Основни понятия за мултимедийния обект звук

- Секция Мултимедия

 1. Физическа същност на звука
 

    Звукът представлява физическо явление, протичащо при сблъсъка на два и повече обекта. В резултат се отделя вълна енергия, предизвикваща промяна в налягането на околния въздух. Тези промени се възприемат от човека и се интерпретират като звук. Звуковите вълни се разпространяват от източника във всички направления.
    При запис на звук с помощта на микрофон, промените във въздушното налягане предизвикват преместване на диафрагмата на микрофона. С помощта на преобразувател, това преместване се представя като промени в напрежение, което лесно може да бъде отчетено. Същият принцип, само че в обратна посока се използва за възпроизвеждане на звук от звуковите карти. При тях промените в напрежението се усилват и карат мембраните на тонколоните да вибрират.
Вибрациите предизвикват промени във въздушното налягане, което след това се интерпретира като звук.
 
2. Дискретизация на звука
 
    Всяка звукова вълна, дори с най-сложна форма може да бъде представена като спектър на влизащите й в състава честоти. Честотните съставляващи на спектъра представляват синусоидални колебания със собствена амплитуда и честота. Генерирането на различни синусоидални колебания и смесването им води до получаване на различни звуци. Звуците, които ни заобикалят са непрекъснати и в аналогов вид. Съвременните компютри са цифрови и работят с цифрови данни. Ето защо запазването на звук в компютрите налага дискретизация на аналогов сигнал.
    Дискретизираният звук е начин за представяне на електрически сигнал посредством дискретните числени стойности на неговата амплитуда. Той включва в себе си два процеса: дискретизация и квантуване. Най-често тези процеси се извършват с помощта на аналогово-цифров преобразувател (АЦП) на звуковата карта.
    Дискретизация. Дискретизацията представлява процес на получаване на значението на величината на преобразувания сигнал за определен интервал от време (фиг. 1.).



    Фиг. 1. Дискретизиране на аналогов сигнал


    Човек е способен да различава честоти в диапазона 20 Hz - 20 kHz. От теоремата на Шенон-Котелников е известно, че за вярно представяне на аналогов сигнал честотата на дискретизация трябва да бъде двукратно по-висока от най- високата честота в спектъра на сигнала. Следователно, за да се направи приближение на звуков сигнал с честотна лента 20 000 Hz, ще е необходима честота на дискретизация 40 kHz или време на дискретно представяне 1/40 000 s.

 

   Фиг. 2. Квантуване на аналогов сигнал
 
   Квантуване.

     Квантуването представлява процес на замяна на реалните значения на сигнала с приближения с определена точност (фиг.2.). При квантуването се извършва сравняване на стойността на амплитудата със съществуващи значения (при 16-битов аналогово-цифров преобразувател имаме 65356 стойности за амплитудата), приравняването й към най-близката стойност и запазването й за дадения времеви интервал.

 

 






Коментирай свободно: