Границы воспроизводимых (гитарой, человеческим голосом и т. д.) частот образуют амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) звука. Например, АЧХ обычной компьютерной пластмассовой колонки от 100 до 10 000 Гц, а человеческая речь имеет диапазон от 80 до 10 000 Гц.
Динамический диапазон - разница между самым тихим и самым громким звуками. Так, упомянутые выше динамики ПК имеют узкий динамический диапазон - не больше 10-15 дБ.
Допустим, мы имеем аналоговую звуковую дорожку и хотим ввести ее в компьютер, т. е. оцифровать и желательно без потери качества. Это можно сделать, описав аналоговый звук его дискретными значениями в определенных точках. Иными словами, в каждой временной точке можно измерить значение амплитуды звукового сигнала и записать ее в виде чисел. При этом такая оцифровка звукового сигнала включает в себя два процесса - процесс дискретизации (осуществление выборки) и процесс квантования.
НОВЫЙ ТЕРМИН
Процесс дискретизации - это процесс получения цифровых значений величин преобразуемого аналогового сигнала в определенные промежутки времени.
НОВЫЙ ТЕРМИН
Квантование - процесс замены реальных значений аналогового звукового сигнала его приближенными величинами с определенной степенью точности.
Таким образом, оцифровка звука - это замеры амплитуды сигнала через определенные промежутки времени и фиксация полученных значений амплитуды в виде округленных цифровых значений с некоторой степенью погрешности. Очевидно, что чем чаще мы будем делать замеры амплитуды (чем выше частота дискретизации, т. е. чаще шаг дискретизации) и чем меньше мы будем округлять полученные значения (чем больше уровней квантования), тем более точно будет произведено получение сигнала в цифровой форме из аналоговой формы. Так, например, стандартные параметры записи аудиокомпакт-дисков это частота дискретизации - 44,1 кГц и уровень квантования - 16 бит.
При оцифровке непрерывной звуковой волны (сэмплинге) полученные цифровые значения звука называются выборками (англ. sample) и они характеризуются следующими параметрами:
□ частотой дискретизации. Частота дискретизации это количество выборок в секунду, измеряется в герцах или килогерцах (1 кГц = 1000 выборок в секунду). Стандарт цифровых аудиодисков (CD-качество) определяет частоту дискретизации величиной 44,1 кГц;
□ разрядностью квантования (выборок). Измеренная амплитуда звуковых волн (выборка) преобразуется в целое число с некоторой погрешностью, определяемой разрядностью этого числа. Это преобразование в числа с заданной разрядностью называется квантованием. Для цифровых аудиодисков (CD-качество) применяется 16-разрядное квантование;
□ числом каналов (или звуковых дорожек). Обычное число звуковых каналов - два, т. е. чаще всего мы работаем со стереозвуком. Принципиальных ограничений на число каналов нет. Но увеличение числа каналов ведет к пропорциональному увеличению объема памяти, занимаемой звуковой информацией. То есть, чем больше звуковых каналов, тем больше объем звукового файла на диске;