Тема: Разбираемся в звуке
ep01 → ep02
Как в цифровых устройствах воспроизводится звук? Почему услышав отличный аудиотракт, уже не хочется слушать музыку из подручных гаджетов? Акустика для домашнего кинотеатра подходит для прослушивания музыки?
Вопросов накопилось много, поэтому будет серия постов по этой теме. А началось все с того, что послушав хорошую акустическую систему, я для себя решил, что если слушать музыку, то в близком виде к тому, как ее задумывал музыкант, а не из радиоточки 😉. Это как минимум повышает осознанность и выдергивает от гаджетов. А также сразу становится ясно, кто занимается музыкой, а кто семплы сжатые накладывает на компьютере.
Будет база, кто-то считает ее душниловом. Без этого никак.
В цифровом звуке практически любой формат записывается импульсно-кодовым потоком, или потоком PCM — pulse code modulation. Форматы — это лишь способы «консервации» потока PCM. WinRar помните? Это по сути также, а по факту вообще другое 😜
Нужно понять как можно организовать цифровую передачу звука. Вот была бы какая-нибудь математическая форма, после получения которой можно восстановить исходную звуковую волну. Задолго до цифрового звука решение было найдено. Оно известно как теорема Котельникова или теорема Найквиста - Шеннона. Найквист опубликовал расчеты в 1927 году, а Котельников опубликовал свою работу в 1933 году, но проводил исследования за 17 лет до этого.
Суть теоремы проста: непрерывный сигнал можно представить в виде интерполяционного ряда, состоящего из дискретных отчетов, по которым можно заново восстановить сигнал. Чтобы была возможность восстановить приблизительно исходное состояние сигнала, частота дискретизации должна равняться как минимум удвоенной верхней граничной частоте этого сигнала.
На рисунке выше переложение теоремы для формата CDDA, или известный нам аудио-диск. В аудио среде этот формат называется Red Book. Его характеристики 44,1 кГц / 16 бит.
Что это за цифры такие, посмотрим далее.