1. Garso įrašas
Nurodo garso bangas, kurių dažnis yra nuo 20 Hz iki 20 kHz, kurias girdi žmogaus ausys.
Jei prie kompiuterio pridedate atitinkamą garso plokštę, kurią dažnai vadiname garso kortele, galime įrašyti visus garsus, o garso akustines charakteristikas, pavyzdžiui, garso lygį, galima išsaugoti kaip failus kompiuterio standžiajame diske. Ir atvirkščiai, mes taip pat galime naudoti tam tikrą garso programą atkurdami išsaugotą garso failą, kad atkurtume anksčiau įrašytą garsą.
2. Mėginių ėmimo dažnis
Nurodo per sekundę gautų garso mėginių skaičių. Garsas iš tikrųjų yra tam tikra energijos banga, todėl jis taip pat turi dažnio ir amplitudės ypatybes. Dažnis atitinka laiko ašį, o amplitudė - lygio ašį. Banga yra be galo lygi, o stygą galima laikyti sudaryta iš daugybės taškų. Kadangi saugojimo vieta yra palyginti ribota, eilučių taškus reikia atrinkti skaitmeninio kodavimo proceso metu.
Mėginių ėmimo procesas yra tam tikro taško dažnio vertės išskyrimas. Akivaizdu, kad kuo daugiau taškų išgaunama per vieną sekundę, tuo daugiau informacijos gaunama apie dažnį. Norint atkurti bangos formą, kuo didesnis mėginių ėmimo dažnis, tuo geresnė garso kokybė. Kuo realesnis yra restauravimas, tačiau tuo pačiu metu jis užima daugiau išteklių. Dėl ribotos žmogaus ausies skiriamosios gebos negalima išskirti per didelio dažnio. Dažniausiai naudojamas 22050 mėginių ėmimo dažnis, 44100 jau yra CD garso kokybė, o mėginių ėmimas virš 48,000 96,000 ar 24 XNUMX nebėra prasmingas žmogaus ausiai. Tai panašu į XNUMX kadrus per sekundę filmuose. Jei jis yra stereofoninis, pavyzdys padvigubėja, o failas - beveik dvigubai.
Pagal „Nyquist“ atrankos teoriją, siekiant užtikrinti, kad garsas nebūtų iškraipytas, mėginių ėmimo dažnis turėtų būti maždaug 40 kHz. Mums nereikia žinoti, kaip atsirado ši teorema. Turime tik žinoti, kad ši teorema mums sako: jei norime tiksliai įrašyti signalą, mūsų mėginių ėmimo dažnis turi būti didesnis arba lygus dvigubai didesniam nei garso signalo dažniui. Atminkite, kad tai maksimalus dažnis. .
Skaitmeninio garso srityje dažniausiai naudojami atrankos dažniai:
8000 Hz - telefono naudojamas mėginių ėmimo dažnis, kurio pakanka žmogaus kalbai
11025 Hz - telefono naudojamas mėginių ėmimo dažnis
22050 Hz imties dažnis, naudojamas radijo transliacijai
32000 Hz imties dažnis, kurį naudoja „miniDV“ skaitmeninė vaizdo kamera, DAT (LP režimas)
44100 Hz garso įrašo kompaktinis diskas, taip pat dažnai naudojamas MPEG-1 garso (VCD, SVCD, MP3) imties dažniui
47250 Hz imties dažnis, kurį naudoja komerciniai PCM įrašymo įrenginiai
48000 Hz skaitmeninio garso, naudojamo miniDV, skaitmeninei televizijai, DVD, DAT, filmams ir profesionaliam garsui, imties dažnis
50000 Hz imties dažnis, kurį naudoja komerciniai skaitmeniniai įrašymo įrenginiai
96000 Hz arba 192000 Hz - DVD-Audio, kai kurių LPCM DVD garso takelių, BD-ROM (Blu-ray Disc) ir HD-DVD (High Definition DVD) garso takelių mėginių ėmimo dažnis.
3. mėginių ėmimo bitų skaičius
Imties bitų skaičius taip pat vadinamas imties dydžiu arba kvantavimo bitų skaičiumi. Tai parametras, naudojamas matuoti garso svyravimus, tai yra garso plokštės skiriamąją gebą, arba gali būti suprantamas kaip garso plokštės, kurią apdorojo garso plokštė, skiriamoji geba. Kuo didesnė vertė, tuo didesnė skiriamoji geba ir realesnis įrašytas ir atkuriamas garsas. Garso plokštės bitai reiškia skaitmeninius garso signalo, naudojamo garso plokštėje, skaitmeninius skaitmenis, renkant ir leidžiant garso failus. Garso plokštės dalis objektyviai atspindi skaitmeninio garso signalo įvesties garso signalo aprašymo tikslumą. Dažniausiai naudojamos 8 ir 16 bitų garso plokštės. Šiais laikais visi rinkoje esantys pagrindiniai produktai yra 16 bitų ir aukštesnės garso plokštės.
Kiekvieno atrinktų duomenų amplitudė yra užregistruojama, o mėginių ėmimo tikslumas priklauso nuo mėginių ėmimo bitų skaičiaus:
1 baitas (tai yra 8 bitų) gali įrašyti tik 256 skaičius, tai yra, amplitudę galima padalyti tik į 256 lygius;
2 baitai (tai yra 16 bitų) gali būti mažesni nei 65536, o tai jau yra CD standartas;
4 baitai (tai yra 32 bitų) gali padalyti amplitudę į 4294967296 lygius, o tai tikrai nėra būtina.
4. kanalų skaičius
Tai yra garso kanalų skaičius. Dabar sukurtas paprastas monofoninis ir stereofoninis (dviejų kanalų) keturių garsų erdvinis (keturių kanalų) ir 5.1 kanalų.
(1) Vienas kelias
„Mono“ yra gana primityvi garso atkūrimo forma, o ankstyvosios garso plokštės ją naudojo dažniau. Monofoninį garsą galima skambinti tik naudojant vieną garsiakalbį, o kai kurie iš jų taip pat apdorojami dviem garsiakalbiais, kad būtų išvestas tas pats garso kanalas. Kai monofoninė informacija atkuriama per du garsiakalbius, galime aiškiai pajusti, kad garsas sklinda iš dviejų garsiakalbių. Neįmanoma nustatyti konkrečios garso šaltinio vietos, kuri perduodama mūsų ausims iš garsiakalbio vidurio.
(2) Stereo
Binauraliniai kanalai turi du garso kanalus. Principas yra tas, kad žmonės, išgirdę garsą, gali spręsti apie konkrečią garso šaltinio vietą pagal fazių skirtumą tarp kairės ir dešinės ausų. Įrašymo metu garsas paskirstomas dviem nepriklausomiems kanalams, kad būtų pasiektas geras garso lokalizacijos efektas. Ši technika ypač naudinga vertinant muziką. Klausytojas gali aiškiai atskirti kryptį, iš kurios sklinda įvairūs instrumentai, o tai daro muziką vaizduotę labiau priartinančia prie patirties vietoje.
Šiuo metu dažniausiai naudojami du balsai. Karaokėje vienas skirtas muzikai groti, kitas - dainininko balsui; VCD, vienas yra dubliavimas mandarinų kalba, kitas - dubliavimasis kantoniečių kalba.
(3) Keturių tonų erdvinis garsas
Keturių kanalų erdvinis garsas apibrėžia keturis garso taškus: priekinį kairįjį, priekinį dešinįjį, galinį kairįjį ir galinį dešinįjį, o auditoriją supa šie keturi garso taškai. Tuo pačiu metu taip pat rekomenduojama pridėti žemų dažnių garsiakalbį, kad būtų galima pagerinti žemų dažnių signalų atkūrimą (tai yra priežastis, kodėl 4.1 kanalo garsiakalbių sistemos yra populiarios šiandien). Kalbant apie bendrą efektą, keturių kanalų sistema gali suteikti klausytojams erdvinį garsą iš kelių skirtingų krypčių, gali įgyti klausos patirties būnant įvairiose aplinkose ir suteikti vartotojams visiškai naują patirtį. Šiais laikais keturių kanalų technologija buvo plačiai integruota į įvairių vidutinio ir aukštojo lygio garso plokščių dizainą, tapus pagrindine ateities plėtros tendencija.
(4) kanalas
5.1 kanalai buvo plačiai naudojami įvairiuose tradiciniuose teatruose ir namų kino teatruose. Kai kurie labiau žinomi garso įrašymo glaudinimo formatai, tokie kaip „Dolby AC-3“ („Dolby Digital“), DTS ir kt., Yra pagrįsti 5.1 garso sistema. ".1" kanalas yra specialiai suprojektuotas žemų dažnių garsiakalbių kanalas, galintis gaminti žemų dažnių garsiakalbius, kurių dažnio atsako diapazonas yra nuo 20 iki 120 Hz. Tiesą sakant, 5.1 garso sistema yra iš 4.1 erdvinio, skirtumas yra tas, kad ji prideda centrinį įrenginį. Šis centrinis blokas yra atsakingas už garso signalo, neviršijančio 80Hz, perdavimą, o tai naudinga stiprinant žmogaus balsą žiūrint filmą ir sutelkiant dialogą viso garso lauko viduryje, siekiant padidinti bendrą efektą.
Šiuo metu daugelis internetinių muzikos grotuvų, pavyzdžiui, „QQ Music“, teikia 5.1 kanalų muziką bandomajam klausymui ir atsisiuntimui.
5. rėmas
Garso rėmelių sąvoka nėra tokia aiški kaip vaizdo rėmeliai. Beveik visi vaizdo įrašų kodavimo formatai gali tiesiog galvoti apie rėmelį kaip užkoduotą vaizdą. Tačiau garso rėmas yra susijęs su kodavimo formatu, kurį įgyvendina kiekvienas kodavimo standartas. Nes jei tai yra PCM (nekoduoti garso duomenys), jam visiškai nereikia kadrų koncepcijos, ir jį galima atkurti pagal imties dažnį ir imties tikslumą. Pvz., Jei naudojate dvigubą garsą, kurio imties dažnis yra 44.1 kHz ir 16 bitų imties tikslumas, galite apskaičiuoti, kad duomenų perdavimo sparta yra 44100 * 16 * 2bps, o garso duomenys per sekundę yra fiksuoti 44100 * 16 * 2 / 8 baitai.
Amr rėmas yra gana paprastas. Jame nustatyta, kad kas 20ms garso yra kadras, o kiekvienas garso kadras yra nepriklausomas. Galima naudoti skirtingus kodavimo algoritmus ir skirtingus kodavimo parametrus.
„MP3“ rėmelis yra šiek tiek sudėtingesnis ir jame yra daugiau informacijos, pvz., Imties dažnis, bitų dažnis ir įvairūs parametrai.
6. ciklas
Kadrų skaičius, reikalingas vienam apdorojimui garso įrenginyje, naudojamas kaip vienetas prieigai prie duomenų ir garso įrenginio saugojimui.
7. persipynęs režimas
Skaitmeninių garso signalų saugojimo būdas. Duomenys yra saugomi nepertraukiamuose kadruose, tai yra, pirmiausia įrašomi kairio kanalo ir 1 kadro dešiniojo kanalo pavyzdžiai, o tada pradedami įrašyti 2 kadrai.
8. be persipynimo režimas
Pirmiausia įrašykite visų kadrų kairiojo kanalo pavyzdžius per tam tikrą laikotarpį, tada įrašykite visus dešiniojo kanalo pavyzdžius.
9. bitų sparta
Bito sparta taip pat vadinama bitų sparta, kuri reiškia muzikos per sekundę grojamų duomenų kiekį, o vienetas išreiškiamas bitais, kurie yra dvejetainiai bitai. bps yra bitų sparta. b yra bitai (bitai), s yra antras (antras), p yra kiekvienas (už), vienas baitas yra lygiavertis 8 dvejetainiams bitams. Tai reiškia, kad 4 minučių trukmės 128 bps dainos failo dydis apskaičiuojamas taip (128/8) * 4 * 60 = 3840kB = 3.8MB, 1B (baitas) = 8b (bitai), paprastai mp3 yra naudingas maždaug 128 bitų sparta. Tai taip pat apie 3-4 BM dydžio.
Kompiuterinėse programose aukščiausias tikslumo lygis yra PCM kodavimas, kuris plačiai naudojamas medžiagos saugojimui ir muzikos vertinimui. Jis naudojamas kompaktiniuose diskuose, DVD diskuose ir mūsų bendruose WAV failuose. Todėl PCM tapo įprastu kodavimu be nuostolių, nes PCM rodo geriausią skaitmeninio garso ištikimybės lygį. Tai nereiškia, kad PCM gali užtikrinti absoliutų signalo tikslumą. PCM gali pasiekti tik didžiausią begalinio artumo laipsnį.
Apskaičiuoti PCM garso srauto bitų greitį yra labai lengva užduotis: mėginių ėmimo dažnio vertė × imties dydžio vertė × kanalo numeris bps. WAV failas, kurio imties dažnis yra 44.1 KHz, imties dydis - 16 bitų, ir dviejų kanalų PCM kodavimas, jo duomenų perdavimo greitis yra 44.1 K × 16 × 2 = 1411.2 Kbps. Mūsų bendrame garso kompaktiniame diske naudojama PCM koduotė, o kompaktiniame diske telpa tik 72 minutės muzikos informacijos.
Dviejų kanalų PCM užkoduotam garso signalui reikia 176.4 KB vietos per 1 sekundę ir maždaug 10.34 MB per 1 minutę. Tai nepriimtina daugumai vartotojų, ypač tiems, kurie mėgsta klausytis muzikos kompiuteryje. Disko užimtumas, yra tik du metodai: imčių indeksas arba suspaudimas. Nepatartina mažinti imties indekso, todėl ekspertai sukūrė įvairias glaudinimo schemas. Originaliausi yra DPCM, ADPCM, o garsiausias yra MP3. Todėl kodo sparta po duomenų suglaudinimo yra daug mažesnė nei pradinio kodo.
