اندازه فایل تعریف فرمول. درس "راه حل وظایف برای رمزگذاری اطلاعات صدا"
با تغییر دامنه و فرکانس. دامنه بالاتر سیگنال، حجم یک فرد درک می شود. فرکانس سیگنال بیشتر، تن آن بالاتر است.
شکل 1. دامنه نوسانات امواج صوتی
فرکانس موج صوتی تعیین شده توسط مقدار نوسان در یک ثانیه. این مقدار در هرتز (Hz، Hz) اندازه گیری می شود.
گوش انسان به نظر می رسد صداها را در محدوده از $ 20 $ هرتز به $ 20 $ kHz، این محدوده نامیده می شود صدا. تعداد بیت هایی که به یک بوق داده می شود، نامیده می شود عمق رمزگذاری صدا. کارت های صوتی مدرن $ 16- $، $ 32- $ یا $ 64- $ bit عمق کدگذاری صدا را ارائه می دهند. در فرایند رمزگذاری اطلاعات صوتی، سیگنال پیوسته جایگزین می شود. گسستهبه عبارت دیگر، آن را به دنباله ای از پالس های الکتریکی متشکل از صفر و واحدهای دودویی تبدیل می شود.
فرکانس نمونه گیری صدا
یکی از ویژگی های مهم فرایند رمزگذاری صدا، فرکانس نمونه برداری است که تعداد اندازه گیری های سطح سیگنال برای $ 1 $ دوم است:
- یک بعد در یک ثانیه مربوط به فرکانس 1 دلار GIGAHERTZ (GHZ) است؛
- 1000 دلار برای اندازه گیری در یک ثانیه، مربوط به فرکانس 1 دلار کیلو ورتز (KHZ) است.
تعریف 2
فرکانس نمونه گیری صدا - این تعداد اندازه گیری حجم صدا در یک ثانیه است.
تعداد اندازه گیری ها ممکن است در محدوده 8 دلار KHZ تا 48 دلار KHZ باشد، و ارزش اول مربوط به فرکانس پخش رادیویی است و دوم کیفیت صدای رسانه های موسیقی است.
یادداشت 1.
فرکانس بالاتر و عمق نمونه برداری از صدا، بهتر است صدای دیجیتالی صدا شود. کمترین کیفیت صدای دیجیتالی، که مربوط به کیفیت اتصال تلفنی است، زمانی که نرخ نمونه برداری 8000 بار در ثانیه است، عمق نمونه برداری 8 دلار بیت، که مربوط به ضبط یک آهنگ صوتی است ( حالت مونو) بالاترین کیفیت صدای دیجیتالی، که مربوط به کیفیت صوتی -CD است، زمانی حاصل می شود که فرکانس نمونه برداری 48000 دلار در ثانیه است، عمق عمق 16 دلار بیت، که مربوط به ضبط دو آهنگ صوتی (حالت استریو) است .
فایل صوتی اطلاعاتی
لازم به ذکر است که بالاتر از کیفیت صدای دیجیتال، اطلاعات بیشتر از فایل صوتی است.
ما حجم اطلاعات monoadiophile را تخمین می زنیم ($ V $)، این را می توان با استفاده از فرمول انجام داد:
$ v \u003d n \\ cdot f \\ cdot k $
جایی که $ n $ طول مدت صدای بیان شده در ثانیه است،
$ f $ - فرکانس نمونه گیری (HZ)،
$ k $ - عمق کدگذاری (بیت).
مثال 1
به عنوان مثال، اگر مدت زمان صدا $ 1 $ دقیقه باشد و ما کیفیت صدای متوسط \u200b\u200bداریم که در آن فرکانس نمونه گیری 24 دلار KHz، و عمق کدگذاری 16 دلار بایت $، پس از آن:
$ v \u003d 60 \\ cdot 24000 \\ cdot 16 \\ bit \u003d 23040000 \\ bit \u003d 2880000 \\ byte \u003d 2812.5 \\ kbayt \u003d 2.75 \\ mb $
هنگام رمزگذاری صدای استریو، فرایند نمونه برداری به طور جداگانه و به طور مستقل برای کانال های چپ و راست ساخته می شود، که طبق آن، حجم فایل صوتی را دو بار در مقایسه با صدای مونو افزایش می دهد.
مثال 2
به عنوان مثال، ما محدوده اطلاعاتی از فایل استریو دیجیتال را تخمین می زنیم، مدت زمان صدا صدای $ 1 $ دوم با کیفیت صدای متوسط \u200b\u200b(16 دلار بیت $، 24000 دلار اندازه گیری در ثانیه) است. برای این عمق کدگذاری، ضرب شده توسط مقدار اندازه گیری های 1 $ $ و ضرب به $ 2 $ (صدای استریو)
$ v \u003d 16 \\ bit \\ cdot 24000 \\ cdot 2 \u003d 768000 \\ bit \u003d 96000 \\ byte \u003d 93.75 \\ kb. $
روش های اساسی برای رمزگذاری اطلاعات صدا
روش های مختلفی برای رمزگذاری کد باینری اطلاعات صوتی وجود دارد که از جمله دو جهت اصلی متمایز هستند: روش FM و روش موج موج.
روش FM (مدولاسیون فرکانس) بر اساس این واقعیت است که به لحاظ نظری، هر صدای پیچیده را می توان بر روی دنباله ای از سیگنال های هارمونیک ساده از فرکانس های مختلف تجزیه کرد، هر کدام از آنها سینوسی مناسب خواهد بود، به این معنی که می توان آن را با کد توصیف کرد. فرآیند تجزیه سیگنال های صوتی به ردیف هارمونیک و نمایندگی آنها در قالب سیگنال های دیجیتال گسسته در دستگاه های خاص رخ می دهد که به نام "مبدل های دیجیتال آنالوگ" (ADC) نامیده می شوند.
شکل 2. تبدیل سیگنال صوتی به سیگنال گسسته
شکل 2a سیگنال صوتی را در ورودی ADC نشان می دهد، و در شکل 2b یک سیگنال گسسته تبدیل شده را در خروجی ADC نشان می دهد.
برای تبدیل معکوس هنگام پخش صدا، که به عنوان یک کد عددی نمایش داده می شود، از مبدل های دیجیتال آنالوگ (DAC) استفاده می شود. فرآیند تبدیل صدا در شکل نشان داده شده است. 3. این روش کدگذاری کیفیت صدا خوب را ارائه نمی دهد، اما یک کد فشرده را فراهم می کند.
شکل 3. تبدیل یک سیگنال گسسته به یک بوق
در شکل 3A، یک سیگنال گسسته ارائه شده است، که ما در ورودی DAC داریم و در شکل 3b یک بوق در خروجی DAC را نشان می دهد.
روش موج جدول (موج موج) بر اساس این واقعیت است که در پیشبرد جداول آماده شده، نمونه های صداهای دنیای اطراف، دستگاه های موسیقی ذخیره می شوند، و غیره کدهای عددی، ارتفاع، مدت زمان و شدت صدا و سایر پارامترهای ویژگی های صدا را بیان می کنند. از آنجا که "صداهای واقعی"، کیفیت صدا به دست آمده به عنوان یک نتیجه از سنتز به عنوان نمونه استفاده می شود و به کیفیت صدای ابزارهای موسیقی واقعی نزدیک می شود.
نمونه های فرمت فایل صوتی
فایل های صوتی دارای فرمت های مختلف هستند. محبوب ترین MIDI، WAV، MRCS محبوب ترین هستند.
فرمت MIDI رابط دیجیتال ساز موسیقی) در ابتدا برای مدیریت آلات موسیقی طراحی شده بود. در حال حاضر در زمینه ابزار موسیقی الکترونیکی و ماژول های سنتز کامپیوتری استفاده می شود.
فرمت فایل صوتی WAV (شکل موج) یک صدای دلخواه را به شکل یک نمایش دیجیتالی از نوسان صدا اصلی یا موج صوتی نشان می دهد. تمام گوشی های استاندارد ویندوز دارای فرمت WAV هستند.
فرمت MPZ (MPEG-1 Audio Layer 3) یکی از فرمت های ذخیره سازی دیجیتال اطلاعات صوتی است. این برنامه نویسی با کیفیت بالاتر را فراهم می کند.
حل وظایف رمزگذاری صدا
I. اندازه فایل دیجیتال
1. اندازه (در بایت) فایل صوتی دیجیتال را تعیین کنید، زمان صدا آن 10 ثانیه در فرکانس دیفرانسیل 22.05 کیلوهرتز و قطعنامه 8 بیت است. فشرده سازی فایل موضوع نیست (، ص 156، مثال 1)
تصمیم گیری:
فرمول برای محاسبه اندازه(در بایت) فایل صوتی دیجیتال: a \u003d d * t * i / 8.
برای انتقال به بایت، مقدار به دست آمده باید به 8 بیت تقسیم شود.
22.05 KHZ \u003d 22.05 * 1000 هرتز \u003d 22050 هرتز
a \u003d d * t * i / 8 \u003d22050 x 10 x 8/8 \u003d 220500 بایت.
^ پاسخ: اندازه فایل 220500 بایت.
2. مقدار حافظه را برای ذخیره فایل صوتی دیجیتال تعیین کنید، زمان صدای آن دو دقیقه در فرکانس نمونه گیری 44.1 کیلوهرتز و قطعنامه 16 بیت است. (، ص 157، №88)
تصمیم گیری:
a \u003d d * t * i / 8. - مقدار حافظه برای ذخیره فایل صوتی دیجیتال.
44100 (هرتز) x 120 (C) x 16 (بیت) / 8 (بیت) \u003d 10584000 بایت \u003d 10335،9375 kb \u003d 10.094 مگابایت.
پاسخ: ≈ 10 مگابایت
6. دو دقیقه ضبط یک فایل صوتی دیجیتال 5.1 مگابایت بر روی دیسک را اشغال کنید. فرکانس تشخیص - 22050 هرتز. تخلیه آداپتور صوتی چیست؟
تصمیم گیری:
فرمول برای محاسبه بیت: (ظرفیت حافظه در بایت): (زمان صدا در ثانیه): (نرخ نمونه گیری):
5، 1 مگابایت \u003d 5347737.6 بایت
5347737.6 بایت: 120 SEC: 22050 HZ \u003d 2.02 بایت \u003d 16 بیت
^
پاسخ: 16 بیت
8.
اطلاعات یکپارچه سازی صدا از 1 دقیقه را ارزیابی کنید. اگر "عمق" کدگذاری و فرکانس سیگنال صوتی برابر باشد، به ترتیب:
الف) 16 بیت و 8 کیلوهرتز؛
ب) 16 بیت و 24 کیلوهرتز.
تصمیم گیری:
ولی).
16 بیت x 8 000 \u003d 128000 بیت \u003d 16000 بایت \u003d 15،625 کیلوبایت بر ثانیه
15،625 کیلوبایت در ثانیه X 60 C \u003d 937،5 کیلوبایت
ب).
1) حجم اطلاعات فایل صوتی آخرین بار 1 ثانیه است:
16 بیت X 24 000 \u003d 384000 بیت \u003d 48000 بایت \u003d 46،875 کیلوبایت بر ثانیه
2) اطلاعات فایل صوتی با مدت 1 دقیقه:
46،875 kbit / c x 60 c \u003d 2812.5 kb \u003d 2.8 مگابایت
^ پاسخ: الف) 937.5 کیلوبایت؛ ب) 2.8 مگابایت
9. چه مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره فایل صوتی دیجیتال با ضبط صدا با کیفیت بالا ارائه شده است که زمان صدا 3 دقیقه است؟
تصمیم گیری:
کیفیت صدای بالا در فرکانس نمونه گیری 44،1kHz و تخلیه یک آداپتور صوتی برابر با 16 به دست می آید.
فرمول محاسبه مقدار حافظه: (ضبط زمان در ثانیه) X (بیت کارت صدا در بایت) X (فرکانس نمونه گیری):
180 С x 2 x 44100 hz \u003d 15876000 بایت \u003d 15.1 مگابایت
پاسخ: 15.1 مگابایت
10. فایل صوتی دیجیتال شامل یک ضبط صدا با کیفیت پایین (صدا گرم و خاموش است). اگر حجم آن 650 کیلوبایت باشد، مدت زمان فایل فایل چیست؟
تصمیم گیری:
برای صدای غم انگیز و خاموش، پارامترهای زیر مشخصه هستند: فرکانس نمونه برداری 11، 025 کیلوهرتز، تخلیه آداپتور صوتی - 8 بیت (جدول 1 را ببینید). سپس t \u003d a / d / i. ما حجم به BYTES را ترجمه می کنیم: 650 کیلو بایت \u003d 665600 بایت
T \u003d 665600 بایت / 11025 هرتز / 1 بایت ≈60.4 ثانیه
^ پاسخ: مدت زمان صدا 60.5 ثانیه است
11. ارزیابی حجم اطلاعاتی از فایل استریتی با کیفیت بالا با طول مدت صدای 1 دقیقه، اگر "عمق" کدگذاری 16 بیت است و فرکانس نمونه برداری 48 کیلوهرتز است. (، ص 74، مثال 2.54)
تصمیم گیری:
اطلاعات فایل صوتی طول مدت 1 ثانیه برابر است:
16 بیت X 48 000 x 2 \u003d 1 536،000 بیت \u003d 187.5 کیلوبایت (ضرب شده توسط 2، به عنوان استریو).
حجم اطلاعات فایل صوتی با طول مدت 1 دقیقه:
187.5 کیلوبایت / s x 60 s ≈ 11 مگابایت
پاسخ: 11 مگابایت
12. زمان صدای یکنواخت را محاسبه کنید، اگر با یک برنامه نویسی 16 بیتی و فرکانس نمونه برداری 32 کیلوهرتز حجم آن برابر با:
a) 700 کیلوبایت؛
ب) 6300 کیلوبایت
تصمیم گیری:
ولی).
1) حجم اطلاعات فایل صوتی آخرین بار 1 ثانیه است:
700 کیلوبایت: 62،5 کیلوبایت / c \u003d 11.2 درجه
ب).
1) حجم اطلاعات فایل صوتی آخرین بار 1 ثانیه است:
16 بیت x 32 000 \u003d 512000 بیت \u003d 64000 بایت \u003d 62.5 کیلوبایت بر ثانیه
2) 700 KB مونا فایل صوتی زمان صدا:
6300 کیلوبایت: 62.5 کیلوبایت / C \u003d 100.8 C \u003d 1.68 دقیقه
پاسخ: الف) 10 ثانیه؛ ب) 1.5 دقیقه.
13. محاسبه تعداد بایت اطلاعات، یک ضبط استریو دوم را بر روی یک سی دی (فرکانس 44032 هرتز، 16 بیت در هر مقدار) اشغال می کند. یک دقیقه طول می کشد؟ حداکثر ظرفیت دیسک (شمارش حداکثر مدت 80 دقیقه) چیست؟
تصمیم گیری:
فرمول برای محاسبه حافظهa \u003d d * t * i:
(زمان ضبط در ثانیه) * (Blossomy مدار صوتی) * (فرکانس نمونه گیری). 16 بیتی -2 بایت
1) 1C X 2 X 44032 HZ \u003d 88064 بایت (ضبط استریو دوم در یک سی دی)
2) 60C X 2 X 44032 HZ \u003d 5283840 بایت (نقشه های استریو 1 دقیقه روی یک سی دی)
3) 4800C X 2 X 44032 HZ \u003d 422707200 بایت \u003d 412800 کیلو بایت \u003d 403،125 مگابایت (80 دقیقه)
پاسخ: 88064 بایت (1 ثانیه)، 5283840 بایت (1 دقیقه)، 403،125 مگابایت (80 دقیقه)
^ دوم تعیین کیفیت صدا.
برای تعیین کیفیت صدا، لازم است فرکانس نمونه برداری را پیدا کنید و از جدول شماره 1 استفاده کنید
256 (2 8 ) سطح شدت سیگنال - کیفیت صدای پخش رادیویی، با استفاده از 65536 (2 16 ) سطوح شدت سیگنال - کیفیت صدای صوتی CD. بالاترین فرکانس کیفیت مربوط به موسیقی ثبت شده بر روی CD است. مقدار سیگنال آنالوگ در این مورد 44 100 بار در ثانیه اندازه گیری می شود.
13. تعیین کیفیت صدا (کیفیت پخش رادیویی، کیفیت متوسط، کیفیت صوتی-سی دی) اگر شناخته شده باشد، حجم یکپارچه سازی یکپارچه در مدت زمان صدا در 10 ثانیه است. مساوی با:
a) 940 کیلوبایت؛
ب) 157 کیلوبایت.
تصمیم گیری:
ولی).
1) 940 کیلومتر \u003d 962560 بایت \u003d 7700480 بیت
2) 7700480 بیت: 10 ثانیه \u003d 770048 بیت / ثانیه
3) 770048 بیت / S: 16 بیت \u003d 48128 نمونه گیری ذرات Hz - نزدیک به بالاترین 44.1 کیلوهرتز
^
پاسخ: کیفیت صوتی CD
ب).
1) 157 کیلوبایت \u003d 160768 بایت \u003d 1286144 بیت
2) 1286144 بیت: 10 ثانیه \u003d 128614.4 بیت / ثانیه
3) 128614.4 BT / S: 16 بیت \u003d 8038.4 هرتز
پاسخ: کیفیت ترجمه رادیویی
پاسخ: الف) CD با کیفیت؛ ب) کیفیت برنامه های رادیویی.
هدف.درک فرآیند تبدیل اطلاعات صوتی، مفاهیم لازم برای شمارش حجم اطلاعات صدا را جذب کنید. یاد بگیرید برای حل وظایف در موضوع.
انگیزه هدف.آماده سازی برای امتحان
طرح درس
1. ارائه سخنرانی در موضوع با نظرات معلم.پیوست 1
ارائه مواد: رمزگذاری اطلاعات صدا.
از آغاز دهه 90، رایانه های شخصی توانسته اند با اطلاعات صوتی کار کنند. هر کامپیوتر دارای یک کارت صدا، یک میکروفون و ستون، می تواند اطلاعات صوتی را ضبط، ذخیره و پخش کند.
فرآیند تبدیل امواج صوتی به کد باینری در حافظه کامپیوتر:
فرایند پخش اطلاعات صوتی ذخیره شده در حافظه کامپیوتر:
صدا این یک موج صوتی با دامنه و فرکانس به طور مداوم در حال تغییر است. بیشتر دامنه، بلندتر تر برای یک فرد، بیشتر فرکانس سیگنال، بالاتر از لحن بالاتر است. نرم افزار کامپیوتر در حال حاضر اجازه می دهد یک بوق مداوم برای تبدیل به دنباله ای از پالس های الکتریکی که می تواند در فرم دودویی نشان داده شود. در فرایند رمزگذاری یک سیگنال صوتی مداوم، ساخته شده است اختیاری موقت . موج صوتی مداوم به بخش های موقت کوچک تقسیم می شود و برای هر سایت یک مقدار مشخصی از دامنه مشخص شده است.
بنابراین، وابستگی مداوم دامنه سیگنال از زمان a (t)با حجم گسسته سطح حجمی جایگزین شده است. در گراف، به نظر می رسد جایگزینی یک منحنی صاف به دنباله ای از "مراحل" است. چگونه "مرحله" مقدار سطح صدا صدا، کد آن (1، 2، 3 و غیره را تعیین می کند
به علاوه). سطوح حجم را می توان به عنوان مجموعه ای از حالت های ممکن در نظر گرفت، به ترتیب، میزان حجم حجم در طول فرایند رمزگذاری مشخص می شود، اطلاعات بیشتر ارزش هر سطح را افزایش می دهد و کیفیت بالا خواهد بود صدا .
آداپتور صوتی (کارت صدا) - یک دستگاه خاص متصل به یک کامپیوتر، در نظر گرفته شده برای تبدیل نوسانات الکتریکی فرکانس صدا در یک کد باینری عددی در هنگام ورود صدا و تبدیل معکوس (از کد عددی به نوسانات الکتریکی) هنگام پخش صدا.
در فرایند ضبط صدا، آداپتور صوتی با یک دوره مشخص، دامنه جریان الکتریکی را اندازه گیری می کند و وارد کد باینری مقدار به دست آمده در ثبت نام می شود. سپس کد دریافت شده از ثبت نام به RAM رایانه بازنویسی می شود. کیفیت صدا کامپیوتر توسط ویژگی های آداپتور صوتی تعیین می شود:
- فرکانس نمونه برداری
- بطری (عمق صدا).
فرکانس اختیاری موقت
این تعداد اندازه گیری های سیگنال ورودی برای 1 ثانیه است. فرکانس در هرتز (HZ) اندازه گیری می شود. یک اندازه گیری در یک ثانیه مربوط به فرکانس 1 هرتز است. 1000 اندازه گیری برای 1 ثانیه - 1 کیلو گرم (KHZ). فرکانس های مشخصی از تفکیک کردن آداپتورهای صوتی:
11 کیلوهرتز، 22 کیلوهرتز، 44.1 کیلوهرتز، و غیره
تخلیه ثبت نام (عمق صدا) تعداد بیت ها در ثبت نام آداپتور صوتی، تعداد سطوح ممکن را تنظیم می کند.
کمی دقت اندازه گیری سیگنال ورودی را تعریف می کند. هرچه بیشتر بیشتر باشد، خطا هر یک از تغییرات هر فرد تبدیل به مقدار سیگنال الکتریکی در تعداد و عقب است. اگر کمی 8 (16) باشد، پس از اندازه گیری سیگنال ورودی، 2 8 \u003d 256 (2 16 \u003d 65536) از مقادیر مختلف می تواند به دست آید. بدیهی است، آداپتور صوتی 16 بیتی دقیق تر رمزگذاری و بازتولید صدا را از 8 بیتی می کند. کارت های صوتی مدرن یک عمق کدگذاری صوتی 16 بیتی را ارائه می دهند. تعداد سطوح مختلف سیگنال (حالت های این کدگذاری) را می توان با فرمول محاسبه کرد:
n \u003d 2 I \u003d 2 16 \u003d 65536، جایی که من عمق صدا است.
بنابراین، کارت های صوتی مدرن می توانند حداقل 65536 سطح سیگنال را ارائه دهند. هر مقدار دامنه سیگنال صوتی یک کد 16 بیتی اختصاص داده شده است. با رمزگذاری دودویی یک بوق مستمر، آن را به ترتیب از سطوح سیگنال گسسته جایگزین می شود. کیفیت کدگذاری بستگی به تعداد اندازه گیری های سطح سیگنال در هر واحد زمان دارد، یعنی فرکانس Discetization.اندازه گیری بیشتر در 1 ثانیه انجام می شود (بیشتر فرکانس نمونه برداری، دقیق تر روش کدگذاری باینری است.
فایل صوتی -فایل ذخیره اطلاعات صوتی را در فرم باینری عددی.
2. تکرار واحد اندازه گیری اطلاعات
1 بایت \u003d 8 بیت
1 kb \u003d 2 10 بایت \u003d 1024 بایت
1 MB \u003d 2 10 kb \u003d 1024 کیلوبایت
1 gb \u003d 2 10 مگابایت \u003d 1024 مگابایت
1 TB \u003d 2 10 GB \u003d 1024 گیگابایت
1 PBB \u003d 2 10 TB \u003d 1024 TB
3. با مشاهده ارائه ارائه، مواد مورد مطالعه را حفظ کنید
4. راه حل وظایف
آموزش، نشان دادن تصمیم گیری در مورد ارائه.
وظیفه 1حجم اطلاعاتی فایل صوتی استریو را با مدت زمان صدا 1 ثانیه با کیفیت صدای بالا (16 بیت، 48 کیلوهرتز) تعریف کنید.
وظیفه (مستقل)آموزش، نشان دادن تصمیم گیری در مورد ارائه.
حجم اطلاعاتی فایل صوتی دیجیتال را با صدای صدای آن تعیین کنید که 10 ثانیه در فرکانس دیفرانسیل 22.05 کیلوهرتز و رزولوشن 8 بیت است.
5. بستن وظایف حل در خانه، مستقل در درس بعدی
مقدار حافظه را برای ذخیره یک فایل صوتی دیجیتال تعیین کنید، زمان صدا که دو دقیقه در فرکانس نمونه گیری 44.1 کیلوهرتز و قطعنامه 16 بیت است.
کاربر دارای حافظه 2.6 مگابایت است. لازم است یک فایل صوتی دیجیتال را با مدت زمان یک صدا 1 دقیقه ضبط کنید. چه باید فرکانس نمونه برداری و تخلیه باشد؟
مقدار حافظه آزاد بر روی دیسک 5.25 مگابایت است، تخلیه کارت صدا 16 است. مدت زمان فایل صوتی دیجیتال ضبط شده با فرکانس دیجیتال 22.05 کیلوهرتز چیست؟
یک دقیقه ضبط یک فایل صوتی دیجیتال، 1.3 مگابایت بر روی یک دیسک، تخلیه کارت صدا - 8. چه فرکانس نمونه برداری از صدای ضبط شده است؟
چه مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره یک فایل صوتی دیجیتال با ضبط صدا با کیفیت بالا ارائه شده است که زمان صدا 3 دقیقه است؟
فایل صوتی دیجیتال حاوی ضبط صدا با کیفیت پایین است (صدا گرم و خاموش است). اگر حجم آن 650 کیلوبایت باشد، مدت زمان فایل فایل چیست؟
دو دقیقه ضبط یک فایل صوتی دیجیتال 5.05 مگابایت بر روی دیسک را اشغال می کند. فرکانس Discetization - 22،050 هرتز. تخلیه یک آداپتور صوتی چیست؟
حجم حافظه آزاد بر روی دیسک 0.1 گیگابایت است، تخلیه یک کارت صدا - 16. مدت زمان فایل صوتی دیجیتال ضبط شده با فرکانس نمونه گیری 44 100 هرتز چیست؟
پاسخ
№ 92. 124.8 ثانیه.
№ 93. 22.05 کیلوهرتز.
№ 94. کیفیت صدای بالا در فرکانس نمونه گیری 44.1 کیلوهرتز و آداپتور صوتی، برابر با 16 است. مقدار مورد نیاز حافظه 15.1 مگابایت است.
شماره 95. برای صدای غم انگیز و خاموش، پارامترهای زیر مشخصه هستند: فرکانس نمونه برداری 11 کیلوهرتز است، تخلیه آداپتور صوتی 8 است. مدت زمان صدا 60.5 ثانیه است.
№ 96. 16 بیت.
№ 97. 20.3 دقیقه.
ادبیات
1. آموزش: اطلاعات، کارگاه آموزشی 1 تام، ویرایش شده توسط I.G. Semakina، E.K. هنرنور)
2. جشنواره ایده های آموزشی "درس باز" صدا. رمزگذاری دودویی اطلاعات صوتی. Suplea Elena Alexandrovna، معلم فناوری اطلاعات.
3. N. Ugrinovich. فناوری اطلاعات و فناوری اطلاعات. کلاس های 10-11 مسکو دوتایی آزمایشگاه دانش 2003.
مفاهیم اساسی
فرکانس نمونه گیری (F) تعداد نمونه هایی را که در 1 ثانیه حفظ می شود تعیین می کند؛
1 هرتز (یک هرتز) یک شمارش معکوس در هر ثانیه است
و 8 کیلوهرتز 8000 نمونه در ثانیه است
عمق کدگذاری (B) تعداد بیت هایی است که برای رمزگذاری 1 سطح حجم لازم است
زمان صدا (t)
مقدار حافظه برای ذخیره سازی داده ها 1 کانال (مونو)
I \u003d f · b · t
(برای ذخیره اطلاعات در مورد مدت زمان صدا T ثانیه ها کدگذاری شده با فرکانس نمونه گیری F HZ و عمق کدگذاری BITS BITS مورد نیاز استمن. بیت حافظه)برای ضبط دو کاناله (استریو) مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره داده ها از یک کانال توسط 2 ضرب می شود
I \u003d f · b · t · 2
رمزگذاری اطلاعات صوتی
مقررات اصلی نظری
نمونه برداری موقت موقت. برای اینکه رایانه برای پردازش صدا، بوق مداوم باید به یک فرم گسسته دیجیتال تبدیل شود با استفاده از نمونه گیری زمانی. موج صوتی مداوم به بخش های موقت جداگانه تقسیم می شود، برای هر یک از این سایت مقدار خاصی از شدت صدا ایجاد شده است.
بنابراین، وابستگی مداوم حجم صدا از زمان A (T) با حجم گسسته سطوح حجمی جایگزین می شود. در نمودار به نظر می رسد جایگزین منحنی صاف به دنباله ای از "مراحل".
فرکانس نمونه برداری. برای نوشتن صوتی آنالوگ و تبدیل آن به فرم دیجیتال، از یک میکروفون متصل به یک کارت صدا استفاده کنید. کیفیت صوتی دیجیتال به دست آمده بستگی به تعداد اندازه گیری حجم حجم صدا در واحد زمان، I.E. فرکانس Discetization. اندازه گیری بیشتر در 1 ثانیه انجام می شود (بیشتر فرکانس نمونه برداری)، دقیق تر "نردبان" سیگنال صوتی دیجیتال منحنی سیگنال آنالوگ را تکرار می کند.
فرکانس نمونه گیری صدا - این تعداد اندازه گیری حجم صدا در یک ثانیه است اندازه گیری شده در هرتز (HZ). فرکانس نامه نمونه برداری را نشان می دهد f
فرکانس نمونه گیری صدا ممکن است در محدوده 8000 تا 48000 اندازه گیری حجم صدا در یک ثانیه دروغ باشد. برای رمزگذاری، یکی از سه فرکانس را انتخاب کنید: 44.1 کیلوهرتز، 22.05 کیلوهرتز، 11.025 کیلوهرتز.
عمق کدگذاری صدا هر "گام" یک مقدار مشخصی از سطح صدا صدا تعیین می شود. سطح صدا صدا را می توان به عنوان مجموعه ای از حالت های احتمالی N مشاهده کرد، که مقدار مشخصی از اطلاعات برای رمزگذاری مورد نیاز است.ب به نام عمق رمزگذاری صدا
عمق کدگذاری صدا - این مقدار اطلاعاتی است که برای رمزگذاری میزان حجم گسسته صوتی دیجیتال لازم است.
اگر عمق کدگذاری شناخته شده باشد، تعداد سطوح صوتی دیجیتال را می توان با فرمول n \u003d 2 B محاسبه کرد. اجازه دهید عمق کدگذاری صدا 16 بیت را تشکیل دهد، سپس تعداد سطوح حجم صدا عبارتند از:
n \u003d 2 b \u003d 2 16 \u003d 65 536.
در طول فرآیند رمزگذاری، هر سطح صدا صدا کد باینری 16 بیتی آن را تعیین می کند، کوچکترین سطح صدا به کد 0000000000000000 و بالاتر از 111111111111111 مربوط می شود.
کیفیت صدای دیجیتالی. بیشتر فرکانس و عمق نمونه برداری از صدا، بهتر صدا صدای صدای دیجیتالی خواهد بود. کمترین کیفیت صدای دیجیتالی، مربوط به کیفیت اتصال تلفن، در فرکانس نمونه گیری 8000 بار در ثانیه به دست می آید، عمق نمونه برداری 8 بیت و ضبط یک آهنگ صوتی (حالت "مونو"). بالاترین کیفیت صدای دیجیتالی مربوط به کیفیت صوتی CD با فرکانس نمونه گیری 48000 بار در ثانیه، عمق نمونه برداری 16 بیت و ضبط دو آهنگ صوتی ("حالت استریو") به دست می آید.
باید به یاد داشته باشید که بالاتر از کیفیت صدای دیجیتال، اطلاعات بیشتر از فایل صوتی است.
وظایف آموزش مستقل.
1. حجم فایل صوتی مونوفونیک را با مدت 10 ثانیه با یک کدگذاری 16 بیتی و فرکانس نمونه برداری 44.1 تا Hz محاسبه کنید. (861 کیلوبایت)
2. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه گیری 48 کیلوهرتز و رزولوشن 24 بیتی تولید می کند. رکورد 1 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل ثبت می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. کدام یک از شماره های زیر به اندازه فایل دریافت شده بیان شده در مگابایت نزدیک است؟
1)0,3 2) 4 3) 16 4) 132
3. ضبط صدا تک کانال (مونو) در فرکانس نمونه گیری 11 کیلوهرتز و عمق کدگذاری 24 بیت ساخته شده است. رکورد 7 دقیقه طول می کشد، نتایج آن به فایل نوشته شده است، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. کدام یک از شماره های زیر به اندازه فایل دریافت شده بیان شده در مگابایت نزدیک است؟
1) 11 2) 13 3) 15 4) 22
4. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه گیری 11 کیلوهرتز و عمق 16 بیت کدگذاری انجام می شود. رکورد 6 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل ثبت می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. کدام یک از شماره های زیر به اندازه فایل دریافت شده بیان شده در مگابایت نزدیک است؟
1) 11 2) 12 3) 13 4) 15
گزینه 1
کار آزمایشگاهی
"برنامه نویسی و پردازش اطلاعات صدا"
اهداف:
تحصیلات
آموزشی -
در حال توسعه -
پیش رفتن:
تصميم گرفتن
نام فایل
فرکانس F- discetization
صدا K-glubin
t- صدا
نوع فایل
44.1 کیلوهرتز
16 بیت
1 دقیقه
استریو
1.امواج
8 کیلوهرتز
8 بیت
1 دقیقه
مونونوکلئوز
2 .wav
16 کیلوهرتز
16 بیت
1 دقیقه
استریو
3 .wav
24 کیلوهرتز
16 بیت
1 دقیقه
مونونوکلئوز
4 .wav
32 کیلوهرتز
16 بیت
1 دقیقه
استریو
برای وظایف 7-9
5.امواج
جدول کامل را به معلم تکمیل کنید.
ویرایشگر صدا را اجرا کنیدغم و اندوه .
انجام ترمینال صدای فایل که پیشنهاد شده به شما تا 1 دقیقه است، انتخاب زمان برش مورد نظر، اجرای دستور ویرایش - تر و تمیز در اطراف لبه ها.
تبدیل امواج .
در ویرایشگر صدا غم و اندوه مثلا
مقایسه کردن
عبورگزارش به معلم برای تأیید
گزینه 2
کار آزمایشگاهی
"کدگذاری اطلاعات صدا"
اهداف:
تحصیلات - اطمینان از شکل گیری و استفاده از دانش از کدگذاری اطلاعات صدا با استفاده از یک کامپیوتر، و همچنین مهارت های پردازش آن با استفاده از نرم افزار کاربردی؛
آموزشی -آموزش، دقت، استقلال؛
در حال توسعه - مهارت برای استفاده از نرم افزار کاربردی؛ توانایی حل وظایف اطلاعاتی.
تجهیزات مورد نیاز و: هدفون، فایل های صوتی برای دانش آموزان، Auditor Editor Auditor، OC برنامه ضبط صدا ویندوز.
پیش رفتن:
تصميم گرفتنوظایف از جدول زیر.
حجم اطلاعات صدا را با توجه به فرمول v \u003d f * k * t پیدا کنید، جایی که
f - فرکانس Discationization، K - عمق صدا، T - زمان صدا
راه حل کار من در قالب یک جدول ارائه می شود.
در ستون "گواهی صدا" ستون، پاسخ های وظایف حل شده را بنویسید. پاسخ به مگابایت
نام فایل
فرکانس F- discetization
صدا K-glubin
t- صدا
نوع فایل
حل و فصل فایل صوتی
فایل صوتی واقعی
44.1 کیلوهرتز
16 بیت
45 S.
استریو
1.امواج
8 کیلوهرتز
8 بیت
45 S.
استریو
2 .wav
1 1،025 کیلوهرتز
16 بیت
45 S.
مونونوکلئوز
3 .wav
24 کیلوهرتز
ویرایشگر صدا را اجرا کنیدغم و اندوه .
انجام ترمینال صدای فایل که به شما پیشنهاد کرده است تا 45 مجموعه، دوره مورد نظر را برجسته کنید، فرمان ویرایش را اجرا کنید - در اطراف لبه ها مرتب کنید.
تبدیل فایل پیشنهاد شده به شما در فایل extension امواج . این فایل را با همان نام ذخیره کنید.
در ویرایشگر صدا غم و اندوه ایجاد اثرات برای فایل صوتی پیشنهاد شده به شما. مثلا، آخرین فایل 10 ثانیه با ضعف
استریو را تقسیم کنید و سپس یکی از آهنگ ها را حذف کنید. تبدیل این فایل از استریو به مونو. این فایل را با نام جدید و فرمت WAV ذخیره کنید.
مقایسه کردن حجم فایل داده های جدول را پر کنید
عبورگزارش به معلم برای تأیید
