Цифровой звук☛Технология DVD ✎ |
Цифровой звук англ. Digital audio-термин, употребляется на определение цифровых технологий работы со звуком. В узком смысле слова, цифровой звук представляет собой цифровой сигнал, в котором закодировано звук. В более широком смысле понятие цифровой звук охватывает также цифровые технологии обработки, хранения и воспроизведения звука.
Цифровой звук принципиально отличается от аналогового. В аналоговых звуковых системах (например при записи на грамафонни пластинки, магнитофонные кассеты и тд), акустические колебания воздуха преобразуются в аналогичные по форме электрические с помощью микрофона и хранятся, а воспроизведение звука происходит обратным путем - через усилитель и конвертацию в акустические колебания через громкоговоритель.
Зато цифровой звук начинается с преобразования аналогового сигнала в электрический импульсный ('on / off') сигнал, отличающийся от электро-механического форме. Этот сигнал перекодируется для предотвращения ошибок при хранении или передаче сигнала.
Как правило, цифровой сигнал получают из аналогового путем его конвертации в цифровой. Этот процесс називаетсья оцифровкой (оцифровкой) и осуществляется с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП. В музыкальной практике используют однако и сигналы, имеющие исключительно цифровое происхождения, например, сгенерированные на цифровых синтезаторах, в этом случае аналогово-цифровое преобразование не осуществляется.
АЦП осуществляет измерения амплитуды сигнала с определенной частотой дискретизации (sample rate) и с определенной разрешением (bit resolution). Соответственно основными качественными характеристиками цифровой аудио являются:
Повышение обоих параметров позволяют более качественное оцифровки звука, однако увеличивают и объемы данных. Поэтому на практике применяются различные стандарты дискретизации и разрядности. Например, стандартный Audio CD имеет частоту дискретизации 44,1 кГц (44,100 сэмплы в секунду) и 16-битную разрядность для каждого канала (стерео). Зато DVD-Audio может использовать частоту дискретизации до 192 кГц, а разрядность - до 24 бит.
Если записываемый сигнал включает частоты, выше максимально допустимую предельную частоту (англ. Nyquist frequency), при его оцифровке возникает эффект наложения спектров частот (англ. aliasing). Для предотвращения этого эффекта необходим фильтр защиты наложения спектров, ограничивающий спектр сигнала предельной частотой.
Другим нежелательным эффектом при оцифровке звука является шум квантования, возникающего вследствие округления значений амплитуды. Шум квантования воспринимается как довольно неприятное искажения на частоте 3-5 кГц. Для уменьшения этого эффекта используется дитеринг, эффект добавления к сигналу псевдослучайного сигнала. Хотя общий уровень шумов дитерингу увеличивается, субъективно воспринимаемый неприятный эффект - уменьшается.
Далее цифровое аудио может быть сохранено или передано. Хранение цифрового аудио осуществляется на CD-дисках, iPod, жестких дисках или любых других цифровых носителях информации. Для уменьшения объема файлов обычно применяется сжатие звуковых данных & mdash в таких форматах как MP3, Ogg Vorbis и AAC.
Последним этапом работы с цифровым аудио есть обратная конвертация в аналоговый формат с помощью Цифро-аналогового преобразователя (DAC). Как и АЦП, ЦАП работает с заданной частотой модуляции (sampling rate) и разрядностью (bit resolution), причем частота модуляции может отличаться от использованной для АЦП. В этом случае осуществляются процессы передискретизаци, повышение или снижение частоты модуляции.
Экспериментальные цифровые звукозаписи существовали с 1960-х. Коммерческое продуцирования цифровых записей классической и джазовой музыки начинается в начале 1970-х, пионерами были японские компании Denon, BBC и британский лейбл Decca. Первый 16-битный PCM-запись в США был сделан в 1976 году. В большинстве случаев микширование звука не применялось; цифровой стереозапись изготавливался и использовался в качестве общего мастер-запись для последующего коммерческого использования и обозначался как "DDD". Первый полностью цифровым (DDD) альбомом поп-музыки стал "Bop Till You Drop" группы Ry Cooder, записанный в 1978.
Цифровой звук оказался полезным для записи, обработки, массового производства и распространения аудио. В современности распространение музыки через интернет-магазины магазины зависит от цифровой записи и алгоритмов компрессии звука. Распространение звуковой информации в виде аудиофайлов значительно дешевле ее распространение в виде физических объектов. Вместе с тем, такое распространение дает возможность совместного использования файлов через peer-to-peer сети, что во многих странах считается пиратством, вредным для бизнеса.
Еще материалы по теме:
- Simpledrive- Panamera
- Актуальным в последнее время форматом записи информации на оптические диски стал формат blu-ray
- В конце 1997-го - начале 1998 года на рынке стали появляться диски и приводы dvd
- Dvd+r
