Представление звуковой информации.

Звук — это волновые колебания давления в упругой среде (в воздухе, воде, металле и т. д.). Для обозначения звука часто используют термин «звуковая волна».

Основные параметры любых волн, и звуковых в том числе, — частота и амплитуда колебаний. Частоту звука измеряют в герцах (Гц, количество колебаний в секунду). Человеческое ухо способно воспринимать звук в широком диапазоне частот, примерно от 16 Гц до 20 кГц. В нетехнических областях (например, в музыке) вместо термина «частота» нередко используют термин «тон».

Амплитуду звуковых колебаний называют звуковым давлением или силой звука, эта величина характеризует воспринимаемую громкость звука. Абсолютную величину звукового давления измеряют в единицах давления — паскалях (Па). Самые слабые, едва различимые звуки имеют амплитуду около 20 мкПа (2×10^-5 Па, так называемый порог слышимости). Самые сильные звуки, еще не выводящие слуховые органы из строя, могут иметь амплитуду до 200 Па (так называемый болевой порог). Из-за столь широкого диапазона значений (максимальное и минимальное значения отличаются на 6-7 порядков!) абсолютными величинами звукового давления пользоваться крайне неудобно, на практике обычно используют логарифмическую шкалу децибелов.

Относительную силу звука, или уровень звука, определяют как логарифм отношения абсолютной величины звукового давления к величине порога слышимости, умноженный на некоторый постоянный коэффициент. Уровень звука измеряют в особых единицах — децибелах (обозначаются дБ). Ниже приводится формула расчета уровня звука:

,

где L – уровень звука (в дБ), P _пс – порог слышимости(2×10^-5 Па), P _зв – давление измеряемого звука (в Па).

Логарифмическая шкала децибелов на практике весьма удобна, хотя поначалу пользоваться ей непривычно:

• весь диапазон слышимых звуков составляет 0-140 дБ: 0 дБ — порог слышимости, 140 дБ — болевой порог;
• человеческое ухо способно уловить различие в громкости, если звуки отличаются по силе не менее, чем на 10%, что соответствует разнице в уровнях примерно на 1 дБ;
• двукратное различие в амплитуде звуков соответствует различию уровней в 6 дб;
• если уровни звуков отличаются на 20 дБ, то амплитуды отличаются в 10 раз, а разница в 40 дБ соответствует 100-кратному различию в амплитудах.

Приведем некоторые значения уровней звука:

Понятие звукозаписи.

Звукозапись — это процесс сохранения информации о параметрах звуковых волн. Способы хранения, или записи, звука разделяются на аналоговые и цифровые. При аналоговой записи на носителе размещается непрерывный «слепок» звуковой волны. Так, на грампластинке пропечатывается непрерывная канавка, изгибы которой повторяют амплитуду и частоту звука, а на магнитной ленте параметры звука сохраняются в виде намагниченности рабочей поверхности, степень намагниченности непрерывно изменяется, повторяя параметры звука.

В компьютерах применяется исключительно цифровая форма записи звука. При цифровой записи звук необходимо подвергнуть временной дискретизации и квантованию: параметры звукового сигнала измеряются не непрерывно, а через определенные промежутки времени (временная дискретизация); результаты измерений записываются в цифровом виде с ограниченной точностью (квантование).

Вообще говоря, в компьютер приходит не сам звук, а электрический сигнал, снимаемый с какого-либо устройства: например, микрофон преобразует звуковое давление в электрические колебания, которые в дальнейшем и обрабатываются. К компьютеру можно подключить и магнитофон, и радио, и эхолот — словом, любое устройство, вырабатывающее электрические сигналы.

Цифровая запись вносит двойное искажение в сохраняемые параметры сигнала: во-первых, при дискретизации теряется информация об истинном изменении звука между измерениями, а во-вторых, при квантовании сохраняются не точные параметры, а только близкие к ним дискретные значения

В компьютерах используются так называемые импульсно-кодовое и частотное представления звуковой информации, для обозначения которых чаще всего используют названия технических способов воспроизведения звука: импулъсно-кодовая модуляция и частотная модуляция. Здесь мы рассмотрим только первый из них.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: