A hang digitalizálása
A digitalizálás folyamata: - magas frekvenciák eltávolítása (szűrés) - mintavétel (elektromos feszültség mérése egyenletes időközönként) - kvantálás (a mért értékek egész számokká alakítása) - az egész számok bináris számokká történő alakítása - tárolás Felvétel: Lejátszás:
A mintavételezés: Az átalakítás minősége függ: - a mintavételi frekvenciától és a - a kvantálás felbontásától
Mintavételi frekvencia: meghatározza, másodpercenként hány alkalommal mérjük meg az analóg jel feszültségét. Nyquist törvény: a mintavételezési frekvenciának legalább kétszer akkorának kell lennie, mint amekkora a reprodukálni kívánt legmagasabb frekvencia. “Aliasing” ill. álfrekvenciák megjelenése: ha a Nyquist frekvencia értéke feletti jeleket minta-vételezünk, a diszkrét jelsorozatban ezek a frekvenciák alacsonyabb frekvenciákká alakulnak. 4000 Hz frekvenciájú jel, 22500 Hz mintavételezés: 4000 Hz frekvenciájú jel, 6000 Hz mintavételezés:
Példák álfrekvenciák megjelenésére: Eredeti hang összetevői: 1000 Hz, 1500 Hz, 2930 Hz, 3500 Hz, 5000 Hz, 7000 Hz Mintavételi frekvenciák: 44100 Hz: 10500 Hz: 9500 Hz: 8000 Hz: 6000 Hz: 4410 Hz: Okhegem - 44100: 3500 Hz: 3000 Hz: 2000 Hz: 1500 Hz:
(legalacsonyabb érték) 1111111111111111= +32767 (legmagasabb érték) A kvantálás felbontása: az a szám, amely meghatározza, hogy a jel amplitudójának (feszültségének) mérésére hány egész érték áll rendelkezésre. Mértékegysége a bit. 16 bites felbontás azt jelenti, hogy a méréshez , azaz 65536 érték áll rendelkezésre. 0000000000000000=-32786 (legalacsonyabb érték) 1111111111111111= +32767 (legmagasabb érték) A finomabb felbontás: növeli a dinamikai tartományt (1 bit = 6 dB) csökkenti a kvantizációs torzítást és alapzajt 16 bit: 8 bit:
Digitális túlvezérlés (clipping) A digitális jelnek soha nem szabad túllépnie a 0 dB szintet. Ha a jelszint túl magas, a csúcsokat a rendszer kiegyenlíti (levágja) 0 dB-nél. Ez szélsőséges torzítást okoz, amelyet későbbi hangerőcsökkentéssel nem lehet megszüntetni!!! 86 minta 2990 minta 13130 minta 34434 minta 89000 minta 4410 Hz
Tallis: Spem in Asilum Stravinsky: Le Sacre du Printemps eredeti: torz:
A digitális audió előnyei: szélesebb dinamikatartomány kisebb zajtartalom jobb másolhatóság hibakorrekció - tartósság