Digitalizace zvuku

• Analogový signál
  Analogové signály můžeme rozdělit podle média, kterým jsou přenášeny. Mluvíme tak například o akustických signálech, elektrických signálech, optických signálech apod.
  
• Vzorkování v čase
  Analogový signál je spojitý, a tak můžeme i krátký úsek tohoto signálu zvětšovat do nekonečna. K uložení takového signálu budeme potřebovat nekonečné množství úložného prostoru na pevném disku. Kromě toho, pro přečtení a přehraní takového signálu by bylo potřeba nekonečně výkonný počítač. Takové kapacity nemáme, a tak musíme signál (v našem připadě zvuk) uložit tak, aby nezabíral mnoho místa. Proto vhodně zvolíme množství informaci, které budeme potřebovat o signálu vědět a budeme zaznamenávat jen například 8 000 hodnot za sekundu. Počtu vzorků za sekundu říkáme vzorkovací frekvence (v tomto případě 8 kHz).
  
• Kvantování v amplitudě
  Poté, co se nám podařilo uložit jen omezené množství hodnot signálu, máme problém s amplitudou (samotnou hodnotou signálu). Analogový signál může nabývat neomezeného počtu hodnot, takže bychom pořád museli ukládat přiliš mnoho informace. Proto je potřeba signál ještě kvantizovat. Kvantizace neznamená nic jiného, než že přesně určíme jakých hodnot může signál nabývat. Pak každou hodnotu skutečného signálu zaokrouhlíme na nejbližší hodnotu z našich předem vybraných hodnot.
  
• Vzorkování v čase a kvantování v amplitudě
  Takto to bude vypadat, když vše dáme dohromady.
• Přebuzení (clipping)
  vzniká pokud jsme zvolili příliš malý rozsah hodnot amplitudy.
  

Vzorkování signálu

Odebírání vzorku z přijímaného signálu v definovaných časových intervalech (podle vzorkovací frekvence) např. 8 kHz – telefon, 11kHz – lidská řeč, 22 kHz – kvalita audiokazety, 44,1 kHz – CD kvalita.

Příklady typických vzorkovacích frekvenci podle využití:

• 8 kHz: telefony, vysílačky a pod.
• 11 kHz: lidská řeč
• 16 kHz: VoIP, aj.
• 22,05 kHz: digitalizace strarých nahrávek (78 rpm)
• 32 kHz: miniDV, audio a pod.
• 44,1 kHz: AudioCD
• 48 kHz: standard profesionálního nahrávaní videi
• 96 kHz: DVD-Audio, Blue-ray a pod.
• 176,4 kHz: HDCD
• 192 kHz: DVD-Audio (4 x 48 kHz)

Slavný Shannon-Nyquist-Kotelnikův teorém říká:„Vzorkovací frekvence musí být více alespoň dvojnásobkem, největší frekvence vzorkovaného signálu.“ lidské ucho vnímá max. 22 kHz => vzorkovací frekvence 44,1 kHz.

Vlastnosti digitalizace

Výhody	Nevýhody
Snadné uchování	V zavislosti na parametrech ztráta časti původní informace
Neomezený počet kopií
Přehráváním nedochází ke snížení kvality
Možnost dalšího zpracování

---