Кодирование звуковой информации

Приёмы и методы работы со звуковой информацией в вычислительной техники появились значительно позже. К тому же в отличие от числовых, текстовых и графических данных у звукозаписей не было столь же длительной и проверенной истории кодирования. В итоге методы кодирования звуковой информации далеки от стандартизации. Множество отдельных компаний разработали свои корпоративные стандарты, но если говорить обобщенно, то можно выделить два основных направления.

Метод FM (Frequency Modulation) основан на том, что любой сложный звук можно разбить на последовательность простейших гармонических сигналов разных частот, каждый из которых представляет правильную синусоиду, а следовательно, может быть описан числовыми параметрами, то есть кодом. В природе звуковые сигналы имеют непрерывный спектр, то есть являются аналоговыми. Их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняют специальные устройства – аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Обратное преобразование для воспроизведения звука, закодированным двоичным кодом, выполняют цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). При таких преобразованиях неизбежны потери информации, связанные с методами кодирования, поэтому качество звукозаписи обычно получается не вполне удовлетворительным, соответствует качеству простейших музыкальных инструментов с окрасом, характерным для электронной музыки. В то же время, данный метод кодирования обеспечивает весьма компактный код, и поэтому нашёл применение ещё в те годы, когда ресурсы и средства вычислительной техники были недостаточны.

Метод таблично-волнового (Wave-Table) синтеза лучше соответствует современному уровню развития техники. Если говорить упрощенно, то можно сказать, что где-то в заранее подготовленных таблицах хранятся образцы звуков для множества различных электромузыкальных инструментов (хотя не только для них). В технике такие образцы называются сэмплами. Числовые коды выражают тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения, некоторые параметры его среды, в которой происходит звучание, а также прочие параметры, характеризующие особенности звука. Поскольку в качестве образцов используются «реальные» звуки, то качество звука, полученное в результате синтеза, получается очень высоким и приближается к качеству реальных музыкальных инструментов.