Обработка звука на ЭВМ. Аналоговый и цифровой сигналы. Характеристики оцифровки аналогового сигнала. Звуковая плата: состав, назначение и основные характеристики

Существуют две технологии записи и воспроизведения звука: аналоговая и цифровая. Известные всем бытовые магнитофоны и проигрыватели долгоиграющих пластинок ориентированы на аналоговую технологию. Запись и воспроизведение звука в компьютере и проигрывателях CD (лазерных дисках) основаны на цифровой технологии.

Звук - набор волн, вызванных колебанием физических устройств (струн, мембран). Для того чтобы ввести звук в компьютер, его надо преобразовать в цифровой вид. При преобразовании звука измеряется поступающий сигнал с регулярными интервалами и ему присваиваются цифровые значения 1 или 0. Частота измерений называется скоростью выборки.

 Для преобразования аналоговых данных в цифровые используется аналого-цифровой преобразователь АЦП (ADC    Analog-to-Digital Converter). Для воспроизведения звука необходим цифро-аналоговый преобразователь ЦАП (DAC -- Digital-to-Analog Converter). Звуковые данные могут храниться в файлах следующих форматов:

формат WAV -- звук, оцифрованный с помощью АЦП и

записанный в виде файла с расширением.wav;

формат MIDI (Music Instrument Digital Interface) — цифровой интерфейс музыкальных инструментов. В отличие от WAV-

файлов, которые хранят цифровое представление звуковых волн,

MIDI-файлы хранят только описание звука

Звуковые платы, поддерживающие MIDI-формат, имеют встроенные синтезаторы.

При преобразовании звука в цифровой вид измеряется поступающий сигнал с регулярными интервалами и присваивает цифровые значения уровню звука 1 или 0. Частота измерений называется скоростью выборки.

Звук в компьютер можно ввести с микрофона или с любого аудиоустройства, например с магнитофона.

История звукозаписи, особенно компьютерной, свидетельствует о многоплановости влияния процессов совершенствования аудиотехнологий на культуру общества и отдельного инди­вида.

Благодаря деятельности организацие Moving Picture Experts Group (MPEG) в 1992 г. появился стандарт MPEG-1, который определяет три уровня кодирования аудио.

MPEG-2 представляет собой стандарт кодирования мультимедиа. Технология MPEG Audio Layer III разработана в Германии Институтом Фраунгофера совместно с Эрлангенским уни­верситетом при поддержке фирмы Thomson в 1996 г. (215). Формат MPEG-3 разработан специально для сети Интернет.

В настоящее время идет доработка стандарта МР4 и ряда других форматов, обладающих еще более высокими показателями качества воспроизведения и записи звука.