 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( июнь 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Качество звука , как правило , оценка точности, верности, или разборчивость из аудио выхода из электронного устройства. Качество можно измерить объективно, например, когда используются инструменты для измерения точности, с которой устройство воспроизводит оригинальный звук; или его можно измерить субъективно, например, когда люди-слушатели реагируют на звук или оценивают его воспринимаемое сходство с другим звуком. [1]
Качество звука при воспроизведении или записи зависит от ряда факторов, включая оборудование, использованное для его создания, [2] обработку и мастеринг записи, оборудование, используемое для ее воспроизведения, а также среду прослушивания, используемую для воспроизведения. Это. [3] В некоторых случаях обработка, такая как эквализация , сжатие динамического диапазона или стереообработка, может применяться к записи для создания звука, который значительно отличается от оригинала, но может быть воспринят слушателем как более приятный. В других случаях целью может быть воспроизведение звука как можно ближе к оригиналу.
Применительно к конкретным электронным устройствам, таким как громкоговорители , микрофоны , усилители или наушники, качество звука обычно означает точность, а устройства более высокого качества обеспечивают более точное воспроизведение. Применительно к этапам обработки, таким как мастеринг записей, абсолютная точность может быть вторичной по отношению к художественным или эстетическим соображениям. В других ситуациях, таких как запись живого музыкального исполнения, качество звука может относиться к правильному размещению микрофонов по комнате для оптимального использования акустики комнаты .
Цифровое аудио [ править ]
Цифровой звук хранится во многих форматах. Самая простая форма - это несжатый ИКМ , где звук хранится в виде серии квантованных звуковых отсчетов, расположенных через равные промежутки времени. [4] Чем ближе во времени сэмплы, тем выше можно воспроизводить более высокие частоты. Согласно теореме дискретизации , любой сигнал с ограниченной полосой пропускания (который не содержит чисто синусоидального компонента), ширина полосы B, может быть идеально описана более чем 2B выборками в секунду, что позволяет безупречно восстановить аналоговый сигнал с ограниченной полосой пропускания. [5] Например, для диапазона частот человеческого слуха от 0 до 20 кГц звук должен быть дискретизирован с частотой выше 40 кГц. Из-за необходимости фильтрации ультразвуковых частот, возникающих в результате преобразования в аналоговый сигнал, на практике используются несколько более высокие частоты дискретизации: 44,1 кГц ( аудио CD ) или 48 кГц ( DVD ).
В PCM каждый аудиосэмпл описывает звуковое давление в определенный момент времени с ограниченной точностью. Ограниченная точность приводит к ошибке квантования , форме шума, который добавляется к записи. Чтобы уменьшить ошибку квантования, при каждом измерении можно использовать большую точность за счет более крупных выборок (см. Битовую глубину звука ). С каждым дополнительным битом, добавленным к выборке, ошибка квантования уменьшается примерно на 6 дБ . Например, в аудио компакт-диске используется 16 бит на выборку, поэтому шум квантования будет примерно на 96 дБ ниже максимально возможного уровня звукового давления (при суммировании по всей полосе частот).
Объем пространства, необходимого для хранения PCM, зависит от количества бит на выборку, количества выборок в секунду и количества каналов. Для аудио компакт-дисков это 44 100 выборок в секунду, 16 бит на выборку и 2 канала для стереозвука, что дает 1 411 200 бит в секунду. Однако это пространство можно значительно уменьшить, используя сжатие звука . При сжатии звука образцы звука обрабатываются с помощью аудиокодека . В кодеке без потерьаудиосэмплы обрабатываются без потери информации путем упаковки повторяющихся или избыточных сэмплов в более эффективно сохраняемую форму. Затем декодер без потерь воспроизводит исходный PCM без изменения качества. Сжатие звука без потерь обычно позволяет уменьшить размер файла на 30-50%. К распространенным аудиокодекам без потерь относятся FLAC , ALAC , Monkey's Audio и другие.
Если требуется дополнительное сжатие, можно использовать сжатие звука с потерями, такое как MP3 , Ogg Vorbis или AAC . В этих методах методы сжатия без потерь улучшаются за счет обработки звука, чтобы снизить точность деталей, которые маловероятно или невозможно воспринимать человеческим слухом с использованием принципов психоакустики . После удаления этих деталей к оставшейся части можно применить сжатие с потерями, чтобы значительно уменьшить размер файла. Таким образом, сжатие звука с потерями позволяет уменьшить размер файла на 75-95%, но может потенциально снизить качество звука, если важная информация будет ошибочно отброшена.
См. Также [ править ]
- Измерения аудиосистемы
- Сравнение аналоговой и цифровой записи
- Индекс качества речи слуховых аппаратов (HASQI)
- Высокая точность
- Измерение громкоговорителя
- Перцепционная оценка качества звука (PEAQ)
- Перцепционная оценка качества речи (PESQ)
- TIA / EIA-920 - Стандарт качественной цифровой телефонии
Ссылки [ править ]
- ^ «Качество звука или тембр» . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . Проверено 13 апреля 2017 .
- ^ «Качество звука и стоящие за ним технологии: на что обращать внимание при выборе динамика - Pocket-lint» . www.pocket-lint.com . Проверено 13 апреля 2017 .
- ^ «Высота, громкость и качество музыкальных нот - Сдать экзамен: Легкие примечания к экзамену по физике GSCE» . www.passmyexams.co.uk . Проверено 13 апреля 2017 .
- ^ «Что такое импульсная кодовая модуляция (PCM)? - Определение с сайта WhatIs.com» . SearchNetworking . Проверено 13 апреля 2017 .
- ^ «Теорема выборки» . www.dspguide.com . Проверено 13 апреля 2017 .
