Двоичное кодирование звуковой информации: ОГЭ по информатике

Двоичное кодирование звуковой информации — это представление звука в компьютере в виде последовательности двоичных чисел. Звук — это непрерывная волна, которую преобразуют в дискретный сигнал путём измерений (дискретизации) через равные промежутки времени и квантования по уровню. Основные…

Что нужно знать

• Звук — это механическая волна с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.
• Для хранения в компьютере звук оцифровывают: измеряют амплитуду через равные промежутки времени (временная дискретизация) и округляют до ближайшего уровня (квантование по уровню).
• Частота дискретизации — количество измерений в секунду (Гц). Стандартные значения: 8 кГц, 16 кГц, 22,05 кГц, 44,1 кГц, 48 кГц.
• Глубина кодирования (разрядность) — количество бит, отводимых на одно измерение. Определяет число уровней квантования: N = 2^i, где i — глубина в битах.
• Объём монофонического звукового файла: V = f * i * t, где f — частота дискретизации (Гц), i — глубина (бит), t — время (с). Для стерео или многоканального звука результат умножается на число каналов k: V = f * i * k * t.
• При уменьшении частоты дискретизации или глубины кодирования объём файла уменьшается, но качество звука падает.

Термины и понятия

• Звук: упругие волны, распространяющиеся в среде и воспринимаемые органами слуха; в информатике рассматривается как непрерывный сигнал.
• Временная дискретизация: процесс измерения амплитуды звуковой волны через равные промежутки времени.
• Частота дискретизации: число измерений амплитуды в секунду; измеряется в герцах (Гц).
• Квантование по уровню: замена точного значения амплитуды на ближайшее из фиксированного набора уровней.
• Глубина кодирования (разрядность): количество бит, используемых для хранения одного измерения; обозначается i.
• Уровни квантования: количество различных значений амплитуды, которое можно закодировать; вычисляется как 2^i.
• Объём звукового файла: количество информации, необходимое для хранения оцифрованного звука; вычисляется по формуле V = f * i * k * t.

Частые ошибки

• Забывают умножить на количество каналов (k) при стерео- или многоканальной записи.
• Путают частоту дискретизации (Гц) и глубину кодирования (бит), подставляют не те значения в формулу.
• Не переводят единицы измерения: время в минутах оставляют без перевода в секунды, частоту в кГц — без перевода в Гц.
• При переводе бит в байты делят на 1000 вместо 8, а при переводе в килобайты — на 1000 вместо 1024.

Как пройти тему

В курсе «Информатика» тема «Двоичное кодирование звуковой информации» занимает 1 занятие по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Информация и её свойства
• Виды информации по способу восприятия и форме представления
• Язык как способ представления информации
• Дискретная форма представления информации
• Единицы измерения количества информации
• Определение количества информации

← Предыдущая тема: Двоичное кодирование графической информации
Следующая тема: Скорость передачи информации

Все темы: ОГЭ по информатике