Разрядность звука
Разрядность звука — это количество бит, используемых для записи одного отсчёта звукового сигнала. Она определяет, насколько точно по уровню громкости цифровая запись передаёт исходный аналоговый сигнал.
Как разрядность влияет на запись
Звуковой сигнал представляют последовательностью отсчётов. Сначала выполняют дискретизацию по времени: измеряют сигнал через равные промежутки. Затем каждое измеренное значение округляют до одного из доступных уровней, заданных разрядностью. Этот процесс является частью кодирования звуковой информации.
Здесь \(N\) — количество возможных уровней амплитуды, а \(b\) — разрядность в битах. Чем больше \(b\), тем меньше ошибка округления и тем точнее можно передать громкость сигнала. Например, при 8 битах доступно \(2^8=256\) уровней, а при 16 битах — \(2^{16}=65536\) уровней.
Для одного отсчёта с разрядностью 16 бит требуется 16 бит = 2 байта. Если частота дискретизации равна 44 100 отсчётов в секунду, то без учёта числа каналов и служебных данных за одну секунду монофонического звука понадобится \(44\,100\cdot16=705\,600\) бит.
Разрядность показывает, сколько бит используется для одного отсчёта и насколько точно кодируется его амплитуда. Частота дискретизации показывает, сколько отсчётов записывается за секунду. Разрядность измеряют в битах, а частоту дискретизации — в герцах.
Сколько разных уровней амплитуды можно закодировать разрядностью 10 бит?
При расчёте размера звукового файла разрядность умножают на частоту дискретизации, длительность записи и число каналов. Поэтому увеличение разрядности повышает качество представления сигнала, но одновременно увеличивает объём файла.
Главное
- Разрядность звука — число бит на один отсчёт сигнала.
- При разрядности \(b\) бит доступны \(2^b\) уровней амплитуды.
- Разрядность отвечает за точность измерения амплитуды, а частота дискретизации — за количество измерений в секунду.