Sound Forge

Цифровой звук


Компьютеры понимают только два числа: 0 и 1. Связывая вместе эти нули и единицы, можно выполнять сложные вычисления. Если в приведенном выше примере мы заменим аналоговое записывающее устройство цифровым, нам понадобится процесс «превращения» электричества в цифры.

При переводе из аналогового в цифровой вид анализируются электрические волны путем цифровой выборки через определенные промежутки времени. Для звука с качеством компакт-диска компьютер делает 44 100 выборок в

секунду. Чтобы избежать появления искажений, называемых эффектом наложения., частота выборки должна быть вдвое выше наибольшей частоты звука. Поскольку слышимый диапазон частот от 20 Гц до 20 кГц, фильтр блокирует все частоты выше 20 кГц в компьютере. Однако, поскольку фильтр «brickwall» не практичен, схема сглаживания служит мягким фильтром, который ограничивает частоту до 22,5 Гц и, таким образом, частота выборки становится равной 44,1 Гц.

Затем компьютер присваивает значение каждой выборке для представления амплитуды волн. Для качества компакт-диска используется битовая глубина (глубина семплирования) 16 бит, то есть значение выбирается из 65 536 возможных (2lfi). Это может привести к искажениям, поскольку компьютер должен округлять ближайшие значения (эти искажения называются ошибками квантования). Этот процесс перевода из аналогового в цифровой вид создает ступенчатую структуру в результирующем цифровом файле. Для избавления от этого аналоговый фильтр (используемый при воспроизведении цифрового файла) помогает сгладить ступенчатую структуру до исходной формы волны.

Очевидно, что использование более высоких частот выборки и глубины семплирования позволяет более точно воспроизвести звук.

Одна минута цифрового стереозвукатребует около 10 Мб памяти, для монозвука – вдвое меньше.

Некоторые схемы сжатия звука, такие как МРЗ, используют психоакустическое маскирование для уменьшения размера файла, но без сохранения требуемой точности. В процессе кодировки сканируется файл и выбрасывается информация, которая не воспринимается неподготовленным слухом. Например, удар музыкальных тарелок перекрывает или маскирует другие звуки в песне на короткий момент времени. Кодируя частоты тарелок и игнорируя все остальное, можно уменьшить размер файла. Динамически применяя этот процесс, можно существенно уменьшить размеры файла.

Комментарии закрыты