сигналу. Графічно таке перетворення описується безліччю стовпчиків.
При відновленні вихідної кривої її вигляд буде спотворений. Спотворення ті?? більше, чим більше ширина стовпчиків, тобто чим рідше визначається поточна амплітуда. Чим проміжки часу менше, тим вищою буде якість закодованого звуку. Частота, з якою визначається амплітуда сигналу, називається частотою дискретизації.
Амплітуда сигналу, визначена в кожен момент часу, також повинна бути представлена ??в числовому вигляді. У найпростішому випадку можна використовувати один біт - є звук або його немає. Але на практиці таке кодування не має сенсу. Мінімально для кодування амплітуди сигналу відводяться восьмій біт - один байт, що дозволяє описати двісті п'ятьдесят шість рівнів гучності. Якість звуку при цьому виходить не надто високе. Якщо і частота дискретизації невелика, то при відтворенні будуть присутні сильні спотворення. Значно краща якість виходить при використанні двох байт, що дозволяє задати більше шістдесяти п'яти тисяч різних значень амплітуди. У більшості випадків двох байт достатньо для отримання високоякісного запису звуку, хоча іноді застосовують 24 біта - три байти для кодування амплітуди сигналу.
Для кодування звуків слід використовувати частоту вдвічі більшу, ніж частота кодованого звуку. Пояснення цьому досить просте. Звукова хвиля складається з двох напівперіодів: позитивного і негативного. Тому для її імітації необхідно мати хоча б по одній вибірці на кожному з напівперіодів. Так як людина сприймає звуки в діапазоні частот від 20 до 20000 Гц, то для якісного кодування необхідно використовувати частоту вдвічі більшу, ніж 20000, тобто 40 000 Гц. Тоді збережені вибірки дозволять відтворювати звукову хвилю всередині діапазону, сприйманого людським вухом. Для якісного кодування звуку прийнято мати деякий запас, тому при цифрового звукозапису використовується частота дискретизації 44100 Гц і 48000 Гц. Це означає, що за кожну секунду звукозапису в цифровому форматі записується більш 44000 одиниць інформації, послідовність яких моделює звук тривалістю в одну секунду.
Для того щоб записати стереозвук, слід одночасно кодувати два незалежні канали звуку. При цьому щоб отримати хорошу якість, потрібно використовувати два байти для кодування і частоту дискретизації 44100 Гц для кожного з каналів. Саме так кодується звук на компакт-дисках. При цьому одна хвилина закодованого звуку займають більше 10 Мб.
У деяких випадках можна обійтися більш низькою якістю, порівнянним з якістю запису диктофона. Для того щоб закодувати голос, не пред'являючи підвищених вимог до якості звучання, можна використовувати один байт при кодуванні і один монофонічний канал. Частоту дискретизації також можна знизити. Щоб розбирати окремі слова і розуміти їх зміст, досить частоти дискретизації 8000 Гц. З такими параметрами хвилина закодованого звуку займе менше 480 Кб.
Для підвищення якості кодування використовують більш високі частоти дискретизації, до 96000 Гц, однак така якість потрібен виключно при роботі в професійних студіях звукозапису.
Сучасні комп'ютери часто використовуються при створенні і відтворенні музики. Музичний твір можна закодувати як будь-який інший звук, проте це займе багато місця. Крім того, виникнуть труднощі при зміні партій окремих інструментів. Простіше вказати інструмент і задати, яку ноту і як довго він повинен грати. Для відтворення музики комп'ютер синтезує різноманітні звуки, які видають музичні інструменти.
У комп'ютерній музиці використовується абревіатура MIDI, яка розшифровується як Musical Instrument Digital Interface (Цифровий інтерфейс музичних інструментів). Мається стандарт, що описує основні використовувані інструменти, - GM (General MIDI - єдиний MIDI). У стандарті описані п`ятнадцять груп мелодійних інструментів і одна група ударних інструментів. Мелодійний набір складається з піаніно, органів, гітар, струнних, духових і тому подібних інструментів. За всіма інструментами закріплені номери, наприклад, нульовий номер має акустичний рояль. Крім GM використовуються стандарти GS (General Synth - єдиний синтез), XG (Extended General - єдиний розширений), GM2 (General MIDI 2). Всі ці стандарти не замінюють собою GM, а лише доповнюють його новими інструментами і додатковими параметрами звучання.
Незважаючи на те, що інструменти та тембри стандартизовані у GM, а MIDI-файл містить тільки номери інструментів і тембрів, цей файл по-різному буде відтворюватися на різних звукових картах. Це пояснюється кількома причинами. Так, у стандарті описані тільки назви інструментів і тембрів. Такі параметри звуку, як гучність, забарвлення та інші не визначені і вибираються виробниками звукових карт довільно.
Крім того, на якість відтворення звуку сильно по...
