Цифровая звукозапись
Цифрово́й звук — результат преобразования аналогового сигнала звукового диапазона в цифровой аудиоформат.
Простейший метод преобразования, импульсно-кодовая модуляция (ИКМ), состоит в представлении последовательности мгновенных значений уровня сигнала, измеряемого аналого-цифровым преобразователем (АЦП) через равные промежутки времени.
Разновидностью ИКМ является дельта-модуляция, где в каждый момент отсчёта сигнал сравнивается с пилообразным напряжением на каждом шаге дискретизации.
Сигма-дельта модуляция — способ представления сигнала на основе принципа избыточной дискретизации и формирования шума квантования, позволяет снизить уровень шума.
Современные методы используют более сложные алгоритмы преобразования. Помимо представления звуковых колебаний в цифровом виде, применяется также создание специальных команд для автоматического воспроизведения на различных электронных музыкальных инструментах. Ярчайшим примером такой технологии является MIDI.
Преимущества битового кода используются при передаче кодированного сигнала на расстояние, шифровании сигнала, цифровой подписи сигнала, восстановлении потерь, вызванных помехами при передаче, а также в прочих приложениях.
Цифровая звукозапись — технология преобразования аналогового звука в цифровой с целью сохранения его на физическом носителе для возможности последующего воспроизведения записанного сигнала.
Представление аудиоданных в цифровом виде позволяет очень эффективно изменять исходный материал при помощи специальных устройств или компьютерных программ — звуковых редакторов, что нашло широкое применение в промышленности, медиа-индустрии и быту.
Для воспроизведения цифрового звука применяют специальное оборудование, например музыкальные центры, цифровые плееры, компьютеры с звуковой картой и установленным программным обеспечением: аудиоплеером или медиаплеером.
История
- В 1928 Гарри Найквист в работе «Определённые проблемы теории телеграфной передачи» определил требуемую полосу линии связи для передачи импульсного сигнала — основа цифрового звука
- В 1933 году В. А. Котельниковым в работе «О пропускной способности эфира и проволоки в электросвязи» предложена и доказана Теорема Котельникова, согласно которой аналоговый сигнал с ограниченным спектром может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отсчётам, взятым с частотой строго большей удвоенной максимальной частоты спектра
- В 1937 году британский ученый Alec Reeves запатентовал первое описание импульсно-кодовой модуляции
- В 1948 году Клод Шеннон опубликовал «Математическую теорию связи», а в 1949 — «Передача данных при наличии шума», где независимо от Котельникова доказал теорему с аналогичными результатами теореме Котельникова, поэтому в западной литературе эту теорему часто называют теоремой Шеннона.
- В 1950 Ричард Хэмминг опубликовал работу по обнаружению и исправлению ошибок
- В 1952 Дэвид Хаффман создал алгоритм префиксного кодирования с минимальной избыточностью (известный как алгоритм или код Хаффмана)
- В 1959 Алекс Хоквингем создал код исправления ошибок, ныне известный как Код Боуза — Чоудхури — Хоквингема
- В 1960 сотрудниками лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института Ирвином Ридом и Густавом Соломоном изобретён Код Рида — Соломона
- В 1967 техническим институтом исследований NHK представлен первый цифровой катушечный стереорекордер на 1-дюймовой видеоленте. В устройстве использовалась ИКМ-запись с разрядностью 12-бит и частотой дискретизации 30 кГц с применением компандера для расширения динамического диапазона
- В 1969 Sony представила 13-битный цифровой стереорекордер с частотой дискретизации 47,25 кГц, с записью на 2-х дюймовую видеоленту
- В 1972 был выпущен первый альбом записанный с цифровой мастер-ленты фирмой Nippon Columbia
- В 1977 на токийской аудио выставке Mitsubishi, Sony и Hitachi продемонстрировали прототипы цифровых грампластинок или аудиодисков
- В 1979 в Европе Philips демонстрирует прототип компакт-диска диаметром 115 мм, намереваясь его сделать мировым стандартом. 14-битная запись с частотой дискретизации 44,050 кГц не устроила Sony, которые предложили 16-разрядную запись с частотой 50 кГц, но в итоге из-за ограничений формата было решено выбрать частоту дискретизации 44,1 кГц и размер диска увеличить до 120 мм. Диск способен вмещать 74 минуты записи.
- В 1980 стандарт компакт-диск был официально предложен, но на все согласования и доработки ушло два года
- В 1982 году в Европе и Японии был принят стандарт на систему компакт-диск
- Также в 1982 году представлен цифровой формат звукозаписи на катушечную ленту DASH предложенный фирмой Sony для многоканальной студийной записи
- В 1987 Sony и Philips представили формат цифровой компакт-кассеты DAT
- В 1992 Philips и Matsushita представили формат Digital Compact Cassette с применением сжатия MPEG1 layer 1
- В том же 1992 Sony представила систему персонального аудио MiniDisc и кинотеатральную систему SDDS основанные на алгоритме сжатия ATRAC
- В 1999 году компаниями Sony и Philips разработан стандарт SACD
- В 2000 году представлен формат DVD-Audio
Принцип цифровой звукозаписи методом периодической дискретизации и квантования сигнала
Принцип цифрового представления колебаний звукозаписи достаточно прост:
- вначале нужно преобразовать аналоговый сигнал в цифровой, это осуществляет устройство — аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
- произвести сохранение полученных цифровых данных на носитель: магнитную ленту (DAT), жёсткий диск, оптический диск или флеш-память
- для того чтобы прослушать сделанную запись, необходимо воспроизведение сделанной записи с носителя и обратное преобразование из цифрового сигнала в аналоговый, с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).
Принцип действия АЦП тоже достаточно прост: аналоговый сигнал, полученный от микрофонов и электро-музыкальных инструментов, преобразовывается в цифровой. Это преобразование включает в себя следующие операции:
- Ограничение полосы частот производится при помощи фильтра нижних частот для подавления спектральных компонент, частота которых превышает половину частоты дискретизации.
- Дискретизацию во времени, то есть замену непрерывного аналогового сигнала последовательностью его значений в дискретные моменты времени — отсчетов. Эта задача решается путём использования специальной схемы на входе АЦП — устройства выборки-хранения.
- Квантование по уровню представляет собой замену величины отсчета сигнала ближайшим значением из набора фиксированных величин — уровней квантования.
- Кодирование или оцифровку, в результате которого значение каждого квантованного отсчета представляется в виде числа, соответствующего порядковому номеру уровня квантования.
Делается это следующим образом: непрерывный аналоговый сигнал «режется» на участки, с частотой дискретизации, получается цифровой дискретный сигнал, который проходит процесс квантования с определенной разрядностью, а затем кодируется, то есть заменяется последовательностью кодовых символов. Для качественной записи звука в полосе частот 20-20 000 Гц применяется минимальная стандартная частота дискретизации от 44,1 кГц и выше (в настоящее время появились АЦП и ЦАП c частотой дискретизации 192,3 и даже 384,6 кГц). Для получения довольно качественной записи достаточно разрядности 16 бит, однако для расширения динамического диапазона и повышения качества звукозаписи используется разрядность 24 (реже 32) бита.
Помехоустойчивое и канальное кодирование
Помехоустойчивое кодирование позволяет при воспроизведении сигнала выявить и устранить (или снизить частоту их появления) ошибки чтения с носителя. Для этого в процессе записи к отсчётам, полученным на выходе АЦП, добавляется искусственная избыточность (контрольные биты), которая впоследствии помогает восстановить повреждённый отсчёт. В устройствах записи звука обычно используется комбинация из двух или трех помехоустойчивых кодов. Если же выбранный уровень избыточности кодирования не позволяет восстановить правильное значение отсчёта, то производится его замена с помощью интерполяции, чтобы исключить появление скачкообразного изменения уровня сигнала (щелчка).
Для лучшей защиты от пакетных ошибок, вызванных повреждениями носителя информации (царапины на компакт-диске, загибы магнитной ленты) также применяется перемежение.
К полезному сигналу также добавляются вспомогательные данные, которые облегчают последующее декодирование. Это могут быть сигналы временного кода, служебные сигналы, сигналы синхронизации.
служит для согласования цифровых сигналов с параметрами канала передачи (записи/воспроизведения). Например, при записи цифровых сигналов на магнитный носитель необходимо исключить появление в токе записи постоянной составляющей и низкочастотных составляющих спектра (возникающих при появлении длинных последовательностей нулей или единиц). Для этого используются таблицы преобразования, по которым производится замена слов из m бит данных на слова из n канальных бит, причем всегда n > m. В устройствах воспроизведения цифровых сигналов канальный декодер выделяет из общего потока данных тактовые сигналы и выполняет обратное преобразование канальных n-битных слов в m-битные слова данных. После коррекции ошибок сигнал поступает в ЦАП.
Принцип действия ЦАП
Цифровой сигнал, полученный с декодера, преобразовывается в аналоговый. Это преобразование происходит следующим образом:
- Декодер ЦАП преобразует последовательность чисел в дискретный квантованный сигнал
- Путём сглаживания во временной области из дискретных отсчетов вырабатывается непрерывный во времени сигнал
- Окончательное восстановление сигнала производится путём подавления побочных спектров в аналоговом фильтре нижних частот
Методы цифровой звукозаписи
По принципу записи выделяют следующие методы:
- Магнитная звукозапись — запись цифровых сигналов производится на магнитную ленту. Выделяют два типа записи:
- продольно-строчная система записи — в которой лента движется вдоль блока неподвижных магнитных головок записи/воспроизведения (DASH,DCC)
- наклонно-строчная система записи — в которой лента движется вдоль барабана вращающихся магнитных головок и запись осуществляется наклонно отдельными дорожками, что обеспечивает бо́льшую плотность, по сравнению с продольно-строчной системой записи. (R-DAT, ADAT, а также ранние системы, состоящие из ИКМ-приставки и видеомагнитофона)
- Магнитооптическая запись — запись ведется с помощью магнитной головки на специальный магнитооптический слой и в момент намагничивания кратковременно разогревается лазером до температуры точки Кюри. (Минидиск,Hi-MD)
- Лазерная запись — запись производится лазерным лучом, который выжигает углубления (питы) на светочувствительном слое оптического носителя. (Компакт-диск, DVD-Audio, DTS, SACD)
- Оптическая (фотографическая) запись звука — основана на воздействии светового потока на светочувствительный слой носителя (киноленты). (Dolby Digital, SDDS)
- Запись звука на электронные носители — звуковые данные при помощи персонального компьютера записываются в виде файлов на различные носители (жесткие диски, перезаписываемые оптические диски, флеш-карты, твердотельные накопители), при этом отсутствует ограничение на обязательное соответствие формата звука формату носителя.
На цифровых носителях и в персональных компьютерах для хранения звука (музыки, голоса и т. п.) применяются различные форматы, позволяющие выбрать приемлемое соотношение сжатия, качества звука и объёма данных.
Популярные форматы файлов для персональных компьютеров и соответствующих устройств:
- OGG
- MP3
- WAV
- WMA
Параметры, влияющие на качество цифровой звукозаписи
Основными параметрами, влияющими на качество цифровой звукозаписи, являются:
- Разрядность АЦП и ЦАП.
- Частота дискретизации АЦП и ЦАП.
- Джиттер АЦП и ЦАП
- Передискретизация
Также немаловажными остаются параметры аналогового тракта цифровых устройств звукозаписи и звуковоспроизведения:
- Отношение сигнал/шум
- Коэффициент нелинейных искажений
- Интермодуляционные искажения
- Неравномерность амплитудно-частотной характеристики
- Динамический диапазон
Техника цифровой звукозаписи
Запись цифрового звука в настоящее время осуществляется на студиях звукозаписи, под управлением персональных компьютеров и другой дорогостоящей и качественной аппаратуры. Также довольно широко развито понятие «домашней студии», в которой применяется профессиональное и полупрофессиональное звукозаписывающее оборудование, позволяющее создавать качественные записи в домашних условиях.
Применяются звуковые карты в составе компьютеров, которые производят обработку в своих АЦП и ЦАП — чаще всего в 24 битах и 96 кГц, дальнейшее повышение битности и частоты дискретизации, практически не увеличивает качества записи.
Существует целый класс компьютерных программ — звуковых редакторов, которые позволяют работать со звуком:
- записывать входящий звуковой поток
- создавать (генерировать) звук
- изменять существующую запись (добавлять семплы, изменять тембр, скорость звука, вырезать части и т. п.)
- перезаписывать из одного формата в другой
- конвертировать разные аудиокодеки
Некоторые простые программы, позволяют осуществлять только конвертацию форматов и кодеков.
Некоторые виды цифрового звука в сравнении
| Название формата | Разрядность, бит | Частота дискретизации, кГц | Число каналов | Величина потока данных с диска, кбит/с | Степень сжатия/упаковки |
|---|---|---|---|---|---|
| CD | 16 | 44,1 | 2 | 1411,2 | 1:1 без потерь |
| Dolby Digital (AC3) | 16-24 | 48 | 6 | до 640 | ~12:1 с потерями |
| DTS | 20-24 | 48; 96 | до 8 | до 1536 | ~3:1 с потерями |
| DVD-Audio | 16; 20; 24 | 44,1; 48; 88,2; 96 | 6 | 6912 | 2:1 без потерь |
| DVD-Audio | 16; 20; 24 | 176,4; 192 | 2 | 4608 | 2:1 без потерь |
| MP3 | плавающий | до 48 | 2 | до 320 | ~11:1 с потерями |
| AAC | плавающий | до 96 | до 48 | до 529 | с потерями |
| () | плавающий | до 48 | 2 | до 320 | с потерями |
| Ogg Vorbis | до 32 | до 192 | до 255 | до 1000 | с потерями |
| WMA | до 24 | до 96 | до 8 | до 768 | 2:1, есть версия без потерь |
См. также
- Аудиоредактор
- Импульсно-кодовая модуляция
- Сжатие аудиоданных
- Цифровые аудиоформаты
- Аудиокодек
- Семпл
Примечания
- H. Nyquist, "Certain topics in telegraph transmission theory, " Trans. AIEE, vol. 47, pp. 617—644, Apr. 1928
- Котельников В. А. О пропускной способности «эфира» и проволоки в электросвязи // Успехи физических наук : Журнал. — 2006. — № 7. — С. 762-770. Архивировано 23 июня 2013 года.
- Robertson, David. Alec Reeves 1902—1971 Privateline.com: Telephone History Архивировано 11 мая 2014 года. (англ.)
- Клод Шеннон — Математическая теория связи. Дата обращения: 28 марта 2011. Архивировано 8 февраля 2012 года.
- C. E. Shannon. Communication in the presence of noise. Proc. Institute of Radio Engineers. Vol. 37. No. 1. P. 10—21. Jan. 1949.
- The compact disc: a handbook of theory and use Авторы: Ken C. Pohlmann (англ.)
- Billboard 22 авг 1981 — Japan’s denon label 10-year digital veteran (англ.)
Литература
- Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике: Пер. с нем.-М. Мир, 1991.-446 с.: ил.
- Золотухин И.П., Изюмов А.А., Райзман М.М. Цифровые звуковые магнитофоны. — Томск: «Радио и связь», 1990. — 160 с. — ISBN 5-256-00559-6.
Ссылки
- Формат MP3.Часть 5. Принципы преобразования «аналог — цифра» и «цифра — аналог»
- Цифровая звукозапись. (Онлайн Энциклопедия Кругосвет)
- Компьютерная запись звука
Для улучшения этой статьи желательно: |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Цифровая звукозапись, Что такое Цифровая звукозапись? Что означает Цифровая звукозапись?
Cifrovo j zvuk rezultat preobrazovaniya analogovogo signala zvukovogo diapazona v cifrovoj audioformat Shema prohozhdeniya zvuka ot istochnika cherez mikrofon ACP processor CAP gromkogovoritel i snova v zvuk Prostejshij metod preobrazovaniya impulsno kodovaya modulyaciya IKM sostoit v predstavlenii posledovatelnosti mgnovennyh znachenij urovnya signala izmeryaemogo analogo cifrovym preobrazovatelem ACP cherez ravnye promezhutki vremeni Raznovidnostyu IKM yavlyaetsya delta modulyaciya gde v kazhdyj moment otschyota signal sravnivaetsya s piloobraznym napryazheniem na kazhdom shage diskretizacii Sigma delta modulyaciya sposob predstavleniya signala na osnove principa izbytochnoj diskretizacii i formirovaniya shuma kvantovaniya pozvolyaet snizit uroven shuma Sovremennye metody ispolzuyut bolee slozhnye algoritmy preobrazovaniya Pomimo predstavleniya zvukovyh kolebanij v cifrovom vide primenyaetsya takzhe sozdanie specialnyh komand dlya avtomaticheskogo vosproizvedeniya na razlichnyh elektronnyh muzykalnyh instrumentah Yarchajshim primerom takoj tehnologii yavlyaetsya MIDI Preimushestva bitovogo koda ispolzuyutsya pri peredache kodirovannogo signala na rasstoyanie shifrovanii signala cifrovoj podpisi signala vosstanovlenii poter vyzvannyh pomehami pri peredache a takzhe v prochih prilozheniyah Cifrovaya zvukozapis tehnologiya preobrazovaniya analogovogo zvuka v cifrovoj s celyu sohraneniya ego na fizicheskom nositele dlya vozmozhnosti posleduyushego vosproizvedeniya zapisannogo signala Predstavlenie audiodannyh v cifrovom vide pozvolyaet ochen effektivno izmenyat ishodnyj material pri pomoshi specialnyh ustrojstv ili kompyuternyh programm zvukovyh redaktorov chto nashlo shirokoe primenenie v promyshlennosti media industrii i bytu Dlya vosproizvedeniya cifrovogo zvuka primenyayut specialnoe oborudovanie naprimer muzykalnye centry cifrovye pleery kompyutery s zvukovoj kartoj i ustanovlennym programmnym obespecheniem audiopleerom ili mediapleerom IstoriyaV 1928 Garri Najkvist v rabote Opredelyonnye problemy teorii telegrafnoj peredachi opredelil trebuemuyu polosu linii svyazi dlya peredachi impulsnogo signala osnova cifrovogo zvuka V 1933 godu V A Kotelnikovym v rabote O propusknoj sposobnosti efira i provoloki v elektrosvyazi predlozhena i dokazana Teorema Kotelnikova soglasno kotoroj analogovyj signal s ogranichennym spektrom mozhet byt vosstanovlen odnoznachno i bez poter po svoim diskretnym otschyotam vzyatym s chastotoj strogo bolshej udvoennoj maksimalnoj chastoty spektra V 1937 godu britanskij uchenyj Alec Reeves zapatentoval pervoe opisanie impulsno kodovoj modulyacii V 1948 godu Klod Shennon opublikoval Matematicheskuyu teoriyu svyazi a v 1949 Peredacha dannyh pri nalichii shuma gde nezavisimo ot Kotelnikova dokazal teoremu s analogichnymi rezultatami teoreme Kotelnikova poetomu v zapadnoj literature etu teoremu chasto nazyvayut teoremoj Shennona V 1950 Richard Hemming opublikoval rabotu po obnaruzheniyu i ispravleniyu oshibok V 1952 Devid Haffman sozdal algoritm prefiksnogo kodirovaniya s minimalnoj izbytochnostyu izvestnyj kak algoritm ili kod Haffmana V 1959 Aleks Hokvingem sozdal kod ispravleniya oshibok nyne izvestnyj kak Kod Bouza Choudhuri Hokvingema V 1960 sotrudnikami laboratorii Linkolna Massachusetskogo tehnologicheskogo instituta Irvinom Ridom i Gustavom Solomonom izobretyon Kod Rida Solomona V 1967 tehnicheskim institutom issledovanij NHK predstavlen pervyj cifrovoj katushechnyj stereorekorder na 1 dyujmovoj videolente V ustrojstve ispolzovalas IKM zapis s razryadnostyu 12 bit i chastotoj diskretizacii 30 kGc s primeneniem kompandera dlya rasshireniya dinamicheskogo diapazona V 1969 Sony predstavila 13 bitnyj cifrovoj stereorekorder s chastotoj diskretizacii 47 25 kGc s zapisyu na 2 h dyujmovuyu videolentu V 1972 byl vypushen pervyj albom zapisannyj s cifrovoj master lenty firmoj Nippon Columbia V 1977 na tokijskoj audio vystavke Mitsubishi Sony i Hitachi prodemonstrirovali prototipy cifrovyh gramplastinok ili audiodiskov V 1979 v Evrope Philips demonstriruet prototip kompakt diska diametrom 115 mm namerevayas ego sdelat mirovym standartom 14 bitnaya zapis s chastotoj diskretizacii 44 050 kGc ne ustroila Sony kotorye predlozhili 16 razryadnuyu zapis s chastotoj 50 kGc no v itoge iz za ogranichenij formata bylo resheno vybrat chastotu diskretizacii 44 1 kGc i razmer diska uvelichit do 120 mm Disk sposoben vmeshat 74 minuty zapisi V 1980 standart kompakt disk byl oficialno predlozhen no na vse soglasovaniya i dorabotki ushlo dva goda V 1982 godu v Evrope i Yaponii byl prinyat standart na sistemu kompakt disk Takzhe v 1982 godu predstavlen cifrovoj format zvukozapisi na katushechnuyu lentu DASH predlozhennyj firmoj Sony dlya mnogokanalnoj studijnoj zapisi V 1987 Sony i Philips predstavili format cifrovoj kompakt kassety DAT V 1992 Philips i Matsushita predstavili format Digital Compact Cassette s primeneniem szhatiya MPEG1 layer 1 V tom zhe 1992 Sony predstavila sistemu personalnogo audio MiniDisc i kinoteatralnuyu sistemu SDDS osnovannye na algoritme szhatiya ATRAC V 1999 godu kompaniyami Sony i Philips razrabotan standart SACD V 2000 godu predstavlen format DVD AudioPrincip cifrovoj zvukozapisi metodom periodicheskoj diskretizacii i kvantovaniya signalaPreobrazovanie analogovogo signala v cifrovoj v ACP i obratnoe vosstanovlenie ego v CAPStrukturnaya shema cifrovoj zvukozapisi i vosproizvedeniya Princip cifrovogo predstavleniya kolebanij zvukozapisi dostatochno prost vnachale nuzhno preobrazovat analogovyj signal v cifrovoj eto osushestvlyaet ustrojstvo analogo cifrovoj preobrazovatel ACP proizvesti sohranenie poluchennyh cifrovyh dannyh na nositel magnitnuyu lentu DAT zhyostkij disk opticheskij disk ili flesh pamyat dlya togo chtoby proslushat sdelannuyu zapis neobhodimo vosproizvedenie sdelannoj zapisi s nositelya i obratnoe preobrazovanie iz cifrovogo signala v analogovyj s pomoshyu cifro analogovogo preobrazovatelya CAP Princip dejstviya ACP tozhe dostatochno prost analogovyj signal poluchennyj ot mikrofonov i elektro muzykalnyh instrumentov preobrazovyvaetsya v cifrovoj Eto preobrazovanie vklyuchaet v sebya sleduyushie operacii Ogranichenie polosy chastot proizvoditsya pri pomoshi filtra nizhnih chastot dlya podavleniya spektralnyh komponent chastota kotoryh prevyshaet polovinu chastoty diskretizacii Diskretizaciyu vo vremeni to est zamenu nepreryvnogo analogovogo signala posledovatelnostyu ego znachenij v diskretnye momenty vremeni otschetov Eta zadacha reshaetsya putyom ispolzovaniya specialnoj shemy na vhode ACP ustrojstva vyborki hraneniya Kvantovanie po urovnyu predstavlyaet soboj zamenu velichiny otscheta signala blizhajshim znacheniem iz nabora fiksirovannyh velichin urovnej kvantovaniya Kodirovanie ili ocifrovku v rezultate kotorogo znachenie kazhdogo kvantovannogo otscheta predstavlyaetsya v vide chisla sootvetstvuyushego poryadkovomu nomeru urovnya kvantovaniya Delaetsya eto sleduyushim obrazom nepreryvnyj analogovyj signal rezhetsya na uchastki s chastotoj diskretizacii poluchaetsya cifrovoj diskretnyj signal kotoryj prohodit process kvantovaniya s opredelennoj razryadnostyu a zatem kodiruetsya to est zamenyaetsya posledovatelnostyu kodovyh simvolov Dlya kachestvennoj zapisi zvuka v polose chastot 20 20 000 Gc primenyaetsya minimalnaya standartnaya chastota diskretizacii ot 44 1 kGc i vyshe v nastoyashee vremya poyavilis ACP i CAP c chastotoj diskretizacii 192 3 i dazhe 384 6 kGc Dlya polucheniya dovolno kachestvennoj zapisi dostatochno razryadnosti 16 bit odnako dlya rasshireniya dinamicheskogo diapazona i povysheniya kachestva zvukozapisi ispolzuetsya razryadnost 24 rezhe 32 bita Pomehoustojchivoe i kanalnoe kodirovanie Pomehoustojchivoe kodirovanie pozvolyaet pri vosproizvedenii signala vyyavit i ustranit ili snizit chastotu ih poyavleniya oshibki chteniya s nositelya Dlya etogo v processe zapisi k otschyotam poluchennym na vyhode ACP dobavlyaetsya iskusstvennaya izbytochnost kontrolnye bity kotoraya vposledstvii pomogaet vosstanovit povrezhdyonnyj otschyot V ustrojstvah zapisi zvuka obychno ispolzuetsya kombinaciya iz dvuh ili treh pomehoustojchivyh kodov Esli zhe vybrannyj uroven izbytochnosti kodirovaniya ne pozvolyaet vosstanovit pravilnoe znachenie otschyota to proizvoditsya ego zamena s pomoshyu interpolyacii chtoby isklyuchit poyavlenie skachkoobraznogo izmeneniya urovnya signala shelchka Dlya luchshej zashity ot paketnyh oshibok vyzvannyh povrezhdeniyami nositelya informacii carapiny na kompakt diske zagiby magnitnoj lenty takzhe primenyaetsya peremezhenie K poleznomu signalu takzhe dobavlyayutsya vspomogatelnye dannye kotorye oblegchayut posleduyushee dekodirovanie Eto mogut byt signaly vremennogo koda sluzhebnye signaly signaly sinhronizacii sluzhit dlya soglasovaniya cifrovyh signalov s parametrami kanala peredachi zapisi vosproizvedeniya Naprimer pri zapisi cifrovyh signalov na magnitnyj nositel neobhodimo isklyuchit poyavlenie v toke zapisi postoyannoj sostavlyayushej i nizkochastotnyh sostavlyayushih spektra voznikayushih pri poyavlenii dlinnyh posledovatelnostej nulej ili edinic Dlya etogo ispolzuyutsya tablicy preobrazovaniya po kotorym proizvoditsya zamena slov iz m bit dannyh na slova iz n kanalnyh bit prichem vsegda n gt m V ustrojstvah vosproizvedeniya cifrovyh signalov kanalnyj dekoder vydelyaet iz obshego potoka dannyh taktovye signaly i vypolnyaet obratnoe preobrazovanie kanalnyh n bitnyh slov v m bitnye slova dannyh Posle korrekcii oshibok signal postupaet v CAP Princip dejstviya CAP Signal s CAP bez interpolyacii na fone idealnogo signala Cifrovoj signal poluchennyj s dekodera preobrazovyvaetsya v analogovyj Eto preobrazovanie proishodit sleduyushim obrazom Dekoder CAP preobrazuet posledovatelnost chisel v diskretnyj kvantovannyj signal Putyom sglazhivaniya vo vremennoj oblasti iz diskretnyh otschetov vyrabatyvaetsya nepreryvnyj vo vremeni signal Okonchatelnoe vosstanovlenie signala proizvoditsya putyom podavleniya pobochnyh spektrov v analogovom filtre nizhnih chastotMetody cifrovoj zvukozapisiOsnovnaya statya Cifrovye audioformaty Po principu zapisi vydelyayut sleduyushie metody Magnitnaya zvukozapis zapis cifrovyh signalov proizvoditsya na magnitnuyu lentu Vydelyayut dva tipa zapisi prodolno strochnaya sistema zapisi v kotoroj lenta dvizhetsya vdol bloka nepodvizhnyh magnitnyh golovok zapisi vosproizvedeniya DASH DCC naklonno strochnaya sistema zapisi v kotoroj lenta dvizhetsya vdol barabana vrashayushihsya magnitnyh golovok i zapis osushestvlyaetsya naklonno otdelnymi dorozhkami chto obespechivaet bo lshuyu plotnost po sravneniyu s prodolno strochnoj sistemoj zapisi R DAT ADAT a takzhe rannie sistemy sostoyashie iz IKM pristavki i videomagnitofona Magnitoopticheskaya zapis zapis vedetsya s pomoshyu magnitnoj golovki na specialnyj magnitoopticheskij sloj i v moment namagnichivaniya kratkovremenno razogrevaetsya lazerom do temperatury tochki Kyuri Minidisk Hi MD Lazernaya zapis zapis proizvoditsya lazernym luchom kotoryj vyzhigaet uglubleniya pity na svetochuvstvitelnom sloe opticheskogo nositelya Kompakt disk DVD Audio DTS SACD Opticheskaya fotograficheskaya zapis zvuka osnovana na vozdejstvii svetovogo potoka na svetochuvstvitelnyj sloj nositelya kinolenty Dolby Digital SDDS Zapis zvuka na elektronnye nositeli zvukovye dannye pri pomoshi personalnogo kompyutera zapisyvayutsya v vide fajlov na razlichnye nositeli zhestkie diski perezapisyvaemye opticheskie diski flesh karty tverdotelnye nakopiteli pri etom otsutstvuet ogranichenie na obyazatelnoe sootvetstvie formata zvuka formatu nositelya Na cifrovyh nositelyah i v personalnyh kompyuterah dlya hraneniya zvuka muzyki golosa i t p primenyayutsya razlichnye formaty pozvolyayushie vybrat priemlemoe sootnoshenie szhatiya kachestva zvuka i obyoma dannyh Populyarnye formaty fajlov dlya personalnyh kompyuterov i sootvetstvuyushih ustrojstv OGG MP3 WAV WMAParametry vliyayushie na kachestvo cifrovoj zvukozapisiOsnovnymi parametrami vliyayushimi na kachestvo cifrovoj zvukozapisi yavlyayutsya Razryadnost ACP i CAP Chastota diskretizacii ACP i CAP Dzhitter ACP i CAP Perediskretizaciya Takzhe nemalovazhnymi ostayutsya parametry analogovogo trakta cifrovyh ustrojstv zvukozapisi i zvukovosproizvedeniya Otnoshenie signal shum Koefficient nelinejnyh iskazhenij Intermodulyacionnye iskazheniya Neravnomernost amplitudno chastotnoj harakteristiki Dinamicheskij diapazonTehnika cifrovoj zvukozapisiZapis cifrovogo zvuka v nastoyashee vremya osushestvlyaetsya na studiyah zvukozapisi pod upravleniem personalnyh kompyuterov i drugoj dorogostoyashej i kachestvennoj apparatury Takzhe dovolno shiroko razvito ponyatie domashnej studii v kotoroj primenyaetsya professionalnoe i poluprofessionalnoe zvukozapisyvayushee oborudovanie pozvolyayushee sozdavat kachestvennye zapisi v domashnih usloviyah Primenyayutsya zvukovye karty v sostave kompyuterov kotorye proizvodyat obrabotku v svoih ACP i CAP chashe vsego v 24 bitah i 96 kGc dalnejshee povyshenie bitnosti i chastoty diskretizacii prakticheski ne uvelichivaet kachestva zapisi Sushestvuet celyj klass kompyuternyh programm zvukovyh redaktorov kotorye pozvolyayut rabotat so zvukom zapisyvat vhodyashij zvukovoj potok sozdavat generirovat zvuk izmenyat sushestvuyushuyu zapis dobavlyat semply izmenyat tembr skorost zvuka vyrezat chasti i t p perezapisyvat iz odnogo formata v drugoj konvertirovat raznye audiokodeki Nekotorye prostye programmy pozvolyayut osushestvlyat tolko konvertaciyu formatov i kodekov Nekotorye vidy cifrovogo zvuka v sravneniiOsnovnaya statya Sravnenie zvukovyh formatov Nazvanie formata Razryadnost bit Chastota diskretizacii kGc Chislo kanalov Velichina potoka dannyh s diska kbit s Stepen szhatiya upakovkiCD 16 44 1 2 1411 2 1 1 bez poterDolby Digital AC3 16 24 48 6 do 640 12 1 s poteryamiDTS 20 24 48 96 do 8 do 1536 3 1 s poteryamiDVD Audio 16 20 24 44 1 48 88 2 96 6 6912 2 1 bez poterDVD Audio 16 20 24 176 4 192 2 4608 2 1 bez poterMP3 plavayushij do 48 2 do 320 11 1 s poteryamiAAC plavayushij do 96 do 48 do 529 s poteryami plavayushij do 48 2 do 320 s poteryamiOgg Vorbis do 32 do 192 do 255 do 1000 s poteryamiWMA do 24 do 96 do 8 do 768 2 1 est versiya bez poterSm takzheAudioredaktor Impulsno kodovaya modulyaciya Szhatie audiodannyh Cifrovye audioformaty Audiokodek SemplPrimechaniyaH Nyquist Certain topics in telegraph transmission theory Trans AIEE vol 47 pp 617 644 Apr 1928 Kotelnikov V A O propusknoj sposobnosti efira i provoloki v elektrosvyazi Uspehi fizicheskih nauk Zhurnal 2006 7 S 762 770 Arhivirovano 23 iyunya 2013 goda Robertson David Alec Reeves 1902 1971 Privateline com Telephone History Arhivirovano 11 maya 2014 goda angl Klod Shennon Matematicheskaya teoriya svyazi neopr Data obrasheniya 28 marta 2011 Arhivirovano 8 fevralya 2012 goda C E Shannon Communication in the presence of noise Proc Institute of Radio Engineers Vol 37 No 1 P 10 21 Jan 1949 The compact disc a handbook of theory and use Avtory Ken C Pohlmann angl Billboard 22 avg 1981 Japan s denon label 10 year digital veteran angl LiteraturaShkritek P Spravochnoe rukovodstvo po zvukovoj shemotehnike Per s nem M Mir 1991 446 s il Zolotuhin I P Izyumov A A Rajzman M M Cifrovye zvukovye magnitofony Tomsk Radio i svyaz 1990 160 s ISBN 5 256 00559 6 SsylkiMediafajly na VikiskladePortal Cifrovoj zvuk Format MP3 Chast 5 Principy preobrazovaniya analog cifra i cifra analog Cifrovaya zvukozapis Onlajn Enciklopediya Krugosvet Kompyuternaya zapis zvukaDlya uluchsheniya etoj stati zhelatelno Prostavit snoski vnesti bolee tochnye ukazaniya na istochniki Pozhalujsta posle ispravleniya problemy isklyuchite eyo iz spiska parametrov Posle ustraneniya vseh nedostatkov etot shablon mozhet byt udalyon lyubym uchastnikom
