Решение задач на вычисление информационного объема звуковой информации

Вспомним формулу К = 2в степени а.К - количество всевозможных звуков (количество различных уровней сигнала или состояний), которые можно получить при помощи кодирования звука а битами. От частоты дискредитации (количества измерений уровня сигнала в единицу времени) зависит качество кодирования. С увеличением частоты дискредитации увеличивается точность двоичного представления информации.

Задачи
1. Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового звука на жестком диске или любом другом цифровом носителе, записанного с частотой:
а) 44.1 кГц;б) 11 кГц;в) 22 кГц;г) 32 кГци разрядностью 16 бит.
Решение
а) Если записывают моносигнал с частотой 44.1 кГц, разрядностью 16 бит (2 байта), то каждую минуту аналого-цифровой преобразователь будет выдавать 441000 * 2 * 60 = 529000 байт (примерно 5 Мб) данных об амплитуде аналогового сигнала, который в компьютере записываются на жесткий диск. Если записывают стереосигнал, то 1058000 байт (около 10 Мб).
б) для частот 11, 22, 32 кГц расчеты производятся аналогично.

2. Какой информационный объем имеет моноаудиофайл, длительность звучания которого 1 секунда, при среднем качестве звука (16 бит, 24 кГц)?

Решение
16 бит * 24000 = 384000 бит = 48000 байт = 47 КБайт

3. Рассчитайте объем стереоаудиофайла длительностью 20 секунд при 20-битном кодировании и частоте дискредитации 44.1 кГц.

Решение.
20 бит * 20 * 44100 * 2 = 35280000 бит = 4410000 байт = 4.41 Мб

4. Определить количество уровней звукового сигнала при использовании устаревших 8-битных звуковых карт.
Решение
К = 28 = 256.

5. Определить размер в байтах цифрового аудиофайла, время звучания которого -10 сек при частоте дискретизации 22,05кГц и разрешении 8 бит. Файл сжатию не подвержен.
Решение
Введем обозначения t (сек)– время звучания , R – разрядность (бит) , D - частота дискретизации (Гц), тогда формула для расчета размера цифрового аудиофайла в байтах– V=D*t*R/8
V = 22050*10*8/8=220500 байт