ответ - 16 КГц

Временная дискретизация звука. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, для каждого такого участка устанавливается определенная величина интенсивности звука.

При преобразовании звуковой информации в цифровую форму ее подвергают дискретизации (горизонталь)и квантованию(вертикаль).

Таким образом, непрерывная зависимость громкости звука от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность "ступенек" (рис. 1.2).

Частота дискретизации звука - это количество измерений громкости звука за одну секунду. (Обозначим f ) Одно измерение в секунду соответствует частоте 1Гц, 1000 измерений в секунду – 1 кГц.Частота дискретизации определяет количество отсчетов, т.е. отдельных значений сигнала, запоминаемых за 1 секунду. Измеряется в герцах, 1 Гц (один герц) – это один отсчет в секунду, а, например, 7 кГц – это 7000 отсчетов в секунду Чем больше частота дискретизации, тем точнее записан сигнал, тем меньше информации теряем. Тогда получается, что увеличивается количество отсчетов, т.е. информационный объем закодированного звука. Важно понимать, что на хранение одного отсчета в памяти компьютера отводится ограниченное место определенного размера(глубина). Еще i называют глубиной(в звуке, изображении и т.д)

Глубина кодирования звука(разрядность кодирования). Каждой "ступеньке" присваивается определенное значение уровня громкости звука. Разрядность кодирования (глубина, разрешение) — это число битов, используемое для хранения одного отсчёта. Отсюда количество различных уровней громкости сигнала звука, который можно записать в одну ячейку размером i----- N=2ⁱ

формула объема звукового файла

Итак- если за 1 секунду мы сделали f измерений громкости звука(частота Гц) причем одно измерение занимает i бит(глубина), значит мы использовали объем памяти равный i*f , тогда за время t получим

I = i* f * t

i-глубина кодирования

f-частота дискретизации

t-время звучания

еще надо учитывать количество параллельных потоков звука :k( Chanel) –

(1 – моно, 2 – стерео, 4 - квадро)

Итак получаем

I звука = i • f • t • k ,

где

i-глубина кодирования

f-частота дискретизации

t-время звучания

k-коэффициент количества каналов для моно = 1, для стерео = 2, для квадро = 4

На студии при четырехканальной (квадро) звукозаписи с 32-битным разрешением за 30секунд был записан звуковой файл. Сжатие данных не производилось. Известно, что размер файла оказался 7500Кбайт.

С какой частотой дискретизации (в кГц) велась запись? В качестве ответа укажите только число, единицы измерения указывать не нужно.

По формуле объема звукового файла получим

I звука = i • f • t • k ,

где

i-глубина кодирования

f-частота дискретизации

t-время звучания

k-коэффициент количества каналов(если не указывается, то моно)

· Из задания имеем:

I= 7500 Кбайт

i= 32 бита

t= 30 секунд

k= 4 канала

· ƒ — частота дискретизации — неизвестна, выразим ее из формулы:

ƒ=

ответ - 16 КГц

На студии при двухканальной (стерео) звукозаписи с 32-битным разрешением за 3 часа 12 минут был записан звуковой файл. Сжатие данных не производилось. Известно, что размер файла оказался 5625 Мбайт.

С какой частотой дискретизации (в кГц) велась запись? В качестве ответа укажите только число, единицы измерения указывать не нужно.

Ответ: 64

Музыкальный фрагмент был записан в формате стерео (двухканальная запись), оцифрован и сохранён в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла – 30 Мбайт. Затем тот же музыкальный фрагмент был записан повторно в формате монои оцифрован с разрешением в 2 раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось.Укажите размер файла в Мбайт, полученного при повторной записи. В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно

По формуле объема звукового файла получим I звука = i • f • t • k , где i-глубина кодирования f-частота дискретизации t-время звучания k-коэффициент количества каналов(если не указывается, то моно)

· Выпишем отдельно, все данные, касающиеся первого состояния файла, затем второго состояния — после преобразования:

1 состояние:

k = 2 канала

I = 30 Мбайт

2 состояние:

k = 1 канал

i = в 2 раза выше

ƒ = в 1,5 раза ниже

I = ?

· Так как изначально было 2 канала связи (k), а стал использоваться один канал связи, то файл уменьшился в 2 раза:

I = I / 2

· Глубина кодирования (k) увеличилась в 2 раза, то и объем (I) увеличится в 2 раза (пропорциональная зависимость):

I = I * 2

· Частота дискретизации (ƒ) уменьшилась в 1,5 раза, значит, объем (I) тоже уменьшится в 1,5 раза:

I = I / 1,5

Рассмотрим все изменения объема преобразованного файла:

I = (30 Мбайт / 2) * 2 / 1,5 = 20 Мбайт Результат: 20

Музыкальный фрагмент был записан в формате моно, оцифрован и сохранён в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла – 840 Мбайт. Затем тот же музыкальный фрагмент был записан повторно в формате стерео (двухканальная запись) и оцифрован с частотой дискретизации в 2,5 раза больше, чем в первый раз. При этом при повторной записи темп воспроизведения музыки был увеличен в 8 раз. Сжатие данных не производилось.

Укажите размер файла в Мбайт, полученного при повторной записи. В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.

Ответ: 525

Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 100 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 3 раза выше и частотой дискретизации в 4 раз меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б за 15 секунд.Во сколько раз скорость (пропускная способность канала) в город Б больше пропускной способности канала в город А?

· Выпишем отдельно, все данные, касающиеся файла, переданного в город А, затем преобразованного файла, переданного в город Б:

А:

t = 100 c.

Б:

i = в 3 раза выше

ƒ = в 4 раза ниже

t = 15 c.

Скорость передачи данных (пропускная способность) зависит от времени передачи файла: чем больше время, тем ниже скорость. Т.е. во сколько раз увеличится время передачи, во столько раз уменьшится скорость и наоборот.

Из предыдущего пункта видим, что если мы вычислим, во сколько раз уменьшится или увеличится время передачи файла в город Б (по сравнению с городом А), то мы поймем, во сколько раз увеличится или уменьшится скорость передачи данных в город Б (обратная зависимость).

· Соответственно, представим, что преобразованный файл передается в город А. Объем файла изменился в 3/4 раза (глубина кодирования (i) в 3 раза выше, частота дискретизации (ƒ) в 4 раза ниже). Объем и время изменяются пропорционально. Значит и время изменится в 3/4 раза:

t_{A для преобразов.} = 100 секунд * 3 / 4 = 75 секунд

· Т.е. преобразованный файл передавался бы в город А 75 секунд, а в город Б 15 секунд. Вычислим, во сколько раз снизилось время передачи:

75 / 15 = 5

· Раз время передачи в город Б снизилось в 5 раз, соответственно, скорость увеличилась в 5 раз.

Ответ: 5

12 Следующая ⇒