Что такое звук для компьютера?
Звуковая волна — это непрерывный сигнал. Чтобы компьютер мог его сохранить, звук нужно оцифровать — преобразовать в последовательность чисел.
Этапы оцифровки звука
1. Дискретизация по времени — измерение амплитуды звука через равные промежутки времени.
2. Квантование по уровню — округление измеренного значения до ближайшего уровня.
- Частота дискретизации (d) — сколько раз в секунду измеряется звук. Измеряется в герцах (Гц).
- Глубина кодирования (i) — сколько бит отводится на один отсчёт.
📐 Главная формула
Объём (вес) звукового файла вычисляется по формуле:
где:
- I — объём (вес) файла в битах
- m — количество каналов (1 — моно, 2 — стерео)
- d — частота дискретизации (Гц)
- i — глубина кодирования (бит)
- t — время звучания (сек)
Чтобы получить объём в байтах, нужно разделить на 8:
🎵 Качество звука
| Качество | Частота d (кГц) | Глубина i (бит) | Каналы m |
|---|---|---|---|
| Телефон | 8 | 8 | 1 (моно) |
| Радио | 22,05 | 8 | 1 (моно) |
| CD-качество | 44,1 | 16 | 2 (стерео) |
💾 Единицы измерения
1 байт = 8 бит
1 Кбайт = 1024 байт
1 Мбайт = 1024 Кбайт = 1 048 576 байт
📈 График I(t) — зависимость объёма файла от времени
Изменяйте параметры слайдерами и наблюдайте, как меняется линейная зависимость объёма файла от времени звучания.
🎼 Процесс дискретизации звуковой волны
Синяя линия — непрерывная звуковая волна. Точки — отсчёты, которые делает компьютер. Горизонтальные линии — уровни квантования.