Welches Gerät führt den Audio-Sampling-Prozess durch. Computer-Soundsystem

Ziel. Den Prozess der Umwandlung von Toninformationen verstehen, die Konzepte beherrschen, die zur Berechnung der Lautstärke von Toninformationen erforderlich sind. Lernen Sie, Probleme zum Thema zu lösen.

Das Ziel ist Motivation. Vorbereitung auf die Prüfung.

Unterrichtsplan

1. Sehen Sie sich eine Präsentation zu einem Thema mit Lehrerkommentaren an. Anhang 1

Präsentationsmaterial: Kodierung solide Informationen.

Seit Anfang der 90er persönliche Computer bekam die Gelegenheit, mit fundierten Informationen zu arbeiten. Jeder Computer, der über eine Soundkarte, ein Mikrofon und Lautsprecher verfügt, kann Toninformationen aufzeichnen, speichern und wiedergeben.

Der Prozess der Umwandlung von Schallwellen in Binärcode im Computerspeicher:

Der Prozess der Wiedergabe von Toninformationen, die im Speicher des Computers gespeichert sind:

Klang ist eine Schallwelle mit sich ständig ändernder Amplitude und Frequenz. Je größer die Amplitude, desto lauter ist es für eine Person, je größer die Frequenz des Signals, desto höher der Ton. Computersoftware ermöglicht derzeit die Umwandlung eines kontinuierlichen Schallsignals in eine Folge von elektrischen Impulsen, die in binärer Form dargestellt werden können. Beim Codieren eines kontinuierlichen Audiosignals ist dies der Fall Zeitdiskretisierung . Eine kontinuierliche Schallwelle wird in separate kleine Zeitabschnitte unterteilt, und für jeden solchen Abschnitt wird ein bestimmter Amplitudenwert eingestellt.

Also die kontinuierliche Abhängigkeit der Signalamplitude von der Zeit Bei) wird durch eine diskrete Folge von Lautstärkepegeln ersetzt. In der Grafik sieht dies so aus, als würde eine glatte Kurve durch eine Folge von "Schritten" ersetzt. Jedem "Schritt" wird ein Wert für die Lautstärke, sein Code (1, 2, 3 usw.) zugewiesen

Weiter). Lautstärkepegel können als eine Menge möglicher Zustände betrachtet werden, je mehr Lautstärkepegel im Codierungsprozess zugewiesen werden, desto mehr Informationen werden durch den Wert jedes Pegels getragen und desto besser wird der Klang sein.

Audio-Adapter ( Soundkarte) - ein spezielles Gerät, das an einen Computer angeschlossen ist und elektrische Schwingungen umwandeln soll Tonfrequenz in einen numerischen Binärcode bei der Toneingabe und für die Rückwandlung (von einem Zahlencode in elektrische Schwingungen) bei der Tonwiedergabe.

Bei der Tonaufnahme misst der Audioadapter die Amplitude des elektrischen Stroms mit einer bestimmten Periode und trägt den Binärcode des empfangenen Werts in das Register ein. Dann wird der empfangene Code aus dem Register in den RAM des Computers umgeschrieben. Die Qualität des Computertons wird durch die Eigenschaften des Audioadapters bestimmt:

  • Abtastrate
  • Bittiefe (Klangtiefe).

Zeitabtastrate

Dies ist die Anzahl der Dimensionen Eingangssignal in 1 Sekunde. Die Frequenz wird in Hertz (Hz) gemessen. Eine Messung pro Sekunde entspricht einer Frequenz von 1 Hz. 1000 Messungen in 1 Sekunde - 1 Kilohertz (kHz). Typische Abtastraten von Audioadaptern:

11 kHz, 22 kHz, 44,1 kHz usw.

Die Bittiefe des Registers (Klangtiefe) ist die Anzahl der Bits im Register des Audioadapters, die die Anzahl der möglichen Schallpegel festlegt.

Die Bittiefe bestimmt die Genauigkeit der Eingangssignalmessung. Je größer die Bittiefe ist, desto kleiner ist der Fehler jeder einzelnen Umwandlung der Größe des elektrischen Signals in eine Zahl und umgekehrt. Wenn die Bittiefe 8 (16) beträgt, können beim Messen des Eingangssignals 2 8 = 256 (2 16 = 65536) unterschiedliche Werte erhalten werden. Offensichtlich codiert und reproduziert ein 16-Bit-Audioadapter den Ton genauer als ein 8-Bit-Adapter. Moderne Soundkarten bieten eine 16-Bit-Audiocodierungstiefe. Die Anzahl der unterschiedlichen Signalpegel (Zustände für eine gegebene Kodierung) kann mit der Formel berechnet werden:

N = 2 I = 2 16 = 65536, wobei I die Schalltiefe ist.

Somit können moderne Soundkarten 65536 Signalpegel kodieren. Jeder Wert der Amplitude Tonsignal einem 16-Bit-Code zugeordnet. Bei der binären Codierung eines kontinuierlichen Audiosignals wird dieses durch eine Folge diskreter Signalpegel ersetzt. Die Codierqualität hängt von der Anzahl der Signalpegelmessungen pro Zeiteinheit ab, d. h. Beispielrate. Je mehr Messungen in 1 Sekunde durchgeführt werden (je höher die Abtastrate, desto genauer das binäre Codierungsverfahren).

Audiodatei - eine Datei, die Toninformationen in binärer numerischer Form speichert.

2. Wir wiederholen die Maßeinheiten der Informationen

1 Byte = 8 Bit

1 KB = 2 10 Bytes = 1024 Bytes

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. Konsolidieren Sie das gelernte Material, indem Sie die Präsentation und das Lehrbuch ansehen

4. Problemlösung

Tutorial zeigt die Lösung bei der Präsentation.

Aufgabe 1. Bestimmen Sie die Informationslautstärke einer Stereo-Audiodatei mit einer Tondauer von 1 Sekunde bei hoher Tonqualität (16 Bit, 48 kHz).

Aufgabe (auf eigene Faust). Tutorial zeigt die Lösung bei der Präsentation.
Bestimmen Sie den Informationsumfang einer digitalen Audiodatei mit einer Dauer von 10 Sekunden bei einer Abtastrate von 22,05 kHz und einer Auflösung von 8 Bit.

5. Befestigung. Probleme zu Hause lösen, selbstständig in der nächsten Lektion

Bestimmen Sie den Speicherplatz für eine digitale Audiodatei, die eine zweiminütige Spielzeit bei einer Abtastrate von 44,1 kHz und einer Auflösung von 16 Bit hat.

Dem Benutzer steht ein Speicher von 2,6 MB zur Verfügung. Sie müssen eine digitale Audiodatei mit einer Dauer von 1 Minute aufnehmen. Wie hoch sollte die Abtastrate und Bittiefe sein?

Der freie Speicherplatz auf der Festplatte beträgt 5,25 MB, die Bittiefe der Soundkarte 16. Wie lange dauert der Ton einer digitalen Audiodatei, die mit einer Abtastfrequenz von 22,05 kHz aufgenommen wurde?

Eine Minute Aufnahme einer digitalen Audiodatei belegt 1,3 MB auf der Platte, die Bittiefe der Soundkarte beträgt 8. Mit welcher Abtastrate wurde der Ton aufgenommen?

Wie viel Speicherplatz wird benötigt, um eine hochwertige digitale Audiodatei mit einer Wiedergabezeit von 3 Minuten zu speichern?

Die digitale Audiodatei enthält eine Audioaufnahme von geringer Qualität (der Ton ist dunkel und dumpf). Wie lange dauert der Ton einer Datei, wenn ihr Volumen 650 KB beträgt?

Zwei Minuten digitale Audioaufzeichnung nehmen 5,05 MB Speicherplatz ein. Abtastfrequenz - 22 050 Hz. Wie hoch ist die Bitanzahl des Audioadapters?

Volumen freier Speicher auf der Festplatte - 0,1 GB, Soundkarten-Bittiefe - 16. Wie lange dauert der Ton einer digitalen Audiodatei, die mit einer Abtastrate von 44 100 Hz aufgenommen wurde?

Antworten

Nr. 92. 124,8 Sekunden.

Nr. 93. 22,05 kHz.

№ 94. Hohe Qualität Der Ton wird mit einer Abtastrate von 44,1 kHz und einer Bittiefe des Audioadapters von 16 erreicht. Die erforderliche Speichergröße beträgt 15,1 MB.

Nr. 95. Für einen düsteren und gedämpften Klang, folgenden Optionen: Abtastrate - 11 kHz, Bittiefe des Audioadapters - 8. Tondauer beträgt 60,5 s.

Nr. 96. 16 Bit.

Nr. 97. 20,3 Minuten.

Literatur

1. Lehrbuch: Informatik, praktisches Arbeitsbuch, Band 1, herausgegeben von I.G. Semakin, E.K. Henner)

2. Festival der pädagogischen Ideen "Open Lesson" Sound. Binäre Codierung von Toninformationen. Supryagina Elena Aleksandrovna, Informatiklehrerin.

3. N. Ugrinowitsch. Informatik und Informationstechnologien. 10-11 Klassen. Moskau. Binomial. Wissenslabor 2003.

1. Welches Computergerät modelliert das menschliche Denken?
-ZENTRALPROZESSOR

2. Aktionen auf die ursprünglichen Informationen (Fakten) in Übereinstimmung mit einigen Regeln sind
-Datenverarbeitung

3. Wählen Sie eine Regel aus den vorgeschlagenen Nachrichten aus
- Beim Multiplizieren einfacher Brüche werden deren Zähler und Nenner multipliziert

4. Für wen ist die folgende Aussage am wahrscheinlichsten informativ: „Ein Programm ist ein Algorithmus, der in einer Programmiersprache geschrieben ist“?
- Programmieranfänger

5.Wo ist die ausführbare Datei gespeichert? dieser Moment das Programm und die Daten, die es verarbeitet?
- im Arbeitsspeicher

6. Welches Computergerät führt den Sound-Sampling-Prozess durch?
-Soundkarte

7. Die Aussagekraft einer von einer Person empfangenen Nachricht wird bestimmt
- neues Wissen und Verständnis

8.Fügen Sie anstelle von Auslassungspunkten die entsprechenden Konzepte ein: "Das Verzeichnis enthält Informationen über ... gespeichert in ..."
A) Dateien, externer Speicher

9. Geben Sie den/die Befehl(e) an, bei deren Ausführung das ausgewählte Fragment in die Zwischenablage gelangt
B) ausschneiden und kopieren

10.Welche der folgenden Aktionen beziehen sich auf die Textformatierung?
- Ausrichtungsmodus einstellen

11.Angewandt Software beinhaltet:
B) Texteditoren

12. Das Betriebssystem ist
- eine Reihe von Programmen, die die Verwaltung des Computers und seine Interaktion mit dem Benutzer organisieren

13. Vorgeschlagene Befehle
5 Schalten Sie Laufwerk A auf Strom.
2Verzeichnis STADT erstellen
3 Erstellen Sie das STREET-Verzeichnis
1Erstellen Sie die Home.txt-Datei
4Geben Sie das erstellte Verzeichnis ein
Ordnen Sie die nummerierten Befehle so an, dass Sie einen Algorithmus erhalten, der auf einer leeren Diskette eine Datei mit dem vollständigen Namen A:\ORT\STRASSE\Home.txt erstellt
B) 5,2,3,1

14. Es dauert 84000 Bits, um Text zu speichern. Wie viele Seiten nimmt dieser Text ein, wenn die Seite 30 Zeilen mit 70 Zeichen pro Zeile enthält? Zur Codierung des Textes wird eine aus 256 Zeichen bestehende Codiertabelle verwendet.
84000/(log(256)/log(2))/30/70 = 5

15. Das Buch besteht aus 64 Seiten. Jede Seite hat 256 Zeichen. Wie viele Informationen enthält das Buch, wenn das Alphabet 32 ​​Zeichen lang ist?
A) 81920 Bytes B) 40 KB C) 10 KB D) 16 KB E) 64 KB
64*256*(log(32)/log(2)) /8/1024 = 10

16. Wie viele Zeichen enthält eine mit dem 16-Zeichen-Alphabet geschriebene Nachricht, wenn ihr Umfang 1/16 Megabyte beträgt?
(1/16)*1024*1024*8/(log(16)/log(2)) = 131072

17. Wie viel Speicher wird benötigt grafisches Bild, wenn die Größe 40 x 60 beträgt und ein 32-Bit-Binärcode verwendet wird, um die Farbe eines Pixels zu codieren.
A) 2400 Bytes B) 2100 Bytes C) 960 Bytes D) 9600 Bytes E) 12000 Bytes
40*60*32/8 = 9600

18. Der Text benötigt 0,25 KB Speicherplatz. Wie viele Zeichen enthält dieser Text, wenn eine Kodiertabelle mit 256 Zeichen verwendet wird?
0,25*1024*8/(log(256)/log(2)) = 256

19. Wie viele Informationsbits sind in einer Viertel-Kilobyte-Nachricht enthalten?
1/4*1024*8 = 2048

Prinzipien der Audiodigitalisierung

digitaler Ton ist ein analoges Audiosignal, das durch diskrete numerische Werte seiner Amplitude dargestellt wird.

Audio-Digitalisierung- Technologie des geteilten Zeitschritts und anschließende Aufzeichnung der erhaltenen Werte in numerischer Form.
Ein anderer Name für Audiodigitalisierung ist Analog-Digital-Wandlung Klang.

Die Audiodigitalisierung umfasst zwei Prozesse:

  • der Prozess des Abtastens (Sampling) eines Signals über die Zeit
  • Amplitudenquantisierungsprozess.

Zeitdiskretisierung

Zeitdiskretisierungsprozess - der Prozess des Erhaltens der Werte des Signals, das konvertiert wird, mit einem bestimmten Zeitschritt - Abtastschritt. Die Anzahl der in einer Sekunde durchgeführten Messungen der Signalstärke wird genannt Beispielrate oder Abtastrate, oder Beispielrate(aus dem englischen "sampling" - "sample"). Je kleiner der Abtastschritt, desto höher die Abtastfrequenz und desto genauer die Darstellung des Signals, das wir erhalten.
Dies wird durch den Satz von Kotelnikov bestätigt (in der ausländischen Literatur findet man ihn als Satz von Shannon, Shannon). Demnach wird ein analoges Signal mit begrenztem Spektrum durch eine diskrete Folge von Werten seiner Amplitude genau beschrieben, wenn diese Werte bei einer Frequenz genommen werden, die mindestens doppelt so hoch ist wie die höchste Frequenz des Signalspektrums. Das heißt, ein analoges Signal, in dem höchste Frequenz Spektrum gleich F m ist, kann durch eine Folge von diskreten Werten der Amplitude genau dargestellt werden, wenn die Abtastfrequenz F d ist: F d >2F m .
In der Praxis bedeutet dies, dass, damit das digitalisierte Signal Informationen über den gesamten hörbaren Frequenzbereich des ursprünglichen analogen Signals (0 - 20 kHz) enthält, eine Abtastrate von mindestens 40 kHz gewählt werden muss. Die Anzahl der Amplitudenabtastungen pro Sekunde wird aufgerufen Beispielrate(wenn der Abtastschritt konstant ist).
Die Hauptschwierigkeit der Digitalisierung ist die Unmöglichkeit, die gemessenen Signalwerte mit perfekter Genauigkeit aufzuzeichnen.

Lineare (homogene) Amplitudenquantisierung

Lassen Sie uns N Bits zuweisen, um einen Wert der Signalamplitude im Computerspeicher aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass mit Hilfe eines N-Bit-Wortes 2 N verschiedene Positionen beschrieben werden können. Lassen Sie die Amplitude des digitalisierten Signals im Bereich von -1 bis 1 einiger willkürlicher Einheiten liegen. Lassen Sie uns diesen Bereich der Amplitudenänderung - den Dynamikbereich des Signals - in Form von 2 N -1 gleichen Intervallen darstellen und ihn in 2 N Stufen - Quanten - unterteilen. Um nun jeden einzelnen Amplitudenwert aufzuzeichnen, muss er auf die nächste Quantisierungsstufe gerundet werden. Dieser Vorgang wird als Amplitudenquantisierung bezeichnet. Amplitudenquantisierung – der Prozess des Ersetzens der realen Werte der Signalamplitude durch Werte, die mit einiger Genauigkeit angenähert wurden. Jeder der 2 N möglichen Pegel wird als Quantisierungspegel bezeichnet, und der Abstand zwischen den beiden nächsten Quantisierungspegeln wird als Quantisierungsschritt bezeichnet. Wenn die Amplitudenskala linear in Stufen unterteilt wird, wird die Quantisierung als linear (homogen) bezeichnet.
Die Rundungsgenauigkeit hängt von der gewählten Anzahl (2 N) von Quantisierungsstufen ab, die wiederum von der Anzahl von Bits (N) abhängt, die der Aufzeichnung des Amplitudenwerts zugeordnet sind. Die Nummer N wird aufgerufen Quantisierungsbittiefe(was die Anzahl der Ziffern, dh Bits, in jedem Wort impliziert) und die Zahlen, die sich aus der Rundung der Amplitudenwerte ergeben - Zählungen oder Proben(aus dem englischen „sample“ - „messung“). Es wird angenommen, dass die aus der 16-Bit-Quantisierung resultierenden Quantisierungsfehler für den Zuhörer fast nicht wahrnehmbar bleiben. Dieses Verfahren der Signaldigitalisierung - zeitliche Signalabtastung in Kombination mit dem homogenen Quantisierungsverfahren - wird genannt Pulscodemodulation, PCM(engl. Pulse Code Modulation - PCM).
Das digitalisierte Signal als Satz aufeinanderfolgender Amplitudenwerte kann bereits im Speicher des Computers abgelegt werden. In dem Fall, in dem die Absolutwerte der Amplitude aufgezeichnet werden, wie z Aufnahmeformat genannt PCM(Pulscodemodulation). Die seit den frühen 1980er Jahren verwendete Standard-Audio-CD (CD-DA) speichert Informationen im PCM-Format mit einer Abtastrate von 44,1 kHz und einer Quantisierungsbittiefe von 16 Bit.

Andere Möglichkeiten der Digitalisierung

Analog-Digital-Wandler (ADC)

Der obige Audio-Digitalisierungsprozess wird von Analog-Digital-Wandlern (ADCs) durchgeführt.
Diese Transformation umfasst die folgenden Operationen:

  1. Die Bandbegrenzung wird mit einem Tiefpassfilter durchgeführt, um Spektralanteile zu unterdrücken, deren Frequenz die halbe Abtastfrequenz überschreitet.
  2. Zeitliche Diskretisierung, dh das Ersetzen eines kontinuierlichen analogen Signals durch eine Folge seiner Werte zu diskreten Zeitpunkten - Samples. Dieses Problem wird gelöst, indem eine spezielle Schaltung am Eingang des ADC verwendet wird - ein Sample-and-Hold-Gerät.
  3. Die Pegelquantisierung ist das Ersetzen des Signalabtastwertes durch den nächsten Wert aus einem Satz fester Werte - Quantisierungspegel.
  4. Kodierung oder Digitalisierung, wodurch der Wert jedes quantisierten Abtastwerts als eine Zahl dargestellt wird, die der Ordnungszahl des Quantisierungspegels entspricht.

Dies geschieht wie folgt: kontinuierlich Analogsignal Mit einer Abtastfrequenz in Abschnitte „geschnitten“ wird ein digitales diskretes Signal erhalten, das mit einer bestimmten Bittiefe den Quantisierungsprozess durchläuft und dann codiert wird, dh durch eine Folge von Codesymbolen ersetzt wird. Um Ton im Frequenzband von 20-20.000 Hz aufzunehmen, ist eine Abtastfrequenz von 44,1 und höher erforderlich (derzeit sind ADCs und DACs mit einer Abtastfrequenz von 192 und sogar 384 kHz erschienen). Für eine qualitativ hochwertige Aufnahme ist eine Bittiefe von 16 Bit ausreichend, zur Erweiterung des Dynamikumfangs und zur Verbesserung der Tonaufnahmequalität wird jedoch eine Bittiefe von 24 (selten 32) Bit verwendet.

Codieren von digitalisiertem Audio, bevor es auf einem Medium aufgezeichnet wird

zur Aufbewahrung digitaler Ton Da sind viele verschiedene Wege. Digitalisierter Ton ist eine Reihe von Signalamplitudenwerten, die in bestimmten Zeitintervallen aufgenommen werden.

Terminologie

  • Encoder – ein Programm (oder Gerät), das einen bestimmten Datencodierungsalgorithmus implementiert (z. B. ein Archivierer oder ein MP3-Encoder), der Quellinformationen als Eingabe akzeptiert und verschlüsselte Informationen in einem bestimmten Format als Ausgabe zurückgibt.
  • Decoder - ein Programm (oder Gerät), das implementiert umgekehrte Transformation codiertes Signal zu decodiert.
  • Codec (vom englischen "Codec" - "Coder / Decoder") - eine Software- oder Hardwareeinheit zum Codieren / Decodieren von Daten.

Die gängigsten Codecs

  • MP3 - MPEG-1-Schicht 3
  • OGG - Ogg-Vorbis
  • WMA- Windows Media Audio
  • MPC-MusePack
  • AAC - MPEG-2/4 AAC (erweiterte Audiokodierung)
    • MPEG-2 AAC-Standard
    • MPEG-4 AAC-Standard

Einige Audio-Digitalisierungsformate im Vergleich

Hauptartikel: Vergleich der Tonformate

Formatname Quantisierung, bisschen Abtastfrequenz, kHz Anzahl der Kanäle Disk-Datenstrom, kbit/s Kompressions-/Packungsverhältnis
16 44,1 2 1411,2 1:1 verlustfrei
DolbyDigital (AC3) 16-24 48 6 bis 640 ~12:1 verlustbehaftet
DTS 20-24 48; 96 bis zu 8 vor 1536 ~3:1 verlustbehaftet
DVD-Audio 16; 20; 24 44,1; 48; 88,2; 96 6 6912 2:1 verlustfrei
DVD-Audio 16; 20; 24 176,4; 192 2 4608 2:1 verlustfrei
MP3 schwebend bis 48 2 bis 320 ~11:1 verlustbehaftet
Unterstützte Kommunikation schwebend bis 96 bis 48 bis 529 mit Verlusten
AAC+ (SBR) schwebend bis 48 2 bis 320 mit Verlusten
Ogg Vorbis bis 32 bis 192 bis 255 bis 1000 mit Verlusten
WMA bis 24 bis 96 bis zu 8 bis 768 2:1 gibt es eine verlustfreie Version

Vollständiger Audiokonvertierungszyklus: von der Digitalisierung bis zur Wiedergabe beim Verbraucher

Vollständiger Audiokonvertierungszyklus: von der Digitalisierung bis zur Wiedergabe

| Unterrichtsplanung und Unterrichtsmaterialien | 10 Klassen | Unterrichtsplanung für das Schuljahr | Darstellung von Text, Bild und Ton in einem Computer (§ 6)

Lektionen 10 - 12
Darstellung von Text, Bild und Ton in einem Computer (§ 6)

Fundierte Informationen

Fundierte Informationen

Die Prinzipien der Schalldiskretisierung („Digitalisierung“ von Schall) sind in Abb. 1.11.

Audio wird über ein Audiogerät (Mikrofon, Radio usw.), dessen Ausgang mit dem Anschluss verbunden ist, in den Computer eingegeben Soundkarte . Die Aufgabe einer Soundkarte besteht darin, den Pegel eines (in elektrische Schwingungen umgewandelten) Audiosignals mit einer bestimmten Frequenz zu messen und die Messergebnisse im Speicher des Computers abzulegen. Dieser Vorgang wird als Audiodigitalisierung bezeichnet.

Der zeitliche Abstand zwischen zwei Messungen wird als Messperiode bezeichnet - τ Mit. Der Kehrwert wird aufgerufen Beispielrate - 1/τ (Hertz). Je höher die Messfrequenz, desto höher die digitale Audioqualität.

Die Ergebnisse solcher Messungen werden durch positive ganze Zahlen mit endlicher Stellenzahl dargestellt. Sie wissen bereits, dass Sie in diesem Fall eine diskrete endliche Menge von Werten in einem begrenzten Bereich erhalten. Die Größe dieses Bereichs hängt von der Kapazität der Zelle ab - dem Speicherregister der Soundkarte. Die Formel 2 i funktioniert wieder, wobei i die Kapazität des Registers ist. Die Zahl i wird auch Abtasttiefe genannt. Die aufgezeichneten Daten werden in speziellen Audioformatdateien gespeichert.

Es gibt Tonverarbeitungsprogramme - Toneditoren, mit denen Sie verschiedene Musikeffekte erstellen, Ton von Rauschen bereinigen, mit Bildern koordinieren können, um Multimediaprodukte zu erstellen usw. Mit Hilfe spezieller Geräte, die Ton erzeugen, können Tondateien in Ton umgewandelt werden Wellen, die vom menschlichen Gehör wahrgenommen werden.

Beim Speichern von digitalisiertem Audio müssen Sie das Problem der Reduzierung der Lautstärke lösen Sounddateien. Dazu wird neben der verlustfreien Datencodierung, die eine hundertprozentige Datenwiederherstellung aus einem komprimierten Strom ermöglicht, eine verlustbehaftete Datencodierung verwendet. Der Zweck einer solchen Codierung besteht darin, die Klangähnlichkeit des wiederhergestellten Signals mit dem Original bei maximaler Datenkomprimierung zu erreichen. Dies wird durch die Verwendung verschiedener Algorithmen erreicht, die das Originalsignal komprimieren, indem schwer hörbare Elemente daraus entfernt werden. Es gibt viele Komprimierungsmethoden sowie Programme, die diese Methoden implementieren.

Um Audio verlustfrei zu speichern, wird das universelle Audiodateiformat WAV verwendet. Das bekannteste komprimierte (verlustbehaftete) Audioformat ist MP3. Es bietet eine Datenkomprimierung um das 10-fache oder mehr.


Fragen und Aufgaben

1. Seit wann arbeiten Computer mit Text, mit Grafiken, mit Ton?
2. Was ist eine Kodiertabelle? Was sind die Codierungstabellen?
3. Worauf basiert es diskrete Darstellung Bilder?
4. Was ist das RGB-Farbmodell?
5. Schreiben Sie einen 8-stelligen Code für Hellblau, Hellgelb (eine Mischung aus Rot und Grün), Hellgelb.
6. Warum wird beim Drucken nicht das RGB-Modell verwendet?
7. Was ist CMYK?
8. Welches Gerät im Computer digitalisiert das eingehende Audiosignal?
9. Wie (qualitativ) hängt die Qualität von digitalem Audio von der Abtastrate und der Abtastrate ab?
10. Was ist der Vorteil des MP3-Formats?

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