ფაილის ზომის განსაზღვრის ფორმულა. აუდიო ინფორმაციის დაშიფვრის პრობლემების გადაჭრა

პრობლემების გადაჭრისას მოსწავლეები ეყრდნობიან შემდეგ ცნებებს:

დროის შერჩევა - პროცესი, რომლის დროსაც, უწყვეტი აუდიო სიგნალის კოდირების დროს, ხმის ტალღა იყოფა ცალკეულ მცირე დროის მონაკვეთებად და თითოეული ასეთი მონაკვეთისთვის დგინდება გარკვეული ამპლიტუდის მნიშვნელობა. რაც უფრო დიდია სიგნალის ამპლიტუდა, მით უფრო მაღალია ხმა.

აუდიოს სიღრმე (კოდირების სიღრმე) - ბიტების რაოდენობა აუდიო კოდირებაზე.

მოცულობის დონეები (სიგნალის დონეები)- ხმას შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული მოცულობის დონე. სხვადასხვა მოცულობის დონეების რაოდენობა გამოითვლება ფორმულის გამოყენებით ნ = 2 მე სად მე - ხმის სიღრმე.

შერჩევის სიხშირე – შეყვანის სიგნალის დონის გაზომვების რაოდენობა დროის ერთეულზე (1 წამში). რაც უფრო მაღალია შერჩევის სიჩქარე, მით უფრო ზუსტია ორობითი კოდირების პროცედურა. სიხშირე იზომება ჰერცში (Hz). 1 გაზომვა 1 წამში -1 ჰც.

1000 გაზომვა 1 წამში 1 kHz. შერჩევის სიჩქარე ასოებით ავღნიშნოთ დ. კოდირებისთვის აირჩიეთ სამი სიხშირიდან ერთი: 44.1 კჰც, 22.05 კჰც, 11.025 კჰც.

ითვლება, რომ სიხშირეების დიაპაზონი, რომელიც ადამიანს ესმის, არის20 ჰც-დან 20 კჰც-მდე .

ორობითი კოდირების ხარისხი - მნიშვნელობა, რომელიც განისაზღვრება კოდირების სიღრმით და შერჩევის სიხშირით.

აუდიო ადაპტერი (ხმის ბარათი) - მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის ხმის სიხშირის ელექტრულ ვიბრაციას ციფრულ ორობით კოდად ხმის შეყვანისას და პირიქით (რიცხობრივი კოდიდან ელექტრულ ვიბრაციაში) ხმის დაკვრისას.

აუდიო ადაპტერის სპეციფიკაციები: შერჩევის სიხშირე და რეგისტრის ბიტის სიღრმე.).

რეგისტრაცია ზომა - აუდიო ადაპტერის რეესტრში ბიტების რაოდენობა. რაც უფრო დიდია ციფრის მოცულობა, მით უფრო მცირეა ელექტრული დენის სიდიდის რიცხვად გადაქცევის თითოეული ცალკეული შეცდომა და პირიქით. თუ ბიტის სიღრმე არის მე , მაშინ შეყვანის სიგნალის 2 გაზომვისას შეიძლება მიიღოთ მე = ნ სხვადასხვა მნიშვნელობა.

ციფრული მონო აუდიო ფაილის ზომა ( ა ) იზომება ფორმულით:

ა = დ * თ * მე /8 , სად დ – შერჩევის სიხშირე (Hz), თ - ხმის დაკვრის ან ჩაწერის დრო, მე რეგისტრის სიგანე (გარჩევადობა). ამ ფორმულის მიხედვით, ზომა იზომება ბაიტებში.

ციფრული სტერეო აუდიო ფაილის ზომა ( ა ) იზომება ფორმულით:

ა =2* დ * თ * მე /8 სიგნალი ჩაწერილია ორ დინამიკზე, რადგან მარცხენა და მარჯვენა ხმის არხები დაშიფრულია ცალკე.

სტუდენტებისთვის გამოსადეგია გამოცემა ცხრილი 1, რომელიც აჩვენებს რამდენ მეგაბაიტს დაიკავებს დაშიფრული ერთი წუთის აუდიო ინფორმაციას სხვადასხვა შერჩევის სიჩქარით:

შერჩევის სიხშირე, kHz

44,1

22,05

11,025

16 ბიტიანი, სტერეო

10.1 მბ

5.05 მბ

2.52 მბ

16 ბიტიანი, მონო

5.05 მბ

2.52 მბ

1.26 MB

8 ბიტიანი, მონო

2.52 მბ

1.26 MB

630 კბ

1. ციფრული ფაილის ზომა

დონე "3"

1. განსაზღვრეთ ციფრული აუდიო ფაილის ზომა (ბაიტებში), რომლის დაკვრის დრო არის 10 წამი, შერჩევის სიხშირით 22,05 kHz და გარჩევადობით 8 ბიტი. ფაილი არ არის შეკუმშული. (გვერდი 156, მაგალითი 1)

გამოსავალი:

ზომის გამოთვლის ფორმულა(ბაიტებში) ციფრული აუდიო ფაილი: ა = დ * თ * მე /8.

ბაიტებად გადასაყვანად მიღებული მნიშვნელობა უნდა გაიყოს 8 ბიტზე.

22,05 kHz = 22,05 * 1000 Hz = 22050 Hz

ა = დ * თ * მე /8 = 22050 x 10 x 8 / 8 = 220500 ბაიტი.

პასუხი: ფაილის ზომაა 220500 ბაიტი.

2. დაადგინეთ მეხსიერების ოდენობა ციფრული აუდიო ფაილის შესანახად, რომლის დაკვრის დრო არის ორი წუთი 44,1 kHz შერჩევის სიხშირით და 16 ბიტიანი გარჩევადობით. (, გვ. 157, No. 88)

გამოსავალი:

ა = დ * თ * მე /8. - მეხსიერების რაოდენობა ციფრული აუდიო ფაილის შესანახად.

44100 (Hz) x 120 (s) x 16 (ბიტი) / 8 (ბიტი) = 10584000 ბაიტი = 10335.9375 კბ = 10.094 მბ.

პასუხი: ≈ 10 მბ

დონე "4"

3. მომხმარებელს აქვს მეხსიერების მოცულობა 2.6 მბ. აუცილებელია ციფრული აუდიო ფაილის ჩაწერა ხმის ხანგრძლივობით 1 წუთი. როგორი უნდა იყოს შერჩევის სიხშირე და ბიტის სიღრმე? (, გვ. 157, No. 89)

გამოსავალი:

შერჩევის სიჩქარისა და ბიტის სიღრმის გამოთვლის ფორმულა:დ* მე=A/T

(მეხსიერების მოცულობა ბაიტებში) : (ხმის დრო წამებში):

2.6 მბ = 2726297.6 ბაიტი

დ* მე=A/T= 2726297.6 ბაიტი: 60 = 45438.3 ბაიტი

D= 45438.3 ბაიტი :ᲛᲔ

ადაპტერის სიგანე შეიძლება იყოს 8 ან 16 ბიტი. (1 ბაიტი ან 2 ბაიტი). ამიტომ, შერჩევის მაჩვენებელი შეიძლება იყოსან 45438.3 Hz = 45.4 kHz ≈ 44.1 kHz– სტანდარტული დამახასიათებელი შერჩევის სიხშირე, ან 22719.15 Hz = 22.7 kHz ≈ 22,05 kHz- სტანდარტული დამახასიათებელი შერჩევის მაჩვენებელი

პასუხი:

4. თავისუფალი მეხსიერების რაოდენობა დისკზე არის 5,25 მბ, ხმის ბარათის ბიტის სიღრმე 16. რა ხანგრძლივობით ჟღერს ციფრული აუდიო ფაილი 22,05 კჰც სინჯის სიხშირით ჩაწერილი? (, გვ. 157, No. 90)

გამოსავალი:

ხმის ხანგრძლივობის გამოთვლის ფორმულა: T =A /D /I

(მეხსიერების ტევადობა ბაიტებში) : (შერჩევის სიხშირე ჰცში) : (ხმის ბარათის მოცულობა ბაიტებში):

5.25 მბ = 5505024 ბაიტი

5505024 ბაიტი: 22050 ჰც: 2 ბაიტი = 124,8 წმ
პასუხი: 124,8 წამი

5. ციფრული აუდიო ფაილის ჩაწერის ერთი წუთი იკავებს 1,3 მბ ადგილს დისკზე, ხმის ბარათის ბიტის სიღრმე არის 8. რა სიხშირით იწერება ხმა? (, გვ. 157, No. 91)

გამოსავალი:

შერჩევის სიჩქარის გამოთვლის ფორმულა: დ=A/T/ მე

(მეხსიერების მოცულობა ბაიტებში) : (ჩაწერის დრო წამებში) : (ხმის ბარათის მოცულობა ბაიტებში)

1.3 მბ = 1363148.8 ბაიტი

1363148.8 ბაიტი: 60:1 = 22719.1 ჰც

პასუხი: 22.05 kHz

6. ციფრული აუდიო ფაილის ჩაწერის ორი წუთი იკავებს 5,1 მბ ადგილს დისკზე. შერჩევის სიხშირე - 22050 ჰც. რა არის აუდიო ადაპტერის ბიტის სიღრმე? (, გვ. 157, No. 94)

გამოსავალი:

ბიტის სიღრმის გამოთვლის ფორმულა: (მეხსიერების ტევადობა ბაიტებში): (ხმის დრო წამებში): (ნიმუშების სიხშირე):

5.1 MB = 5347737.6 ბაიტი

5347737.6 ბაიტი: 120 წმ: 22050 ჰც = 2.02 ბაიტი = 16 ბიტი

პასუხი: 16 ბიტი

7. თავისუფალი მეხსიერების რაოდენობა დისკზე არის 0,01 გბ, ხმის ბარათის ბიტის სიღრმე 16. რა ხანგრძლივობით ჟღერს ციფრული აუდიო ფაილი, რომელიც ჩაწერილია 44100 ჰც-ის შერჩევის სიხშირით? (, გვ. 157, No. 95)

გამოსავალი:

ხმის ხანგრძლივობის გამოთვლის ფორმულა T = A / D / I

(მეხსიერების ტევადობა ბაიტებში) : (შერჩევის სიხშირე ჰცში) : (ხმის ბარათის მოცულობა ბაიტებში)

0.01 გბ = 10737418.24 ბაიტი

10737418.24 ბაიტი: 44100: 2 = 121.74 წმ = 2.03 წთ
პასუხი: 20.3 წუთი

8. გამოთვალეთ მონო აუდიო ფაილის ინფორმაციის მოცულობა 1 წუთი ხმის ხანგრძლივობით. თუ კოდირების "სიღრმე" და აუდიო სიგნალის შერჩევის სიხშირე ტოლია, შესაბამისად:
ა) 16 ბიტი და 8 კჰც;
ბ) 16 ბიტი და 24 კჰც.

(, გვ. 76, No. 2.82)

გამოსავალი:

ა).
16 ბიტი x 8,000 = 128,000 ბიტი = 16,000 ბაიტი = 15,625 კბ/წმ
15,625 KB/s x 60 s = 937,5 KB

ბ).
1) 1 წამის ხანგრძლივობის ხმის ფაილის ინფორმაციის მოცულობა უდრის:
16 ბიტი x 24 000 = 384 000 ბიტი = 48 000 ბაიტი = 46.875 კბ/წმ
2) 1 წუთის ხანგრძლივობის ხმის ფაილის ინფორმაციის მოცულობა უდრის:
46,875 KB/s x 60 s = 2812,5 KB = 2,8 MB

პასუხი: ა) 937,5 კბ; ბ) 2,8 მბ

დონე "5"

გამოიყენება ცხრილი 1

9. რამდენი მეხსიერებაა საჭირო ციფრული აუდიო ფაილის შესანახად მაღალი ხარისხის ხმის ჩაწერით, იმ პირობით, რომ დაკვრის დრო 3 წუთია? (, გვ. 157, No. 92)

გამოსავალი:

ხმის მაღალი ხარისხი მიიღწევა შერჩევის სიხშირით 44.1 kHz და აუდიო ადაპტერის ბიტის სიღრმე 16.
მეხსიერების სიმძლავრის გამოთვლის ფორმულა: (ჩაწერის დრო წამებში) x (ხმის ბარათის მოცულობა ბაიტებში) x (სინჯვის სიხშირე):
180 s x 2 x 44100 Hz = 15876000 ბაიტი = 15,1 მბ
პასუხი: 15.1 მბ

10. ციფრული აუდიო ფაილი შეიცავს დაბალი ხარისხის აუდიო ჩანაწერს (ხმა მუქი და ჩახლეჩილია). რა არის ფაილის ხანგრძლივობა, თუ მისი ზომაა 650 KB? (, გვ. 157, No. 93)

გამოსავალი:

პირქუში და ჩახლეჩილი ხმისთვის დამახასიათებელია შემდეგი პარამეტრები: შერჩევის სიხშირე - 11,025 კჰც, აუდიო ადაპტერის ბიტის სიღრმე - 8 ბიტი (იხ. ცხრილი 1). შემდეგ T =A /D /I. გადავიყვანოთ მოცულობა ბაიტებად: 650 KB = 665600 ბაიტი

Т=665600 ბაიტი/11025 ჰც/1 ბაიტი ≈60,4 წმ

პასუხი: ხმის ხანგრძლივობაა 60,5 წმ

გამოსავალი:

1 წამის ხანგრძლივობის ხმის ფაილის ინფორმაციის მოცულობა უდრის:
16 ბიტი x 48,000 x 2 = 1,536,000 ბიტი = 187,5 KB (გამრავლებული 2-ზე, რადგან სტერეო).

ხმის ფაილის ინფორმაციის მოცულობა, რომელიც გრძელდება 1 წუთი, უდრის:
187,5 კბ/წმ x 60 წმ ≈ 11 მბ

პასუხი: 11 მბ

პასუხი: ა) 940 კბ; ბ) 2,8 მბ.

12. გამოთვალეთ მონო აუდიო ფაილის დაკვრის დრო, თუ 16-ბიტიანი კოდირებით და შერჩევის სიხშირით 32 kHz, მისი მოცულობა უდრის:
ა) 700 კბ;
ბ) 6300 კბ

(, გვ. 76, No. 2.84)

გამოსავალი:

ა).
1) 1 წამის ხანგრძლივობის ხმის ფაილის ინფორმაციის მოცულობა უდრის:

700 კბ: 62,5 კბ/წმ = 11,2 წმ

ბ).
1) 1 წამის ხანგრძლივობის ხმის ფაილის ინფორმაციის მოცულობა უდრის:
16 ბიტი x 32 000 = 512 000 ბიტი = 64 000 ბაიტი = 62,5 კბ/წმ
2) 700 KB მონო აუდიო ფაილის დაკვრის დრო არის:
6300 კბ: 62,5 კბ/წ = 100,8 წმ = 1,68 წთ

პასუხი: ა) 10 წამი; ბ) 1,5 წთ.

13. გამოთვალეთ რამდენი ბაიტი ინფორმაცია იკავებს სტერეო ჩანაწერის ერთ წამს CD-ზე (სიხშირე 44032 ჰც, 16 ბიტი თითო მნიშვნელობაზე). რამდენი დრო სჭირდება ერთ წუთს? რა არის დისკის მაქსიმალური ტევადობა (მაქსიმალური ხანგრძლივობის ვარაუდით 80 წუთი)? (, გვ. 34, სავარჯიშო No34)

გამოსავალი:

მეხსიერების ზომის გამოთვლის ფორმულაა = დ * თ * მე :
(ჩაწერის დრო წამებში) * (ხმის ბარათის ტევადობა ბაიტებში) * (შერჩევის სიხშირე). 16 ბიტი -2 ბაიტი.
1) 1s x 2 x 44032 Hz = 88064 ბაიტი (1 წამის სტერეო CD ჩაწერა)
2) 60s x 2 x 44032 Hz = 5283840 ბაიტი (1 წუთი სტერეო CD ჩაწერა)
3) 4800s x 2 x 44032 Hz = 422707200 ბაიტი = 412800 KB = 403.125 MB (80 წუთი)

პასუხი: 88064 ბაიტი (1 წამი), 5283840 ბაიტი (1 წუთი), 403.125 მბ (80 წუთი)

2. ხმის ხარისხის განსაზღვრა.

ხმის ხარისხის დასადგენად, თქვენ უნდა იპოვოთ ნიმუშის აღების სიხშირე და გამოიყენოთ ცხრილი No1

სიგნალის ინტენსივობის 256 (2 8) დონე - რადიომაუწყებლობის ხმის ხარისხი, 65536 (2 16) სიგნალის ინტენსივობის დონის გამოყენებით - აუდიო CD ხმის ხარისხი. უმაღლესი ხარისხის სიხშირე შეესაბამება CD-ზე ჩაწერილ მუსიკას. ანალოგური სიგნალის სიდიდე ამ შემთხვევაში იზომება 44100 ჯერ წამში.

დონე "5"

13. განსაზღვრეთ ხმის ხარისხი (რადიომაუწყებლობის ხარისხი, საშუალო ხარისხი, აუდიო CD ხარისხი) თუ ცნობილია, რომ მონო აუდიო ფაილის მოცულობა ხმის ხანგრძლივობით 10 წამია. ტოლია:
ა) 940 კბ;
ბ) 157 კბ.

(, გვ. 76, No. 2.83)

გამოსავალი:

ა).
1) 940 კბ = 962560 ბაიტი = 7700480 ბიტი
2) 7700480 ბიტი: 10 წამი = 770048 ბიტი/წმ
3) 770048 bps: 16 bit = 48128 Hz - შერჩევის სიხშირე - ახლოს არის ყველაზე მაღალი 44.1 kHz
პასუხი: აუდიო CD ხარისხი

ბ).
1) 157 კბ = 160768 ბაიტი = 1286144 ბიტი
2) 1286144 ბიტი: 10 წამი = 128614.4 ბიტი/წმ
3) 128614.4 bps: 16 bit = 8038.4 Hz
პასუხი: გადაცემის ხარისხი

პასუხი: ა) CD ხარისხი; ბ) რადიომაუწყებლობის ხარისხი.

14. განსაზღვრეთ აუდიო ფაილის სიგრძე, რომელიც მოერგება 3.5” ფლოპი დისკს. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ 512 ბაიტის 2847 სექტორი გამოყოფილია მონაცემთა შესანახად ასეთ ფლოპი დისკზე.
ა) დაბალი ხმის ხარისხით: მონო, 8 ბიტი, 8 კჰც;
ბ) ხმის მაღალი ხარისხით: სტერეო, 16 ბიტი, 48 კჰც.

(, გვ. 77, No. 2.85)

გამოსავალი:

ა).

8 ბიტი x 8000 = 64000 ბიტი = 8000 ბაიტი = 7.8 კბ/წმ
3) მონო აუდიო ფაილის დაკვრის დრო 1423.5 KB მოცულობით უდრის:
1423,5 კბ: 7,8 კბ/წ = 182,5 წმ ≈ 3 წთ

ბ).
1) ფლოპი დისკის ინფორმაციის მოცულობა უდრის:
2847 სექტორი x 512 ბაიტი = 1457664 ბაიტი = 1423,5 კბ
2) 1 წამის ხანგრძლივობის ხმის ფაილის ინფორმაციის მოცულობა უდრის:
16 ბიტი x 48,000 x 2 = 1,536,000 ბიტი = 192,000 ბაიტი = 187,5 კბ/წმ
3) 1423.5 KB მოცულობის სტერეო აუდიო ფაილის დაკვრის დრო უდრის:
1423.5 KB: 187.5 KB/s = 7.6 s

პასუხი: ა) 3 წუთი; ბ) 7,6 წამი.

3. ორობითი აუდიო კოდირება.

პრობლემების გადაჭრისას ის იყენებს შემდეგ თეორიულ მასალას:

აუდიოს დაშიფვრის მიზნით, ანალოგური სიგნალი ნაჩვენებია ფიგურაში

თვითმფრინავი იყოფა ვერტიკალურ და ჰორიზონტალურ ხაზებად. ვერტიკალური დანაყოფი არის ანალოგური სიგნალის შერჩევა (სიგნალის გაზომვის სიხშირე), ჰორიზონტალური დაყოფა არისკვანტიზაცია დონის მიხედვით. იმათ. რაც უფრო თხელია ბადე, მით უკეთესი იქნება ანალოგური ხმის მიახლოება რიცხვების გამოყენებით. რვა ბიტიანი კვანტიზაცია გამოიყენება ჩვეულებრივი მეტყველების (სატელეფონო საუბარი) და მოკლე ტალღის რადიოგადაცემის ციფრული გადაცემისთვის. თექვსმეტი ბიტიანი - მუსიკის და VHF (ულტრა მოკლე ტალღის) რადიო მაუწყებლობის ციფრულიზაციისთვის.

დონე "3"

15. ანალოგური აუდიო სიგნალის ნიმუშის აღება მოხდა ჯერ 256 სიგნალის ინტენსივობის (მაუწყებლობის ხმის ხარისხი) და შემდეგ 65536 სიგნალის ინტენსივობის გამოყენებით (აუდიო CD ხმის ხარისხი). რამდენჯერ განსხვავდება ციფრული ხმის ინფორმაციის მოცულობა? (, გვ. 77, No. 2.86)

გამოსავალი:

ანალოგური სიგნალის კოდის სიგრძე 256 სიგნალის ინტენსივობის დონის გამოყენებით არის 8 ბიტი, გამოყენებით 65536 სიგნალის ინტენსივობის დონე უდრის 16 ბიტს. ვინაიდან ერთი სიგნალის კოდის სიგრძე გაორმაგდა, ციფრული ხმის ინფორმაციის მოცულობა 2-ჯერ განსხვავდება.

პასუხი: 2-ჯერ.

დონე" 4 »

16. ნიკვისტ-კოტელნიკოვის თეორემის მიხედვით, იმისათვის, რომ ანალოგური სიგნალი ზუსტად იყოს რეკონსტრუირებული მისი დისკრეტული წარმოდგენიდან (მისი ნიმუშებიდან), შერჩევის სიხშირე უნდა იყოს ამ სიგნალის მაქსიმალურ აუდიო სიხშირეზე მინიმუმ ორჯერ მეტი.

როგორი უნდა იყოს ადამიანის მიერ აღქმადი ხმის შერჩევის სიჩქარე?

რომელი უნდა იყოს უფრო მაღალი: მეტყველების შერჩევის სიჩქარე თუ სიმფონიური ორკესტრის შერჩევის სიჩქარე?

მიზანი: გააცნოს მოსწავლეებს ხმასთან მუშაობის აპარატურის და პროგრამული უზრუნველყოფის მახასიათებლები. აქტივობების სახეები: ცოდნის მოზიდვა ფიზიკის კურსიდან (ან საცნობარო წიგნებთან მუშაობა). (, გვ. ??, დავალება 2)

გამოსავალი:

ითვლება, რომ სიხშირეების დიაპაზონი, რომელსაც ადამიანი ესმის, არის 20 ჰც-დან 20 კჰც-მდე. ამგვარად, ნიკვისტ-კოტელნიკოვის თეორემის მიხედვით, იმისათვის, რომ ანალოგური სიგნალი ზუსტად იყოს აღდგენილი მისი დისკრეტული წარმოდგენიდან (მისი ნიმუშებიდან),შერჩევის სიხშირე უნდა იყოს მინიმუმ ორჯერ აღემატება ამ სიგნალის მაქსიმალურ აუდიო სიხშირეს. ხმის მაქსიმალური სიხშირე, რომელიც ადამიანს შეუძლია მოისმინოს, არის 20 კჰც, რაც იმას ნიშნავს, რომ მოწყობილობა Ra და პროგრამული უზრუნველყოფა უნდა უზრუნველყოფდეს შერჩევის სიხშირეს მინიმუმ 40 kHz, უფრო ზუსტად 44.1 kHz. სიმფონიური ორკესტრის ხმის კომპიუტერული დამუშავება მოითხოვს უფრო მაღალ შერჩევის სიჩქარეს, ვიდრე მეტყველების დამუშავებას, ვინაიდან სიმფონიური ორკესტრის შემთხვევაში სიხშირის დიაპაზონი გაცილებით დიდია.

პასუხი: არანაკლებ 40 kHz, სიმფონიური ორკესტრის შერჩევის სიხშირე უფრო მაღალია.

დონე "5"

17. ნახატზე ნაჩვენებია ჩამწერის მიერ ჩაწერილი მეტყველების 1 წამის ხმა. დაშიფვრეთ იგი ორობით ციფრულ კოდში 10 ჰც სიხშირით და კოდის სიგრძით 3 ბიტი. (, გვ. ??, ამოცანა 1)

გამოსავალი:

10 ჰც-ზე კოდირება ნიშნავს, რომ ჩვენ უნდა გავზომოთ სიმაღლე წამში 10-ჯერ. მოდით ავირჩიოთ დროის თანაბარი მანძილი:

კოდის სიგრძე 3 ბიტი ნიშნავს 2 3 = 8 კვანტიზაციის დონე. ანუ, როგორც ციფრული კოდი ხმის სიმაღლისთვის დროის თითოეულ არჩეულ მომენტში, შეგვიძლია დავაყენოთ ერთ-ერთი შემდეგი კომბინაცია: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. არსებობს მხოლოდ 8. აქედან გამომდინარე, ხმის სიმაღლე შეიძლება გაიზომოს 8 "დონეზე":

ჩვენ "დავამრგვალებთ" სიმაღლის მნიშვნელობებს უახლოეს ქვედა დონეზე:

კოდირების ამ მეთოდის გამოყენებით, ვიღებთ შემდეგ შედეგს (აღქმის გასაადვილებლად ჩართულია ადგილები): 100 100 000 011 111 010 011 100 010 110.

Შენიშვნა.მიზანშეწონილია მოსწავლეების ყურადღება მივაქციოთ იმაზე, თუ რამდენად არაზუსტად გადმოსცემს კოდი ამპლიტუდის ცვლილებას. ანუ, შერჩევის სიხშირე არის 10 ჰც და კვანტიზაციის დონე არის 2 3 (3 ბიტი) ძალიან მცირეა. როგორც წესი, ხმის (ხმისთვის) შერჩევის სიხშირე არჩეულია 8 kHz, ანუ 8000 ჯერ წამში და კვანტიზაციის დონე 2. 8 (კოდი 8 ბიტიანი).

პასუხი: 100 100 000 011 111 010 011 100 010 110.

18. ახსენით, რატომ არის კვანტიზაციის დონე, სინჯების სიხშირესთან ერთად, კომპიუტერში ხმის წარმოდგენის ძირითადი მახასიათებლები.მიზნები: გააერთიანოს სტუდენტების გაგება „მონაცემთა წარმოდგენის სიზუსტე“, „გაზომვის შეცდომა“, „წარმოდგენის შეცდომა“ ცნებების შესახებ; გადახედეთ ორობითი კოდირებისა და კოდის სიგრძეს სტუდენტებთან ერთად. აქტივობის ტიპი: ცნებების განმარტებებთან მუშაობა. (, გვ. ??, ამოცანა 3)

გამოსავალი:

გეომეტრიაში, ფიზიკასა და ტექნოლოგიაში არსებობს "გაზომვის სიზუსტის" კონცეფცია, რომელიც მჭიდრო კავშირშია "გაზომვის შეცდომის" კონცეფციასთან. მაგრამ ასევე არსებობს კონცეფცია"წარმოდგენის სიზუსტე". მაგალითად, ადამიანის სიმაღლის შესახებ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ის არის: ა) დაახლოებით. 2 მ, ბ) ოდნავ მეტი 1,7 მ, გ) უდრის 1 მ 72 სმ, დ) უდრის 1 მ 71 სმ 8 მმ. ანუ, 1, 2, 3 ან 4 ციფრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაზომილი სიმაღლის აღსანიშნავად.
იგივე ეხება ბინარულ დაშიფვრას. თუ დროის კონკრეტულ მომენტში ხმის სიმაღლის ჩასაწერად გამოიყენება მხოლოდ 2 ბიტი, მაშინაც კი, თუ გაზომვები ზუსტი იყო, მხოლოდ 4 დონის გადაცემა შეიძლება: დაბალი (00), საშუალოზე დაბალი (01), საშუალოზე მაღალი ( 10), მაღალი (11). თუ იყენებთ 1 ბაიტს, შეგიძლიათ გადაიტანოთ 256 დონე. Როგორუფრო მაღალი კვანტიზაციის დონე , ან, რაც იგივეარაც უფრო მეტი ბიტია გამოყოფილი გაზომილი მნიშვნელობის ჩასაწერად, მით უფრო ზუსტად გადაიცემა ეს მნიშვნელობა.

Შენიშვნა.გასათვალისწინებელია, რომ საზომი ხელსაწყო ასევე უნდა იცავდეს შერჩეულ კვანტიზაციის დონეს (აზრი არ აქვს ხაზით გაზომილი სიგრძის წარმოდგენას დეციმეტრული განყოფილებებით მილიმეტრის სიზუსტით).

პასუხი: რაც უფრო მაღალია კვანტიზაციის დონე, მით უფრო ზუსტად გადაიცემა ხმა.

ლიტერატურა:

[ 1] Კომპიუტერული მეცნიერება. პრობლემური წიგნი-სახელოსნო 2 ტომად /რედ. ი.გ. სემაკინა, ე.კ. Henner: Volume 1. – Laboratory of Basic Knowledge, 1999 – 304 pp.: ill.

სემინარი კომპიუტერული მეცნიერებისა და საინფორმაციო ტექნოლოგიების შესახებ. სახელმძღვანელო საგანმანათლებლო დაწესებულებებისთვის / ნ.დ. უგრინოვიჩი, ლ.ლ. ბოსოვა, ნ.ი. მიხაილოვა. – მ.: ბინომი. ცოდნის ლაბორატორია, 2002. 400 გვ.: ილ.

ინფორმატიკა სკოლაში: ჟურნალის "ინფორმატიკა და განათლება" დამატება. No4 - 2003. - მ.: განათლება და ინფორმატიკა, 2003. - 96გვ.: ილ.

კუშნირენკო A.G., Leonov A.G., Epictetov M.G. და სხვა.ინფორმაციული კულტურა: ინფორმაციის კოდირება. საინფორმაციო მოდელები. 9-10 კლასები: სახელმძღვანელო ზოგადსაგანმანათლებლო დაწესებულებებისთვის. - მე-2 გამოცემა. - M.: Bustard, 1996. - 208გვ.: ავად.

გეინ ა.გ., სენოკოსოვი ა.ი. კომპიუტერული მეცნიერების სახელმძღვანელო სკოლის მოსწავლეებისთვის. - ეკატერინბურგი: “U-Factoria”, 2003. - 346. გვ54-56.

ვარიანტი 1

ლაბორატორიული სამუშაო

"აუდიო ინფორმაციის კოდირება და დამუშავება"

მიზნები:

საგანმანათლებლო
საგანმანათლებლო -
განვითარება -

პროგრესი:

გადაწყვიტე

Ფაილის სახელი

f-შერჩევის სიხშირე

k - ხმის სიღრმე

t- სათამაშო დრო

Ფაილის ტიპი

44.1 kHz

16 ბიტიანი

1 წუთი

სტერეო

1.wav

8 kHz

8 ბიტიანი

1 წუთი

მონო

2.wav

16 kHz

16 ბიტიანი

1 წუთი

სტერეო

3.wav

24 kHz

16 ბიტიანი

1 წუთი

მონო

4.wav

32 kHz

16 ბიტიანი

1 წუთი

სტერეო

7-9 დავალებისთვის

5.wav

აჩვენეთ ნაწილობრივ შევსებული ცხრილი თქვენს მასწავლებელს.

გაუშვით ხმის რედაქტორითავხედობა .

მორთვათქვენთვის შემოთავაზებული ფაილის ხმა 1 წუთამდე, სასურველ დროის ხაზგასმით, შეასრულეთ ბრძანება Edit - მორთვა კიდეების გასწვრივ.

კონვერტაცია wav .

ხმის რედაქტორში თავხედობა Მაგალითად

შეადარე

Გადასცემსშეატყობინეთ მასწავლებელს გადამოწმებისთვის.

ვარიანტი 2

ლაბორატორიული სამუშაო

"აუდიო ინფორმაციის კოდირება"

მიზნები:

საგანმანათლებლო- უზრუნველყოს სტუდენტების მიერ კომპიუტერის გამოყენებით აუდიო ინფორმაციის დაშიფვრის შესახებ ცოდნის ფორმირება და გამოყენება, ასევე აპლიკაციის პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით მისი დამუშავების უნარები;
საგანმანათლებლო -ყურადღების, სიზუსტის, დამოუკიდებლობის განვითარება;
განვითარება -აპლიკაციური პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენების უნარ-ჩვევები; ინფორმაციული პრობლემების გადაჭრის უნარი.

ტექნიკისა და პროგრამული უზრუნველყოფის მოთხოვნები: ყურსასმენები, ხმის ფაილები სტუდენტებისთვის, ხმის რედაქტორი Audacity, ხმის ჩამწერი პროგრამა OC Windows.

პროგრესი:

გადაწყვიტედავალებები ქვემოთ მოცემული ცხრილიდან.

იპოვეთ ხმის ინფორმაციის მოცულობა ფორმულის გამოყენებით V = f *k *t, სადაც

f - შერჩევის სიხშირე, k - ხმის სიღრმე, t - დაკვრის დრო

წარმოადგინეთ ამოცანების გადაწყვეტა ცხრილის სახით.

სვეტში „ხმოვანი ფაილის გამოთვლილი მოცულობა“ თავად ჩაწერეთ პასუხები გადაჭრილ პრობლემებზე. მიეცით პასუხი მეგაბაიტებში.

Ფაილის სახელი

f-შერჩევის სიხშირე

k - ხმის სიღრმე

t- სათამაშო დრო

Ფაილის ტიპი

აუდიო ფაილის სავარაუდო ზომა

აუდიო ფაილის რეალური ზომა

44.1 kHz

16 ბიტიანი

45 წ

სტერეო

1.wav

8 kHz

8 ბიტიანი

45 წ

სტერეო

2.wav

1 1.025 kHz

16 ბიტიანი

45 წ

მონო

3.wav

24 kHz

გაუშვით ხმის რედაქტორითავხედობა .

მორთვათქვენთვის შემოთავაზებული ფაილის ხმა 45 წამამდე, სასურველი დროის არჩევით, შეასრულეთ ბრძანება Edit - მორთვა კიდეების გასწვრივ.

კონვერტაციათქვენთვის შემოთავაზებული ფაილი გაფართოების მქონე ფაილში wav . შეინახეთ ეს ფაილი იგივე სახელით.

ხმის რედაქტორში თავხედობაშექმენით ეფექტები თქვენთვის შემოთავაზებული ხმის ფაილისთვის. Მაგალითად, გააკეთეთ ფაილის ბოლო 10 წამის გაქრობა

გაყავით სტერეო სიმღერა და შემდეგ წაშალეთ ერთ-ერთი ტრეკი. გადაიყვანეთ მოცემული ფაილი სტერეოდან მონოში. შეინახეთ ეს ფაილი ახალი სახელით და wav გაფართოებით.

შეადარეფაილის ტომი. შეავსეთ ცხრილი მონაცემებით.

Გადასცემსშეატყობინეთ მასწავლებელს გადამოწმებისთვის.

თქვენი კარგი სამუშაოს გაგზავნა ცოდნის ბაზაში მარტივია. გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ფორმა

სტუდენტები, კურსდამთავრებულები, ახალგაზრდა მეცნიერები, რომლებიც იყენებენ ცოდნის ბაზას სწავლასა და მუშაობაში, ძალიან მადლობლები იქნებიან თქვენი.

გამოქვეყნდა http://www.allbest.ru/

პრაქტიკული გაკვეთილი

კომპიუტერის ხმის სისტემასთან მუშაობა. დაშიფრული აუდიოს ინფორმაციის მოცულობის გაანგარიშება

სამუშაოს მიზანი:გაეცანით კომპიუტერული დინამიკების სისტემებს. ისწავლეთ დაშიფრული ხმის ინფორმაციის მოცულობის პოვნა.

შეძლებს:

შეარჩიეთ რაციონალური აღჭურვილობის კონფიგურაცია მოგვარებული ამოცანის შესაბამისად;

ტექნიკისა და პროგრამული უზრუნველყოფის თავსებადობის განსაზღვრა;

ტექნიკის განახლება.

პრაქტიკული სამუშაოს შესრულების შედეგად მოსწავლემ უნდა ვიცი:

კომპიუტერული ტექნოლოგიების ძირითადი სტრუქტურული ელემენტები;

კომპიუტერის პერიფერიული მოწყობილობები;

არასტანდარტული პერიფერიული მოწყობილობები.

თეორიული ნაწილი

ხმის აპარატურა ყველა აუდიოვიზუალური კომპლექსის სავალდებულო ელემენტია. ხმის სისტემა აუცილებლად მოიცავს ხმის წყაროებს და აკუსტიკური სისტემებს. ის ასევე შეიძლება მოიცავდეს მოწყობილობას აუდიო სიგნალების გაძლიერების, შერევისა და დამუშავებისთვის. ხმის სისტემა შეიძლება შეიცავდეს საკონფერენციო სისტემების, კონგრესის სისტემების და ჩამწერი სისტემების ელემენტებს.

აუდიო ინფორმაციის წყარო შეიძლება იყოს:

· დაკვრის მოწყობილობები (DVD ფლეერები, ტელევიზიის ტიუნერები და ა.შ.);

· კომპიუტერული ტექნიკა (ლეპტოპები, მედია სერვერები და ა.შ.);

· სადენიანი და რადიო მიკროფონები, მიკროფონის კონსოლები კონგრესის სისტემებისთვის, მოწყობილობა ერთდროული თარგმნისთვის;

· აუდიო და ვიდეო კონფერენციის სისტემები;

· ჭრის მოწყობილობები.

ხმის სწორი ჩაწერისა და დაკვრისთვის ხმის სისტემა მოიცავს მოწყობილობებს სიგნალის გამაძლიერებელი, შერევისა და დამუშავებისთვის.

ციფრული აუდიო პლატფორმაარის პატარა მოდული, რომელიც ცვლის მთელ კაბინეტს მსგავსი ანალოგური მოწყობილობებით, გამორიცხავს რთული გადართვის სისტემის საჭიროებას, აქვს მოსახერხებელი დაყენების და კონტროლის ინტერფეისი და მნიშვნელოვნად იაფია, ვიდრე ანალოგური გადაწყვეტა.

ტიუნერი -პერსონალური აბონენტის მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება სიგნალის იზოლირებისთვის და დემოდულაციისთვის. სატელევიზიო ტიუნერი- ტიუნერის ტიპი, რომელიც შექმნილია სატელევიზიო სიგნალის მისაღებად სხვადასხვა სამაუწყებლო ფორმატში, ჩვენებით კომპიუტერზე ან უბრალოდ ცალკეულ მონიტორზე.

მათი დიზაინის მიხედვით, სატელევიზიო ტიუნერები იყოფა გარე(დაკავშირებულია კომპიუტერთან ან USB-ით, ან კომპიუტერსა და ეკრანს შორის ვიდეო კაბელის საშუალებით) და შიდა(ჩასმულია ISA, ან PCI, ან PCI-Express სლოტში).

Ხმის კარტა -დამატებითი კომპიუტერის აღჭურვილობა, რომელიც აუდიოს დამუშავების საშუალებას იძლევა. თანამედროვე კომპიუტერებში ხმის ბარათები წარმოდგენილია დედაპლატაში ინტეგრირებული კოდეკით.

ხმის ფაილები -ფაილები, რომლებიც შეიცავს აუდიო მონაცემების ციფრულ ჩანაწერებს. არსებობს აუდიო ფაილების ორი ძირითადი ტიპი: ციფრული ხმადა მუსიკალური ნოტაცია. ხმის ფაილები მულტიმედიის განუყოფელი ნაწილია.

არსებობს აუდიო ფაილები სხვადასხვა ფორმატში:

· MIDI - მუსიკალური ნაწარმოებების ჩაწერა ბრძანებების სახით სინთეზატორზე; მუსიკალური ფაილები კომპაქტურია და არ ახდენენ ადამიანის ხმას.

· WAV - უნივერსალური ხმის ფორმატი, რომელიც ინახავს სრულ ინფორმაციას ციფრული ხმის შესახებ.

· დეპუტატი3 - აუდიო შეკუმშვის ფორმატი რეგულირებადი ინფორმაციის დაკარგვით, რომელიც საშუალებას გაძლევთ რამდენჯერმე შეკუმშოთ ფაილები მითითებული ბიტის სიჩქარის მიხედვით. უმაღლეს ბიტრეიტზეც კი - 320 Kbps - ის უზრუნველყოფს ოთხჯერ შეკუმშვას CD-ებთან შედარებით.

· A.P.E.- აუდიო ინფორმაციის შეკუმშვის ფორმატი ინფორმაციის დაკარგვის გარეშე.

ფაილები ციფრული ხმით -ხმის ფაილები, რომლებშიც თავდაპირველი უწყვეტი (ანალოგური) სიგნალის ტალღის ფორმა ჩაწერილია, როგორც ხმის სიგნალის ამპლიტუდების მოკლე დისკრეტული მნიშვნელობების თანმიმდევრობა, რომელიც იზომება რეგულარული ინტერვალებით და აქვს ძალიან მცირე ინტერვალი მათ შორის. უწყვეტი სიგნალის ჩანაცვლების პროცესს მისი მნიშვნელობების თანმიმდევრობით ეწოდება ნიმუშის აღება,და ჩაწერის ეს ფორმა - პულსის კოდი.ციფრული აუდიო ფაილების ორი ტიპი არსებობს: სათაურით და მის გარეშე.

მუსიკის ნოტაციის ფაილები- ხმოვანი ფაილები, რომლებიც შეიცავს ბრძანებების თანმიმდევრობას, რომელიც ასახავს რომელი ნოტის დაკვრას რომელ ინსტრუმენტს და რამდენ ხანს დროის კონკრეტულ მომენტში.

განვიხილოთ ძირითადი მრავალარხიანი აუდიო სტანდარტები.

Dolby Stereoციფრული ფილმის ხმის ჩაწერის ტექნოლოგიის სტანდარტი კინოთეატრებისთვის, რომელიც საშუალებას აძლევს ოთხი არხის დაშიფვრას ორი ფილმის საუნდტრეკზე: მარცხენა, ცენტრალური, მარჯვენა და უკანა. ფილმიდან წაკითხული სიგნალი დეკოდერის მიერ გარდაიქმნება ოთხარხიან სიგნალად, რომელიც იძლევა გარემომცველი ხმის ეფექტს. დეკოდერის გარეშე ხმის დაკვრა ხდება ჩვეულებრივი ორარხიანი სტერეოს სახით.

Dolby Surround (DSS)- სისტემა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ აირჩიოთ სამი აუდიო არხი კოდირებული ორარხიანი სიგნალიდან: მარცხენა, მარჯვენა და უკანა. ფილმიდან წაკითხული სიგნალი დეკოდირდება სამ არხად. დეკოდერის არარსებობის შემთხვევაში, ნორმალური ორარხიანი სტერეო ხმა რეპროდუცირებულია.

Dolby Pro-Logic (DPL)- სისტემა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ აირჩიოთ ოთხი აუდიო არხი კოდირებული ორარხიანი სიგნალიდან: მარცხენა, ცენტრი, მარჯვენა და უკანა. სისტემა იყენებს დამატებით ცენტრალურ არხის დინამიკს დიალოგის ეკრანზე დასამაგრებლად, ხოლო გარს ხმოვანი ეფექტები უკანა არხებით უკრავს.

DolbyDigitalარის მრავალარხიანი აუდიოს დეკოდირების სტანდარტი, რომელშიც აუდიო წარმოდგენილია ექვსი ცალკეული არხის სახით: ხუთი გარს არხი (მარცხნივ, მარჯვნივ, ცენტრში და ორი წინა) და ერთი დაბალი სიხშირის არხი (სუბვუფერი). აუდიო პრეზენტაცია თავდაპირველად ციფრული იყო და სიხშირის დიაპაზონი გაფართოვდა 20 ჰც-დან 20 კჰც-მდე (ამჟამად სიხშირის დიაპაზონი არის 3 ჰც-დან 20 კჰც-მდე ხუთი არხისთვის და 3 ჰც-დან 120 კჰც-მდე საბვუფერის არხისთვის). ეს სტანდარტი დღეს ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებულია.

DolbiDigital (AC-3)- დღეს ყველაზე პოპულარული მრავალარხიანი აუდიო ფორმატი, რომელიც მიღებულია როგორც ხმის სტანდარტი DVD ვიდეო დისკებისთვის. ეს სრულად ციფრული ფორმატი შეიცავს 6 დამოუკიდებელ აუდიო არხს, რომელთაგან 5 არის სრული დიაპაზონის (30 - 20,000 Hz): სამი წინა (მარცხნივ, ცენტრი და მარჯვენა) და ორი უკანა, პლუს ერთი დაბალი სიხშირის (20-120 Hz) საბვუფერის არხი. . DolbiDigital ფორმატში ჩაწერილი ფონოგრამების ხმა ხასიათდება ხმის ძალიან მაღალი ხარისხით - საერთოდ არ არის გადამზიდავი ხმაური (როგორც აშკარად ჩანს, მაგალითად, აუდიო კასეტებში).

Dolby Surround AC3-- DolbyDigital სტანდარტის გამარტივებული ვერსია, შექმნილია სახლის კინოთეატრების სისტემებისთვის. ეს სტანდარტი განსხვავდება DolbyDigital სტანდარტისაგან მონაცემთა ნაკადის შემცირებული სიჩქარით.

DTS (ციფრული თეატრის სისტემა)არის ექვსარხიანი აუდიო სტანდარტი, მაგრამ გაცილებით მაღალი ხარისხით. შეკუმშვის კოეფიციენტი აქ არის 4:1, ხოლო მონაცემთა სიხშირე (ბიტარიტი) არის 882 Kbps (apt-X100 ალგორითმი). შეკუმშვის დაბალი სიჩქარისა და უფრო მოწინავე ალგორითმის გამო, DTS-ში დაშიფრული აუდიოს ხარისხი გაცილებით მაღალია, ვიდრე DolbyDigital-ის, მაგრამ ეს უკანასკნელი სტანდარტი უფრო გავრცელებულია DVD-ების ფართო გამოყენების გამო.

DolbyProLogic II, DolbyStereoProLogic სტანდარტების შემდგომი განვითარება, საშუალებას აძლევს დეკოდერს დაშალოს ჩვეულებრივი სტერეო ხმა ექვს არხად.

DolbyProLogicIIxარის შემდეგი ნაბიჯი DolbyProLogic II სტანდარტის შემუშავებაში. ამ შემთხვევაში, იგულისხმება სტერეო ხმის შვიდ ან რვა არხად დაშლის შესაძლებლობა. დეკოდირების სამი რეჟიმია შესაძლებელი:

* ფილმი (ფილმი) - ცენტრალური არხის ან უკანა არხების დუბლირება;

* თამაში (თამაში) - სიგნალი მხოლოდ დამატებით იგზავნება "ახალ არხებზე";

* მუსიკა (მუსიკა).

არცერთი რეჟიმი არ იყენებს ინფორმაციას წინა არხებიდან (მხოლოდ ცენტრიდან და უკანა მხრიდან).

Dolby Digital EX - DolbyProLogicIIx სტანდარტის ვარიანტი, რომელიც შექმნილია სახლის კინოთეატრებისთვის.

DolbyDigitalSurround EXარის DolbyDigitalSurround სტანდარტის შედარებით ახალი ვერსია, გაფართოებული 7 არხზე. ამ სტანდარტს აქვს კიდევ ერთი უკანა არხი, რომელიც დუბლირებს არსებულ ცენტრალურ არხს, თუ ორიგინალი აუდიო ჩაწერილია 5+1 ფორმატში. თუ წყაროს ფაილი წარმოდგენილია 6+1 ფორმატში, მაშინ დამატებითი არხი ხდება კიდევ ერთი სრულფასოვანი გარემომცველი ხმის არხი.

DTS-ES-- ეს არის DolbyDigital EX სტანდარტის სრულფასოვანი ანალოგი, მაგრამ DTS კომპანიისგან. ეს სტანდარტი ასევე საშუალებას აძლევს აუდიოს დაშიფვრას 6+1 და 7+1 ფორმატებში, ხოლო DTS-ში დაშიფრული 5+1 აუდიო დაიშალა, შესაბამისად, შვიდ ან რვა არხად.

ხმა -ეს არის ტალღის ვიბრაცია ელასტიურ გარემოში. ხმა ხასიათდება სიხშირე(იზომება ჰერცში, 1 ჰც = 1 ვიბრაცია წამში, ადამიანი აღიქვამს ბგერებს 16 ჰც-დან 20 კჰც-მდე დიაპაზონში) და დიაპაზონი(ხმის სიძლიერე, ხმის წნევა იზომება პასკალებში, ადამიანის მიერ აღქმული ხმის მოცულობა არის 20 μPa-დან 200 Pa-მდე).

დროის შერჩევა -ეს არის პროცესი, რომლის დროსაც ხმის ტალღა იყოფა ცალკეულ მცირე დროის მონაკვეთებად, თითოეულისთვის განსაზღვრული ამპლიტუდა.

შერჩევის სიხშირეგვიჩვენებს წამში რამდენჯერ იზომება სიგნალის მყისიერი მნიშვნელობა. თუ სიგნალი ციფრულია შერჩევის სიხშირით 44 kHz, მაშინ გაზომვები მიიღება 44000 ჯერ წამში.

მოცულობის დონეების რაოდენობა გამოხატულია ხმის სიღრმე- ერთი დონის დაშიფვრისთვის გამოყენებული ბიტების რაოდენობა.

ბიტრეიტი- კოდირების დროს მითითებული მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე. შეიძლება განსხვავდებოდეს 8-დან 320 Kbps-მდე. რაც უფრო მეტი ბიტი იქნება ჩაწერილი ინფორმაცია წამში, მით ნაკლები დანაკარგი იქნება საწყისი მასალის რეპროდუცირება - მით უფრო მეტ ადგილს იკავებს MP3 ფაილი კომპიუტერის მეხსიერებაში. ბიტის სიჩქარის შემცირება იწვევს ხმის ხარისხის გაუარესებას და ხმის ფაილის ინფორმაციის მოცულობის შემცირებას.

1 kHz=1000 Hz

1 MHz=1000000 Hz

მოცულობის დონეების რაოდენობა

სადაც i არის ხმის სიღრმე (ბიტები).

განვიხილოთ მონო ხმის ფაილის დაშიფრული ხმის ინფორმაციის მოცულობის გაანგარიშების მაგალითი.

გამოსავალი.

კოდირებული ხმის ინფორმაციის მოცულობის გამოსათვლელად გამოვიყენებთ შემდეგ ფორმულას:

სადაც D არის შერჩევის სიხშირე, Hz; ი - ხმის სიღრმე, ბიტები; T - სათამაშო დრო, ს.

ჩვენ ვიღებთ: ხმოვანი აუდიო ინფორმაციის კომპიუტერი დაშიფრულია

V=5Hz*4bit*1s=20bit

განვიხილოთ სტერეო ფაილის დაშიფრული ხმის ინფორმაციის მოცულობის გაანგარიშების მაგალითი.

ვ= DiNT,

სადაც D არის შერჩევის სიხშირე, Hz; ი - ხმის სიღრმე, ბიტები; N - არხების რაოდენობა (1 - მონო, 2 - სტერეო); T - დაკვრის დრო, s.

პრაქტიკული ნაწილი

1. კომპიუტერის ხმის სისტემის სტრუქტურა გადახაზეთ ნოუთბუქში და მონიშნეთ მასზე ძირითადი მოდულები.

2. შეავსეთ ცხრილი, რომელიც აღწერს კომპიუტერის ხმის სისტემის მოდულებს.

ხმის სისტემის მოდული	აღწერა, ძირითადი მახასიათებლები
ჩაწერა და დაკვრა	ა) *შერჩევის სიხშირე* . განსაზღვრავს ჩაწერილი ან დაკვრის სიგნალის მაქსიმალურ სიხშირეს. ადამიანის ხმა - 6-8 კჰც. დაბალი ხარისხის მუსიკა - 20-25 KHz. მაღალი ხარისხის ხმა - მინიმუმ 44 KHz, იდეალურად 48 KHz; ბ) *ADC და DAC-ის ტიპი და სიმძლავრე* . განსაზღვრავს ციფრული სიგნალის ბიტის სიღრმეს (8, 16, 18, 20 ან 24 ბიტი), დინამიურ დიაპაზონს (დეციბელებში 90 dBA-დან) და კვანტიზაციის ხმაურის დონეს. ADC და DAC ტევადობა 16 ბიტი ან მეტი, იძლევა სტუდიური ხარისხის ხმის საშუალებას; გ) *აუდიო კოდირების მეთოდი* , ე.ი. ორიგინალური ხმის რეპროდუქციის სიზუსტე, დამახინჯების დონე, აუდიო სიგნალის შეკუმშვის ხარისხი; დ) *FullDuplex რეჟიმში მუშაობის უნარი* . იმათ. აუდიო სიგნალის ერთდროული ჩაწერისა და დაკვრის შესაძლებლობა. არსებობს მონაცემთა გადაცემის სამი რეჟიმი ნებისმიერ არხზე, რომელიც განსაზღვრავს სიგნალის გადაცემის მიმართულებას: მარტივი (i), ნახევრად დუპლექსი (ან z) და დუპლექსი (სრული დუპლექსი). *Სრული დუპლექსი* ).
სინთეზატორი	ა) *ხმის სინთეზის მეთოდი* . განსაზღვრავს არა მხოლოდ ხმის ხარისხს, არამედ მის კომპოზიციას. კომპიუტერის ხმის სისტემა შეიძლება შეიცავდეს რამდენიმე სინთეზატორს. ხმის სინთეზის 2 მეთოდი არსებობს: · FM სინთეზი(FrequencyModulationSynthesis - სიხშირის მოდულაცია) - სინთეზატორი გამოიყენება ყველა იაფფასიან ხმის ბარათში. უზრუნველყოფს ხმის მისაღებ ხარისხს. პოლიფონია არის 20 ხმა. ხმის ეფექტები არ არის დანერგილი. · WT სინთეზი(WaveTableSynthesis - ხმის ტალღის სინთეზის ცხრილი). ხმა იქმნება მაღალი ხარისხით, ვინაიდან მის გენერირებას გამოიყენება სპეციალური ცხრილი, რომელიც შეიცავს რეალური მუსიკალური ინსტრუმენტების და სხვა ბგერების წინასწარ ციფრულ ხმის ნიმუშებს. პოლიფონია - 20 ან მეტი ხმიდან? ბ) *მეხსიერება* . ხმის ბარათის მოდელზეა დამოკიდებული. გამოიყენება ლაქების შესანახად. შეიძლება შეიცვალოს დამატებითი მეხსიერების მოდულების (RAM ან ROM) დაყენებით. ეს საშუალებას გაძლევთ ჩატვირთოთ ინსტრუმენტების დამატებითი ბანკები, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად შეცვალოს MIDI ფაილების ხმა, როგორც უკეთესობისკენ, ასევე უარესისკენ. გ) აპარატურის სიგნალის დამუშავების შესაძლებლობა ხმის ეფექტების შესაქმნელად . ხმის ეფექტების შესაქმნელად, სპეციალური *ეფექტების პროცესორი* . ეფექტის პროცესორის ტიპებიდან გამომდინარე, შეგიძლიათ ერთდროულად დაამუშავოთ ყველა სინთეზატორი აუდიო არხი, დაამუშავოთ ცალკეული MIDI არხები ან გაისმა ინდივიდუალური სინთეზატორის ხმები ( ზოგადი, არხის და ხმოვანი ეფექტების პროცესორები). ეს ეფექტის პროცესორი საშუალებას გაძლევთ ამოიღოთ აუდიო დამუშავების დიდი დატვირთვა ცენტრალური პროცესორიდან. დ) *მრავალხმიანობა* - ერთდროულად რეპროდუცირებული ელემენტარული ბგერების მაქსიმალური რაოდენობა. ხმის ბარათის თითოეული ტიპისთვის, პოლიფონიის მნიშვნელობა შეიძლება განსხვავებული იყოს. (20 ან მეტი ხმა).
ინტერფეისები	უზრუნველყოფს მონაცემთა გაცვლას ხმის სისტემასა და სხვა მოწყობილობებს შორის - როგორც გარე, ასევე შიდა. მოიცავს შემდეგი ტიპის ინტერფეისებს: ა) *სისტემის ინტერფეისი* . ხმის ბარათის დაკავშირება შესაძლებელია ISA ავტობუსით (8-ბიტიანი, გამტარუნარიანობა 2-6 მბიტ/წმ) და PCI ავტობუსით (16-ბიტიანი, გამტარუნარიანობა 100-დან 260 მბიტ/წმ-მდე). ISA ინტერფეისის ხმის ბარათები დღეს უკვე მოძველებულია, რადგან ისინი არ უზრუნველყოფენ ხმის მონაცემების დამუშავებისა და გადაცემის არასტანდარტული ფუნქციების განხორციელებას და აქვთ დაბალი გამტარობა. PCI ავტობუსს აქვს საკმაოდ ფართო გამტარობა და უზრუნველყოფს აუდიო მონაცემების ნაკადის პარალელურ გადაცემას. ბ) *MIDI ინტერფეისი.* (MusicalInstrumentDigitalInterface) არის ციფრული ინტერფეისი მუსიკალური ინსტრუმენტებისთვის. საშუალებას აძლევს MIDI ინსტრუმენტებს დაუკავშირდნენ ერთმანეთს, გაცვალონ ინფორმაცია და იმუშაონ ერთად. თავად ხმის ბარათზე არ არის MIDI პორტები, ამიტომ MIDI ინსტრუმენტებისა და მოწყობილობების კომპიუტერთან დაკავშირება ხდება სპეციალური MIDI ადაპტერის გამოყენებით. გ) *ინტერფეისი ქალიშვილის ბარათების დასაკავშირებლად.* კომპიუტერის ხმის სისტემას შეიძლება ჰქონდეს სპეციალური ინტერფეისი ქალიშვილის ბარათების დასაკავშირებლად. ქალიშვილის დაფის დაყენებით შეგიძლიათ გაზარდოთ ხმის სისტემის მრავალხმიანობა და ხარისხობრივად შეცვალოთ სინთეზის მეთოდი. მაგალითად, თუ ადრე მხოლოდ FM სინთეზი იყო გამოყენებული, მაშინ WT სინთეზი შეიძლება დაემატოს. ქალიშვილის დაფა ჩვეულებრივ დამონტაჟებულია სპეციალურ 26-პინიან კონექტორში, რომელიც მდებარეობს ხმის ბარათზე. დ) *ინტერფეისი CD-ROM დისკების დასაკავშირებლად* . ჩართულია ხმის ბარათში. ისინი დაკავშირებულია სპეციალური კონექტორის მეშვეობით ხმის ბარათზე და სპეციალური გამომავალი CD-ROM დისკზე მოქნილი კაბელის გამოყენებით. *ახლახან ეს იყო CD-ROM დისკის კომპიუტერთან დაკავშირების ერთადერთი გზა.*
	ხმის ბარათის მიქსერის მოდული აწარმოებს: ა) *გადართვა* აუდიო სიგნალების წყაროებისა და მიმღების (შეერთება/გათიშვა); ბ) *Რეგულირება* შემავალი და გამომავალი აუდიო სიგნალების დონე; შერევარამდენიმე აუდიო სიგნალის (შერევა) და მიღებული სიგნალის დონის რეგულირება. მიქსერი კონტროლდება პროგრამულად Windows-ის ან სპეციალური მიქსერის პროგრამების გამოყენებით. მოყვება ყურსასმენები და დინამიკები. ისინი პირდაპირ გარდაქმნიან აუდიო ელექტრულ სიგნალს აკუსტიკურ ვიბრაციად და ამით მნიშვნელოვნად ახდენენ გავლენას ხმის ხარისხზე.
დინამიკის სისტემა	ხმის არხების რაოდენობის მიხედვით, აკუსტიკური სისტემა შეიძლება იყოს: მონურალური (1 არხი); სტერეოფონიური (2 არხი); DolbyDigital (6 ან მეტი არხი).

3. პრობლემების გადაჭრა ვარიანტების გამოყენებით.

4. უპასუხეთ უსაფრთხოების კითხვებს.

ვარიანტი 1

1. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის ინფორმაციის მოცულობა, თუ მეტყველების 3 წამის ხმა ჩაწერილია 5 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმით 4 ბიტი.

ვარიანტი 2

1. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის საინფორმაციო მოცულობა, თუ ჩაწერილია 10 წამის ხმა 20 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმე 5 ბიტით.

2. დაადგინეთ მეხსიერების ოდენობა ციფრული აუდიო ფაილის შესანახად, რომელსაც აქვს დაკვრის დრო 2 წუთი, შერჩევის სიხშირით 44,1 kHz და გარჩევადობა 16 ბიტი.

ვარიანტი 3

1. გამოთვალეთ კოდირებული ბგერის საინფორმაციო მოცულობა, თუ მეტყველების 7 წამის ხმა ჩაწერილია 5 ჰც-ის შერჩევის სიხშირით და ხმის 4 ბიტის სიღრმით.

2. ხმის ფაილის მოცულობა არის 5,25 მბ, ხმის ბარათის ბიტის სიღრმე 16. რამდენი ხანი გრძელდება 22,05 კჰც-ის შერჩევის სიხშირით ჩაწერილი ამ ფაილის ხმის ხანგრძლივობა?

ვარიანტი 4

1. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის ინფორმაციის მოცულობა, თუ ჩაწერილია 15 წმ ხმა 15 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმე 4 ბიტით.

2. ციფრული აუდიო ფაილის ჩაწერის ერთი წუთი იკავებს 1,3 მბ ადგილს დისკზე, ხმის ბარათის ბიტის სიღრმე არის 8. რა სიჩქარით იწერება ხმა?

ვარიანტი 5

1. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის საინფორმაციო მოცულობა, თუ მეტყველების 3 წამის ხმა ჩაწერილია 5 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმით 3 ბიტი.

2. გამოთვალეთ 3,5 მბ აუდიო ფაილის დაკვრის დრო, რომელიც შეიცავს სტერეო ჩანაწერს 44,100 ჰც სიხშირით და კოდის სიგანე 16 ბიტით.

ვარიანტი 6

1. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის საინფორმაციო მოცულობა, თუ 10 წამის ხმა ჩაიწერება 25 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმე 6 ბიტით.

2. განსაზღვრეთ ციფრული აუდიო ფაილის ზომა (ბაიტები), რომლის დაკვრის დრო არის 10 წამი, შერჩევის სიხშირით 22,05 kHz და გარჩევადობით 8 ბიტი.

13-პ ოლეგ ვარიანტი 7

1. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის ინფორმაციის მოცულობა, თუ მეტყველების 5 წამის ხმა ჩაწერილია 3 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმე 4 ბიტი = 60 ბიტი.

2. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის საინფორმაციო მოცულობა, თუ 20 წამის ხმა ჩაწერილია 15 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმე 3 ბიტი = 900 ბიტი.

ვარიანტი 8

1. დაადგინეთ მეხსიერების ოდენობა ციფრული აუდიო ფაილის შესანახად, რომლის დაკვრის დრო არის ორი წუთი 44,1 kHz შერჩევის სიხშირით და 16 ბიტიანი გარჩევადობით.

2. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის ინფორმაციის მოცულობა, თუ მეტყველების 12 წამის ხმა ჩაწერილია 5 ჰც სიხშირით და ხმის 4 ბიტის სიღრმით.

ვარიანტი 9

1. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის საინფორმაციო მოცულობა, თუ 30 წამის ხმა ჩაიწერება 15 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმით 15 ბიტი.

2. ციფრული აუდიო ფაილის ჩაწერის ორი წუთი იკავებს 5,1 მბ ადგილს დისკზე. შერჩევის სიხშირე -- 22050 ჰც. რა არის აუდიო ადაპტერის ბიტის სიღრმე?

ვარიანტი 10

1. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის ინფორმაციის მოცულობა, თუ მეტყველების 17 წამის ხმა ჩაწერილია 16 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმით 14 ბიტი.

3. 16 ბიტიანი და 8 კჰც.

ვარიანტი 11

1. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის ინფორმაციის მოცულობა, თუ 150 წამის ხმა ჩაწერილია 20 ჰც სიხშირით და ხმის 4 ბიტიანი სიღრმით.

ვარიანტი 12

1. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის ინფორმაციის მოცულობა, თუ მეტყველების 13 წამის ხმა ჩაწერილია 8 ჰც სიხშირით და 12 ბიტიანი ხმის სიღრმით.

2. გამოთვალეთ მონო აუდიო ფაილის დაკვრის დრო, თუ 16-ბიტიანი კოდირებით და 32 kHz შერჩევის სიხშირით, მისი მოცულობა არის 6300 KB.

ვარიანტი 13

1. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის საინფორმაციო მოცულობა, თუ ჩაწერილია 25 წამი ხმის სიხშირით 25 ჰც და ხმის სიღრმე 16 ბიტი.

2. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის ინფორმაციის მოცულობა, თუ 55 წამის მეტყველება ჩაიწერება 15 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმე 5 ბიტით.

ვარიანტი 14

1. რამდენია დაკვრის დრო 16-ბიტიანი კოდირებით, შერჩევის სიხშირე 32 kHz და მონო აუდიო ფაილის ზომა 700 KB.

2. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის ინფორმაციის მოცულობა, თუ 120 წამის ხმა ჩაწერილია 15 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმე 23 ბიტით.

2. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის საინფორმაციო მოცულობა, თუ მეტყველების 38 წამის ხმა ჩაწერილია 15 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმით 3 ბიტი.

ვარიანტი 16

1. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის საინფორმაციო მოცულობა, თუ 100 წამის ხმა ჩაიწერება 27 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმე 15 ბიტით.

2. გამოთვალეთ 10 წამიანი მონოფონიური აუდიო ფაილის მოცულობა 16 ბიტიანი კოდირებით და შერჩევის სიხშირით 44,1 კჰც.

ვარიანტი 17

1. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის საინფორმაციო მოცულობა, თუ მეტყველების 70 წამის ხმა ჩაწერილია 25 ჰც-ის შერჩევის სიხშირით და ხმის 4 ბიტის სიღრმით.

ვარიანტი 18

1. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის ინფორმაციის მოცულობა, თუ 215 წამის ხმა ჩაიწერება 5 კჰც სიხშირით და ხმის 3 ბიტიანი სიღრმით.

ვარიანტი 19

1. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის საინფორმაციო მოცულობა, თუ მეტყველების 34 წამის ხმა ჩაწერილია 45 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმით 7 ბიტი.

2. გამოთვალეთ მონო აუდიო ფაილის დაკვრის დრო, თუ 4-ბიტიანი კოდირებით და 16 kHz შერჩევის სიხშირით, მისი მოცულობა არის 350 KB.

ვარიანტი 20

1. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის საინფორმაციო მოცულობა, თუ 126 წამის ხმა ჩაწერილია 32 ჰც-ის შერჩევის სიხშირით და 6 ბიტიანი ხმის სიღრმით.

2. დაადგინეთ მეხსიერების ოდენობა ციფრული აუდიო ფაილის შესანახად, რომლის დაკვრის დროა 4 წუთი 55 კჰც-ის შერჩევის სიხშირით და 32 ბიტიანი გაფართოებით.

ვარიანტი 21

1. გამოთვალეთ დაშიფრული ბგერის ინფორმაციის მოცულობა, თუ მეტყველების 14 წამის ხმა ჩაწერილია 13 ჰც სიხშირით და ხმის სიღრმით 12 ბიტი.

2. დისკზე თავისუფალი მეხსიერების რაოდენობაა 512 მბ, ხმის ბარათის ბიტის სიღრმე 32. რა ხანგრძლივობით ჟღერს ციფრული აუდიო ფაილი, რომელიც ჩაწერილია სემპლინგის სიხშირით 66100 ჰც.

ვარიანტი 22

1. გამოთვალეთ დაშიფრული სტერეო ხმის საინფორმაციო მოცულობა, თუ ჩაწერილია 25 წამი ხმის სიხშირით 15 ჰც და ხმის სიღრმით 16 ბიტი.

2. დაადგინეთ მეხსიერების ოდენობა სტერეო აუდიო ფაილის შესანახად, რომლის დაკვრის დრო 2 წუთია, თუ ცნობილია, რომ შერჩევის სიხშირეა 40000 ჰც და აუდიო კოდირების სიღრმე 16 ბიტი.

საკონტროლო კითხვები

1. განსაზღვრეთ „ხმა“ და „კომპიუტერის ხმის სისტემა“ ცნებები?

2. რა არის კომპიუტერის ხმის სისტემის ძირითადი ფუნქციები?

3. რა არის ძირითადი საფეხურები A/D და D/A კონვერტაციაში?

4. ხმის სინთეზის რა მეთოდები გამოიყენება?

5. რა ფუნქციებს ასრულებს მიქსერის მოდული და რა არის მისი ძირითადი მახასიათებლები?

6. განსაზღვრეთ „დროის შერჩევის“ და „ბიტარიტის“ ცნებები?

გამოქვეყნებულია Allbest.ru-ზე

მსგავსი დოკუმენტები

ხმის ცნების, მისი სიჩქარის, ტალღის სიგრძის, სმენის ზღურბლების შესწავლა. ხმის დამუშავების პროგრამების აღწერა, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ ჩაწეროთ მუსიკა, შეცვალოთ ხმის ტემბრი, სიმაღლე, ტემპი. ხმის რედაქტორების, რესტავრატორების და აუდიო ანალიზატორების მახასიათებლები.

რეზიუმე, დამატებულია 11/03/2013

wav აუდიო ფაილის ფორმატი, როგორ არის კოდირებული. ხმის დაკვრის შესაძლებლობების დანერგვა MATLAB პროგრამირების გარემოში. პროგრამის ფუნქციონალური სქემის შედგენა. საინფორმაციო ტექნოლოგიების ტესტირება ხმის ფაილების დაკვრისთვის.

კურსის სამუშაო, დამატებულია 02/13/2016

აუდიო სიგნალების ციფრული წარმოდგენა. აუდიო გამომავალი მოწყობილობები: დინამიკები, დინამიკები და ყურსასმენები. აუდიო შეყვანის მოწყობილობები. ხმის სიხშირე და ინტენსივობა. ხმის ვიბრაციის ამპლიტუდა, ხმის წყაროს სიმძლავრე, ვიბრაციის დიაპაზონი.

რეზიუმე, დამატებულია 02/08/2011

ხმოვანი სიგნალის ინტენსივობის დროზე დამოკიდებულების დიგიტალიზაციის პროცესის ანალიზი. თანამედროვე ელექტრომუსიკალურ ციფრულ სინთეზატორებში მუსიკალური ბგერების შექმნის ტექნოლოგიის მახასიათებლები. ხმის ძირითადი ფორმატებისა და ხმის დამუშავების მეთოდების შესწავლა.

კურსის სამუშაო, დამატებულია 23/11/2011

თანამედროვე კომპიუტერებსა და ძირითად აუდიო მოწყობილობებში აუდიო მხარდაჭერის საფუძვლების გათვალისწინება. ხმის ბარათის და დრაივერების დაყენების წესების შესწავლა, დინამიკების არჩევა. ტექნიკისა და პროგრამული უზრუნველყოფის პრობლემების აღწერა. ხმის დამუშავების ალგორითმი.

კურსის სამუშაო, დამატებულია 03/16/2014

ხმის სტიმულის აღქმა. სიხშირე, ამპლიტუდა, ფაზა, როგორც ხმის მახასიათებლები. წარმოდგენა და ციფრული ინფორმაციის გადაცემის მეთოდები. ხმის შერჩევის მახასიათებლები. ინფორმაციის ჩაწერის მეთოდები: ბიტ-ბიტი; შეკუმშვა; CD-R ბლანკის სტრუქტურა; CD-R ჩანაწერი.

რეზიუმე, დამატებულია 11/10/2009

მელოდიის გენერირება და შენახვა, როგორც ხმის ფაილი wav ფორმატში. მიღებული სიგნალის სიხშირის ანალიზის ჩატარება. wav ფაილების მოცულობის დამოკიდებულება სიგნალის კოდირების ბიტის სიღრმეზე. ჩაწერილი wav ფაილის ნოტების სპექტრი მოცემული ბიტის სიღრმით.

ლაბორატორიული სამუშაო, დამატებულია 30.03.2015წ

ხმის ბარათების მოდელები, მათი შესაძლებლობები, ხმის ხარისხი და ზომები. ხმის ბარათების დიზაინი და მათი მუშაობის პრინციპები. ხმის გამომუშავების მეთოდები, რომლებიც გამოიყენება ხმის ბარათებში. Dolby Digital-ის სივრცითი ხმის რეპროდუქციის სისტემის მახასიათებლები.

რეზიუმე, დამატებულია 03/13/2011

სიგნალების ტექნიკური მახასიათებლები ციფრული დამუშავების სისტემებში. ციფრული და სინთეზირებული ხმის ინფორმაციის დამუშავების პროგრამების აღწერა, ხმის ხმაურის შემცირება. ხმის და ხმის ტალღის პროფესიონალური დამუშავება: შეკუმშვა, ჩაწერა, სინჯის აღება.

კურსის სამუშაო, დამატებულია 03/01/2013

მუსიკალური განათლების კომპიუტერიზაციის ისტორია. კომპიუტერული ფუნქციონირება მუსიკალური ინფორმაციის გაცვლის ორგანიზებისთვის. აუდიო ინფორმაციის დამუშავების ტექნოლოგიებისა და საშუალებების გათვალისწინება. ტექნოლოგიის გამოყენება პოზიციონირებული 3D ხმის შესაქმნელად.

აუდიო ინფორმაციის კოდირება

ხმა- ეს არის ტალღები, რომლებიც ვრცელდება ჰაერში, წყალში ან სხვა გარემოში მუდმივად ცვალებადი ინტენსივობითა და სიხშირით.

რაც უფრო დიდია სიგნალის ამპლიტუდა, მით უფრო ხმამაღალია ის ადამიანებისთვის; რაც უფრო მაღალია სიგნალის სიხშირე, მით უფრო მაღალია ტონი.

ტიპიური მოცულობის მნიშვნელობები:

აუდიო დიგიტალიზაცია

ციფრული აუდიოარის ანალოგური აუდიო სიგნალი, რომელიც წარმოდგენილია მისი ამპლიტუდის დისკრეტული რიცხვითი მნიშვნელობებით.

აუდიო დიგიტალიზაცია- ტექნოლოგია ანალოგური აუდიო სიგნალის ციფრულ ფორმად გადაქცევისთვის.

იგი მოიცავს სიგნალის ამპლიტუდის გაზომვას გარკვეული დროის საფეხურით და შემდეგ მიღებული მნიშვნელობების რიცხვითი ფორმით ჩაწერას. აუდიო დიგიტალიზაციის კიდევ ერთი სახელია ანალოგური ციფრული აუდიო კონვერტაცია.

აუდიო შერჩევის სიჩქარეარის ხმის მოცულობის გაზომვების რაოდენობა ერთ წამში.

აუდიო შერჩევის სიხშირე შეიძლება იყოს 8000-დან 48000-მდე ხმის მოცულობის გაზომვა წამში.

აუდიო კოდირების სიღრმეარის ინფორმაციის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ციფრული აუდიოს დისკრეტული მოცულობის დონის დაშიფვრისთვის.

თუ კოდირების სიღრმე ცნობილია, მაშინ ციფრული ხმის მოცულობის დონეების რაოდენობა შეიძლება გამოითვალოს N = 2 R ფორმულის გამოყენებით. დაე, აუდიო კოდირების სიღრმე იყოს 16 ბიტი, მაშინ ხმის ხმის დონეების რაოდენობა უდრის:

N = 2 R = 2 16 = 65,536.

კოდირების პროცესის დროს ხმის ხმის ხმის თითოეულ დონეს ენიჭება საკუთარი 16-ბიტიანი ორობითი კოდი, ყველაზე დაბალი ხმის დონე შეესაბამება კოდს 00000000000000000, ხოლო უმაღლესი - 1111111111111111.

აუდიო ფაილის ზომა

I=f×R×N×t, სად

f - შერჩევის სიხშირე (Hz)

R - კოდირების სიღრმე (ბიტის სიღრმე)

N – არხების რაოდენობა (1 – მონო, 2 – სტერეო…)

t - სათამაშო დრო (წები)

თქვენ შეგიძლიათ შეაფასოთ სტერეო აუდიო ფაილის ინფორმაციის მოცულობა, რომელიც გრძელდება 1 წამი, ხმის მაღალი ხარისხით 16 ბიტი, 48 kHz.

48000 ჰც ×16 ბიტი ×2×1=1536000 ბიტი=192000 ბაიტი=187.5 კბაიტი

Საშინაო დავალება:

1. ერთარხიანი (მონო) ხმის ჩაწერა ხდება 22 კჰც სიხშირით და კოდირების სიღრმით 16 ბიტი. ჩაწერა გრძელდება 2 წუთი, მისი შედეგები იწერება ფაილში, მონაცემთა შეკუმშვა არ ხდება. რა არის ფაილის ზომა?

2. ორარხიანი (სტერეო) ხმის ჩაწერა 16 კჰც სიხშირით და 32 ბიტიანი გარჩევადობით განხორციელდა 5 წუთის განმავლობაში. მონაცემების შეკუმშვა არ განხორციელებულა. რა არის მიღებული ფაილის ზომა?

3. გაკეთდა ორარხიანი (სტერეო) ხმის ჩაწერა 64 კჰც სიხშირით და 24 ბიტიანი გარჩევადობით. შედეგი იყო 72 მბ ზომის ფაილი; მონაცემთა შეკუმშვა არ განხორციელებულა. განსაზღვრეთ დაახლოებით რამდენ ხანში (წუთებში) მოხდა ჩაწერა. პასუხად მიუთითეთ ჩაწერის დროს ყველაზე ახლოს მდებარე მთელი რიცხვი.

ადამიანის ყური აღიქვამს ხმას სიხშირეზე, რომელიც მერყეობს 20 ვიბრაცია წამში (დაბალი ხმა) 20000 ვიბრაცია წამში (მაღალი ხმა).

ადამიანს შეუძლია ბგერის აღქმა ინტენსივობის უზარმაზარი დიაპაზონში, რომელშიც მაქსიმალური ინტენსივობა 10 14-ჯერ მეტია მინიმუმზე (ასი ათასი მილიარდი ჯერ). ხმის მოცულობის გასაზომად გამოიყენება სპეციალური განყოფილება "დეციბელი"(dbl) (ცხრილი 5.1). ხმის მოცულობის შემცირება ან გაზრდა 10 დბლ-ით შეესაბამება ხმის ინტენსივობის შემცირებას ან გაზრდას 10-ჯერ.

ხმის დროის შერჩევა.იმისათვის, რომ კომპიუტერმა დაამუშაოს ხმა, უწყვეტი აუდიო სიგნალი უნდა გარდაიქმნას ციფრულ დისკრეტულ ფორმაში დროის შერჩევის გამოყენებით. უწყვეტი ხმის ტალღა იყოფა ცალკეულ მცირე დროებით მონაკვეთებად და თითოეული ასეთი მონაკვეთისთვის დადგენილია ხმის ინტენსივობის გარკვეული მნიშვნელობა.

ამრიგად, ხმის მოცულობის უწყვეტი დამოკიდებულება A(t) დროზე იცვლება ხმის დონის დისკრეტული თანმიმდევრობით. გრაფიკზე ეს ჰგავს გლუვი მრუდის შეცვლას „ნაბიჯების“ თანმიმდევრობით (ნახ. 1.2).

ბრინჯი. 1.2. აუდიოს დროის შერჩევა

შერჩევის სიხშირე.ხმის ბარათთან დაკავშირებული მიკროფონი გამოიყენება ანალოგური აუდიოს ჩასაწერად და ციფრულ ფორმაში გადასაყვანად. მიღებული ციფრული ხმის ხარისხი დამოკიდებულია ხმის მოცულობის დონის გაზომვების რაოდენობაზე დროის ერთეულზე, ე.ი. შერჩევის განაკვეთები. რაც უფრო მეტი გაზომვა ხდება წამში (რაც უფრო მაღალია შერჩევის სიხშირე), მით უფრო ზუსტად მიჰყვება ციფრული აუდიო სიგნალის „კიბე“ დიალოგური სიგნალის მრუდს.

აუდიო შერჩევის სიჩქარეარის ხმის მოცულობის გაზომვების რაოდენობა ერთ წამში.

აუდიო კოდირების სიღრმე.თითოეულ "ნაბიჯს" ენიჭება ხმის ხმის ხმის კონკრეტული დონე. ხმის სიძლიერის დონეები შეიძლება ჩაითვალოს N შესაძლო მდგომარეობების ერთობლიობად, რომლის დაშიფვრა მოითხოვს I ინფორმაციის გარკვეულ რაოდენობას, რომელსაც ეწოდება ხმის კოდირების სიღრმე.

აუდიო კოდირების სიღრმეარის ინფორმაციის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ციფრული აუდიოს დისკრეტული მოცულობის დონის დაშიფვრისთვის.

თუ კოდირების სიღრმე ცნობილია, მაშინ ციფრული ხმის მოცულობის დონეების რაოდენობა შეიძლება გამოითვალოს N = 2 I ფორმულის გამოყენებით. დაე, აუდიო კოდირების სიღრმე იყოს 16 ბიტი, მაშინ ხმის ხმის დონეების რაოდენობა უდრის:

N = 2 I = 2 16 = 65,536.

ციფრული ხმის ხარისხი.რაც უფრო მაღალია ხმის სიხშირე და შერჩევის სიღრმე, მით უფრო მაღალია ციფრული ხმის ხარისხი. ციფრული ხმის ყველაზე დაბალი ხარისხი, რომელიც შეესაბამება სატელეფონო კომუნიკაციის ხარისხს, მიიღება შერჩევის სიჩქარით 8000-ჯერ წამში, სინჯის სიღრმე 8 ბიტი და ერთი აუდიო ჩანაწერის ჩაწერა (მონო რეჟიმი). უმაღლესი ხარისხის ციფრული აუდიო, რომელიც შეესაბამება აუდიო CD ხარისხს, მიიღწევა შერჩევის სიჩქარით 48000-ჯერ წამში, სინჯის სიღრმით 16 ბიტი და ორი აუდიო ჩანაწერის ჩაწერა (სტერეო რეჟიმი).

უნდა გვახსოვდეს, რომ რაც უფრო მაღალია ციფრული ხმის ხარისხი, მით მეტია ხმის ფაილის ინფორმაციის მოცულობა. შეგიძლიათ შეაფასოთ ციფრული სტერეო აუდიო ფაილის ინფორმაციის მოცულობა 1 წამის ხმის ხანგრძლივობით ხმის საშუალო ხარისხით (16 ბიტი, 24000 გაზომვა წამში). ამისათვის, კოდირების სიღრმე უნდა გავამრავლოთ გაზომვების რაოდენობაზე 1 წამში და გავამრავლოთ 2-ზე (სტერეო ხმა):

16 ბიტი × 24,000 × 2 = 768,000 ბიტი = 96,000 ბაიტი = 93,75 კბ.

ხმის რედაქტორები.ხმის რედაქტორები საშუალებას გაძლევთ არა მხოლოდ ჩაწეროთ და დაუკრათ ხმა, არამედ შეცვალოთ იგი. ციფრული ხმა წარმოდგენილია ხმის რედაქტორებში ვიზუალური ფორმით, ამიტომ აუდიო ტრეკის ნაწილების კოპირების, გადაადგილებისა და წაშლის ოპერაციები მარტივად შეიძლება განხორციელდეს მაუსის გამოყენებით. გარდა ამისა, შეგიძლიათ აუდიო ჩანაწერების გადაფარვა ერთმანეთზე (ხმების შერევა) და სხვადასხვა აკუსტიკური ეფექტების გამოყენება (ექო, უკუ დაკვრა და ა.შ.).

ხმის რედაქტორები საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ ციფრული აუდიოს ხარისხი და აუდიო ფაილის ზომა შერჩევის სიჩქარისა და კოდირების სიღრმის შეცვლით. ციფრული აუდიო შეიძლება შენახული იყოს აუდიო ფაილებში უნივერსალურ ფორმატში WAVან შეკუმშულ ფორმატში MP3.

შეკუმშულ ფორმატებში ხმის შენახვისას, უგულებელყოფილია დაბალი ინტენსივობის ხმის სიხშირეები, რომლებიც ადამიანის აღქმისთვის „გადაჭარბებულია“ და დროში ემთხვევა მაღალი ინტენსივობის ხმის სიხშირეს. ამ ფორმატის გამოყენება საშუალებას გაძლევთ შეკუმშოს ხმოვანი ფაილები ათჯერ, მაგრამ იწვევს ინფორმაციის შეუქცევად დაკარგვას (ფაილები ვერ აღდგება თავდაპირველ ფორმაში).

საკონტროლო კითხვები

1. როგორ მოქმედებს ნიმუშის სიჩქარე და კოდირების სიღრმე ციფრული აუდიოს ხარისხზე?

ამოცანები დამოუკიდებელი შესრულებისთვის

1.22. შერჩევითი პასუხის დავალება. ხმის ბარათი აწარმოებს ანალოგური აუდიო სიგნალის ორობით დაშიფვრას. რამდენი ინფორმაციაა საჭირო სიგნალის ინტენსივობის 65536 შესაძლო დონის თითოეული დონის დაშიფვრისთვის?
1) 16 ბიტი; 2) 256 ბიტი; 3) 1 ბიტი; 4) 8 ბიტი.

1.23. დავალება დეტალური პასუხით. შეაფასეთ ციფრული აუდიო ფაილების ინფორმაციის მოცულობა, რომელიც გრძელდება 10 წამი კოდირების სიღრმეზე და აუდიო სიგნალის შერჩევის სიხშირეზე, რომელიც უზრუნველყოფს ხმის მინიმალურ და მაქსიმალურ ხარისხს:
ა) მონო, 8 ბიტი, 8000 გაზომვა წამში;
ბ) სტერეო, 16 ბიტი, 48000 გაზომვა წამში.

1.24. დავალება დეტალური პასუხით. განსაზღვრეთ ხმის ფაილის ხანგრძლივობა, რომელიც მოერგება 3,5" ფლოპი დისკს (გაითვალისწინეთ, რომ 2847 სექტორი 512 ბაიტიანი თითოეულში არის გამოყოფილი მონაცემთა შესანახად ასეთ ფლოპი დისკზე):
ა) დაბალი ხმის ხარისხით: მონო, 8 ბიტი, 8000 გაზომვა წამში;
ბ) ხმის მაღალი ხარისხით: სტერეო, 16 ბიტი, 48000 გაზომვა წამში.