Maqsad. Ovozli ma'lumotni konvertatsiya qilish jarayonini tushuning, tovushli ma'lumot hajmini hisoblash uchun zarur bo'lgan tushunchalarni o'zlashtiring. Mavzu bo'yicha muammolarni hal qilishni o'rganing.

Maqsad - motivatsiya. Yagona davlat imtihoniga tayyorgarlik.

Dars rejasi

1. Mavzu bo'yicha o'qituvchining izohlari bilan taqdimotni ko'ring. 1-ilova

Taqdimot materiali: audio axborotni kodlash.

90-yillarning boshidan shaxsiy kompyuterlar audio ma'lumotlar bilan ishlash imkoniyatiga ega bo'ldi. Ovoz kartasi, mikrofoni va karnaylari bo'lgan har bir kompyuter audio ma'lumotlarni yozib olishi, saqlashi va ijro etishi mumkin.

Ovoz to'lqinlarini kompyuter xotirasida ikkilik kodga aylantirish jarayoni:

Kompyuter xotirasida saqlangan audio ma'lumotlarni qayta ishlab chiqarish jarayoni:

Ovoz amplitudasi va chastotasi doimiy ravishda o'zgarib turadigan tovush to'lqinidir. Amplituda qanchalik katta bo'lsa, signalning chastotasi qanchalik baland bo'lsa, u shunchalik balandroq bo'ladi. Kompyuter dasturi endi uzluksiz ishlash imkonini beradi signal ikkilik shaklda ifodalanishi mumkin bo'lgan elektr impulslari ketma-ketligiga aylantiring. Uzluksiz audio signalni kodlash jarayonida u vaqt namunasi . Uzluksiz tovush to'lqini alohida kichik vaqtinchalik qismlarga bo'linadi va har bir bunday bo'lim uchun ma'lum bir amplituda qiymati o'rnatiladi.

Shunday qilib, signal amplitudasining vaqtga uzluksiz bog'liqligi A(t) tovush darajalarining diskret ketma-ketligi bilan almashtiriladi. Grafikda bu silliq egri chiziqni "qadamlar" ketma-ketligi bilan almashtirishga o'xshaydi.

yana). Ovoz balandligi darajalari mos ravishda mumkin bo'lgan holatlar to'plami sifatida ko'rib chiqilishi mumkin, kodlash jarayonida qanchalik ko'p ovoz balandligi ajratilsa, har bir darajaning qiymati shunchalik ko'p bo'ladi va ovoz yaxshi bo'ladi;

Audio adapter ( ovoz kartasi) - kompyuterga ulangan maxsus qurilma bo'lib, ovozni kiritishda tovush chastotasining elektr tebranishlarini raqamli ikkilik kodga aylantirish va ovozni o'ynatishda teskari aylantirish (raqamli koddan elektr tebranishlari) uchun mo'ljallangan.

Ovoz yozish paytida audio adapter ma'lum bir davr bilan amplitudani o'lchaydi elektr toki va olingan qiymatning ikkilik kodini registrga kiritadi. Keyin registrdan olingan kod kompyuterning operativ xotirasiga qayta yoziladi. Kompyuter ovozining sifati audio adapterning xususiyatlari bilan belgilanadi:

  • Namuna olish chastotasi
  • Bit chuqurligi (tovush chuqurligi).

Vaqt namuna olish tezligi

Bu 1 soniyada kirish signalining o'lchovlari soni. Chastota Gerts (Hz) da o'lchanadi. Bir soniyada bir o'lchov 1 Gts chastotaga to'g'ri keladi. 1 soniyada 1000 ta o'lchov - 1 kilogerts (kHz). Ovoz adapterlarining namuna olish tezligi:

11 kHz, 22 kHz, 44,1 kHz va boshqalar.

Registr kengligi (tovush chuqurligi) - audio adapter registridagi mumkin bo'lgan tovush darajalari sonini belgilaydigan bitlar soni.

Bit chuqurligi kirish signalini o'lchashning aniqligini aniqlaydi. Bit chuqurligi qanchalik katta bo'lsa, elektr signalining kattaligini raqamga va aksincha, har bir individual konvertatsiya qilishda xatolik shunchalik kichik bo'ladi. Agar bit chuqurligi 8 (16) bo'lsa, u holda kirish signalini o'lchashda 2 8 = 256 (2 16 = 65536) turli qiymatlarni olish mumkin. Shubhasiz, 16-bitli audio adapter tovushni 8-bitga qaraganda aniqroq kodlaydi va takrorlaydi. Zamonaviy ovoz kartalari 16 bitli audio kodlash chuqurligini ta'minlaydi. Turli xil signal darajalari sonini (ma'lum kodlash uchun holatlar) quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

N = 2 I = 2 16 = 65536, bu erda I - tovush chuqurligi.

Shunday qilib, zamonaviy ovoz kartalari 65536 signal darajasini kodlashni ta'minlay oladi. Har bir audio signal amplitudasi qiymatiga 16 bitli kod beriladi. Uzluksiz audio signalni ikkilik kodlashda u diskret signal darajalari ketma-ketligi bilan almashtiriladi. Kodlash sifati vaqt birligidagi signal darajasini o'lchash soniga bog'liq, ya'ni namuna olish stavkalari. 1 soniyada qanchalik ko'p o'lchovlar amalga oshirilsa (namuna olish chastotasi qanchalik baland bo'lsa, ikkilik kodlash protsedurasi shunchalik aniq bo'ladi.

Ovoz fayli - audio ma'lumotni raqamli ikkilik shaklda saqlaydigan fayl.

2. Axborotning o'lchov birliklarini takrorlang

1 bayt = 8 bit

1 KB = 2 10 bayt = 1024 bayt

1 MB = 2 10 KB = 1024 KB

1 GB = 2 10 MB = 1024 MB

1 TB = 2 10 GB = 1024 GB

1 PB = 2 10 TB = 1024 TB

3. Taqdimot yoki darslikni tomosha qilish orqali o‘rganilgan materialni mustahkamlash

4. Muammoni hal qilish

Taqdimotda yechimni ko'rsatadigan darslik.

Vazifa 1. Yuqori ovoz sifati (16 bit, 48 kHz) bilan 1 sekundlik tovush davomiyligi bilan stereo audio faylining ma'lumot hajmini aniqlang.

Vazifa (mustaqil ravishda). Taqdimotda yechimni ko'rsatadigan darslik.
22,05 kHz namuna olish chastotasi va 8 bit ruxsati bilan 10 soniya tovush davomiyligi bo'lgan raqamli audio faylning axborot hajmini aniqlang.

5. Konsolidatsiya. Uyda, keyingi darsda mustaqil ravishda masalalar yechish

Raqamli audio faylni saqlash uchun xotira hajmini aniqlang, uning o'ynash vaqti 44,1 kHz va 16 bitli ruxsatda namuna olish chastotasida ikki daqiqa.

Foydalanuvchi 2,6 MB xotira hajmiga ega. Ovoz davomiyligi 1 daqiqa bo'lgan raqamli audio faylni yozib olish kerak. Namuna olish chastotasi va bit chuqurligi qanday bo'lishi kerak?

Diskdagi bo'sh xotira hajmi 5,25 MB, ovoz kartasining bit chuqurligi 16. Namuna olish chastotasi 22,05 kHz bilan yozilgan raqamli audio faylning ovozi qancha davom etadi?

Raqamli audio faylni yozib olishning bir daqiqasi diskda 1,3 MB joy egallaydi, ovoz kartasining bit sig‘imi esa 8. Ovoz qanday tanlash tezligida yoziladi?

O'ynash vaqti 3 daqiqa bo'lgan yuqori sifatli raqamli audio faylni saqlash uchun qancha xotira kerak?

Raqamli audio faylda past sifatli audio yozuv mavjud (ovoz qorong'i va bo'g'iq). Agar fayl hajmi 650 KB bo'lsa, uning davomiyligi qancha?

Raqamli audio faylni yozishning ikki daqiqasi diskda 5,05 MB joy egallaydi. Namuna olish chastotasi - 22 050 Hz. Audio adapterning bit chuqurligi qancha?

Diskdagi bo'sh xotira miqdori 0,1 GB, ovoz kartasining bit chuqurligi 16. Namuna olish chastotasi 44,100 Gts bilan yozilgan raqamli audio faylning ovozi qancha davom etadi?

Javoblar

No 92. 124,8 soniya.

No 93. 22,05 kHz.

No 94. Yuqori ovoz sifatiga 44,1 kHz namuna olish chastotasi va 16 audio adapter bit chuqurligi bilan erishiladi. Kerakli xotira hajmi 15,1 MB.

№ 95. G'amgin va bo'g'iq tovush uchun quyidagi parametrlar xosdir: namuna olish chastotasi - 11 kHz, audio adapterning bit chuqurligi - 8. Ovoz davomiyligi 60,5 s.

№ 96. 16 bit.

No 97. 20,3 daqiqa.

Adabiyot

1. Darslik: Informatika, muammoli kitob-seminar, 1-tom, I.G.Semakin, E.K. Henner)

2. Pedagogik g'oyalar festivali "Ochiq dars" Ovoz. Ovozli ma'lumotni ikkilik kodlash. Supryagina Elena Aleksandrovna, informatika o'qituvchisi.

3. N. Ugrinovich. Kompyuter fanlari va axborot texnologiyalari. 10-11 sinflar. Moskva. binom. Bilimlar laboratoriyasi 2003.

Ovozli qurilmalar har bir shaxsiy kompyuterning ajralmas qismiga aylanib bormoqda. Raqobat orqali audio dasturiy ta'minot va apparat uchun universal, keng qo'llab-quvvatlanadigan standart ishlab chiqildi. Ovozli qurilmalar qimmat, ekzotik qo'shimchalardan deyarli har qanday tizim konfiguratsiyasining tanish qismiga aylandi.

IN zamonaviy kompyuterlar Uskuna audio yordami quyidagi shakllardan birida keladi:

  • PCI yoki ISA avtobus ulagichiga joylashtirilgan audio adapter;
  • Crystal, Analog Devices, Sigmatel, ESS va boshqalar tomonidan ishlab chiqarilgan tizim platasidagi mikrosxema;
  • Intel, SiS va VIA Technologies kompaniyalarining arzon kompyuterlar uchun moʻljallangan eng soʻnggi chipsetlarini oʻz ichiga olgan anakartning asosiy chipsetiga integratsiyalangan audio qurilmalar.

Asosiy audio qurilmadan tashqari, ko'plab qo'shimcha audio qurilmalar mavjud: dinamik tizimlar, mikrofon va boshqalar. Ushbu bobda kompyuter audio tizimining barcha komponentlarining funksionalligi va ishlash xususiyatlari ko'rib chiqiladi.

Birinchi ovoz kartalari 1980-yillarning oxirida paydo bo'lgan. AdLib, Roland va Creative Labs tomonidan ishlab chiqilgan va faqat o'yinlar uchun ishlatilgan. 1989 yilda Creative Labs Game Blaster stereo ovoz kartasini chiqardi; keyinchalik Sound Blaster Pro platasi paydo bo'ldi.

Kengashning barqaror ishlashi uchun ma'lum dasturiy ta'minot (MS DOS, Windows) va apparat resurslari (IRQ, DMA va I/U port manzillari) kerak edi.

Sound Blaster Pro tizimiga mos kelmaydigan ovoz kartalaridan foydalanishda yuzaga keladigan muammolar tufayli 1995 yil dekabr oyida yangi ishlanma paydo bo'ldi. Microsoft- DirectX, bu apparat qurilmalari bilan to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sir qilish uchun dasturlashtiriladigan amaliy interfeyslar seriyasi (Application Program Interfaces - API).

Bugungi kunda deyarli har bir kompyuter u yoki bu turdagi ovoz adapteri va CD-ROM yoki bilan jihozlangan

CD-ROMga mos drayv. Kompyuterlar tasnifini belgilovchi MPC-1-MRS-3 standartlari qabul qilingandan so'ng, ovoz kartasi va CD-ROMga mos keladigan haydovchi bilan jihozlangan tizimlar multimedia kompyuterlari (Multimedia PC) deb atala boshlandi. Birinchi MRS-1 standarti 1990 yilda joriy qilingan; 1995 yil iyun oyida uni almashtirgan MRS-3 standarti quyidagilarni aniqladi minimal talablar apparat va dasturiy ta'minotga:

  • protsessor - Pentium, 75 MGts;
  • RAM - 8 MB;
  • qattiq disk- 540 MB;
  • CD-ROM drayveri - to'rt bosqichli (4x);
  • VGA o'lchamlari - 640 x 480;
  • rang chuqurligi - 65 536 rang (16 bitli rang);
  • minimal operatsion tizim - Windows 3.1.

1996 yildan keyin qurilgan har qanday kompyuterlar o'z ichiga oladi

Ovoz adapteri va CD-ROM-ga mos disk MPC-3 standarti talablariga to'liq javob beradi.

Hozirgi vaqtda kompyuterning multimedia sinfiga tegishli bo'lish mezonlari ushbu sohadagi texnik yutuqlar tufayli biroz o'zgargan:

  • protsessor - Pentium III, Celeron, Athlon, Duron yoki boshqa Pentium sinfidagi protsessor, 600 MGts;
  • Operativ xotira - 64 MB;
  • qattiq disk - 3,2 GB;
  • floppi - 1,44 MB (3,5" yuqori zichlikdagi disk);
  • CD-ROM drayveri - 24-tezlikda (24x);
  • audio chastotasi namuna olish - 16-bit;
  • VGA o'lchamlari - 1024 x 768;
  • rang chuqurligi - 16,8 million rang (24-bit rang);
  • kiritish/chiqarish qurilmalari - parallel, ketma-ket, MIDI, o'yin porti;
  • Minimal operatsion tizim Windows 98 yoki Windows Me hisoblanadi.

Dinamiklar yoki minigarnituralar texnik jihatdan MPC spetsifikatsiyasining yoki yuqoridagi ro'yxatning bir qismi bo'lmasa-da, ular ovozni qayta ishlab chiqarish uchun talab qilinadi. Bundan tashqari, ovoz yozish yoki kompyuter bilan gaplashish uchun ishlatiladigan ovozli ma'lumotlarni kiritish uchun mikrofon talab qilinadi. Ovoz adapteri bilan jihozlangan tizimlar odatda arzon passiv yoki faol dinamiklarni ham o'z ichiga oladi (qayta ishlab chiqarilgan tovushning kerakli sifat va chastota xususiyatlarini ta'minlaydigan minigarnituralar bilan almashtirilishi mumkin).

Dinamiklar va mikrofon bilan jihozlangan multimediyali kompyuter bir qator imkoniyatlarga ega va quyidagilarni ta'minlaydi:

  • ko'ngilochar (o'yin) dasturlariga stereo tovush qo'shish;
  • samaradorlikni oshirdi ta'lim dasturlari(kichik bolalar uchun);
  • demo va o'quv qo'llanmalariga ovoz effektlarini qo'shish;
  • apparat va yordamida musiqa yaratish dasturiy ta'minot MIDI;
  • fayllarga audio sharhlar qo'shish;
  • audio tarmoq konferentsiyalarini amalga oshirish;
  • operatsion tizim hodisalariga ovoz effektlarini qo'shish;
  • matnni audio takrorlash;
  • audio kompakt disklarni tinglash;
  • .mp3 formatidagi fayllarni ijro etish;
  • videokliplarni ijro etish;
  • DVD filmlarini tinglash;
  • ovozli boshqaruvni qo'llab-quvvatlash.

Audio tizim komponentlari. Ovoz tizimini tanlashda siz uning tarkibiy qismlarining parametrlarini hisobga olishingiz kerak.

Ovoz kartasi ulagichlari. Aksariyat ovoz kartalarida bir xil miniatyura (1/8") ulagichlar mavjud bo'lib, ular kartadan dinamiklar, minigarnituralar va stereo kirishlarga signal yuboradi; shunga o'xshash ulagichlar mikrofon, CD pleer va magnitafonni ulaydi. 5.4-rasmda to'rt turdagi ulagichlar ko'rsatilgan. , hech bo'lmaganda, ovoz kartasiga o'rnatilishi kerak.

Guruch. 5.4.

Biz eng keng tarqalgan ulagichlarni sanab o'tamiz:

  • plataning chiziqli chiqishi. Ushbu ulagichdan signal yuboriladi tashqi qurilmalar- dinamik tizimlar, minigarnituralar yoki stereo kuchaytirgichning kirishiga, uning yordamida signal kerakli darajaga ko'tariladi;
  • doskaning chiziqli kiritilishi. Ovozni tashqi audio tizimdan qattiq diskka aralashtirish yoki yozishda foydalaniladi;
  • uchun ulagich dinamik tizimi va naushniklar. Barcha kengashlarda mavjud emas. Karnaylarga signallar stereo kuchaytirgichning kirishi bilan bir xil ulagichdan (chiziq chiqishi) beriladi;
  • mikrofon kiritish yoki mono kirish. Mikrofonni ulash uchun ishlatiladi. Mikrofon yozish monofonikdir. Kirish signali darajasi doimiy va konvertatsiya qilish uchun maqbul darajada saqlanadi. Yozish uchun 600 Ohm dan 10 kOm gacha bo'lgan yuk empedansi uchun mo'ljallangan elektrodinamik yoki kondensator mikrofonidan foydalanish yaxshidir. Ba'zi arzon ovoz kartalari mikrofonni chiziqli kirishga ulaydi;
  • joystick ulagichi (MIDI port). Bu 15 pinli D shaklidagi ulagichdir. Uning ikkita pinidan klaviatura sintezatori kabi MIDI qurilmasini boshqarish uchun foydalanish mumkin. Bunday holda siz Y shaklidagi kabelni sotib olishingiz kerak;
  • MIDI ulagichi. Joystik portiga kiritilgan, MIDI qurilmalarini ulash uchun ishlatiladigan ikkita dumaloq 5 pinli DIN ulagichlari, shuningdek joystik ulagichi mavjud;
  • ichki kontaktli ulagich - ichki CD-ROM diskiga ulanish uchun maxsus ulagich. Ovoz kartangizga ulangan karnaylar orqali CD lardan audio tinglash imkonini beradi. Ushbu ulagich CD-ROM kontrollerini ovoz kartasiga ulash uchun ulagichdan farq qiladi, chunki u kompyuter avtobusiga ma'lumotlarni uzatmaydi.

Qo'shimcha ulagichlar. Ko'pgina zamonaviy ovoz adapterlarini qo'llab-quvvatlaydi DVD tinglash, ovozni qayta ishlash va boshqalar, va shuning uchun bir nechta qo'shimcha ulagichlarga ega, ularning xususiyatlari quyida keltirilgan:

  • MIDI kirish va chiqish. O'yin porti bilan birlashtirilmagan ushbu ulagich bir vaqtning o'zida joystik va tashqi MIDI qurilmalaridan foydalanishga imkon beradi;
  • SPDIF kirish va chiqish (Sony/Philips Digital Interface - SP/DIF). Ulagich raqamli audio signallarni analogga aylantirmasdan qurilmalar o'rtasida uzatish uchun ishlatiladi. SPDIF interfeysi ba'zan Dolby Digital deb ataladi;
  • CD SPDIF. Ulagich CD-ROM drayverini SPDIF interfeysi yordamida ovoz kartasiga ulash uchun mo'ljallangan;
  • TAD kiritish. Telefonga javob berish moslamasini qo'llab-quvvatlaydigan modemlarni ovoz kartasiga ulash uchun ulagich;
  • raqamli chiqish DIN. Ulagich ko'p kanalli raqamli dinamik tizimlarini ulash uchun mo'ljallangan;
  • Aichga kirish. Ovoz kartasiga boshqa signal manbalaridan, masalan, televizor tyuneridan ulanishni ta'minlaydi;
  • I2S kirish. Raqamli chiqishni ovoz kartasiga ulash imkonini beradi tashqi manbalar, masalan, DVD.

Qo'shimcha ulagichlar odatda to'g'ridan-to'g'ri ovoz kartasida joylashgan yoki tashqi blok yoki qo'shimcha kartaga ulangan. Masalan, Sound Blaster Live! Platinum 5.1 - bu ikki qismdan iborat qurilma. Ovoz adapterining o'zi PCI ulagichi orqali ulangan va qo'shimcha ulagichlar foydalanilmagan haydovchi uyasiga o'rnatilgan tashqi LiveDrive IR kommutatsiya blokiga ulangan.

Ovozni boshqarish. IN Ba'zi ovoz kartalari ovoz balandligini qo'lda boshqarishni ta'minlaydi; murakkabroq taxtalarda ovoz balandligini boshqarish o'ynash paytida to'g'ridan-to'g'ri tugmalar birikmalaridan foydalangan holda dasturiy ravishda amalga oshiriladi Windows tizimi yoki har qanday ilovada.

Sintezatorlar. Hozirgi vaqtda ishlab chiqarilgan barcha platalar stereofonik bo'lib, MIDI standartini qo'llab-quvvatlaydi.

Stereo ovoz kartalari bir vaqtning o'zida ikki xil manbadan bir nechta signallarni o'ynaydi (va yozib oladi). Adapterda qancha signal taqdim etilsa, tovush shunchalik tabiiy bo'ladi. Doskada joylashgan har bir sintezator chipi, ko'pincha Yamaha'dan, 11 (YM3812 yoki OPL2 chipi) yoki undan ko'p signallarni qabul qilish imkonini beradi. 20 dan ortiq signallarni simulyatsiya qilish uchun (YMF262 yoki OPL3 chipi) bir yoki ikkita chastota sintezatori chiplari o'rnatiladi.

Chastotali modulyatsiya chipi tomonidan ishlab chiqarilgan sintezlangan tovushlar o'rniga, to'lqinli ovoz kartalari ishlatiladi raqamli yozuvlar haqiqiy asboblar va ovoz effektlari. Misol uchun, bunday audio adapter truba ovozini o'ynaganda, truba ovozi unga taqlid emas, balki to'g'ridan-to'g'ri eshitiladi. Ushbu funktsiyani qo'llab-quvvatlagan birinchi ovoz kartalari adapterning xotira chiplarida saqlangan 1 MB gacha bo'lgan tovush qismlarini o'z ichiga olgan. Ammo yuqori tezlikda ishlaydigan PCI avtobusining paydo bo'lishi va hajmning oshishi natijasida Ram Kompyuterlarda, aksariyat ovoz kartalari hozirda dasturlashtiriladigan stol-to'lqin usulidan foydalanadi, bu sizga kompyuterning operativ xotirasiga har xil turdagi 2-8 MB qisqa tovush qismlarini yuklash imkonini beradi. musiqa asboblari.

Zamonaviyda kompyuter o'yinlari MIDI audio deyarli qo'llanilmaydi, ammo shunga qaramay, DirectX 8 ovoz kartasiga kiritilgan o'zgarishlar uni o'yin saundtreklari uchun mos variantga aylantiradi.

Ma'lumotlarni siqish. IN Ko'pgina platalarda ovoz sifati kompakt disklarni tanlash tezligiga mos keladi

44,1 kHz, hatto oddiy ovozni yozishda har bir daqiqada diskda taxminan 11 MB bo'sh joy sarflanadi. Audio fayllar hajmini kamaytirish uchun ko'plab platalar ma'lumotlarni siqishdan foydalanadi. Masalan, Sound Blaster ASP 16 platasi 2:1, 3:1 yoki 4:1 siqish nisbati bilan real vaqtda (to‘g‘ridan-to‘g‘ri yozib olish vaqtida) ovozni siqadi.

Ovozli signalni saqlash katta hajmdagi disk maydonini talab qilganligi sababli, u Adaptiv Differensial Pulse Code Modulation (ADPCM) usuli yordamida siqiladi, bu fayl hajmini taxminan 50% ga kamaytiradi. Biroq, ovoz sifati yomonlashadi.

Ko'p funktsiyali signal protsessorlari. Ko'pgina ovoz kartalari raqamli signal protsessorlaridan (DSP) foydalanadi. Ularga rahmat, taxtalar yanada "aqlli" bo'lib, bo'shashdi Markaziy protsessor kompyuterni real vaqtda signallarni yo'q qilish va ma'lumotlarni siqish kabi vaqt talab qiladigan vazifalarni bajarishdan.

Protsessorlar ko'plab universal ovoz kartalarida o'rnatiladi. Masalan, Sound Blaster Live-dagi EMU10K1 dasturlashtiriladigan raqamli signal protsessori! ma'lumotlarni siqib chiqaradi, matnni nutqqa o'zgartiradi va uch o'lchovli deb ataladigan tovushni sintez qiladi, ovozni aks ettirish va xor hamrohligi effektini yaratadi. Bunday protsessor bilan ovoz kartasi aylanadi ko'p funktsiyali qurilma. Masalan, IBM kompaniyasining WindSurfer aloqa platasida raqamli protsessor modem, faks mashinasi va raqamli javob berish mashinasi vazifasini bajaradi.

Ovoz kartasi uchun haydovchilar. Ko'pchilik taxtalar bilan birga keladi universal haydovchilar DOS va Windows ilovalari uchun. Windows 9x va Windows NT operatsion tizimlarida allaqachon mashhur ovoz kartalari uchun drayverlar mavjud; Boshqa platalar uchun drayverlarni alohida sotib olish mumkin.

DOS ilovalari odatda drayverlarning keng tanloviga ega emas, lekin kompyuter o'yinlari Sound Blaster Pro adapterlarini qo'llab-quvvatlaydi.

So'nggi paytlarda audio qurilmalarga bo'lgan talablar sezilarli darajada oshdi, bu esa o'z navbatida apparat quvvatining oshishiga olib keldi. Bugungi birlashtirilgan multimedia apparati to'liq mukammal emas. multimedia tizimi, quyidagi xususiyatlar bilan ajralib turadi:

  • kompyuter o'yinlarida real surround ovoz;
  • DVD filmlarda yuqori sifatli ovoz;
  • nutqni aniqlash va ovozni boshqarish;
  • MIDI, MP3, WAV va CD-Audio formatlarida audio fayllarni yaratish va yozish.

Yuqoridagi xususiyatlarga erishish uchun zarur bo'lgan qo'shimcha apparat va dasturiy ta'minot talablari Jadvalda keltirilgan. 5.3.

5.3-jadval. Ovoz adapterlarining qo'shimcha xususiyatlari va xususiyatlari

Maqsad

Majburiy

imkoniyatlar

Qo'shimcha apparat

Qo'shimcha dasturiy ta'minot

O'yin porti; uch o'lchovli ovoz; audio tezlashtirish

O'yin boshqaruvchisi; orqa dinamiklar

DVD filmlar

Dolby 5.1 dekodlash

Dolby 5.1 bilan mos audio adapterli dinamiklar

MPEG fayl dekodlash dasturi

Dasturiy ta'minotga mos audio adapter

Mikrofon

Matnlarni diktant qilish imkonini beruvchi dastur

MIDI fayllarni yaratish

MIDI kirishiga ega audio adapter

MIDI mos keladi

musiqiy

klaviatura

MIDI fayllar yaratish uchun dastur

MP3 fayllarni yaratish

Ovozli fayllarni raqamlashtirish

CD-R yoki CD-RW drayveri

MP3 fayllarni yaratish uchun dastur

WAV fayllarni yaratish

Mikrofon

Ovoz yozish dasturi

CDAudio fayllarini yaratish

Tashqi audio manba

WAV yoki MP3 fayllarni CD-Audio ga aylantirish uchun dastur

Ovoz kartalari uchun minimal talablar.

Oldingi Sound Blaster Pro ISA audio adapterini PCI ovoz kartasiga almashtirish tizim ish faoliyatini sezilarli darajada yaxshiladi, ammo ovoz kartalarining barcha imkoniyatlaridan foydalanish tavsiya etiladi, xususan:

  • Chipsetda amalga oshirilgan 3D audio qo'llab-quvvatlash. "3D tovush" iborasi ekranda sodir bo'layotgan narsaga mos keladigan tovushlar uzoqroq yoki yaqinroq, orqangizda yoki biror joyda yon tomonda eshitilishini anglatadi. Microsoft DirectX 8.0 interfeysi 3D audioni qo'llab-quvvatlashni o'z ichiga oladi, ammo buning uchun o'rnatilgan 3D audio qo'llab-quvvatlanadigan audio adapterdan foydalanish yaxshiroqdir;
  • Creative's EAX, Sensaura's 3D Positional Audio va hozirda ishlamay qolgan Aureal'ning A3D texnologiyasi kabi boshqa 3D audio API'lar bilan birga DirectX 8.0 dan foydalanish;
  • ZO-sonik tezlashuv. Ushbu xususiyatni qo'llab-quvvatlaydigan chipsetli ovoz kartalari protsessordan juda past foydalanishga ega, bu esa o'yin tezligining umumiy oshishiga olib keladi. Eng yaxshi natijalarga erishish uchun eng ko'p sonli 3D oqimlarni tezlashtirishni qo'llab-quvvatlaydigan chipsetlardan foydalaning; aks holda, markaziy protsessor tomonidan 3D audioni qayta ishlash qiyin bo'ladi, bu oxir-oqibat o'yin tezligiga ta'sir qiladi;
  • o'yin portlarini qo'llab-quvvatlaydi o'yin boshqaruvchilari kuch bilan qayta aloqa bilan.

Bugungi kunda ushbu xususiyatlardan kamida ikkitasini qo'llab-quvvatlaydigan ko'plab o'rta diapazonli ovoz kartalari mavjud. Shu bilan birga, audioadapterlarning chakana narxi 50-100 dollardan oshmaydi, turli ishlab chiqaruvchilar tomonidan taqdim etilgan yangi 3D audio chipsetlari 3D kompyuter o'yinlari muxlislariga o'z xohishlariga ko'ra tizimni yangilash imkonini beradi.

Kompyuter ekranida DVD formatida filmlar. Kompyuteringizda DVD filmlarni tomosha qilish uchun sizga quyidagi komponentlar kerak bo'ladi:

  • Dolby Digital 5.1 chiqishini qo'llab-quvvatlaydigan raqamli diskni o'ynatish dasturi. Eng maqbul variantlardan biri PowerDVD dasturidir;
  • Dolby Digital kiritishni qo'llab-quvvatlaydigan audio adapter DVD drayveri va Dolby Digital 5.1 mos keluvchi audio apparat qurilmalariga ma'lumotlarni chiqaradi. Tegishli apparat mavjud bo'lmasa, Dolby 5.1 kirish to'rt karnayli ishlash uchun sozlangan; bundan tashqari, siz to'rt karnayli dinamik tizimlar uchun mo'ljallangan S/PDIF ACS (Dolby Surround) kiritishni qo'shishingiz mumkin;
  • Dolby Digital 5.1 mos keluvchi va dinamiklar. Aksariyat yuqori darajadagi Dolby Digital 5.1 ovoz kartalari maxsus analog kirish qabul qiluvchisi bilan birlashtirilgan, ammo Creative Labs Sound Blaster Live kabi boshqalar! Platinum shuningdek, plataga qo'shimcha Digital DIN ulagichini qo'shish orqali raqamli kirishga ega dinamiklarni qo'llab-quvvatlaydi.

Nutqni aniqlash. Nutqni aniqlash texnologiyasi hali mukammal emas, ammo bugungi kunda kompyuterga ovozli buyruqlar berish, qo'ng'iroq qilish imkonini beruvchi dasturlar mavjud. talab qilinadigan ilovalar, fayllarni oching va kerak dialog oynalari va hatto unga ilgari terilishi kerak bo'lgan matnlarni aytib bering.

Oddiy foydalanuvchi uchun bu turdagi dastur foydasiz. Shunday qilib, Compaq bir muncha vaqt kompyuterlarni mikrofon va dastur bilan ta'minladi ovozli boshqaruv, va dastur juda arzon edi. Ofisda ko‘plab foydalanuvchilarning kompyuterlar bilan gaplashayotganini kuzatish, albatta, qiziqarli edi, lekin unumdorlik aslida oshmadi va foydalanuvchilar dasturiy ta’minot bilan tajriba o‘tkazishga majbur bo‘lgani uchun ko‘p vaqt behuda ketdi, ofis ham juda shovqinli bo‘lib qoldi.

Biroq, bu turdagi dasturiy ta'minot nogiron foydalanuvchilar uchun ma'lum darajada qiziqish uyg'otishi mumkin, shuning uchun nutqni aniqlash texnologiyasi doimo rivojlanib bormoqda.

Yuqorida aytib o'tilganidek, nutqni matnga aylantirish imkonini beruvchi nutqni aniqlash dasturining yana bir turi mavjud. Bu, birinchi navbatda, turli odamlar o'rtasidagi nutq shakllarining farqlari bilan bog'liq bo'lgan g'ayrioddiy qiyin vazifadir, shuning uchun deyarli barcha dasturiy ta'minot, shu jumladan ba'zi ovozli buyruq ilovalari, foydalanuvchi ovozini tanib olish texnologiyasini "o'rgatish" bosqichini o'z ichiga oladi. Bunday trening jarayonida foydalanuvchi kompyuter ekranida ishlaydigan matnni (yoki so'zlarni) o'qiydi. Matn dasturlashtirilganligi sababli, kompyuter ma'ruzachi nutqiga tez moslashadi.

Tajribalar natijasida tan olish sifati nutqning individual xususiyatlariga bog'liq ekanligi ma'lum bo'ldi. Bundan tashqari, ba'zi foydalanuvchilar matnning butun sahifalarini klaviaturaga tegmasdan dikta qilishlari mumkin, boshqalari esa undan charchashadi.

Nutqni aniqlash sifatiga ta'sir qiluvchi ko'plab parametrlar mavjud. Biz asosiylarini sanab o'tamiz:

  • diskret va uzluksiz nutqni aniqlash dasturlari. Kompyuter bilan tabiiyroq "muloqot" o'tkazish imkonini beruvchi uzluksiz (yoki bog'langan) nutq hozirda standart hisoblanadi, biroq, boshqa tomondan, tan olinishi mumkin bo'lgan aniqlikka erishishda bir qator hal qilib bo'lmaydigan muammolar mavjud;
  • o'qitilgan va o'qitilmagan dasturlar. Nutqni to'g'ri aniqlash dasturini "o'rgatish" hatto ushbu bosqichni o'tkazib yuborishga imkon beradigan ilovalarda ham yaxshi natijalar beradi;
  • katta faol va umumiy lug'atlar. Katta faol lug'atga ega dasturlar og'zaki nutqqa tezroq javob beradi, kattaroq dasturlar esa umumiy lug'at, noyob lug'atni saqlashga imkon beradi;
  • kompyuter apparatining ishlashi. Protsessorlar tezligini va operativ xotira miqdorini oshirish nutqni aniqlash dasturlari tezligi va aniqligini sezilarli darajada oshirishga olib keladi, shuningdek, ishlab chiquvchilarga kirishga imkon beradi. qo'shimcha funktsiyalar ilovalarning yangi versiyalarida;
  • Yuqori sifatli ovoz kartasi va mikrofon: o'rnatilgan mikrofonli minigarnituralar musiqa yoki ovoz effektlarini yozish uchun emas, balki nutqni aniqlash uchun mo'ljallangan.

Ovoz fayllar. Audio yozuvlarni saqlash uchun shaxsiy kompyuter Fayllarning ikkita asosiy turi mavjud. Oddiy audio fayllar deb ataladigan birinchi turdagi fayllar .wav, .voc, .au va .aiff formatlaridan foydalanadi. Ovozli fayl to'lqin shakli ma'lumotlarini o'z ichiga oladi, ya'ni bu kompyuterda saqlash uchun mos bo'lgan raqamli shakldagi analog audio signallarni yozish. Windows 9x va Windows Me operatsion tizimlarida qo'llaniladigan ovoz yozish sifatining uchta darajasi, shuningdek, 48 kHz, 16 bitli stereo va 188 Kb/s xususiyatlarga ega ovoz yozish sifati darajasi belgilangan. Bu daraja DVD va Dolby AC-3 kabi manbalardan audio tinglashni qo'llab-quvvatlash uchun mo'ljallangan.

Yuqori ovoz sifati va kichik fayl hajmi o'rtasida kelishuvga erishish uchun siz .wav fayllarini .mp3 formatiga o'zgartirishingiz mumkin.

Audio ma'lumotlarni siqish. Ovozni siqish qo'llaniladigan ikkita asosiy soha mavjud:

  • veb-saytlarda ovozli chaqishlardan foydalanish;
  • yuqori sifatli musiqa fayllari hajmini kamaytirish.

Audio fayllarni tahrirlash uchun maxsus dasturlar, xususan, Real yoki Microsoft-dan RealProducer Windows Media Encoder 7 ovoz fragmentlari hajmini minimal sifat yo'qotish bilan kamaytirish imkonini beradi.

Eng mashhur audio fayl formati .mp3. Bu fayllar CD-sifatli ovoz sifatiga yaqin va hajmi bo'yicha oddiy .wav fayllariga qaraganda ancha kichikroq. Shunday qilib, CD sifati bilan .wav formatidagi 5 daqiqali audio fayl taxminan 50 MB hajmga ega, .mp3 formatidagi bir xil audio fayl esa taxminan 4 MB.

.mp3 fayllarning yagona kamchiliklari bu ruxsatsiz foydalanishdan himoyalanishning yo'qligi, ya'ni har kim bunday faylni Internetdan bepul yuklab olishi mumkin (xayriyatki, bu "pirat" yozuvlarni taklif qiluvchi juda ko'p veb-saytlar mavjud). Ta'riflangan fayl formati, kamchiliklariga qaramay, juda keng tarqaldi va 3D pleerlarning ommaviy ishlab chiqarilishiga olib keldi.

MIDI fayllari. MIDI audio fayli .wav faylidan xuddi vektor tasvir rastrli tasvirdan farq qiladi. MIDI fayllari .mid yoki .rmi kengaytmasiga ega va toʻliq raqamli boʻlib, ovoz yozuvini emas, balki uni yaratish uchun audio uskuna tomonidan qoʻllaniladigan buyruqlarni oʻz ichiga oladi. Videokartalar uch o'lchamli ob'ektlar tasvirlarini yaratish uchun buyruqlardan foydalanganidek, MIDI ovoz kartalari musiqani sintez qilish uchun MIDI fayllari bilan ishlaydi.

MIDI kuchli dasturlash tili boʻlib, 1980-yillarda mashhur boʻlgan. va elektron musiqa asboblari uchun maxsus ishlab chiqilgan. MIDI standarti elektron musiqa sohasida yangi so'zga aylandi. MIDI yordamida siz shaxsiy kompyuterda yoki kompyuterga ulangan MIDI-mos elektron musiqa asbobida musiqa fayllarini yaratishingiz, yozib olishingiz, tahrirlashingiz va ijro etishingiz mumkin.

MIDI fayllari, boshqa turdagi audio fayllardan farqli o'laroq, nisbatan kichik hajmdagi disk maydonini talab qiladi. MIDI formatida saqlangan 1 soatlik stereo musiqani yozib olish uchun 500 KB dan kamroq hajm talab qilinadi. Ko'pgina o'yinlar namunali analog audio yozuvdan ko'ra MIDI audio yozuvidan foydalanadi.

MIDI fayli aslida bir nechta ajratilgan kanallardan tashkil topgan, har biri boshqa musiqiy hujjat yoki tovush turini ifodalovchi musiqiy partituraning raqamli tasviridir. Har bir kanal notalarning chastotalari va davomiyligini belgilaydi, natijada, masalan, ikkita skripka, viola va violonchelni ifodalovchi to'rtta kanaldan iborat torli kvartet uchun MIDI fayli paydo bo'ladi.

Barcha uchta MPC spetsifikatsiyasi, shuningdek, PC9x barcha ovoz kartalarida MIDI formatini qo'llab-quvvatlaydi. Ko'pgina ovoz kartalari uchun umumiy MIDI standarti bitta MIDI faylida 16 tagacha kanalga ruxsat beradi, ammo bu ovozni 16 ta asbob bilan cheklash shart emas. Bitta kanal bir guruh asboblarning ovozini ifodalashga qodir; shuning uchun to'liq orkestr sintezlanishi mumkin.

MIDI fayli raqamli buyruqlardan iborat bo'lgani uchun uni tahrirlash .wav audio fayliga qaraganda ancha oson. Tegishli dastur har qanday MIDI kanalini tanlash, qaydlarni yozib olish va effektlar qo'shish imkonini beradi. Ba'zi dasturiy ta'minot to'plamlari standart musiqa notatsiyasidan foydalangan holda MIDI faylida musiqa yozish uchun mo'ljallangan. Natijada bastakor musiqani to‘g‘ridan-to‘g‘ri kompyuterda yozadi, kerak bo‘lganda tahrir qiladi, so‘ngra ijrochilar uchun notalarni chop etadi. Bu notalarni transkripsiya qilish uchun ko'p vaqt sarflashi kerak bo'lgan professional musiqachilar uchun juda qulay.

MIDI fayllarni o'ynatish. Shaxsiy kompyuterda MIDI faylni ishga tushirish yozuvni o'ynatmaydi. Kompyuter aslida yozilgan buyruqlar asosida musiqa yaratadi: tizim MIDI faylini o'qiydi, sintezator notalar tovushiga kerakli ohang va davomiylikni berish uchun fayldagi buyruqlarga muvofiq har bir kanal uchun tovushlarni hosil qiladi. Muayyan musiqa asbobining ovozini ishlab chiqarish uchun sintezator oldindan belgilangan naqshdan foydalanadi, ya'ni ma'lum bir asbob tomonidan ishlab chiqarilgan tovushga o'xshash tovushni yaratadigan buyruqlar to'plami.

Ovoz kartasi sintezatori elektron klaviatura sintezatoriga o'xshaydi, lekin cheklangan imkoniyatlarga ega. MPC spetsifikatsiyasiga ko'ra, ovoz kartasi bir vaqtning o'zida kamida oltita melodik nota va ikkita baraban notasini ijro eta oladigan chastota sintezatoriga ega bo'lishi kerak.

Chastotalar sintezi. Aksariyat ovoz kartalari chastota sintezatori yordamida tovushlarni hosil qiladi; bu texnologiya 1976 yilda ishlab chiqilgan. Bir sinus to'lqinni boshqasini o'zgartirish uchun ishlatib, chastota sintezatori ma'lum bir asbob tovushiga o'xshash sun'iy tovushni yaratadi. MIDI standarti ko'pchilik asboblar tomonidan ijro etilishi mumkin bo'lgan oldindan dasturlashtirilgan tovushlar to'plamini belgilaydi.

Ba'zi chastota sintezatorlari to'rtta to'lqindan foydalanadilar va ishlab chiqarilgan tovushlar normal, agar biroz sun'iy bo'lsa, tovushga ega. Misol uchun, karnayning sintezlangan ovozi, shubhasiz, uning ovoziga o'xshaydi, lekin uni hech kim hech qachon haqiqiy karnay ovozi deb tan olmaydi.

Jadval-to'lqin sintezi. Chastota sintezining o'ziga xos xususiyati shundaki, takrorlangan tovush, hatto eng yaxshi holatda ham, musiqa asbobining haqiqiy ovoziga to'liq mos kelmaydi. Tabiiyroq tovush uchun arzon texnologiya Ensoniq korporatsiyasi tomonidan 1984 yilda ishlab chiqilgan. U har qanday asbobning (jumladan, pianino, skripka, gitara, nay, truba va baraban) ovozini yozib oladi va raqamlashtirilgan tovushni maxsus jadvalda saqlaydi. Ushbu jadval ROM chiplariga yoki diskka yoziladi va ovoz kartasi kerakli asbobning raqamlashtirilgan ovozini jadvaldan chiqarib olishi mumkin.

Stol-to'lqin sintezatoridan foydalanib, siz asbobni tanlashingiz, o'zingizga kerak bo'lgan yagona notani yaratishingiz va kerak bo'lganda uning chastotasini o'zgartirishingiz mumkin (ya'ni, tegishli oktavadan berilgan notani ijro etish). Ba'zi adapterlar tovushni qayta ishlab chiqarishni yaxshilash uchun bir xil asbobning bir nechta namunalaridan foydalanadilar. Pianinodagi eng yuqori nota eng past tovushdan farq qiladi, shuning uchun tabiiyroq tovush uchun siz sintez qilinayotgan notaga eng yaqin (pozda) namunani tanlashingiz kerak.

Shunday qilib, jadvalning o'lchami asosan sintezator qayta ishlab chiqarishga qodir bo'lgan tovushlarning sifati va xilma-xilligini aniqlaydi. Eng yaxshi sifatli to'lqinli jadval adapterlari odatda namunalarni saqlash uchun platada bir necha megabayt xotiraga ega. Ulardan ba'zilari qo'shimcha xotirani o'rnatish va ovoz namunalarini jadvalga yozib olish uchun qo'shimcha kartalarni ulash imkoniyatini beradi.

Boshqa qurilmalarni MIDI ulagichiga ulash. Ovoz kartasining MIDI interfeysi elektron asboblar, ovoz generatorlari, barabanlar va boshqa MIDI qurilmalarini kompyuterga ulash uchun ham ishlatiladi. Natijada, MIDI fayllari ovoz kartasi sintezatori emas, balki yuqori sifatli musiqa sintezatori tomonidan ijro etiladi va siz maxsus klaviaturada qaydlarni o'ynatib, o'zingizning MIDI fayllaringizni ham yaratishingiz mumkin. To'g'ri dasturiy ta'minot har bir asbobning notalarini alohida-alohida o'z kanaliga yozib, so'ngra barcha kanallarga bir vaqtning o'zida ovoz berish orqali shaxsiy kompyuterda simfoniya yaratishga imkon beradi. Ko'pgina professional musiqachilar va bastakorlar an'anaviy asboblardan foydalanmasdan, to'g'ridan-to'g'ri kompyuterlarida musiqa yozish uchun MIDI qurilmalaridan foydalanadilar.

Ikki tomonlama ishlaydigan yuqori sifatli MIDI kartalari ham mavjud, ya'ni ular bir xil MIDI fayliga yangi trekni yozib olishda oldindan yozilgan audio treklarni o'ynaydi. Bir necha yil oldin buni faqat studiyada yuz minglab dollar turadigan professional uskunalar yordamida amalga oshirish mumkin edi.

MIDI qurilmalari audio adapterning kirish (MIDI-IN) va chiqish (MIDI-OUT) signallari uchun ishlatiladigan ikkita dumaloq 5-pinli DIN ulagichlariga ulanadi. Ko'pgina qurilmalarda MIDI-THRU porti ham mavjud bo'lib, u qurilmaning kirish signallarini to'g'ridan-to'g'ri uning chiqishiga yuboradi, lekin ovoz kartalarida odatda bunday port mavjud emas. Qizig'i shundaki, MIDI standartiga ko'ra, ma'lumotlar faqat ulagichlarning 1 va 3-pinlari orqali uzatiladi. 2-pin himoyalangan va 4 va 5-pinlar ishlatilmaydi.

Ovoz kartasining MIDI interfeysining asosiy vazifasi kompyuterning tizim shinasi orqali uzatiladigan ma’lumotlarning bayt oqimini (ya’ni, parallel ravishda 8 bit) MIDI formatidagi ketma-ket ma’lumotlar oqimiga aylantirishdan iborat. MIDI qurilmalarida 31,25 kbaudda ishlaydigan asinxron ketma-ket portlar mavjud. MIDI standartiga muvofiq ma'lumotlarni almashishda sakkizta ma'lumot biti bitta start va bir to'xtash biti bilan ishlatiladi va 1 baytni ketma-ket uzatish uchun 320 ms sarflanadi.

MIDI standartiga ko'ra, signallar maksimal uzunligi 15 m gacha bo'lishi mumkin bo'lgan maxsus ekranlanmagan o'ralgan juftlik kabeli orqali uzatiladi (sotiladigan kabellarning ko'pchiligi 3 yoki 6 m uzunlikda bo'lsa ham). Shuningdek, siz bir nechta MIDI qurilmalarini ularning imkoniyatlarini birlashtirish uchun ulash uchun tsikldan foydalanishingiz mumkin. MIDI qurilmalari zanjirining umumiy uzunligi cheklanmagan, lekin har bir alohida kabelning uzunligi 15 m dan oshmasligi kerak.

Eski tizimlarda o'yin porti ulagichi (MIDI port) mavjud emas - barcha qurilmalar USB avtobusiga ulangan.

MIDI qurilmalar uchun dasturiy ta'minot. BILAN operatsion tizimlar Windows 9x, Windows Me va Windows 2000 MIDI fayllarini o'ynaydigan Media Player dasturi bilan birga keladi. MIDI ning barcha imkoniyatlaridan foydalanish uchun MIDI fayllarida turli xil tahrirlash operatsiyalarini bajarish uchun maxsus dasturiy ta'minotni sotib olish tavsiya etiladi (ijro tempini o'rnatish, kesish va turli xil oldindan yozilgan musiqalarni kiritish).

Bir qator tovush kartalari MIDI fayllarini tahrirlash imkoniyatini beruvchi dasturlar bilan birga keladi. Bundan tashqari, ko'plab bepul va umumiy dasturlar (dasturlar) Internet orqali erkin tarqatiladi, ammo MIDI fayllarini yaratish va tahrirlash imkonini beruvchi chinakam kuchli dasturlarni alohida sotib olish kerak.

Yozib olish. Deyarli barcha ovoz kartalarida ovozingizni yozib olishingiz mumkin bo'lgan mikrofonni ulab, kirish ulagichi mavjud. Windows-dagi Sound Recorder dasturidan foydalanib, siz maxsus .wav formatida ovoz faylini o'ynashingiz, tahrirlashingiz va yozishingiz mumkin.

Quyidagilar .wav fayllaridan asosiy foydalanish:

  • Windows tizimidagi ba'zi hodisalarni kuzatish. Buning uchun paneldagi "Ovozlar" opsiyasidan foydalaning. Windows boshqaruvi;
  • Windows boshqaruvlari yordamida nutq sharhlarini qo'shish OLE va ActiveX hujjatlarga har xil turlari;
  • Foydalanilgan taqdimotlarga qo'shimcha matn kiritish PowerPoint dasturlari, Freelance Graphics, Corel Presentations yoki boshqalar.

O'lchamini kamaytirish va Internetda keyingi foydalanish uchun .wav fayllari .mp3 yoki .wma fayllariga aylantiriladi.

Audio CD lar. Saqlash qurilmasidan foydalanish CD-ROM Audio kompakt disklarni nafaqat dinamiklar, balki boshqa dasturlar bilan ishlashda naushniklar orqali ham tinglashingiz mumkin. Bir qator tovush kartalari kompakt disklarni o'ynash uchun dasturlar bilan birga keladi va bunday dasturlar ko'pincha Internet orqali bepul yuklab olinadi. Ushbu dasturlarda odatda klaviatura yoki sichqonchani boshqarish uchun CD pleerning old panelini taqlid qiluvchi vizual displey mavjud.

Ovoz mikser (mikser). Agar sizda bir nechta ovoz manbalari va faqat bitta dinamik tizim mavjud bo'lsa, siz audio mikserdan foydalanishingiz kerak. Aksariyat ovoz kartalari o'rnatilgan audio mikser (mikser) bilan jihozlangan, bu sizga audio, MIDI va WAV manbalaridan, chiziqli kirishdan va CD pleerdan ovozni aralashtirib, uni bitta chiziqli chiqishda ijro etish imkonini beradi. Odatda, audio aralashtirish dasturi interfeyslari ekranda standart audio mikser paneli bilan bir xil ko'rinadi. Bu har bir manbaning ovozini osongina boshqarish imkonini beradi.

Ovoz kartalari: asosiy tushunchalar va atamalar. Ovoz kartalari nima ekanligini tushunish uchun avvalo atamalarni tushunishingiz kerak. Ovoz - bu tebranish manbasidan havoda yoki boshqa muhitda barcha yo'nalishlarda tarqaladigan tebranishlar (to'lqinlar). To'lqinlar quloqqa etib kelganida, unda joylashgan hissiy elementlar tebranishlarni sezadi va tovush eshitiladi.

Har bir tovush chastotasi va intensivligi (balandligi) bilan tavsiflanadi.

Chastotasi - bu soniyada tovush tebranishlari soni; u gerts (Hz) bilan o'lchanadi. Bir tsikl (davr) - tebranish manbasining bir harakati (oldinga va orqaga). Chastota qanchalik baland bo'lsa, ohang shunchalik yuqori bo'ladi.

Inson qulog'i faqat kichik chastota diapazonini idrok etadi. Juda kam odam 16 Gts dan past va 20 kHz dan yuqori (1 kHz = 1000 Gts) tovushlarni eshitadi. Pianinodagi eng past notaning chastotasi 27 Gts, eng yuqori notasi esa 4 kHz dan sal ko'proq. FM eshittirish stantsiyalari uzatishi mumkin bo'lgan eng yuqori audio chastotasi 15 kHz.

Ovoz balandligi tovush tebranishlar amplitudasi bilan belgilanadi, bu birinchi navbatda tovush manbasining kuchiga bog'liq. Misol uchun, pianino torining tebranish diapazoni kichik bo'lgani uchun engil urilganda jim tovush chiqaradi. Agar siz kalitni qattiqroq bossangiz, ipning tebranish amplitudasi ortadi. Ovoz balandligi desibellarda (dB) o'lchanadi. Masalan, barglarning shitirlashi ovozi taxminan 20 dB, oddiy ko'cha shovqini taxminan 70 dB va momaqaldiroqning yaqin qarsak chalishi 120 dB.

Ovoz adapterining sifatini baholash. Ovoz adapterining sifatini baholash uchun uchta parametr qo'llaniladi:

  • chastota diapazoni;
  • chiziqli bo'lmagan buzilish omili;
  • signal-shovqin nisbati.

Chastota javobi qayd etilgan va qayta ishlab chiqarilgan amplitudalar darajasi doimiy bo'lib qoladigan chastota diapazonini aniqlaydi. Ko'pgina ovoz kartalari uchun diapazon 30 Hz dan 20 kHz gacha. Bu diapazon qanchalik keng bo'lsa, taxta yaxshiroq.

Chiziqli bo'lmagan buzilish koeffitsienti ovoz kartasining chiziqli bo'lmaganligini, ya'ni haqiqiy egri chiziq orasidagi farqni tavsiflaydi. chastotali javob ideal to'g'ri chiziqdan, yoki oddiyroq aytganda, koeffitsient tovushni takrorlashning tozaligini tavsiflaydi. Har bir chiziqli bo'lmagan element buzilishlarni keltirib chiqaradi. Bu koeffitsient qanchalik past bo'lsa, ovoz sifati shunchalik yuqori bo'ladi.

Yuqori signal-shovqin nisbati (desibel) qiymatlari ovozni qayta ishlab chiqarish sifatini yaxshilashga mos keladi.

Namuna olish. Agar kompyuteringizda ovoz kartasi o'rnatilgan bo'lsa, ovozni raqamli (shuningdek diskret deb ataladi) ko'rinishda yozish mumkin, bu holda kompyuter yozish qurilmasi sifatida ishlatiladi. Ovoz kartasi kichik chipni o'z ichiga oladi - analog-raqamli konvertor yoki ADC (Analog-to-Digital Converter - ADC), u yozish paytida analog signalni o'zgartiradi. raqamli shakl, kompyuterga tushunarli. Xuddi shunday, o'ynatish paytida Raqamli-Analog Konverter (DAC) audio yozuvni quloqlarimiz idrok eta oladigan tovushga aylantiradi.

Asl audio signalni raqamli shaklga aylantirish jarayoni (5.5-rasm), unda keyingi ijro etish uchun saqlanadi, namuna olish yoki raqamlashtirish deyiladi. Xuddi o'sha payt, oniy qiymatlar Vaqtning ma'lum nuqtalarida ovozli signal, tanlash-


Guruch. 5.5. Ovozli signalni raqamli shaklga o'tkazish sxemasi. Namunalar qanchalik tez-tez olinsa, tovushning raqamli nusxasi asl nusxaga shunchalik yaqinroq mos keladi.

Birinchi MPC standarti 8 bitli audio uchun taqdim etilgan. Audio bit chuqurligi har bir namunani raqamli ko'rsatish uchun ishlatiladigan bitlar sonini tavsiflaydi.

Sakkizta bit 256 ta diskret audio signal darajasini aniqlaydi va agar siz 16 bitdan foydalansangiz, ularning soni 65 536 ga etadi (tabiiyki, ovoz sifati sezilarli darajada yaxshilanadi). Nutqni yozib olish va ijro etish uchun 8 bitli tasvir yetarli, lekin musiqa uchun 16 bit talab qilinadi. Ko'pgina eski platalar faqat 8 bitli audioni qo'llab-quvvatlaydi, barcha zamonaviy platalar 16 bit yoki undan ko'pni ta'minlaydi.

Yozib olingan va o'ynaladigan tovush sifati, o'lchamlari bilan birga, namuna olish tezligi (sekundiga namunalar soni) bilan belgilanadi. Nazariy jihatdan, u 2 barobar yuqori bo'lishi kerak maksimal chastota signal (ya'ni, yuqori chastota chegarasi) va 10% marja. Inson qulog'ining eshitish chegarasi 20 kHz. CD dan yozish 44,1 kHz chastotaga to'g'ri keladi.

11 kHz chastotada (sekundiga 11 000 ta namuna) namuna olingan audio 22 kHz chastotada olingan audioga qaraganda xiraroq. 1 minut davomida 44,1 kHz chastotada 16 bitli ovozni yozib olish uchun disk maydoni 10,5 MB ni tashkil qiladi. 8-bitli taqdimot, mono audio va 11 kHz namuna olish tezligi bilan diskdagi kerakli joy 16 baravar kamayadi. Ushbu ma'lumotlarni Sound Recorder dasturi yordamida tekshirish mumkin: turli xil namuna olish tezligida ovozli fragmentni yozib oling va natijada olingan fayllar hajmiga qarang.

Uch o'lchovli ovoz. O'yin tizimlarida ovoz kartalari uchun eng qiyin muammolardan biri bu 3D audio ishlov berishdir. Bunday muammolarni hal qilishni murakkablashtiradigan bir qancha omillar mavjud:

  • turli xil ovozli joylashishni aniqlash standartlari;
  • 3D audioni qayta ishlash uchun ishlatiladigan apparat va dasturiy ta'minot;
  • DirectX interfeysini qo'llab-quvvatlash bilan bog'liq muammolar.

Pozitsion ovoz. Ovozni joylashtirish umumiy texnologiya barcha 3L ovoz kartalari uchun va ovozning aks etishi yoki aks etishi, tenglashtirish (muvozanat) va tovush manbasining "joylashuvi" ni ko'rsatish kabi ma'lum parametrlarni o'rnatishni o'z ichiga oladi. Bu komponentlarning barchasi foydalanuvchining oldida, o'ng tomonida, chap tomonida yoki hatto orqasidan kelayotgan tovushlar illyuziyasini yaratadi. Pozitsion audioning eng muhim elementi HRTF (Head Related Transfer Function) boʻlib, u quloqning shakli va tinglovchi boshining burilish burchagiga qarab tovushni idrok etish qanday oʻzgarishini aniqlaydi. Ushbu funktsiyaning parametrlari tinglovchining boshi u yoki bu tomonga burilganda "real" tovushni butunlay boshqacha qabul qilish shartlarini tavsiflaydi. Foydalanuvchini har tomondan “oʻrab turuvchi” koʻp karnayli dinamiklardan foydalanish, shuningdek, qayta ishlab chiqarilgan tovushni boshqariladigan reverberatsiya bilan toʻldiradigan murakkab tovush algoritmlari kompyuterda sintezlangan tovushni yanada realroq qiladi.

Uch o'lchovli ovozni qayta ishlash. Yuqori sifatli ovozning muhim omili ovoz kartalarida 3D tovushni qayta ishlashning turli usullari, xususan:

  • markazlashtirilgan (uch o'lchamli tovushni qayta ishlash uchun markaziy protsessor ishlatiladi, bu tizimning umumiy ishlashini pasayishiga olib keladi);
  • To'g'ridan-to'g'ri ovoz kartasida ishlov berishni amalga oshiradigan kuchli raqamli signal protsessori (DSP) yordamida ovoz kartasini qayta ishlash (3D tezlashtirish).

3D audio funksiyasidan foydalanganda kadrlar tezligini (ekranda har soniyada ko‘rsatiladigan animatsiya kadrlari soni) markaziy tarzda qayta ishlovchi ovoz kartalari asosiy sabab bo‘lishi mumkin. O'rnatilgan audio protsessorli ovoz kartalarida 3D audio yoqilganda yoki o'chirilganda kvadrat tezligi unchalik o'zgarmaydi.

Amaliyot shuni ko'rsatadiki, real kompyuter o'yinining o'rtacha kadr tezligi kamida 30 kadr / soniya bo'lishi kerak. Agar sizda tez protsessor, masalan, Pentium III 800 MGts va har qanday zamonaviy ZE ovoz kartasi bo'lsa, bu chastotaga juda oson erishish mumkin. Sekinroq protsessordan foydalanish, aytaylik, 300 MGts chastotali Celeron 300A va markazlashtirilgan 3D audio ishlovga ega plata kadr tezligini 30 kadr / s dan ancha past bo'lishiga olib keladi. 3D audioni qayta ishlash kompyuter o'yinlarining ishlashiga qanday ta'sir qilishini ko'rish uchun ko'pgina o'yinlarda kadr tezligini kuzatish o'rnatilgan. Kadr tezligi bevosita protsessordan foydalanish bilan bog'liq; Protsessor uchun resurs talablarining oshishi kadrlar tezligining pasayishiga olib keladi.

3D audio va 3D video texnologiyalari birinchi navbatda kompyuter o'yinlarini ishlab chiquvchilar uchun katta qiziqish uyg'otadi, ammo ulardan tijorat muhitida foydalanish ham uzoq emas.

Stereo tizimni ovoz kartasiga ulash. Stereo tizimni tovush kartasiga ulash jarayoni ularni simi yordamida ulashdir. Agar ovoz kartasi dinamik tizim yoki minigarnituralar uchun chiqishi va chiziqli stereo chiqishi bo'lsa, stereo tizimni ulash uchun ikkinchisidan foydalanish yaxshiroqdir. Bunday holda, yuqori sifatli tovush olinadi, chunki signal kuchaytirish davrlarini chetlab o'tib, chiziqli chiqishga keladi va shuning uchun amalda buzilishlarga duchor bo'lmaydi va faqat stereo tizim signalni kuchaytiradi.

Ushbu chiqishni stereo tizimingizning yordamchi kirishiga ulang. Agar stereo tizimingizda yordamchi kirishlar bo'lmasa, CD pleer kiritish kabi boshqalardan foydalanishingiz kerak. Stereo kuchaytirgich va kompyuter bir-birining yonida joylashgan bo'lishi shart emas, shuning uchun uzunligi ulash kabeli bir necha metr bo'lishi mumkin.

Ba'zi stereo va radiolar orqa panelda tyuner, magnitafon yoki CD pleerni ulash uchun ulagichga ega. Ushbu ulagichdan, shuningdek, ovoz kartasining chiziqli kirish va chiqishidan foydalanib, siz kompyuterdan kelayotgan ovozni, shuningdek, stereo dinamik tizimi orqali radio eshittirishlarini tinglashingiz mumkin.

Ovozni raqamlashtirish tamoyillari

Raqamli audio amplitudasining diskret raqamli qiymatlari bilan ifodalangan analog audio signaldir.

Ovozni raqamlashtirish- bo'lingan vaqt bosqichi texnologiyasi va olingan qiymatlarni raqamli shaklda keyinchalik qayd etish.
Ovozni raqamlashtirishning yana bir nomi analogdan raqamliga o'tkazish ovoz.

Ovozni raqamlashtirish ikkita jarayonni o'z ichiga oladi:

  • vaqt o'tishi bilan signalni namuna olish (namuna olish) jarayoni
  • amplitudani kvantlash jarayoni.

Vaqt namunasi

Vaqt namunalarini olish jarayoni - ma'lum bir vaqt bosqichida o'zgartiriladigan signalning qiymatlarini olish jarayoni - namuna olish bosqichi. Bir soniyada amalga oshirilgan signal kattaligi o'lchovlari soni deyiladi namuna olish tezligi yoki namuna olish chastotasi, yoki namuna olish tezligi(ingliz tilidan "namuna olish" - "namuna olish"). Namuna olish bosqichi qanchalik kichik bo'lsa, namuna olish chastotasi shunchalik yuqori bo'ladi va biz qabul qiladigan signalni aniqroq ko'rsatamiz.
Buni Kotelnikov teoremasi tasdiqlaydi (xorijiy adabiyotlarda Shennon teoremasi deb topiladi, Shennon). Unga ko'ra, cheklangan spektrli analog signal, agar bu qiymatlar signal spektrining eng yuqori chastotasidan kamida ikki baravar ko'p bo'lgan chastotada olingan bo'lsa, uning amplitudasi qiymatlarining diskret ketma-ketligi bilan aniq tasvirlanishi mumkin. Ya'ni, unda analog signal eng yuqori chastota spektr F m ga teng, agar F d namuna olish chastotasi bajarilsa, diskret amplituda qiymatlari ketma-ketligi bilan aniq ifodalanishi mumkin: F d >2F m .
Amalda, bu raqamlashtirilgan signalda asl analog signalning eshitiladigan chastotalarining butun diapazoni (0 - 20 kHz) haqida ma'lumot bo'lishi uchun tanlangan namuna olish chastotasi kamida 40 kHz bo'lishi kerakligini anglatadi. Bir soniyada amplituda o'lchovlar soni deyiladi namuna olish tezligi(namuna olish bosqichi doimiy bo'lsa).
Raqamlashtirishning asosiy qiyinligi - o'lchangan signal qiymatlarini mukammal aniqlik bilan yozib olishning mumkin emasligi.

Chiziqli (bir xil) amplituda kvantlash

Signal amplitudasining bir qiymatini kompyuter xotirasiga yozib olish uchun N bit ajratamiz. Bu shuni anglatadiki, bitta N bitli so'z bilan siz 2 N xil pozitsiyani tasvirlashingiz mumkin. Raqamlangan signalning amplitudasi ba'zi bir an'anaviy birliklarning -1 dan 1 gacha bo'lsin. Keling, bu amplituda o'zgarishlar diapazoni - signalning dinamik diapazoni - 2 N -1 teng oraliqlar shaklida, uni 2 N darajaga - kvantlarga bo'linib tasavvur qilaylik. Endi har bir alohida amplituda qiymatini qayd etish uchun uni eng yaqin kvantlash darajasiga yaxlitlash kerak. Bu jarayon amplituda kvantlash deb ataladi. Amplitudani kvantlash - haqiqiy signal amplitudasi qiymatlarini ma'lum bir aniqlik bilan taxminiy qiymatlar bilan almashtirish jarayoni. 2N mumkin bo'lgan darajalarning har biri kvantlash darajasi deb ataladi va ikkita eng yaqin kvantlash darajasi orasidagi masofa kvantlash bosqichi deb ataladi. Agar amplituda shkalasi chiziqli ravishda darajalarga bo'linsa, kvantlash chiziqli (bir hil) deb ataladi.
Yaxlitlashning aniqligi kvantlash darajalarining tanlangan soniga (2 N) bog'liq bo'lib, bu o'z navbatida amplituda qiymatini yozish uchun ajratilgan bitlar soniga (N) bog'liq. N raqami chaqiriladi kvantlash bit chuqurligi(har bir so'zdagi raqamlar sonini, ya'ni bitlarni anglatadi) va amplituda qiymatlarini yaxlitlash natijasida olingan raqamlar hisoblar yoki namunalar(inglizcha "namuna" - "o'lchov" dan). Taxminlarga ko'ra, 16-bitli kvantlash natijasida hosil bo'lgan kvantlash xatolari tinglovchi uchun deyarli sezilmaydi. Signalni raqamlashtirishning bu usuli - signalni bir hil kvantlash usuli bilan birgalikda vaqtida tanlash - deyiladi. impuls kodini modulyatsiya qilish, PCM(Inglizcha: Pulse Code Modulation - PCM).
Raqamlangan signal ketma-ket amplituda qiymatlari to'plami ko'rinishida allaqachon kompyuter xotirasida saqlanishi mumkin. Yozish paytida mutlaq qiymatlar amplitudalar, shu kabilar yozib olish formati chaqirdi PCM(Puls kodini modulyatsiya qilish). 1980-yillarning boshidan beri foydalanilgan standart audio kompakt disk (CD-DA) ma'lumotni PCM formatida 44,1 kHz namuna olish chastotasi va 16 bit kvantlash bit chuqurligi bilan saqlaydi.

Boshqa raqamlashtirish usullari

Analog-raqamli konvertorlar (ADC)

Yuqorida tavsiflangan audio raqamlashtirish jarayoni analog-raqamli konvertorlar (ADC) tomonidan amalga oshiriladi.
Ushbu konvertatsiya quyidagi operatsiyalarni o'z ichiga oladi:

  1. Tarmoqli kengligi cheklash chastotasi namuna olish chastotasining yarmidan oshgan spektral komponentlarni bostirish uchun past o'tkazuvchan filtr yordamida amalga oshiriladi.
  2. Vaqt bo'yicha namuna olish, ya'ni uzluksiz analog signalni vaqtning diskret momentlarida uning qiymatlari ketma-ketligi bilan almashtirish - namunalar. Ushbu muammo ADC ning kirish qismidagi maxsus sxema - namuna olish va ushlab turish qurilmasi yordamida hal qilinadi.
  3. Darajani kvantlash - bu signal namunasi qiymatini belgilangan qiymatlar to'plamidan eng yaqin qiymatga - kvantlash darajalariga almashtirish.
  4. Kodlash yoki raqamlashtirish, buning natijasida har bir kvantlangan namunaning qiymati kvantlash darajasining seriya raqamiga mos keladigan raqam sifatida ifodalanadi.

Bu quyidagicha amalga oshiriladi: uzluksiz analog signal bo'limlarga "kesiladi", namuna olish chastotasi bilan raqamli diskret signal olinadi, u ma'lum bir bit chuqurligi bilan kvantlash jarayonidan o'tadi va keyin kodlanadi, ya'ni almashtiriladi. kod belgilarining ketma-ketligi bilan. 20-20 000 Gts chastota diapazonida ovoz yozish uchun 44,1 va undan yuqori namuna olish chastotasi talab qilinadi (hozirda 192 va hatto 384 kHz namuna olish chastotalari bo'lgan ADC va DAClar paydo bo'ldi). Yuqori sifatli yozuvni olish uchun 16 bit chuqurlik etarli, ammo dinamik diapazonni kengaytirish va ovoz yozish sifatini yaxshilash uchun 24 bit (kamroq 32) bit chuqurlikdan foydalaniladi.

Raqamlashtirilgan audioni mediaga yozishdan oldin kodlash

Raqamli ovozni saqlashning ko'plab usullari mavjud. turli yo'llar bilan. Raqamli tovush - bu ma'lum vaqt oralig'ida olingan signal amplitudasi qiymatlari to'plami.

Terminologiya

  • kodlovchi - ma'lumotlarni kodlashning ma'lum bir algoritmini (masalan, arxivator yoki MP 3 kodlovchi) amalga oshiradigan dastur (yoki qurilma) kirish sifatida qabul qilinadi. fon ma'lumotlari, va ma'lum bir formatda kodlangan ma'lumotni chiqish sifatida qaytaradi.
  • dekoder - kodlangan signalni dekodlangan signalga teskari aylantirishni amalga oshiradigan dastur (yoki qurilma).
  • kodek (inglizcha "codec" - "Coder / Decoder" dan) - ma'lumotlarni kodlash / dekodlash uchun mo'ljallangan dasturiy ta'minot yoki apparat birligi.

Eng keng tarqalgan kodeklar

  • MP3 - MPEG-1 qatlami 3
  • OGG - Ogg Vorbis
  • WMA - Windows Media Audio
  • MPC - MusePack
  • AAC - MPEG-2/4 AAC ( Kengaytirilgan audio Kodlash)
    • MPEG-2 AAC standarti
    • MPEG-4 AAC standarti

Taqqoslashda ba'zi audio raqamlashtirish formatlari

Asosiy maqola: Audio formatlarni taqqoslash

Format nomi Kvantlash, bit Namuna olish chastotasi, kHz Kanallar soni Diskdan ma'lumotlar oqimining miqdori, kbit/s Siqish/qadoqlash nisbati
16 44,1 2 1411,2 1:1 hisobida mag'lubiyatsiz
Dolby Digital (AC3) 16-24 48 6 640 gacha ~12:1 yo'qotishlar bilan
DTS 20-24 48; 96 8 gacha 1536 yilgacha ~3:1 yo'qotishlar bilan
DVD-audio 16; 20; 24 44,1; 48; 88,2; 96 6 6912 2:1 mag'lubiyatsiz
DVD-audio 16; 20; 24 176,4; 192 2 4608 2:1 mag'lubiyatsiz
MP3 suzuvchi 48 gacha 2 320 gacha ~11:1 yo'qotishlar bilan
A.A.C. suzuvchi 96 gacha 48 gacha 529 gacha yo'qotishlar bilan
AAC+ (SBR) suzuvchi 48 gacha 2 320 gacha yo'qotishlar bilan
Ogg Vorbis 32 gacha 192 gacha 255 gacha 1000 gacha yo'qotishlar bilan
WMA 24 gacha 96 gacha 8 gacha 768 gacha 2:1, yo'qotishsiz versiyasi mavjud

Ovozni o'zgartirishning to'liq tsikli: raqamlashtirishdan iste'molchi ijrosigacha

Ovozni o'zgartirishning to'liq tsikli: raqamlashtirishdan ijro etishgacha

Har xil amplituda va chastota bilan. Signalning amplitudasi qanchalik baland bo'lsa, odam uni shunchalik balandroq qabul qiladi. Signalning chastotasi qanchalik baland bo'lsa, uning ohangi shunchalik yuqori bo'ladi.

Shakl 1. Ovoz to'lqini tebranishlarining amplitudasi

Ovoz to'lqinining chastotasi soniyada tebranishlar soni bilan aniqlanadi. Bu qiymat gerts (Hz, Hz) da o'lchanadi.

Inson qulog'i $20$Hz dan $20$kHz gacha bo'lgan tovushlarni qabul qiladi, bu diapazon deyiladi. ovoz. Bitta tovush signaliga ajratilgan bitlar soni deyiladi audio kodlash chuqurligi. Zamonaviyda ovoz kartalari$16-$, $32-$ yoki $64-$bit audio kodlash chuqurligi taqdim etiladi. Ovozli ma'lumotni kodlash jarayonida uzluksiz signal almashtiriladi diskret, ya'ni ikkilik nol va birliklardan tashkil topgan elektr impulslari ketma-ketligiga aylantiriladi.

Audio namuna olish tezligi

biri muhim xususiyatlar audio kodlash jarayonining namuna olish tezligi, ya'ni 1$ soniyada signal darajasini o'lchash soni:

  • soniyada bitta o'lchov $1$ gigagerts (GHz) chastotasiga to'g'ri keladi;
  • Bir soniyada $1000$ o'lchovlar $1$ kilogerts (kHz) chastotasiga to'g'ri keladi.

Ta'rif 2

Audio namuna olish tezligi- bir soniyada ovoz balandligi o'lchovlari soni.

O'lchovlar soni $8 $ kHz dan $ 48 $ kHz gacha bo'lishi mumkin, birinchi qiymat radioeshittirish chastotasiga, ikkinchisi esa musiqa vositalarining ovoz sifatiga mos keladi.

Eslatma 1

Ovozning chastotasi va namuna olish chuqurligi qanchalik baland bo'lsa, raqamlashtirilgan audioning sifati shunchalik yuqori bo'ladi. Sifatiga mos keladigan eng past sifatli raqamli audio telefon aloqasi, ma'lum bo'lishicha, namuna olish tezligi soniyasiga 8000 marta, namuna olish chuqurligi $8$ bit bo'lib, bu bitta audio trekni yozishga to'g'ri keladi (mono rejim). Eng yuqori sifatli audio CD sifatiga mos keladigan raqamlashtirilgan tovush, namuna olish chastotasi sekundiga $48 000 marta, namuna olish chuqurligi $16 $ bit bo'lganda erishiladi, bu ikkita audio trekni yozishga to'g'ri keladi (stereo rejim).

Ovoz faylining axborot hajmi

Shuni ta'kidlash kerakki, raqamli tovush sifati qanchalik yuqori bo'lsa, ovoz faylining axborot hajmi shunchalik katta bo'ladi.

Keling, mono audio faylning ma'lumot hajmini ($V$) taxmin qilaylik, buni quyidagi formula yordamida amalga oshirish mumkin:

$V = N \cdot f \cdot k$,

Bu erda $N$ - soniyalarda ifodalangan tovushning umumiy davomiyligi,

$f$ - namuna olish chastotasi (Hz),

$k$ - kodlash chuqurligi (bit).

1-misol

Masalan, agar tovushning davomiyligi $1$ daqiqa boʻlsa va bizda oʻrtacha ovoz sifati boʻlsa, unda namuna olish chastotasi $24$kHz va kodlash chuqurligi $16$ bit boʻlsa, u holda:

$V=60 \cdot 24000 \cdot 16 \bit=23040000 \bit=2880000 \bayt = 2812,5 \KB=2,75 \MB.$

Stereo audioni kodlashda namuna olish jarayoni chap va o'ng kanallar uchun alohida va mustaqil ravishda amalga oshiriladi, bu esa mos ravishda ovoz balandligini oshiradi. ovoz fayli mono tovushdan ikki baravar ko'p.

2-misol

Misol uchun, raqamli stereo audio faylining axborot hajmini hisoblaylik, uning ovoz davomiyligi o'rtacha ovoz sifati bilan $1$ sekundga teng ($16$ bit, sekundiga $24000$ o'lchov). Buni amalga oshirish uchun kodlash chuqurligini $1$ soniyada oʻlchovlar soniga koʻpaytiring va $2$ (stereo tovush) ga koʻpaytiring:

$V=16 \bit \cdot 24000 \cdot 2 = 768000 \bit = 96000 \bayt = 93,75 \KB.$

Audio axborotni kodlashning asosiy usullari

Ovozli ma'lumotni ikkilik kod bilan kodlashning turli usullari mavjud, ular orasida ikkita asosiy yo'nalish mavjud: FM usuli Va To'lqinli jadval usuli.

FM usuli (Chastotani modulyatsiya qilish) nazariy jihatdan har qanday ekanligiga asoslanadi murakkab tovush turli chastotali oddiy garmonik signallar ketma-ketligiga parchalanishi mumkin, ularning har biri muntazam sinusoidni ifodalaydi, ya'ni uni kod bilan tasvirlash mumkin. Ovozli signallarni garmonik qatorlarga ajratish va ularni diskret raqamli signallar shaklida ko'rsatish jarayoni "analog-raqamli konvertorlar" (ADC) deb nomlangan maxsus qurilmalarda sodir bo'ladi.

Shakl 2. Ovozli signalni diskret signalga aylantirish

Shakl 2a ADC kirishidagi audio signalni va 2b-rasmda ADC chiqishidagi allaqachon aylantirilgan diskret signalni ko'rsatadi.

Raqamli kod sifatida taqdim etilgan tovushni ijro etishda teskari konvertatsiya qilish uchun foydalaning raqamli-analogli konvertorlar(DAC). Ovozni o'zgartirish jarayoni rasmda ko'rsatilgan. 3. Ushbu kodlash usuli yaxshi ovoz sifatini ta'minlamaydi, lekin ixcham kodni ta'minlaydi.

Shakl 3. Diskret signalni audio signalga aylantirish

3a-rasmda DAC kirishida bizda mavjud bo'lgan diskret signal va 3b-rasmda DAC chiqishidagi audio signal ko'rsatilgan.

Jadval-to'lqin usuli (To'lqinli jadval) oldindan tayyorlangan jadvallarda tevarak-atrofdagi olam tovushlari, musiqa asboblari va boshqalarning namunalari saqlanadiganligiga asoslanadi. Raqamli kodlar tovush balandligi, davomiyligi va intensivligini hamda tovush xususiyatlarini tavsiflovchi boshqa parametrlarni ifodalaydi. Namuna sifatida "haqiqiy" tovushlar ishlatilganligi sababli, sintez natijasida olingan tovush sifati juda yuqori va haqiqiy musiqa asboblarining ovoz sifatiga yaqinlashadi.

Audio fayl formatlariga misollar

Ovozli fayllar bir necha formatda bo'ladi. Ulardan eng mashhurlari MIDI, WAV, MP3.

MIDI formati(Musical Instrument Digital Interface) dastlab musiqa asboblarini boshqarish uchun mo'ljallangan edi. Hozirgi vaqtda elektron musiqa asboblari va kompyuter sintez modullari sohasida qo'llaniladi.

WAV audio fayl formati(to'lqin shakli) ixtiyoriy tovushni asl tovush tebranishi yoki tovush to'lqinining raqamli ko'rinishi sifatida ifodalaydi. Hammasi standart Windows tovushlari WAV kengaytmasiga ega.

MPZ formati(MPEG-1 Audio Layer 3) audio ma'lumotlarni saqlash uchun raqamli formatlardan biridir. Bu yuqoriroq kodlash sifatini ta'minlaydi.