Garso informacijos kodavimas

Bet kokie realybės procesai gali būti transformuoti į skaitmeninę formą. Taigi garso informacijos kodavimas naudojant kompiuterius atliekamas pagal šią schemą:

- oro virpesiai yra užregistruoti jautriomis priemonėmis;

- jie paverčiami elektros srove, kurioje atitinkamai keičiasi dažnis (amplitudė);

- gauta srovė yra skaitmeninama, ty ji yra atrinkta (kartais sakoma, kad binarinis garso informacijos kodavimas vyksta).

Gautas elektroninis pradinio garsinio srauto analogas yra kokybiškesnis, tuo didesnis atrankos dažnis mėginių ėmimo metu ir kodavimo gylis.

Kitaip tariant, koduojant garso informacijąAr pažįstamo analogo konvertavimas į skaitmeninį signalą, skirtas vėlesniam apdorojimui atitinkamuose įrenginiuose. Leiskite mums išsamiau apsvarstyti garso skaitmeninimo etapus ir būdus.

Laiko srities atranka yra pagrindasskaitmeninimas. Pagal teoriją Котельникова, analoginis elektrinis signalas gali būti paverstas skaitmenine forma, skaitant su tam tikru žingsniu nuolatinę amplitudės reikšmių seriją. Tokių rodmenų dažnis turėtų bent dvigubai viršyti pagrindinio signalo dažnį. Jei reikia skaitmeninti analoginį "šaltinį", kurio veikimo dažnis yra 0-20 kHz, mėginį reikėtų imti ne mažiau kaip 40 tūkstančių kartų per sekundę (40 kHz). Mėginių ėmimas rodo pirminio analoginio signalo (mėginių ėmimo, mėginių ėmimo dažnio) matavimų per sekundę skaičių. Didėjant mėginiams, didėja ne tik kokybė, bet ir gauta duomenų srauto apimtis.

Taip pat gali būti garso informacijos kodavimasatlikti kitais būdais. Pavyzdžiui, skaitmeninimas vyksta dėl nevienodo kvantavimo, kuris kartais vadinamas logaritminiu. Kai jis naudojamas, visa amplitudės skalė tradiciškai suskirstyta į skyrius su didelėmis ir mažomis reikšmėmis. Tolesnė garso informacijos kodavimas įvyksta taikant didelį skaičių kvantavimo lygį srityse su maža amplitudės reikšme (ir atvirkščiai). Tačiau mes pastebime, kad bendras lygių skaičius išlieka toks pat kaip ir homogeninio kvantavimo metodu (PCM).

Į visiškai taikomas kitas požiūrisalternatyvus kodavimo metodas. Jis vadinamas "diferencialinio pulso kodo moduliacija" (DPCM). Tokiu būdu, kvantavimą veikia ne tiesioginė signalo amplitudė, bet jos santykinės reikšmės. Dėl to galima sumažinti duomenų, užimtų duomenimis, kiekį, nes yra numatytas ankstesnio pradinio signalo pavyzdžių prognozavimo mechanizmas.

Garso informacijos kodavimas ir apdorojimas,aprašyta šiame dokumente rodo, kad būtina įgyvendinti transformacijas "analoginis-skaitmeninis". Šis procesas atliekamas naudojant ADC (analoginio-skaitmeninio keitiklio). Su šia operacija, kiekvienas prietaisas susiduria kasdien kompiuterio savininkas įrengtas su garso korta (šiuo atveju yra atvirkštinis procesas - gauti analoginis signalas iš skaitmeninio srauto).

ADC funkcijos yra tokios:

- ribojant perduodamų dažnių pralaidumą. Naudojant filtrus, signalo komponentai, kurių dažnis yra daugiau nei pusė mėginių dažnio, yra nutraukti (priežastis buvo aprašyta anksčiau).

- Tam tikrų intervalų mėginių ėmimas iš amplitudės. Kaip rezultatas, analoginis signalas yra pavaizduotas atskirų bitų skirtingo intensyvumo (mėginių ėmimo) seka.

- Gautų bitų verčių pakeitimas jų artimiausiomis vertėmis iš fiksuoto komplekto (kvantavimas).

- Kiekvienos kvantintos vertės konvertavimas sąlyginio lygmens skaičiavimo lygiu (kiekviena vertė turi savo serijos numerį). Tai yra paskutinis skaitmeninimo etapas.