1. zvučni
Odnosi se na zvučne valove s frekvencijom između 20 Hz i 20 kHz koje mogu čuti ljudske uši.
Ako računalu dodate odgovarajuću zvučnu karticu, koju često nazivamo zvučnom karticom, možemo snimiti sve zvukove, a akustičke karakteristike zvuka, poput razine zvuka, mogu se pohraniti kao datoteke na tvrdi disk računala. Suprotno tome, također možemo koristiti određeni audio program za reprodukciju pohranjene audio datoteke za vraćanje prethodno snimljenog zvuka.
2. Učestalost uzorkovanja
Odnosi se na broj uzoraka zvuka dobivenih u sekundi. Zvuk je zapravo vrsta energetskog vala, pa ima i karakteristike frekvencije i amplitude. Frekvencija odgovara vremenskoj osi, a amplituda osi razine. Val je beskrajno gladak i može se smatrati da se žica sastoji od bezbroj točaka. Budući da je prostor za pohranu relativno ograničen, točke niza moraju se uzorkovati tijekom postupka digitalnog kodiranja.
Postupak uzorkovanja je izdvajanje vrijednosti frekvencije određene točke. Očito je da što se više točaka izvuče u jednoj sekundi, dobiva se više informacija o frekvenciji. Da bi se vratio valni oblik, što je veća frekvencija uzorkovanja, to je bolja kvaliteta zvuka. Što je obnova stvarnija, ali istodobno zauzima više resursa. Zbog ograničene rezolucije ljudskog uha ne može se razlikovati previsoka frekvencija. Uobičajeno se koristi frekvencija uzorkovanja od 22050, 44100 je već kvaliteta zvuka CD-a, a uzorkovanje preko 48,000 96,000 ili 24 XNUMX više nije značajno za ljudsko uho. To je slično kao i XNUMX kadra u sekundi u filmovima. Ako je stereo, uzorak se udvostručuje, a datoteka gotovo udvostručuje.
Prema Nyquistovoj teoriji uzorkovanja, kako bi se osiguralo da zvuk nije iskrivljen, frekvencija uzorkovanja trebala bi biti oko 40 kHz. Ne trebamo znati kako je nastao ovaj teorem. Moramo samo znati da nam ovaj teorem govori da ako želimo točno snimiti signal, naša frekvencija uzorkovanja mora biti veća ili jednaka dvostrukoj maksimalnoj frekvenciji audio signala. Zapamtite, to je maksimalna učestalost. .
U području digitalnog zvuka, najčešće korištene brzine uzorkovanja su:
8000 Hz - stopa uzorkovanja koju koristi telefon, što je dovoljno za ljudski govor
11025 Hz-Frekvencija uzorkovanja koju koristi telefon
Stopa uzorkovanja od 22050 Hz koja se koristi za radiodifuziju
32000 Hz - brzina uzorkovanja koju koristi miniDV digitalna video kamera, DAT (LP način)
44100 Hz-Audio CD, također često korišten u brzini uzorkovanja MPEG-1 zvuka (VCD, SVCD, MP3)
Stopa uzorkovanja od 47250 Hz koju koriste komercijalni PCM snimači
48000 Hz - brzina uzorkovanja za digitalni zvuk koji se koristi u miniDV, digitalnom TV-u, DVD-u, DAT-u, filmovima i profesionalnom zvuku
Stopa uzorkovanja od 50000 Hz koju koriste komercijalni digitalni snimači
96000 Hz ili 192000 Hz - brzina uzorkovanja koja se koristi za DVD-Audio, neke LPCM DVD audio zapise, BD-ROM (Blu-ray Disc) audio zapise i HD-DVD (High Definition DVD) audio zapise
3. broj bitova za uzorkovanje
Broj bitova uzorkovanja naziva se i veličina uzorkovanja ili broj bitova kvantizacije. To je parametar koji se koristi za mjerenje fluktuacije zvuka, odnosno razlučivosti zvučne kartice ili se može razumjeti kao razlučivost zvučne kartice koju obrađuje zvučna kartica. Što je vrijednost veća, razlučivost je veća i zvuk je realističniji snimljen i reproduciran. Bit zvučne kartice odnosi se na binarne znamenke digitalnog zvučnog signala koje zvučna kartica koristi prilikom prikupljanja i reprodukcije zvučnih datoteka. Bit zvučne kartice objektivno odražava točnost opisa digitalnog zvučnog signala ulaznog zvučnog signala. Uobičajene zvučne kartice uglavnom su 8-bitne i 16-bitne. Danas su svi glavni proizvodi na tržištu 16-bitne i veće zvučne kartice.
Zapisuje se amplituda svakog uzorkovanog podatka, a točnost uzorkovanja ovisi o broju bitova uzorkovanja:
1 bajt (odnosno 8-bitni) može zabilježiti samo 256 brojeva, odnosno amplituda se može podijeliti samo na 256 razina;
2 bajta (to jest 16 bita) mogu biti manje od 65536, što je već CD standard;
4 bajta (odnosno 32-bitna) mogu podijeliti amplitudu na 4294967296 razina, što je stvarno nepotrebno.
4. broj kanala
To je broj zvučnih kanala. Uobičajeni mono i stereo (dvokanalni) sada su se razvili u četiri zvuka (četverokanalni) i 5.1 kanala.
(1) Jednostruka cesta
Mono je relativno primitivan oblik reprodukcije zvuka, a rane zvučne kartice koristile su ga češće. Mono zvuk može se zvučati samo jednim zvučnikom, a neki se također obrađuju u dva zvučnika za izlaz istog zvučnog kanala. Kada se monofonske informacije reproduciraju kroz dva zvučnika, jasno možemo osjetiti da zvuk dolazi iz dva zvučnika. Nemoguće je odrediti točno mjesto izvora zvuka koji se na naše uši prenosi iz sredine zvučnika.
(2) Stereo
Binauralni kanali imaju dva zvučna kanala. Načelo je da kad ljudi čuju zvuk, mogu procijeniti točno mjesto izvora zvuka na temelju fazne razlike između lijevog i desnog uha. Zvuk se tijekom postupka snimanja dodjeljuje na dva neovisna kanala kako bi se postigao dobar efekt lokalizacije zvuka. Ova je tehnika osobito korisna u cijenjenju glazbe. Slušatelj može jasno razlikovati smjer iz kojeg dolaze različiti instrumenti, što glazbu čini maštovitijom i bližim iskustvu na licu mjesta.
Dva su glasa trenutno najčešća upotreba. U karaokama je jedno za puštanje glazbe, a drugo za glas pjevača; u VCD-u, jedna je sinkronizacija na mandarinskom, a druga na kantonskom.
(3) Četverotonski surround
Četverokanalni surround definira četiri zvučne točke, prednju lijevu, prednju desnu, stražnju lijevu i stražnju desnu, a publika je okružena s ove četiri zvučne točke. Istodobno, također se preporučuje dodavanje subwoofera za poboljšanje obrade reprodukcije niskofrekventnih signala (to je razlog zašto su danas popularni 4.1-kanalni zvučnički sustavi). Što se tiče ukupnog učinka, četverokanalni sustav može slušateljima donijeti surround zvuk iz više različitih smjerova, može steći slušno iskustvo boravka u različitim okruženjima i pružiti korisnicima potpuno novo iskustvo. Danas je četverokanalna tehnologija široko integrirana u dizajn različitih zvučnih kartica srednje i visoke klase, postajući glavni trend budućeg razvoja.
(4) kanal
5.1 kanali su naširoko korišteni u raznim tradicionalnim i kućnim kinima. Neki od poznatijih formata kompresije zvučnog zapisa, poput Dolby AC-3 (Dolby Digital), DTS itd., Temelje se na 5.1 zvučnom sustavu. Kanal ".1" je posebno dizajnirani subwoofer kanal koji može proizvesti subwoofere u rasponu frekvencijskog odziva od 20 do 120 Hz. Zapravo, 5.1 zvučni sustav dolazi iz 4.1 surrounda, razlika je u tome što dodaje središnju jedinicu. Ova središnja jedinica odgovorna je za prijenos zvučnog signala ispod 80Hz, što je korisno za jačanje ljudskog glasa prilikom gledanja filma i koncentriranje dijaloga u sredini cijelog zvučnog polja kako bi se povećao ukupni efekt.
Trenutno su mnogi internetski playeri glazbe, poput QQ Music, osigurali 5.1-kanalnu glazbu za probno slušanje i preuzimanje.
5. okvir
Koncept audio okvira nije tako jasan kao video okviri. Gotovo svi formati video kodiranja mogu jednostavno zamisliti okvir kao kodiranu sliku. Međutim, audio okvir povezan je s formatom kodiranja, koji provodi svaki standard kodiranja. Jer ako je PCM (nekodirani audio podaci), uopće mu nije potreban koncept okvira i može se reproducirati prema brzini uzorkovanja i točnosti uzorkovanja. Na primjer, za dvostruki zvuk s brzinom uzorkovanja od 44.1 kHZ i točnošću uzorkovanja od 16 bita, možete izračunati da je brzina prijenosa 44100 * 16 * 2bps, a audio podaci u sekundi su fiksni 44100 * 16 * 2 / 8 bajtova.
Amr okvir je relativno jednostavan. Određuje da je svakih 20 ms zvuka kadar, a svaki okvir zvuka neovisan. Moguće je koristiti različite algoritme kodiranja i različite parametre kodiranja.
Mp3 okvir je malo složeniji i sadrži više informacija, poput brzine uzorkovanja, brzine prijenosa i raznih parametara.
6. ciklus
Broj okvira potrebnih za jednu obradu audio uređaja koristi se kao jedinica za pristup podacima i pohranu audio podataka audio uređajem.
7. isprepleteni način
Način pohrane digitalnih audio signala. Podaci se pohranjuju u kontinuirane okvire, odnosno prvo se snimaju uzorci lijevog i desnog kanala okvira 1, a zatim započinje snimanje okvira 2.
8. neisprepleteni način
Prvo snimite uzorke lijevog kanala svih okvira u razdoblju, a zatim snimite sve uzorke desnog kanala.
9. brzina prijenosa
Brzina prijenosa podataka naziva se i brzina prijenosa podataka, koja se odnosi na količinu podataka koju glazba reproducira u sekundi, a jedinica se izražava u bitovima, koji su binarni bitovi. bps je brzina prijenosa. b je bit (bit), s je drugo (drugo), p je svako (po), jedan bajt je ekvivalentan 8 binarnim bitovima. To će reći, veličina datoteke četverominutne pjesme od 4bps izračunava se ovako (128/128) * 8 * 4 = 60kB = 3840MB, 3.8B (Byte) = 1b (bit), općenito je mp8 koristan na oko 3 bitne brzine, također je velik oko 128-3 BM.
U računalnim aplikacijama najvišu razinu vjernosti ima PCM kodiranje, koje se široko koristi za pohranu materijala i uvažavanje glazbe. Koristi se na CD-ima, DVD-ima i našim uobičajenim WAV datotekama. Stoga je PCM konvencionalno postao kodiranje bez gubitaka, jer PCM predstavlja najbolju razinu vjernosti u digitalnom zvuku. To ne znači da PCM može osigurati apsolutnu vjernost signala. PCM može postići samo najveći stupanj beskrajne blizine.
Izračunavanje brzine prijenosa PCM audio toka vrlo je jednostavan zadatak, vrijednost brzine uzorkovanja × vrijednost veličine uzorkovanja × broj kanala u sekundi. WAV datoteka s brzinom uzorkovanja od 44.1 KHz, veličinom uzorkovanja od 16 bita i dvokanalnim PCM kodiranjem, brzina prijenosa podataka iznosi 44.1 K × 16 × 2 = 1411.2 Kbps. Naš uobičajeni audio CD koristi PCM kodiranje, a kapacitet CD-a može sadržavati samo 72 minute glazbenih podataka.
Dvokanalni PCM kodirani audio signal zahtijeva 176.4 KB prostora u 1 sekundi i oko 10.34 M u 1 minuti. To je neprihvatljivo za većinu korisnika, posebno onih koji vole slušati glazbu na računalu. Zauzetost diska, postoje samo dvije metode, indeks smanjenja uzorka ili kompresija. Nije preporučljivo smanjivati indeks uzorkovanja, pa su stručnjaci razvili različite sheme kompresije. Najoriginalniji su DPCM, ADPCM, a najpoznatiji je MP3. Stoga je brzina koda nakon kompresije podataka mnogo niža od izvorne šifre.
