1. Аудіо
Відноситься до звукових хвиль з частотою від 20 Гц до 20 кГц, які можуть чути людські вуха.
Якщо до комп'ютера додати відповідну звукову карту, яку ми часто називаємо звуковою картою, ми можемо записати всі звуки, а акустичні характеристики звуку, такі як рівень звуку, можуть зберігатися як файли на жорсткий диск комп'ютера. І навпаки, ми також можемо використовувати певну аудіопрограму для відтворення збереженого аудіофайлу для відновлення раніше записаного звуку.
2. Частота дискретизації
Посилається на кількість звукових зразків, отриманих за секунду. Звук насправді є різновидом енергетичної хвилі, тому він також має характеристики частоти та амплітуди. Частота відповідає осі часу, а амплітуда - осі рівня. Хвиля нескінченно плавна, і струна може розглядатися як складена з незліченних точок. Оскільки простір для зберігання є відносно обмеженим, точки рядка повинні бути відібрані під час процесу цифрового кодування.
Процес вибірки полягає у витягуванні значення частоти певної точки. Очевидно, що чим більше точок витягується за одну секунду, тим більше інформації про частоту отримується. Для того, щоб відновити форму хвилі, чим вище частота дискретизації, тим краща якість звуку. Більш реальною є реставрація, але в той же час вона займає більше ресурсів. Через обмежену роздільну здатність людського вуха не можна розрізнити занадто високу частоту. Часто використовується частота дискретизації 22050, 44100 - це вже якість звуку компакт-дисків, а дискретизація понад 48,000 або 96,000 більше не має значення для людського вуха. Це схоже на 24 кадри на секунду у фільмах. Якщо це стерео, зразок подвоюється, а файл майже подвоюється.
Відповідно до теорії дискретизації Найквіста, щоб гарантувати, що звук не спотворюється, частота дискретизації повинна становити близько 40 кГц. Нам не потрібно знати, як виникла ця теорема. Потрібно лише знати, що ця теорема говорить нам, що якщо ми хочемо записати сигнал точно, наша частота дискретизації повинна бути більше або дорівнює подвоєній максимальній частоті звукового сигналу. Пам'ятайте, це максимальна частота. .
У галузі цифрового аудіо часто використовуються частоти дискретизації:
8000 Гц - частота дискретизації, яку використовує телефон, достатня для людської мови
11025 Гц - Частота дискретизації, яку використовує телефон
Частота дискретизації 22050 Гц, що використовується для радіомовлення
Частота дискретизації 32000 Гц, що використовується цифровою відеокамерою miniDV, DAT (режим LP)
44100 Гц-аудіо компакт-диск, також часто використовується для частоти дискретизації аудіо MPEG-1 (VCD, SVCD, MP3)
Частота дискретизації 47250 Гц, що використовується комерційними реєстраторами PCM
Частота дискретизації 48000 Гц для цифрового звуку, що використовується в miniDV, цифровому телебаченні, DVD, DAT, фільмах та професійному аудіо
Частота дискретизації 50000 Гц, що використовується комерційними цифровими реєстраторами
96000 Гц або 192000 Гц - частота дискретизації, яка використовується для DVD-Audio, деяких аудіодоріжок LPCM DVD, аудіодоріжок BD-ROM (Blu-ray Disc) та аудіодоріжок HD-DVD (DVD високої чіткості)
3. кількість бітів вибірки
Кількість бітів вибірки також називається розміром вибірки або кількістю бітів квантування. Це параметр, що використовується для вимірювання коливань звуку, тобто роздільної здатності звукової карти, або може бути зрозумілий як роздільна здатність звукової карти, обробленої звуковою картою. Чим більше значення, тим вища роздільна здатність і більш реалістичний звук, записаний і відтворений. Біт звукової карти відноситься до двійкових цифр цифрового звукового сигналу, що використовується звуковою картою під час збору та відтворення звукових файлів. Біт звукової карти об'єктивно відображає точність опису цифрового звукового сигналу вхідного звукового сигналу. Звичайні звукові карти в основному 8-бітні та 16-бітні. На сьогоднішній день усі основні продукти на ринку - це звукові карти 16-розрядної версії та вище.
Амплітуда кожного вибіркових даних реєструється, а точність вибірки залежить від кількості бітів вибірки:
1 байт (тобто 8 біт) може записати лише 256 чисел, тобто амплітуду можна розділити лише на 256 рівнів;
2 байти (тобто 16 біт) можуть бути малими 65536, що вже є стандартом CD;
4 байти (тобто 32 біти) можуть розділити амплітуду на рівні 4294967296, що насправді непотрібно.
4. кількість каналів
Це кількість звукових каналів. Поширені моно та стерео (двоканальний) тепер перетворилися на чотири звуковий об'ємний звук (чотириканальний) та 5.1 канали.
(1) Єдина дорога
Моно - відносно примітивна форма відтворення звуку, і ранні звукові карти використовували його частіше. Моно звук може звучати лише за допомогою одного динаміка, а деякі також обробляються у два динаміки для виведення одного і того ж звукового каналу. Коли однотонна інформація відтворюється через два динаміки, ми чітко відчуваємо, що звук проходить з двох динаміків. Неможливо визначити конкретне розташування джерела звуку, яке передається в наші вуха із середини динаміка.
(2) Стерео
Бінауральні канали мають два звукові канали. Принцип полягає в тому, що коли люди чують звук, вони можуть судити про конкретне розташування джерела звуку на основі різниці фаз між лівим і правим вухами. У процесі запису звук розподіляється на два незалежних канали, щоб досягти хорошого ефекту локалізації звуку. Цей прийом особливо корисний для оцінки музики. Слухач може чітко розрізнити напрямок, з якого походять різні інструменти, що робить музику більш образною та наближеною до досвіду на місці.
На сьогодні найбільш поширеним є використання двох голосів. У караоке один призначений для відтворення музики, а другий - для голосу співака; у VCD один - дубляж мандаринською мовою, а другий - кантонським.
(3) Чотиритонний об'ємний звук
Чотириканальне об'ємне звучання визначає чотири звукові точки, передню ліву, передню праву, задню ліву та задню праву, а аудиторія оточена цими чотирма звуковими точками. У той же час також рекомендується додати сабвуфер для посилення обробки відтворення низькочастотних сигналів (це причина, чому сьогодні популярні 4.1-канальні акустичні системи). Що стосується загального ефекту, чотириканальна система може забезпечити слухачам об'ємний звук з різних напрямків, отримати слуховий досвід перебування в різних середовищах та надати користувачам абсолютно новий досвід. На сьогоднішній день чотириканальна технологія широко інтегрована у дизайн різних звукових карт середнього та високого класу, ставши основним трендом майбутнього розвитку.
(4) канал
5.1 канали широко використовуються в різних традиційних театрах та домашніх кінотеатрах. Деякі з найбільш відомих форматів стиснення звукозапису, такі як Dolby AC-3 (Dolby Digital), DTS тощо, базуються на звуковій системі 5.1. Канал ".1" - це спеціально розроблений канал сабвуфера, який може виробляти сабвуфери з діапазоном частотних характеристик від 20 до 120 Гц. Насправді звукова система 5.1 походить від об'ємного звучання 4.1, різниця полягає в тому, що вона додає центральний блок. Цей центральний блок відповідає за передачу звукового сигналу нижче 80 Гц, що корисно для посилення людського голосу під час перегляду фільму та зосередження діалогу в середині всього звукового поля для збільшення загального ефекту.
В даний час багато музичних плеєрів, таких як QQ Music, пропонують 5.1-канальну музику для пробного прослуховування та завантаження.
5. рамка
Поняття аудіокадрів не так зрозуміле, як відеокадри. Майже всі формати кодування відео можуть просто сприймати кадр як закодоване зображення. Однак аудіокадр пов'язаний з форматом кодування, який реалізований кожним стандартом кодування. Оскільки, якщо це PCM (некодовані аудіодані), йому взагалі не потрібна концепція кадрів, і його можна відтворювати відповідно до частоти дискретизації та точності дискретизації. Наприклад, для подвійного звуку з частотою дискретизації 44.1 кГц і точністю дискретизації 16 біт, ви можете підрахувати, що швидкість передачі даних становить 44100 * 16 * 2 біт / с, а аудіодані в секунду - фіксовані 44100 * 16 * 2 / 8 байт.
Рамка amr порівняно проста. Він передбачає, що кожні 20 мс аудіо - це кадр, і кожен кадр аудіо є незалежним. Можна використовувати різні алгоритми кодування та різні параметри кодування.
Кадр mp3 трохи складніший і містить більше інформації, таку як частота дискретизації, бітрейт та різні параметри.
6. цикл
Кількість кадрів, необхідна для однієї обробки аудіопристроєм, використовується як блок для доступу до даних та збереження аудіоданих аудіопристроєм.
7. переплетений режим
Спосіб зберігання цифрових аудіосигналів. Дані зберігаються у безперервних кадрах, тобто спочатку записуються зразки лівого каналу та зразки правого каналу кадру 1, а потім починається запис кадру 2.
8. непереплетений режим
Спочатку запишіть зразки лівого каналу всіх кадрів за період, а потім запишіть усі зразки правого каналу.
9. бітрейт
Швидкість передачі даних також називається швидкістю передачі даних, яка відноситься до кількості даних, що відтворюються музикою в секунду, і одиниця виражається в бітах, які є двійковими бітами. bps - бітрейт. b - біт (біт), s - другий (другий), p - кожен (на), один байт еквівалентний 8 двійковим бітам. Тобто розмір файлу 4-хвилинної пісні 128bps розраховується так (128/8) * 4 * 60 = 3840kB = 3.8MB, 1B (Byte) = 8b (bit), як правило, mp3 вигідний при приблизно 128 біт, це також приблизно 3-4 BM в розмірі.
У комп'ютерних додатках найвищим рівнем достовірності є кодування PCM, яке широко використовується для зберігання матеріалів та оцінки музики. Він використовується на компакт-дисках, DVD-дисках та у наших поширених файлах WAV. Таким чином, PCM став кодуванням без втрат за домовленістю, оскільки PCM представляє найкращий рівень вірності цифрового аудіо. Це не означає, що PCM може забезпечити абсолютну вірність сигналу. PCM може досягти лише найбільшого ступеня нескінченної близькості.
Розрахувати бітрейт аудіопотоку PCM є дуже простим завданням: значення частоти дискретизації × значення розміру дискретизації × номер каналу в секунду. Файл WAV із частотою дискретизації 44.1 кГц, розміром дискретизації 16 біт та двоканальним кодуванням PCM, його швидкість передачі даних становить 44.1 К × 16 × 2 = 1411.2 Кбіт / с. Наш звичайний аудіо компакт-диск використовує кодування PCM, і ємність компакт-диска може містити лише 72 хвилини музичної інформації.
Двоканальний аудіосигнал, кодований PCM, вимагає 176.4 КБ місця за 1 секунду і близько 10.34 М за 1 хвилину. Це неприйнятно для більшості користувачів, особливо тих, хто любить слухати музику на комп’ютері. Зайнятість диска, існує лише два методи, індекс зменшення дискретизації або стиснення. Недоцільно знижувати показник вибірки, тому експерти розробили різні схеми стиснення. Найбільш оригінальними є DPCM, ADPCM, а найвідомішим є MP3. Тому швидкість коду після стиснення даних набагато нижча, ніж вихідний код.
