MB

Cevap: 11 MB

Cevap: a) 940 KB; b) 2.8 MB.

12. 16-bit kodlama ve 32 kHz örnekleme hızı ile ses seviyesi şuna eşitse, mono ses dosyasının çalma süresini hesaplayın:
a) 700 KB;
b) 6300 KB

(, s. 76, No. 2.84)

Çözüm:

a).
1) 1 saniyelik bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:

700KB: 62,5KB/sn = 11,2sn

B).
1) 1 saniyelik bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit x = 512000 bit = 64000 bayt = 62,5 KB/sn
2) 700 KB mono ses dosyasının çalma süresi:
6300 KB: 62,5 KB/sn = 100,8 sn = 1,68 dk

Cevap: a) 10 saniye; b) 1.5 dk.

Çözüm:

Yanıt: 88064 bayt (1 saniye), 5283840 bayt (1 dakika), 403.125 MB (80 dakika)

2. Ses kalitesinin tanımı.

Ses kalitesini belirlemek için örnekleme frekansını bulmanız ve 1 numaralı tabloyu kullanmanız gerekir.

sinyal yoğunluğu seviyeleri - 65 sinyal yoğunluğu seviyesi kullanılarak bir radyo yayınının ses kalitesi - bir ses CD'sinin ses kalitesi. En yüksek kaliteli frekans, CD'de kayıtlı müziğe karşılık gelir. Analog sinyalin büyüklüğü bu durumda saniyede 44.100 kez ölçülür.

Seviye 5"

13. Ses süresi 10 saniye olan bir mono ses dosyasının ses düzeyini biliyorsanız, ses kalitesini (yayın kalitesi, orta kalite, ses CD'si kalitesi) belirleyin. eşittir:
a) 940 KB;
b) 157 KB.

(, s. 76, No. 2.83)

Çözüm:

a).
1) 940 KB = 962560 bayt = 7700480 bit
2) 7700480 bps: 10 saniye = 770048 bps
3) 770048 bps: 16 bit = 48128 Hz - örnekleme hızı - en yüksek 44.1 kHz'e yakın
Cevap: ses CD'si kalitesi

B).
1) 157 KB = 160768 bayt = 1286144 bit
2) 1286144 bit: 10 sn = 4 bps
3) 4 bps: 16 bit = 8038,4 Hz
Cevap: yayın kalitesi

Cevap: a) CD kalitesi; b) yayının kalitesi.

(, s. 77, No. 2.85)

Çözüm:

a).

8 bit x 8000 = bit = 8000 bayt = 7,8 KB/s
3) 1423,5 KB mono ses dosyasının çalma süresi:
1423,5 KB: 7,8 KB/sn = 182,5 s ≈ 3 dak

B).
1) Bir disketin bilgi hacmi şuna eşittir:
2847 sektör x 512 bayt = 1457664 bayt = 1423,5 KB
2) 1 saniyelik bir ses dosyasının bilgi hacmi şuna eşittir:
16 bit xx 2= 1 bit = bayt = 187,5 KB/sn
3) 1423,5 KB stereo ses dosyasının çalma süresi:
1423,5 KB: 187,5 KB/sn = 7,6 s

Cevap: a) 3 dakika; b) 7.6 saniye.

3. İkili ses kodlaması.

Problemleri çözerken aşağıdaki teorik materyali kullanır:

Sesi kodlamak için şekilde gösterilen analog sinyal

düzlem dikey ve yatay çizgilere ayrılmıştır. Dikey bölme, analog sinyalin (sinyal ölçüm frekansı) örneklenmesidir, yatay bölme ise nicemleme seviyeye göre. Yani, ızgara ne kadar ince olursa, sayılar yardımıyla analog sese o kadar iyi yaklaşılır. Sıradan konuşmayı (telefon görüşmesi) ve kısa dalga radyo yayınlarını sayısallaştırmak için sekiz bit nicemleme kullanılır. On altı bit - müzik ve VHF (ultra kısa dalga) radyo yayınlarını dijitalleştirmek için.

3. seviye"

Çözüm:

Cevap: 2 kez.

seviye "4"

· İnsan sesinin örnekleme frekansı ne olmalıdır?

· Hangisi daha yüksek olmalıdır: konuşmanın örnekleme hızı mı yoksa bir senfoni orkestrasının sesinin örnekleme hızı mı?

Çözüm:

Cevap: 40 kHz'den az olmayan bir senfoni orkestrasının örnekleme hızı daha yüksektir.

Seviye 5"

17. Şekil, kayıt cihazı tarafından kaydedilen 1 saniyelik konuşmanın sesini göstermektedir. 10 Hz frekans ve 3 bit kod uzunluğu ile ikili dijital kodda kodlayın. (, s. ??, görev 1)

Çözüm:

10Hz kodlama, perdeyi saniyede 10 kez ölçmemiz gerektiği anlamına gelir. Eşit uzaklıkta olan anları seçelim:

3 bitlik bir kod uzunluğu 23 = 8 niceleme seviyesi anlamına gelir. Yani, zaman içinde seçilen her andaki adım için sayısal bir kod olarak aşağıdaki kombinasyonlardan birini ayarlayabiliriz: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Bu kombinasyonlardan sadece 8 tanesi vardır. , perde 8 "seviye" ile ölçülebilir:

Perde değerlerini en yakın alt seviyeye “yuvarlayacağız”:

Bu kodlama yöntemini kullanarak aşağıdaki sonucu elde ederiz (okunabilirlik için boşluklar ayarlanmıştır):

Not. Öğrencilerin dikkatini, kodun genlikteki değişikliği ne kadar yanlış aktardığına çekmek tavsiye edilir. Yani, 10 Hz'lik örnekleme hızı ve bit niceleme seviyesi) çok düşük. Genellikle ses (ses) için 8 kHz'lik bir örnekleme hızı, yani saniyede 8000 kez ve 28'lik bir niceleme seviyesi (kod 8 bit uzunluğunda) seçilir.

Yanıt vermek:

Çözüm:

Not. Ölçme aracının seçilen niceleme seviyesini de desteklemesi gerektiğine dikkat edilmelidir (desimetre bölmeli bir cetvelle ölçülen uzunluğu milimetre hassasiyetinde göstermenin bir anlamı yoktur).

Cevap: nicemleme seviyesi ne kadar yüksekse, ses o kadar doğru iletilir.

Edebiyat:

[ 1] bilişim. 2 ciltte görev kitabı atölyesi / Ed. , : Cilt 1. - Temel Bilgi Laboratuvarı, 1999 - 304 s.: hasta.

Bilişim ve Bilişim Teknolojileri Çalıştayı. Eğitim kurumları için ders kitabı /,. – M.: Binom. Bilgi Laboratuvarı, 20s.: hasta.

Okulda bilişim: "Bilgisayar Bilimi ve Eğitimi" dergisine ek. 4 - 2003. - M.: Eğitim ve Bilişim, 2003. - 96 s.: hasta.

ve diğerleri Bilgi kültürü: bilgiyi kodlama. bilgi modelleri. 9-10. Sınıf: Genel eğitim kurumları için bir ders kitabı. - 2. baskı. - M.: Bustard, 1996. - 208 s.: hasta.

Okul çocukları için bilgisayar bilimi üzerine Senokosov. - Yekaterinburg: "U-Factoria", 2003. - 346. s54-56.

Ses yüksekliğinin ve sesin perdesinin ses dalgasının yoğunluğuna ve frekansına bağımlılığı

Hertz(Hz veya Hz ile gösterilir) - periyodik işlemlerin (örneğin salınımlar) frekansı için bir ölçü birimi.
1 Hz, böyle bir işlemin bir saniyede bir yürütülmesi anlamına gelir: 1 Hz = 1/s.

10 Hz'e sahipsek, bu, bir saniyede böyle bir işlemin on yürütmesine sahip olduğumuz anlamına gelir.

İnsan kulağı saniyede 20 titreşimden (20 Hertz, düşük ses) saniyede 20.000 titreşime (20 kHz, yüksek ses) kadar değişen frekanslarda sesi algılayabilir.

Ek olarak, bir kişi sesi, maksimum yoğunluğun minimumdan 1014 kat daha fazla (yüz bin milyar kez) olduğu geniş bir yoğunluk aralığında algılayabilir.

Sesin yüksekliğini ölçmek için özel bir birim icat edildi ve kullanıldı " desibel" (dB)

Ses seviyesinde 10 dB azalma veya artış, ses yoğunluğunda 10 kat azalma veya artışa karşılık gelir.

Desibel cinsinden ses hacmi

Bilgisayar sistemlerinin sesi işlemesi için, sürekli bir ses sinyali, zamansal örnekleme kullanılarak dijital, ayrık bir forma dönüştürülmelidir.

Bunu yapmak için, sürekli bir ses dalgası ayrı küçük zaman bölümlerine bölünür, bu tür her bölüm için belirli bir miktarda ses yoğunluğu ayarlanır.

Geçici Ses Örnekleme

Ses kartına bağlı bir mikrofon analog sesi kaydetmek ve dijital forma dönüştürmek için kullanılır.

Ayrık şeritler grafikte ne kadar yoğun olursa, orijinal sesi yeniden oluşturmak için sonuç o kadar iyi olur.

Alınan dijital sesin kalitesi, birim zamandaki ses seviyesi ölçümlerinin sayısına, yani örnekleme frekansına bağlıdır.

Ses örnekleme hızı ses hacminin bir saniyedeki ölçüm sayısıdır.

Bir saniyede ne kadar çok ölçüm yapılırsa (örnekleme hızı ne kadar yüksek olursa), dijital ses sinyalinin "merdiveni" o kadar doğru bir şekilde analog sinyalin eğrisini tekrarlar.

Grafikteki her "adıma", ses seviyesi seviyesinin belirli bir değeri atanır. Ses seviyesi seviyeleri bir dizi olası durum olarak düşünülebilir. n(derecelendirmeler), kodlamak için belirli bir miktarda bilgi gerektiren Bence, ses kodlama derinliği olarak adlandırılır.

Ses kodlama derinliği ayrık dijital ses yüksekliği seviyelerini kodlamak için gereken bilgi miktarıdır.

Kodlama derinliği biliniyorsa, genel formül kullanılarak dijital ses seviyesi seviyelerinin sayısı hesaplanabilir. N = 2 ben.

Örneğin, ses kodlama derinliği 16 bit ise, ses düzeyi düzeylerinin sayısı:

N = 2 I = 2 16 = 65536.

Kodlama işlemi sırasında, her ses düzeyi düzeyine kendi 16 bitlik ikili kodu atanır, en düşük ses düzeyi 0000000000000000 ve en yüksek - 11111111111111111 koduna karşılık gelir.

Dijitalleştirilmiş ses kalitesi

Yani örnekleme frekansı ve ses kodlama derinliği ne kadar yüksek olursa, sayısallaştırılan sesin kalitesi o kadar iyi olur ve sayısallaştırılan ses o kadar iyi orijinal sese yakınlaştırılabilir.

Bir ses CD'sinin kalitesine karşılık gelen en yüksek sayısallaştırılmış ses kalitesi, saniyede 48.000 kez örnekleme hızı, 16 bit örnekleme derinliği ve iki ses parçasının kaydedilmesi (stereo modu) ile elde edilir.

Unutulmamalıdır ki dijital sesin kalitesi ne kadar yüksek olursa, ses dosyasının bilgi hacmi o kadar büyük olur.

Orta ses kalitesinde (16 bit, saniyede 24.000 örnek) 1 saniyelik bir dijital stereo ses dosyasının bilgi hacmini kolayca tahmin edebilirsiniz. Bunu yapmak için, kodlama derinliği 1 saniyedeki ölçüm sayısı ile çarpılmalı ve 2 kanal (stereo ses) ile çarpılmalıdır:

16 bit × 24.000 × 2 = 768.000 bit = 96.000 bayt = 93.75 KB.

Ses editörleri

Ses düzenleyiciler, yalnızca ses kaydetmenize ve çalmanıza değil, aynı zamanda düzenlemenize de izin verir. En belirgin olanı güvenli bir şekilde çağrılabilir, örneğin Sony Sound Forge, Adobe Seçmeleri, Altın Dalga diğer.

Sayısallaştırılmış ses, ses editörlerinde net bir görsel biçimde sunulur, böylece bir ses parçasının parçalarını kopyalama, taşıma ve silme işlemleri bir bilgisayar faresi kullanılarak kolayca yapılabilir.

Ayrıca, ses parçalarını üst üste bindirebilir, üst üste bindirebilir (sesleri karıştırabilir) ve çeşitli akustik efektler (eko, ters oynatma vb.) uygulayabilirsiniz.

Sesi sıkıştırılmış formatlarda kaydederken, insan algısı için duyulamayan ve algılanamayan ("aşırı") düşük yoğunluklu ses frekansları, zamanla yüksek yoğunluklu ses frekanslarına denk düşerek atılır. Bu biçimin kullanılması, ses dosyalarını düzinelerce kez sıkıştırmanıza izin verir, ancak geri dönüşü olmayan bilgi kaybına yol açar (dosyalar orijinal, orijinal formlarında geri yüklenemez).

Dijital ses kaydının kalitesini etkileyen ana parametreler şunlardır:

§ ADC ve DAC'nin bit derinliği.

§ ADC ve DAC örnekleme hızı.

§ Titreşim ADC ve DAC

§ Yeniden Örnekleme

Dijital ses kayıt ve oynatma cihazlarının analog yolunun parametreleri de önemlidir:

§ Sinyal gürültü oranı

§ THD

§ İntermodülasyon bozulması

§ Düzensiz frekans yanıtı

§ Kanalların iç içe geçmesi

§ Dinamik aralık

Dijital ses teknolojisi

Dijital ses kaydı şu anda kayıt stüdyolarında, kişisel bilgisayarların ve diğer pahalı ve kaliteli ekipmanların kontrolü altında gerçekleştirilmektedir. Evde yüksek kaliteli kayıtlar oluşturmanıza olanak tanıyan profesyonel ve yarı profesyonel kayıt ekipmanlarının kullanıldığı bir “ev stüdyosu” kavramı da oldukça yaygın bir şekilde geliştirilmiştir.

Ses kartları, ADC'lerinde ve DAC'lerinde işlem yapan bilgisayarların bir parçası olarak kullanılır - çoğu zaman 24 bit ve 96 kHz'de, bit derinliğinde ve örnekleme hızında daha fazla artış, pratik olarak kayıt kalitesini artırmaz.

Bütün bir bilgisayar programı sınıfı vardır - sesle çalışmanıza izin veren ses editörleri:

§ gelen ses akışını kaydet

§ ses oluştur (oluştur)

§ mevcut bir kaydı değiştirin (örnekler ekleyin, tınıyı, ses hızını, kesim parçalarını vb. değiştirin)

§ bir biçimden diğerine yazma

§ dönüştürme, farklı ses kodeklerini dönüştürme

Bazı basit programlar yalnızca biçimleri ve kodekleri dönüştürmenize izin verir.

Dijital ses formatlarının çeşitleri

Ses formatının farklı kavramları vardır.

Ses verilerini dijital biçimde temsil etme biçimi, bir dijital-analog dönüştürücü (DAC) tarafından niceleme yöntemine bağlıdır. Ses mühendisliğinde, şu anda en yaygın olan iki tür niceleme vardır:

§ darbe kodu modülasyonu

§ sigma-delta modülasyonu

Çoğu zaman, niceleme bit derinliği ve örnekleme frekansı, çeşitli ses kayıt ve oynatma cihazları için dijital sesi temsil etmek için bir format olarak belirtilir (24 bit/192 kHz; 16 bit/48 kHz).

Dosya formatı, bir PC depolama cihazında depolandığında ses verilerinin sunumunun yapısını ve özelliklerini belirler. Ses verilerindeki fazlalığı ortadan kaldırmak için ses verilerini sıkıştırmak için ses kodekleri kullanılır. Üç grup ses dosyası formatı vardır:

§ WAV, AIFF gibi sıkıştırılmamış ses biçimleri

§ kayıpsız ses biçimleri (APE, FLAC)

§ kayıplı sıkıştırma kullanan ses biçimleri (mp3, ogg)

Modüler müzik dosyası biçimleri birbirinden farklıdır. Sentetik olarak veya önceden kaydedilmiş canlı enstrüman örneklerinden oluşturulanlar, esas olarak modern elektronik müzik (MOD) oluşturmaya hizmet eder. Bu aynı zamanda bir ses kaydı olmayan ancak aynı zamanda bir sıralayıcı yardımıyla metin biçiminde belirli bir dizi komut kullanarak müzik kaydetmenizi ve çalmanızı sağlayan MIDI formatını da içerir.

Dijital ses medya formatları, hem ses kayıtlarının (CD, SACD) toplu dağıtımı için hem de profesyonel ses kaydında (DAT, minidisk) kullanılmaktadır.

Surround ses sistemleri için, esas olarak filmlere eşlik eden çok kanallı ses olan ses formatlarını ayırt etmek de mümkündür. Bu tür sistemler, iki büyük rakip şirket olan Digital Theater Systems Inc.'den tüm format ailelerine sahiptir. - DTS ve Dolby Laboratories Inc. - Dolby Dijital.

Biçim, çok kanallı ses sistemlerinde (5.1; 7.1) kanal sayısı olarak da adlandırılır. Başlangıçta, böyle bir sistem sinemalar için geliştirildi, ancak daha sonra genişletildi.

ses codec bileşeni yazılım düzeyinde

§ G.723.1 - IP telefon uygulamaları için temel kodeklerden biri

§ G.729 - konuşmanın dijital temsili için kullanılan tescilli bir dar bant kodlayıcı

§ İnternet Düşük Bit Hızı Codec Bileşeni (iLBC) - IP telefonu için popüler bir ücretsiz kodlayıcı (özellikle Skype ve Google Talk için)

ses codec bileşeni(İngilizce) ses codec bileşeni; ses kodlayıcı / kod çözücü) - ses verilerini kodlamak veya kodunu çözmek için tasarlanmış bir bilgisayar programı veya donanımı.

yazılım kodeği

ses codec bileşeni yazılım düzeyindeözel bir bilgisayar programı, dijital ses verilerini bir ses dosyası formatına veya akış ses formatına göre sıkıştıran (sıkıştıran) veya açan (açan) bir kodlayıcıdır. Bir sıkıştırıcı olarak bir ses codec bileşeninin görevi, belirli bir kalite/aslında ve mümkün olan en küçük boyutta bir ses sinyali sağlamaktır. Sıkıştırma, ses verilerini depolamak için gereken alan miktarını azaltır ve ayrıca ses verilerinin iletildiği kanalın bant genişliğini azaltmak da mümkündür. Çoğu ses codec bileşeni, QuickTime Player, XMMS, Winamp, VLC media player, MPlayer veya Windows Media Player gibi bir veya daha fazla ses oynatıcıyla etkileşime giren yazılım kitaplıkları olarak uygulanır.

Uygulamaya göre popüler yazılım ses kodekleri:

§ MPEG-1 Layer III (MP3) - bilgisayarlar ve dijital oynatıcılar için ses kayıtları (müzik, sesli kitaplar, vb.) için özel kodlayıcı

§ Ogg Vorbis (OGG) - bilgisayar oyunlarında ve müzik aktarımı için dosya paylaşım ağlarında yaygın olarak kullanılan ikinci en popüler format

§ GSM-FR - GSM telefonlarında kullanılan ilk dijital konuşma kodlama standardı

§ Uyarlanabilir çoklu hız (AMR) - cep telefonlarında ve diğer mobil cihazlarda insan sesi kaydı

Dijital ses kaydının kalitesini etkileyen parametreler. Ses kalitesi için en iyi müzik formatları Çeşitli dijital ses formatları

12. 16-bit kodlama ve 32 kHz örnekleme hızı ile ses seviyesi şuna eşitse, mono ses dosyasının çalma süresini hesaplayın: a) 700 KB; b) 6300 KB

13. Ses süresi 10 saniye olan bir mono ses dosyasının ses düzeyini biliyorsanız, ses kalitesini (yayın kalitesi, orta kalite, ses CD'si kalitesi) belirleyin. eşittir: a) 940 KB; b) 157 KB.

(, s. 76, No. 2.83)

(, s. 77, No. 2.85)

(, s. 76, No. 2.82)

12. 16-bit kodlama ve 32 kHz örnekleme hızı ile ses seviyesi şuna eşitse, mono ses dosyasının çalma süresini hesaplayın: a) 700 KB; b) 6300 KB

(, s. 76, No. 2.84)

13. Ses süresi 10 saniye olan bir mono ses dosyasının ses düzeyini biliyorsanız, ses kalitesini (yayın kalitesi, orta kalite, ses CD'si kalitesi) belirleyin. eşittir: a) 940 KB; b) 157 KB.

(, s. 76, No. 2.83)

(, s. 77, No. 2.85)

Cevap: nicemleme seviyesi ne kadar yüksekse, ses o kadar doğru iletilir.

Şifre kurtarma

12. 16-bit kodlama ve 32 kHz örnekleme hızı ile ses seviyesi şuna eşitse, mono ses dosyasının çalma süresini hesaplayın:
a) 700 KB;
b) 6300 KB

13. Ses süresi 10 saniye olan bir mono ses dosyasının ses düzeyini biliyorsanız, ses kalitesini (yayın kalitesi, orta kalite, ses CD'si kalitesi) belirleyin. eşittir:
a) 940 KB;
b) 157 KB.

12. 16-bit kodlama ve 32 kHz örnekleme hızı ile ses seviyesi şuna eşitse, mono ses dosyasının çalma süresini hesaplayın:
a) 700 KB;
b) 6300 KB

13. Ses süresi 10 saniye olan bir mono ses dosyasının ses düzeyini biliyorsanız, ses kalitesini (yayın kalitesi, orta kalite, ses CD'si kalitesi) belirleyin. eşittir:
a) 940 KB;
b) 157 KB.