Версия 10:28, 29 июня 2010

Гипермаркет знаний>>Информатика>>Информатика 8 класс>>Информатика: Аналоговый и цифровой звук

АНАЛОГОВЫЙ И ЦИФРОВОЙ ЗВУК

§24 Аналоговый и цифровой звук
Основные темы параграфа:
история звукозаписывающей техники;
аналоговое представление звука;
цифровое представление звука;
что такое АЦП и ЦАП.
История звукозаписывающей техники
Создание компьютерного звука — это современный этан истории развития звуковой техники. Кратко познакомимся с этой историей.
С конца XIX века бурно развивались технические средства хранения и передачи информации. Так, в конце XIX века знаменитым американским изобретателем Томасом Эдисоном был изготовлен фонограф.
Принцип работы фонографа состоит в следующем. Речь, музыка или пение создают звуковые колебания, которые передаются на записывающую иглу фонографа. Игла, воздействуя на поверхность вращающегося воскового валика, оставляет на ней бороздку с изменяющейся глубиной — звуковую дорожку. При воспроизведении звука происходит обратный процесс: движение считывающей иглы по звуковой дорожке сопровождается ее колебаниями с той же частотой. Эти колебания превращаются фонографом в слышимый звук (рис. 5.1). Фонограф Эдисона — первое в истории устройство для записи звука.
На этой же идее было основано производство целлулоидных грампластинок и механизмов, воспроизводящих записанный на них звук: граммофона и патефона.
В середине XX века появился электрофон — электрический аналог патефона.
Аналоговое представление звука
Звуковая дорожка грампластинки – это пример непрерывной формы записи звука.
Такую форму называют аналоговой. В электрофоне колебания движущейся по звуковой дорожке иглы превращаются в непрерывный электрический сигнал, показанный на рис. 5.2. Такой график называется осциллограммой. Он может быть получен с помощью прибора, который называется осциллографом.

Электрический сигнал передается на динамик электрофона и превращается в звук.
В XX веке был изобретен магнитофон — устройство для записи звука на магнитную ленту. Здесь также используется аналоговая форма хранения звука» Только теперь звуковая дорожка — это не механическая «бороздка с ямками», как показано на рис. 5.1, а линия с непрерывно изменяющейся намагниченностью. С помощью считывающей магнитной го¬ловки создается переменный электрический сигнал, который озвучивается акустической системой.
До недавнего времени вся техника передачи звука была аналоговой. Это и телефонная связь, и радиосвязь. При телефонном разговоре звуковые колебания мембраны микрофона превращаются в переменный электрический сигнал, который передается по электрическим проводам. В принимающем телефоне они превращаются в звук.
Цифровое представление звука
Вам уже знаком основной принцип хранения информации в памяти компьютера — принцип дискретности: любые данные в памяти компьютера хранятся в виде цепочек битов, т. е. последовательностей нулей и единиц. Современнее компьютеры умеют работать со звуком. Значит и звук в компьютерной памяти хранится в дискретной форме, т. е. в виде цифр.
Что такое АЦП и ЦАП
Запись звука происходит через микрофон, который создает непрерывный электрический сигнал, а воспроизведение — через динамики, которые звучат также под действием непрерывного электрического сигнала. Как же работа этих устройств совмещается с дискретными данными в памяти компьютера? Происходит преобразование аналоговой формы представления звука в дискретную и обратное преобразование. Первый процесс называется аналого-цифровым преобразованием (АЦП), второй — цифро-аналоговым преобразованием (ЦАП).
Подробнее о том, как осуществляется АЦП-преобразование, рассказывается во второй части учебника, в разделе 5.1.
Коротко о главном
Непрерывная форма представления звука называется аналоговой формой.
Звук, записанный на фонографе, грампластинке, магнитной ленте, — это «аналоговый звук».
В компьютере звук представляется в дискретной (цифровой) форме.
АЦП — преобразование из аналоговой формы в цифровую (дискретную); ЦАП — преобразование из цифровой формы в аналоговую.
Вопросы и задания
1. Приведите примеры технических устройств, в которых звук хранится и воспроизводится в аналоговой форме.
2. В каких технических системах звук передается в аналоговой форме?
3. Почему форму представления звука в компьютере можно называть дискретной и цифровой?
4. Что такое ЦАП и АЦП?

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.