Skaņas informācijas kodēšana

Datori

Jebkurus realitātes procesus var pārveidot par digitālo formu. Tādējādi audio informācijas kodēšana, izmantojot datorus, tiek veikta saskaņā ar šādu shēmu:

- gaisa vibrācijas reģistrē jutīgi instrumenti;

- tie tiek pārveidoti par elektrisko strāvu, kurā attiecīgi mainās frekvence (amplitūda);

- saņemtā strāva tiek digitalizēta, proti, tā tiek ņemta no izlases (reizēm tiek teikts, ka notiek audio informācijas bināra kodēšana).

Sākotnējās skaņas plūsmas elektroniskais analogs ir kvalitatīvāks, jo lielāka paraugu ņemšanas biežums paraugu ņemšanas laikā un kodēšanas dziļums.

Citiem vārdiem sakot, kodē audio informācijuVai notiek pazīstamā analoga pārvēršana ciparu signālam, kas paredzēta turpmākajai apstrādei attiecīgajās ierīcēs. Sīkāk apsveriet skaņas digitalizēšanas posmus un veidus.

Laika domēna paraugu ņemšana ir pamatsdigitalizācija. Saskaņā ar Kotelnikova teorēmu, analogais elektriskais signāls var tikt pārveidots ciparu formā, nolasot ar noteiktu soli nepārtrauktu amplitūdas vērtību sēriju. Šādu rādījumu biežumam vajadzētu būt vismaz divreiz lielākam par galvenā signāla frekvenci. Ja ir nepieciešams digitalizēt analogo "avotu" ar darba frekvenci 0-20 kHz, paraugu ņem vismaz 40 tūkstoši reižu sekundē (40 kHz). Paraugu ņemšana norāda sākotnējā analogā signāla mērījumu skaitu sekundē (paraugu ņemšana, paraugu ņemšanas biežums). Ar paraugu pieaugumu palielinās ne tikai saņemto datu plūsmas kvalitāte, bet arī apjoms.

Arī labas informācijas kodēšana varveikti citos veidos. Kā, piemēram, digitalizācija, izmantojot neviendabīgu kvantifikāciju, ko dažkārt sauc par logaritmisko. Kad to izmanto, viss amplitūdas skala parasti tiek sadalīta sekcijās ar augstu un zemu vērtību. Papildu audio informācijas kodēšana notiek, piemērojot lielu skaitu kvanizācijas līmeņu apgabalos ar nelielu amplitūdas vērtību (un otrādi). Tomēr mēs atzīmējam, ka kopējais līmeņu skaits paliek tāds pats kā homogēnā kvanizācijas metode (PCM).

2007. Gadā tiek īstenota pavisam cita pieejaalternatīva kodēšanas metode. To sauc par "diferenciālā impulsa koda modulāciju" (DPCM). Tādā veidā kvantifikāciju ietekmē nevis signāla tūlītējās amplitūda, bet gan tās relatīvās vērtības. Tā rezultātā ir iespējams samazināt datu apjomu, ko iegūst ar datiem, jo ​​ir iesaistīts sākotnējā signāla turpmāko paraugu prognozēšanas mehānisms.

Audio informācijas kodēšana un apstrāde,aprakstīts šajā rakstā, uzņemas nepieciešamību veikt "analogo ciparu" pārveidošanu. Šis process tiek veikts, izmantojot ADC (analogo-ciparu pārveidotāju). Izmantojot šo ierīci, katram datora īpašniekam, kas aprīkots ar skaņas karti, ir vērsta katru dienu (šajā gadījumā notiek atgriezenisks process - iegūstot analogo signālu no digitālās plūsmas).

ADC funkcijas ir šādas:

- ierobežojot pārraidīto frekvenču joslas platumu. Ar filtru palīdzību tiek pārtraukti signāla komponenti, kuru frekvence pārsniedz pusi no paraugu ņemšanas frekvences (iemesls tika aprakstīts iepriekš).

- Paraugu ņemšana no amplitūdas vērtībām ar noteiktiem intervāliem. Tā rezultātā analogais signāls tiek attēlots ar dažādas intensitātes atsevišķu bitu secību (paraugu ņemšana).

- iegūto bitu vērtību aizstāšana ar to tuvākajām vērtībām no fiksēta komplekta (kvanīšana).

- Katras kvantitatīvās vērtības pārveidošana ar kvantitatīvā līmeņa nosacījuma numuru (katrai vērtībai ir savs sērijas numurs). Šis ir pēdējais digitalizācijas posms.