Princípios da digitalização de áudio

Áudio digitalé um sinal de áudio analógico representado por valores numéricos discretos de sua amplitude.

Digitalização de áudio- tecnologia de passo de tempo dividido e posterior registro dos valores obtidos em forma numérica.
Outro nome para digitalização de áudio é conversão analógico-digital som.

A digitalização de áudio envolve dois processos:

• o processo de amostragem (amostragem) de um sinal ao longo do tempo
• processo de quantização de amplitude.

Amostragem de tempo

Processo de amostragem de tempo - o processo de obtenção dos valores de um sinal que é convertido, com um determinado intervalo de tempo - etapa de amostragem. O número de medições de magnitude do sinal realizadas em um segundo é chamado taxa de amostragem ou frequência de amostragem, ou taxa de amostragem(do inglês “sampling” - “sampling”). Quanto menor for o passo de amostragem, maior será a frequência de amostragem e mais precisa será a representação do sinal que receberemos.
Isto é confirmado pelo teorema de Kotelnikov (na literatura estrangeira é encontrado como teorema de Shannon, Shannon). Segundo ele, um sinal analógico com espectro limitado pode ser descrito com precisão por uma sequência discreta de valores de sua amplitude se esses valores forem obtidos com uma frequência que seja pelo menos duas vezes a frequência mais alta do espectro do sinal. Ou seja, um sinal analógico no qual a frequência mais alta do espectro é igual a F m pode ser representado com precisão por uma sequência de valores de amplitude discretos se a frequência de amostragem F d for mantida: F d >2F m .
Na prática, isso significa que para que o sinal digitalizado contenha informações sobre toda a faixa de frequências audíveis do sinal analógico original (0 - 20 kHz), é necessário que a frequência de amostragem selecionada seja de pelo menos 40 kHz. O número de medições de amplitude por segundo é chamado taxa de amostragem(se a etapa de amostragem for constante).
A principal dificuldade da digitalização é a incapacidade de registrar os valores dos sinais medidos com perfeita precisão.

Quantização de amplitude linear (uniforme)

Vamos alocar N bits para registrar um valor da amplitude do sinal na memória do computador. Isso significa que com uma palavra de N bits você pode descrever 2 N posições diferentes. Deixe a amplitude do sinal digitalizado variar de -1 a 1 de algumas unidades convencionais. Vamos imaginar esta faixa de mudanças de amplitude - a faixa dinâmica do sinal - como 2 N -1 intervalos iguais, dividindo-o em 2 níveis N - quanta. Agora, para registrar cada significado separado amplitude, ela deve ser arredondada para o nível de quantização mais próximo. Este processo é chamado de quantização de amplitude. Quantização de amplitude – o processo de substituição dos valores reais de amplitude do sinal por valores aproximados com alguma precisão. Cada um dos 2N níveis possíveis é chamado de nível de quantização, e a distância entre os dois níveis de quantização mais próximos é chamada de etapa de quantização. Se a escala de amplitude for dividida linearmente em níveis, a quantização é chamada de linear (homogênea).
A precisão do arredondamento depende do número selecionado (2 N) de níveis de quantização, que por sua vez depende do número de bits (N) alocados para registrar o valor da amplitude. O número N é chamado profundidade de bits de quantização(ou seja, o número de dígitos, ou seja, bits, em cada palavra), e os números obtidos como resultado do arredondamento dos valores de amplitude são contagens ou amostras(do inglês “amostra” - “medição”). Supõe-se que os erros de quantização resultantes da quantização de 16 bits permanecem quase imperceptíveis para o ouvinte. Este método de digitalização de sinal - amostragem do sinal no tempo em combinação com o método de quantização homogênea - é chamado modulação de código de pulso, PCM(Inglês: Pulse Code Modulation – PCM).
O sinal digitalizado na forma de um conjunto de valores de amplitude sucessivos já pode ser armazenado na memória do computador. No caso em que são registrados valores absolutos de amplitude, tais formato de gravação chamado PCM(Modulação de código de pulso). O disco compacto de áudio padrão (CD-DA), usado desde o início dos anos 1980, armazena informações no formato PCM com frequência de amostragem de 44,1 kHz e profundidade de bits de quantização de 16 bits.

Outros métodos de digitalização

Conversores analógico-digitais (ADCs)

O processo de digitalização de áudio descrito acima é realizado por conversores analógico-digitais (ADCs).
Esta conversão inclui as seguintes operações:

1. A limitação da largura de banda é realizada usando um filtro passa-baixa para suprimir componentes espectrais cuja frequência exceda metade da frequência de amostragem.
2. Amostragem no tempo, ou seja, substituição de um sinal analógico contínuo por uma sequência de seus valores em momentos discretos no tempo - amostras. Este problema é resolvido usando regime especial na entrada do ADC há um dispositivo sample-and-hold.
3. A quantização de nível é a substituição de um valor de amostra de sinal pelo valor mais próximo de um conjunto de valores fixos - níveis de quantização.
4. Codificação ou digitalização, em que o valor de cada amostra quantizada é representado como um número correspondente ao número de série do nível de quantização.

Isso é feito da seguinte forma: um sinal analógico contínuo é “cortado” em seções, com uma frequência de amostragem, obtém-se um sinal digital discreto, que passa por um processo de quantização com certa profundidade de bits, e depois é codificado, ou seja, substituído por uma sequência de símbolos de código. Para gravar som na faixa de frequência de 20-20.000 Hz, é necessária uma frequência de amostragem de 44,1 e superior (atualmente, surgiram ADCs e DACs com frequências de amostragem de 192 e até 384 kHz). Para obter uma gravação de alta qualidade, 16 bits são suficientes, mas para expandir a faixa dinâmica e melhorar a qualidade das gravações de som, são usados ​​​​24 (menos frequentemente 32) bits.

Codificar áudio digitalizado antes de gravá-lo na mídia

Existem muitas maneiras de armazenar áudio digital. de varias maneiras. O som digitalizado é um conjunto de valores de amplitude de sinal obtidos em determinados intervalos.

Terminologia

• codificador – um programa (ou dispositivo) que implementa um algoritmo de codificação de dados específico (por exemplo, um arquivador ou um codificador MP 3), que recebe informações de origem como entrada e retorna informações codificadas em um formato específico como saída.
• decodificador - um programa (ou dispositivo) que implementa a conversão reversa de um sinal codificado em um sinal decodificado.
• codec (do inglês “codec” - “Coder / Decoder”) - uma unidade de software ou hardware projetada para codificação/decodificação de dados.

Os codecs mais comuns

• MP3 – MPEG-1 Camada 3
• OGG – Ogg Vorbis
• WMA – Áudio do Windows Media
• MPC - MusePack
• AAC – MPEG-2/4 AAC (codificação de áudio avançada)
  • Padrão MPEG-2 AAC
  • Padrão MPEG-4 AAC

Alguns formatos de digitalização de áudio em comparação

Artigo principal: Comparação de formatos de áudio

Nome do formato	Quantização, pouco	Frequência de amostragem, kHz	Número de canais	Quantidade de fluxo de dados do disco, kbit/s	Relação compressão/empacotamento
	16	44,1	2	1411,2	1:1 sem perda
Dolby Digital (AC3)	16-24	48	6	até 640	~12:1 com perdas
ETED	20-24	48; 96	até 8	antes de 1536	~3:1 com perdas
DVD-Áudio	16; 20; 24	44,1; 48; 88,2; 96	6	6912	2:1 sem perda
DVD-Áudio	16; 20; 24	176,4; 192	2	4608	2:1 sem perda
MP3	flutuando	até 48	2	até 320	~11:1 com perdas
A.A.C.	flutuando	até 96	até 48	até 529	com perdas
AAC+ (SBR)	flutuando	até 48	2	até 320	com perdas
Ogg Vorbis	até 32	até 192	até 255	até 1000	com perdas
WMA	até 24	até 96	até 8	até 768	2:1, versão sem perdas disponível

Ciclo completo de conversão de som: da digitalização à reprodução do consumidor

Ciclo completo de conversão de som: da digitalização à reprodução

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Lições 10 - 12
Representação de texto, imagem e som em computador (§ 6)

Informações de áudio

Informações de áudio

Os princípios da amostragem sonora (“digitalização” do som) são mostrados na Fig. 1.11.

O som é inserido no computador por meio de um dispositivo de áudio (microfone, rádio, etc.), cuja saída está conectada à porta placa de som. A tarefa da placa de som é com certa frequência fazer medições de nível sinal sonoro(convertido em vibrações elétricas) e registre os resultados da medição na memória do computador. Este processo é chamado de digitalização de áudio.

O intervalo de tempo entre duas medições é chamado de período de medição - τ Com. A recíproca é chamada taxa de amostragem - 1/τ (hertz). Quanto maior a frequência de medição, maior será a qualidade do som digital.

Os resultados de tais medições são representados como números inteiros positivos com um número finito de dígitos. Você já sabe que, neste caso, obterá um conjunto discreto e finito de valores em um intervalo limitado. O tamanho desse intervalo depende da capacidade da célula - o registro de memória da placa de som. A fórmula 2 i funciona novamente, onde i é a capacidade do registrador. O número i também é chamado de bit de amostragem. Os dados gravados são salvos em arquivos de formatos de áudio especiais.

Existem programas de processamento de som - editores de som que permitem criar vários efeitos musicais, limpar o som do ruído, coordenar com imagens para criar produtos multimídia, etc. percebida pelo ouvido humano.

Ao armazenar áudio digitalizado, você deve resolver o problema de redução do tamanho dos arquivos de áudio. Para tanto, além da codificação de dados sem perdas, que permite a recuperação de 100% dos dados de um fluxo compactado, é utilizada a codificação de dados com perdas. O objetivo dessa codificação é obter semelhança no som do sinal restaurado com o original com compressão máxima de dados. Isso é conseguido usando vários algoritmos que comprimem o sinal original, removendo dele elementos difíceis de ouvir. Existem muitos métodos de compactação, bem como programas que implementam esses métodos.

Para salvar áudio sem perdas, é usado o formato de arquivo de áudio universal WAV. O formato de áudio “compactado” (com perdas) mais conhecido é o MP3. Ele fornece compactação de dados 10 vezes ou mais.

Perguntas e tarefas

1. Quando os computadores começaram a trabalhar com texto, gráficos e som?
2. O que é uma tabela de codificação? Quais tabelas de codificação existem?
3. Em que se baseia a representação de imagem discreta?
4. Qual é o modelo de cores RGB?
5. Escreva um código de 8 bits para azul brilhante, amarelo brilhante (uma mistura de vermelho e verde) e amarelo claro.
6. Por que o modelo RGB não é usado na impressão?
7. O que é CMYK?
8. Qual dispositivo no computador digitaliza o sinal de áudio de entrada?
9. Como (qualitativamente) a qualidade do áudio digital depende da taxa de amostragem e da profundidade de bits da amostra?
10. Por que o formato MP3 é conveniente?

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1.Qual dispositivo de computador modela o pensamento humano?
-CPU

2. Ações sobre informações iniciais (fatos) de acordo com certas regras são
-processamento de dados

3.Selecione uma regra nas mensagens propostas
-ao multiplicar frações simples, seus numeradores e denominadores são multiplicados

4. Para quem é mais provável que a seguinte mensagem seja informativa: “Um programa é um algoritmo escrito numa linguagem de programação”?
-programador novato

5.Onde é armazenado o trabalho em andamento? este momento programa e os dados que ele processa?
-V memória de acesso aleatório

6.Qual dispositivo de computador realiza o processo de amostragem de som?
-placa de som

7. O conteúdo informativo de uma mensagem recebida por uma pessoa é determinado
-disponibilidade de novos conhecimentos e clareza

8.Em vez de reticências, insira os conceitos apropriados: “O diretório contém informações sobre... armazenadas em...”
A) arquivos, memória externa

9.Especifique o(s) comando(s), quando executado, o fragmento selecionado é transferido para a área de transferência
B) recortar e copiar

10.Quais das seguintes ações estão relacionadas à formatação de texto?
-definir o modo de nivelamento

11.Em aplicado Programas inclui:
B) editores de texto

12. O sistema operacional é
- um conjunto de programas que organizam o controle do computador e sua interação com o usuário

13. Comandos sugeridos
5 Torne a unidade A atual.
2Criar diretório TOWN
3Crie um diretório STREET
1Crie o arquivo Home.txt
4Insira o diretório criado
Organize os comandos numerados para obter um algoritmo que crie um arquivo em um disquete vazio com o nome completo A:\TOWN\STREET\Home.txt
B) 5,2,3,1

14. Para armazenar texto, são necessários 84.000 bits. Quantas páginas esse texto ocupará se a página contiver 30 linhas de 70 caracteres por linha? Para codificar texto, é usada uma tabela de codificação composta por 256 caracteres.
84000/(log(256)/log(2))/30/70 = 5

15.O livro consiste em 64 páginas. Cada página possui 256 caracteres. Quanta informação está contida em um livro se ele usa um alfabeto de 32 caracteres?
A) 81.920 bytes B) 40 KB C) 10 KB D) 16 KB E) 64 KB
64*256*(log(32)/log(2)) /8/1024 = 10

16. Quantos caracteres contém uma mensagem escrita em um alfabeto de 16 caracteres se seu volume for 1/16 de Megabyte?
(1/16)*1024*1024*8/(log(16)/log(2)) = 131072

17. Quanta memória uma imagem gráfica ocupa se seu tamanho for 40x60 e a cor do pixel for usada para codificar Código binário de 32 bits.
A) 2.400 bytes B) 2.100 bytes C) 960 bytes D) 9.600 bytes E) 12.000 bytes
40*60*32/8 = 9600

18.O texto ocupa 0,25 KB de memória. Quantos caracteres este texto contém se uma tabela de codificação de 256 caracteres for usada?
0,25*1024*8/(log(256)/log(2)) = 256

19. Quantos bits de informação estão contidos em uma mensagem de um quarto de quilobyte?
1/4*1024*8 = 2048

Teste sobre o tema: “Estrutura do computador”

Opção 1

1. Uma propriedade comum da máquina de Babbage, de um computador moderno e do cérebro humano é a capacidade de processar:

A) informações numéricas; B) informações de áudio;

B) informações textuais; D) informações gráficas.

2. A produção em massa de computadores pessoais começou em:

A) 40 anosgg;B) anos 80gg;

B)anos 50;D) anos 90obg.

A) o computador consiste em módulos separados conectados entre si por um backbone;

B) um computador é um dispositivo único e indivisível;

B) os componentes do sistema informático são insubstituíveis;

D) o sistema computacional é capaz de combinar pelo tempo desejado

exigências da sociedade moderna e não precisa de modernização.

4. Especifique o dispositivo de computador que processa as informações:

B) monitorar; D) teclado.

5. O desempenho do computador depende de:

A) tipo de monitor; B) tensão de alimentação;

B) frequências do processador; D) a velocidade de pressionar as teclas.

6. Qual dispositivo tem efeitos nocivos à saúde humana?

Uma impressora;EM)Unidade de sistema;

B) monitorar; D) teclado.

7. Ao desligar o computador, todas as informações são apagadas:

A) em disquete; B) no disco rígido;

B) emCD- ROMdisco; D) na RAM.

8. O menor elemento endereçável da RAM é:

A) palavra de máquina; B) byte;

B) registrar; D) arquivo.

9. As propriedades da ROM são:

A) apenas leitura de informações; B) reescrever informações;

B) dependência energética; D) armazenamento de informações em curto prazo.

10. Objetivo principal disco rígido:

A)transferir informações;

B) armazenar dados que nem sempre estão na RAM;

B) processar informações;

D) inserir informações.

11. Para que o processador funcione com programas armazenados no disco rígido, é necessário:

A) carregue-os na RAM;

B) exibi-los na tela do monitor;

B) carregue-os no processador;

D) acesso aberto.

12. Indique dispositivos que não sejam dispositivos de entrada de informações:

Um teclado; B) monitorar;

B) rato; D) scanner.

13. Indique uma afirmação que caracterize uma impressora matricial:

A) alta velocidade de impressão; B) operação silenciosa;

B) impressão de alta qualidade; D) presença de cabeça de impressão.

14. Teclado - Esse:

15. A chave completa a inserção do comando:

Uma mudança;EM) espaço;

B)Retrocesso;G) Digitar.

16. Os sinais de pontuação são impressos:

A)com chaveMudança; B) com uma chaveAlt.;

B) simplesmente pressionando uma tecla;G)com chaveCtrl.

17. Alto-falantes - Esse:

A) dispositivo de processamento de informações de áudio;

B) dispositivo de saída de informações de áudio;

B) dispositivo de armazenamento de informações de áudio;

D) dispositivo de entrada de informações de áudio.

opção 2

1. Os primeiros computadores foram criados em:

A) 40 anos; B) anos 70;

B) anos 50; D) anos 80obg.

2. Qual dispositivo tem a velocidade de troca de informações mais rápida?

A) CD- ROMdirigir; B) unidade de disquete;

B) Disco rígido; D) chips de RAM.

3. Indique a afirmação correta:

A) Ligado placa-mãe apenas os blocos que processam informações estão localizados, e os circuitos que controlam todos os outros dispositivos do computador são implementados em placas separadas e inseridos em conectores padrão na placa-mãe;

B) A placa-mãe contém todos os blocos que recebem, processam e emitem informações por meio de sinais elétricos e aos quais todos os dispositivos de entrada/saída necessários podem ser conectados;

B) Na placa-mãe existe um barramento de dados do sistema, ao qual são conectados adaptadores e controladores, permitindo que o computador se comunique com dispositivos de entrada/saída;

D) Todos os dispositivos do sistema computacional estão localizados na placa-mãe e a comunicação entre eles é realizada através de um backbone.

4. Qual dispositivo foi projetado para armazenar informações?

A) memória externa; B) processador;

B) monitorar; D) teclado.

5. Para preservar as informações, os disquetes devem ser protegidos de:

Um resfriado; B) campos magnéticos;

B) luz; D) mudanças atmosféricaspressão.

6. O processador processa informações:

A) no sistema numérico decimal

B) em código binário;

B) em linguagem BASIC;

D) em formato de texto.

7. Em que direção do monitor está a radiação prejudicial máxima?

A) da tela para frente; B) da tela para baixo;

B) da tela para trás; D) da tela para cima.

8. O desempenho do processador é caracterizado por:

A)número de operações por segundo;

B) o número de programas em execução simultaneamente;

B) o tempo de organização da comunicação entre a ALU e a RAM;

D) características dinâmicas dos dispositivos de entrada-saída.

9. Menor parte endereçável da RAM:

A)pedaço;EM)arquivo;

B) quilobyte; D) byte.

10. Uma propriedade característica da RAM é:

A) dependência energética;

B) independência energética;

B) reescrever informações;

D) armazenamento de informações a longo prazo.

11. Para transferir informações use:

A) disquete; B) unidade de disco;

B) RAM; D) processador.

12. Durante a execução o programa é:

A) na área de transferência; B) na RAM;

B) no teclado; D) no disco rígido.

13. Indique os conceitos característicos de uma impressora jato de tinta:

A) baixa qualidade de impressão; B) tinta;

B) feixe de laser; D) cabeça de impressão com hastes.

14. Rato - Esse:

A) dispositivo de saída de informações;

B) dispositivo de entrada de informações simbólicas;

B) dispositivo de entrada tipo manipulador;

D) dispositivo de armazenamento de informações.

15. Especifique um dispositivo que não seja um dispositivo de saída:

A) monitorar; B) impressora;

B) teclado; D) alto-falantes de som.

16. Atribuição de chave Retrocesso :

A) entrada de comando;

B) deletar o caractere à esquerda do cursor;

B) impressão de caracteres maiúsculos;

D) vá para o topo da página.

17. Scanner - Esse:

A) dispositivo de processamento de informações;

B) dispositivo de armazenamento de informações;

B) um dispositivo para inserção de informações em papel;

D) um dispositivo para saída de informações em papel.

Respostas do teste:

Alvo. Compreender o processo de conversão da informação sonora, dominar os conceitos necessários ao cálculo do volume da informação sonora. Aprenda a resolver problemas sobre um tópico.

Motivação para objetivos. Preparação para o Exame Estadual Unificado.

Plano de aula

1. Veja uma apresentação sobre o tema com comentários do professor. Anexo 1

Material de apresentação: Codificação de informações de áudio.

Desde o início dos anos 90 computadores pessoais tive a oportunidade de trabalhar com informações de áudio. Todo computador que possui placa de som, microfone e alto-falantes pode gravar, salvar e reproduzir informações de áudio.

O processo de conversão de ondas sonoras em código binário na memória do computador:

O processo de reprodução de informações de áudio armazenadas na memória do computador:

Somé uma onda sonora com amplitude e frequência em constante mudança. Quanto maior a amplitude, mais alto é para uma pessoa; quanto maior a frequência do sinal, mais alto o tom. O software de computador agora permite que um sinal de áudio contínuo seja convertido em uma sequência de pulsos elétricos que podem ser representados em forma binária. No processo de codificação de um sinal de áudio contínuo, é amostragem de tempo . Uma onda sonora contínua é dividida em pequenas seções temporárias separadas e um determinado valor de amplitude é definido para cada seção.

Assim, a dependência contínua da amplitude do sinal no tempo No)é substituído por uma sequência discreta de níveis de volume. No gráfico, isso parece substituir uma curva suave por uma sequência de “etapas”. Cada “etapa” recebe um valor de nível de volume sonoro, seu código (1, 2, 3, etc.

Avançar). Os níveis de volume do som podem ser considerados como um conjunto de estados possíveis; portanto, quanto mais níveis de volume forem alocados durante o processo de codificação, mais informações o valor de cada nível carregará e melhor será o som.

Adaptador de áudio ( placa de som) é um dispositivo especial conectado a um computador, projetado para converter vibrações elétricas de frequência de áudio em um código binário numérico ao inserir som e para a conversão reversa (de um código numérico em vibrações elétricas) ao reproduzir som.

No processo de gravação de som, o adaptador de áudio mede a amplitude da corrente elétrica com um determinado período e insere o código binário do valor resultante no registro. Em seguida, o código resultante do registro é reescrito na RAM do computador. A qualidade do som do computador é determinada pelas características do adaptador de áudio:

• Frequência de amostragem
• Profundidade de bits (profundidade do som).

Taxa de amostragem de tempo

Este é o número de medições do sinal de entrada em 1 segundo. A frequência é medida em Hertz (Hz). Uma medição por segundo corresponde a uma frequência de 1 Hz. 1000 medições em 1 segundo – 1 quilohertz (kHz). Taxas de amostragem típicas de adaptadores de áudio:

11kHz, 22kHz, 44,1kHz, etc.

A largura do registro (profundidade do som) é o número de bits no registro do adaptador de áudio que especifica o número de níveis de som possíveis.

A profundidade de bits determina a precisão da medição do sinal de entrada. Quanto maior a profundidade de bits, menor será o erro de cada conversão individual do valor do sinal elétrico em um número e vice-versa. Se a profundidade de bits for 8 (16), então, ao medir o sinal de entrada, 2 8 = 256 (2 16 = 65536) valores diferentes podem ser obtidos. Obviamente, um adaptador de áudio de 16 bits codifica e reproduz o som com mais precisão do que um adaptador de 8 bits. Moderno placas de som fornece profundidade de codificação de áudio de 16 bits. O número de diferentes níveis de sinal (estados para uma determinada codificação) pode ser calculado usando a fórmula:

N = 2 I = 2 16 = 65536, onde I é a profundidade do som.

Assim, as placas de som modernas podem fornecer codificação de 65.536 níveis de sinal. Cada valor de amplitude do sinal de áudio recebe um código de 16 bits. Ao codificar binariamente um sinal de áudio contínuo, ele é substituído por uma sequência de níveis de sinal discretos. A qualidade da codificação depende do número de medições de nível de sinal por unidade de tempo, ou seja taxas de amostragem. Quanto mais medições forem feitas em 1 segundo (quanto maior a frequência de amostragem, mais preciso será o procedimento de codificação binária.

Arquivo de som - um arquivo que armazena informações de áudio em formato binário numérico.

2. Repita as unidades de medida da informação

1 byte = 8 bits

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 = 1.024 GB

1 PB = 2 10 TB = 1.024 TB

3. Reforce o material aprendido assistindo a uma apresentação ou livro didático

4. Resolução de problemas

Livro didático, mostrando a solução na apresentação.

Tarefa 1. Determine o volume de informações de um arquivo de áudio estéreo com duração de som de 1 segundo com alta qualidade de som (16 bits, 48 ​​kHz).

Tarefa (independentemente). Livro didático, mostrando a solução na apresentação.
Determine o volume de informação de um arquivo de áudio digital com duração de som de 10 segundos com frequência de amostragem de 22,05 kHz e resolução de 8 bits.

5. Consolidação. Resolvendo problemas em casa, de forma independente na próxima lição

Determine a quantidade de memória para armazenar um arquivo de áudio digital cujo tempo de reprodução é de dois minutos, com frequência de amostragem de 44,1 kHz e resolução de 16 bits.

O usuário tem capacidade de memória de 2,6 MB. É necessário gravar um arquivo de áudio digital com duração sonora de 1 minuto. Qual deve ser a frequência de amostragem e a profundidade de bits?

A quantidade de memória livre no disco é de 5,25 MB, profundidade de bits placa de som- 16. Qual é a duração de um arquivo de áudio digital gravado com uma taxa de amostragem de 22,05 kHz?

Um minuto de gravação de um arquivo de áudio digital ocupa 1,3 MB de espaço em disco e a capacidade de bits da placa de som é de 8. Em que taxa de amostragem o som é gravado?

Quanta memória é necessária para armazenar um arquivo de áudio digital de alta qualidade com tempo de reprodução de 3 minutos?

O arquivo de áudio digital contém gravação de áudio de baixa qualidade (o som é escuro e abafado). Qual é a duração de um arquivo se seu tamanho for 650 KB?

Dois minutos de gravação de um arquivo de áudio digital ocupam 5,05 MB de espaço em disco. Frequência de amostragem - 22.050 Hz. Qual é a profundidade de bits do adaptador de áudio?

A quantidade de memória livre no disco é de 0,1 GB, a profundidade de bits da placa de som é de 16. Qual é a duração do som de um arquivo de áudio digital gravado com uma frequência de amostragem de 44.100 Hz?

Respostas

Nº 92. 124,8 segundos.

Nº 93. 22,05 kHz.

Nº 94. Alta qualidade de som é obtida com uma frequência de amostragem de 44,1 kHz e uma profundidade de bits do adaptador de áudio de 16. O tamanho de memória necessário é de 15,1 MB.

Nº 95. Os seguintes parâmetros são típicos para um som sombrio e abafado: frequência de amostragem - 11 kHz, profundidade de bits do adaptador de áudio - 8. A duração do som é de 60,5 s.

Nº 96. 16 bits.

Nº 97. 20,3 minutos.

Literatura

1. Livro didático: Ciência da Computação, livro-oficina de problemas, volume 1, editado por I.G. Semakin, E.K. Henner)

2. Festival de ideias pedagógicas “Aula Aberta” Som. Codificação binária de informações de áudio. Supryagina Elena Aleksandrovna, professora de ciência da computação.

3. N. Ugrinovich. Ciência da computação e tecnologia da informação. 10-11 séries. Moscou. Binômio. Laboratório do Conhecimento 2003.