We now offer a subscription for just 10 cents a day*
You will always enjoy the full version of Mp4Gain with all its features and benefits.
For just 10 cents a day*
*Unlimited FULL version of Mp4Gain, billed $US12.50 Quarterly (+ $5 USD one time subscription payment JUST in the first payment).
All other payments will be just $3.12 per month, billed quaterly.
That's only 10 cents per day!
CLICK TO PURCHASE
THIS PRICE ONLY LASTS FOR A FEW DAYS
For just 10 cents a day*
Digitale geluidscodering
De ontwikkeling van methoden voor het coderen van audio-informatie en bewegende beelden (animatie- en video-opnamen) verliep met een vertraging ten opzichte van de soorten informatie die hierboven zijn besproken.
Een computer is een digitaal apparaat, dat wil zeggen een elektronisch apparaat waarin een discreet signaal het bedieningssignaal is. De huidige computers werken op discrete signalen die binaire waarden dragen, gewoonlijk aangeduid als “ja” en “nee” (op elektrisch niveau: 0 volt en V volt, voor een niet-nulwaarde van V). Met een eenstaps binair signaal kunt u informatie over een van de twee posities overdragen: 0 (“ja”) of 1 (“nee”). Door N binaire signalen in één stap te gebruiken, kunt u informatie over een van de 2 N-posities overdragen (2 N is het aantal combinaties van nullen en enen voor N-signalen). De interactie van alle blokken waaruit een computer bestaat, vindt plaats door de uitwisseling en verwerking van een of meer binaire signalen tegelijkertijd. Het zijn allemaal controlecodes en ook de informatie die zelf wordt verwerkt, alles wordt op de computer weergegeven in de vorm van cijfers. Om deze reden worden audiosignalen in digitale apparatuur ook weergegeven als getallen.
Dus hoe kun je een analoog audiosignaal in digitale vorm beschrijven? Een echt audiosignaal is een complexe golfvorm, een zekere complexe afhankelijkheid van de amplitude van een geluidsgolf in de tijd. In Fig. 2 toont een grafiek van een echte geluidsgolf.
Voor computerverwerking moet een analoog signaal op de een of andere manier worden omgezet in een reeks binaire getallen. Laten we als volgt verder gaan. We meten de spanning met regelmatige tussenpozen en schrijven de verkregen waarden in het computergeheugen. Dit proces wordt sampling (of digitalisering) genoemd.
Het omzetten van een analoog audiosignaal naar digitaal wordt analoog-naar-digitaal conversie of digitalisering genoemd. Het proces van deze transformatie bestaat uit:
metingen uitvoeren van de amplitude van een analoog signaal met een bepaald tijdsinterval: bemonstering,
daaropvolgende registratie van de amplitudewaarden verkregen in numerieke vorm – kwantificering.
Het tijdbemonsteringsproces is het proces waarbij de momentane waarden van een analoog signaal worden verkregen, omgezet in een specifieke tijdstap, een bemonsteringsstap genoemd.
Hoe hoger de samplefrequentie (dat wil zeggen het aantal samples per seconde) en hoe meer cijfers aan elke sample worden toegewezen, hoe nauwkeuriger het geluid wordt weergegeven. Maar dit vergroot ook de grootte van het geluidsbestand. Daarom worden, afhankelijk van de aard van het geluid, de kwaliteitseisen en de hoeveelheid bezet geheugen, enkele compromiswaarden gekozen.
Het aantal signaalmetingen dat in één seconde wordt uitgevoerd, wordt de bemonsteringssnelheid of bemonsteringssnelheid of bemonsteringssnelheid genoemd (van het Engelse “sampling”). Het is duidelijk dat hoe kleiner de bemonsteringsstap, hoe hoger de bemonsteringsfrequentie (dat wil zeggen, vaker amplitudewaarden) en dus hoe nauwkeuriger het signaal wordt weergegeven.
Het menselijk oor merkt de gradatie van het ontvangen signaal niet. Hier kan de volgende analogie worden getrokken. Elke persoon keek films in de bioscoop en voor hun ogen op het scherm was er een continue en vloeiende actie: maar in feite is een filmstrip een reeks stilstaande en discrete beelden die met een hoge snelheid van 24 frames per seconde bewegen . Omdat menselijke ogen worden gekenmerkt door een zekere traagheid, zijn ze gemakkelijk voor de gek te houden, wat de filmmakers buitengewoon slim gebruiken. Onze oren zijn ook enigszins onvolmaakt en kunnen op deze manier worden misleid, omdat ze een continu analoog signaal voorstellen als een reeks snel veranderende momentane spanningswaarden. Maar in tegenstelling tot een filmstrip, gaat het veranderen van het “geluidsframe” duizenden keren sneller.
Om nu elke individuele amplitudewaarde te registreren, moet deze worden afgerond op het dichtstbijzijnde kwantiseringsniveau. Dit proces wordt amplitudekwantisering genoemd. In meer formele termen is amplitudekwantisering het proces waarbij de werkelijke (gemeten) waarden van de amplitude van het signaal worden vervangen door waarden die met enige precisie benaderen. Elk van de 2 N mogelijke niveaus wordt het kwantiseringsniveau genoemd, en de afstand tussen de twee dichtstbijzijnde kwantiseringsniveaus wordt de kwantisatiestap genoemd. Kwantisering van signaalwaarden introduceert extra interferentie in het signaalspectrum, kwantiseringsruis of delingsruis genoemd … Kwantiseringsruis (fout) verwijst naar het signaal dat het verschil maakt tussen de signalen gereconstrueerde originele en digitale audiotracks. Dit verschil is het gevolg van het afronden van de gemeten signaalwaarden.