Адекватное аудио

Казарян Гнел (herodot@land.ru)

Спецвыпуск: Хакер, номер #054, стр. 054-080-2

Таким образом, оцифровка сигнала включает в себя два процесса: дискретизацию и квантизацию (то есть размещение по временным точкам).

Процесс дискретизации - это процесс получения значений величин преобразуемого сигнала в определенные промежутки времени. Итого, оцифровка – это фиксация амплитуды сигнала через определенные промежутки времени и запись полученных значений амплитуды в виде округленных цифровых значений. Поскольку значения амплитуды являются непрерывной величиной, невозможно записать конечным числом точное значение амплитуды сигнала, именно поэтому требуется округление. Записанные значения амплитуды сигнала называются отсчетами. Чем чаще мы будем делать замеры амплитуды (чем выше частота дискретизации) и чем меньше мы будем округлять полученные значения (чем больше уровней квантования), тем более точное представление сигнала в цифровой форме мы получим. Оцифрованный сигнал в виде набора последовательных значений амплитуды можно сохранить.

Оцифровка. Практика

Первое, что нужно иметь в виду при оцифровке аудио, - это тот факт, что память и свободное пространство на жестком диске компьютера не бесконечны, тем более что большую часть пространства будет занимать видеофайл. Поэтому каждый раз при оцифровке необходимо находить какой-то компромисс между качеством (прямо зависит от использованных при оцифровке параметров) и объемом, занимаемым оцифрованным сигналом. Частота дискретизации устанавливает верхнюю границу частот оцифрованного сигнала, а именно, максимальная частота спектральных составляющих равна половине частоты дискретизации сигнала. Другими словами, чтобы получить полную информацию о звуке в частотной полосе до 22050 Гц, необходима дискретизация с частотой не менее 44,1 кГц.

Существуют и другие проблемы, связанные с оцифровкой звука. Не сильно углубляясь в подробности, отмечу, что в "цифровом звуке" из-за дискретности оригинального сигнала появляются различные шумы и искажения. Поясню, что я подразумеваю под словом "шумы": когда звук будет преобразован обратно из цифрового вида в аналоговый, в звучании появятся упомянутые частоты и шумы. Ты спросишь: "Если звук уже оцифрован, зачем преобразовывать его в аналог?" Ответ прост: чтобы прослушать записанный материал, нужен ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь), иначе, то есть если подключить усилитель или наушники в цифровой выход аудиосистемы, в лучшем случае наше ухо услышит вызывающий ностальгию по модемным временам шум – писк и треск :).