Звук в охранном видеонаблюдении

Рекомендации по звуку

Рассмотрим некоторые основные положения, касающиеся природы звука.

Звук представляет собой волны сжатия в воздухе, создаваемые механическими колебаниями, например, диафрагмой динамика или голосовыми связками человека. Эти волны сжатия распространяются по воздуху аналогично тому, как распространяются круги по воде. Человеческое ухо воспринимает эти колебания и интерпретирует их как звук.

Частота колебаний определяет воспринимаемую высоту звука. Колебания с малой частотой воспринимаются как низкий звук, колебания с большой частотой - как высокий.Человеческое ухо способно воспринимать звук с частотой от 20 герц (колебаний в секунду) до 20 килогерц, хотя верхняя граница снижается с возрастом. Звуки человеческого голоса обычно находятся в диапазоне от 150 герц до 5 килогерц.

Для записи звука необходим микрофон. Тонкая мембрана в микрофоне реагирует на колебания внешнего давления собственными колебаниями с той же частотой.Микрофон преобразует колебания воздуха в переменное электрическое напряжение, которое затем усиливают и передают по проводам. Если такое переменное напряжение подать на громкоговоритель, оно вызовет колебания его диффузора, который, в свою очередь, создаст в воздухе звуковую волну, повторяющую первоначальный звук.

В процессе записи электрический сигнал подвергают дискретизации (считыванию) с частотой несколько тысяч раз в секунду. Частота дискретизации должна быть не менее чем в два раза больше частоты, которую вы хотите записать, поэтому для записи любых звуков с частотой до 11 килогерц частота дискретизации должна быть не менее 22000 раз в секунду.

Рис. 1.: Низкая и высокая частота дискретизации.

Точность цифровых отсчетов звукового сигнала зависит от их разрядности в битах. Чем больше разрядность отсчетов в битах, тем выше точность регистрации уровня сигнала в каждом отсчете.

Рис. 2.: Низкий и высокий битрейт.

Если умножить частоту дискретизации на разрядность отсчетов в битах, получится битрейт – величина, характеризующая пропускную способность, необходимую для передачи или записи оцифрованного звука.Битрейт цифровых данных можно уменьшить за счет их сжатия путем кодирования.Для этого существует целый ряд кодеров, например, G.711 или Advanced Audio Codec.

Ближе, еще ближе