5. Кодирование звуковой информации

На сегодняшний день не существует единой стандартной системы кодирования звуковой информации, потому что приемы и методы работы со звуковой информацией начали развиваться по сравнению с методами работы с другими видами информации наиболее поздно.

По этой причине множество различных компаний, работающих в области кодирования информации, создали свои собственные корпоративные стандарты для звуковой информации. Однако среди этих корпоративных стандартов можно выделить два основных направления.

В основе метода FM (Frequency Modulation) лежит утверждение о том, что теоретически любой сложный звук можно разложить на последовательность простейших гармонических сигналов разных частот, каждый из которых представляет собой правильную синусоиду и, следовательно, может быть описан числовыми параметрами или закодирован. Звуковые сигналы имеют непрерывный спектр, т.е. являются аналоговыми, поэтому их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняют специальный устройства — аналогово-цифровые преобразователи (АЦП).

Обратное преобразование для воспроизведения звука, закодированного числовым кодом, осуществляется посредством цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП).

Вследствие таких преобразований звуковых сигналов неизбежны потери информации, связанные с методом кодирования. Поэтому качество звукозаписи с помощью методе FM обычно получается не вполне удовлетворительным и соответствует качеству звучания простейших электромузыкальных инструментов с окраской, характерной для электронной музыки.

В то же время данный метод обеспечивает весьма компактный код, поэтому он широко применялся в те годы, когда ресурсы средств вычислительной техники были явно недостаточны.

Основная идея метода таблично-волнового (Wave-Table) синтеза заключается в том, что в заранее подготовленных таблицах хранятся образцы звуков для множества различных музыкальных инструментов.

Такие звуковые образцы называются сэмплами. Числовые коды, заложенные в сэмпле, выражают такие его характеристики, как тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения, некоторые компоненты среды, в которой происходит звучание, а также прочие параметры, характеризующие особенности звучания.

Поскольку в качестве образцов используются реальные звуки, то качество закодированной звуковой информации получается очень высоким и приближается к качеству звучания реальных музыкальных инструментов, что в большей степени соответствует современному уровню развития вычислительной техники.