Дискретизация звука
Дискретизация звука — это измерение значения непрерывного звукового сигнала через равные промежутки времени. В результате получают последовательность отсчётов, которую можно хранить и обрабатывать в компьютере.
Звуковая волна в природе изменяется непрерывно: в каждый момент времени у неё есть определённое значение амплитуды. Компьютер не может сохранить бесконечное число значений, поэтому измеряет сигнал в отдельные моменты. Полученная последовательность чисел представляет звуковую информацию в цифровом виде.
Как выполняется дискретизация
Измерения проводят через одинаковый промежуток времени \(T_s\). Число измерений за одну секунду называют частотой дискретизации и обозначают \(f_s\). Чем выше частота дискретизации, тем чаще фиксируется сигнал и тем точнее передаются быстрые изменения звука.
Здесь \(x(t)\) — исходный непрерывный сигнал, \(x[n]\) — его \(n\)-й отсчёт, а \(n\) — целое неотрицательное число. Например, при частоте дискретизации \(8000\) Гц за секунду получают \(8000\) отсчётов.
Если сигнал измеряют 4 раза в секунду, то отсчёты берутся через \(T_s=\frac{1}{4}=0{,}25\) с. За 2 секунды будет получено \(4\cdot2=8\) отсчётов.
Дискретизация отвечает за разбиение времени на моменты измерения. Округление измеренных значений до доступных чисел называется квантованием и связано с разрядностью звука. Дискретизация и квантование вместе являются этапами оцифровки звука.
Сколько отсчётов получают за 3 секунды при частоте дискретизации 1000 Гц?
Главное
- Дискретизация превращает непрерывный сигнал в последовательность отсчётов.
- Отсчёты берут через одинаковые интервалы времени: \(T_s=\frac{1}{f_s}\).
- Частота дискретизации показывает число отсчётов за секунду; квантование — отдельный процесс округления их значений.