19. Звуковые волны при помощи микрофона превращаются в аналоговый переменный электрический сигнал.
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) – это устройство, которое переводит сигнал в цифровую форму. В упрощенном виде принцип работы АЦП заключается в следующем: через определенные промежутки времени измеряется амплитуда сигнала и далее сохраняется в памяти последовательность чисел, несущих информацию об изменениях амплитуды.
Термином семпл (Sample ) называют как промежуток времени между двумя измерениями амплитуды аналогового звукового сигнала, так и последовательность цифровых данных, которые получили путем аналого-цифрового преобразования звука.
Сам процесс преобразования называют семплированием, на русском техническом языке это обычная дискретизация.
Важными параметрами семплирования являются два: частота и разрядность. Частота - количество измерений амплитуды аналогового сигнала в секунду. Разрядность указывает с какой точностью сохраняются изменения амплитуды аналогового сигнала.
Значение разрядности:
Обычно используют 8, 16-битное или 24-битное представление значений амплитуды.
8-битное кодирование, позволяет достичь точность изменения амплитуды аналогового сигнала до 1/256 от динамического диапазона цифрового устройства. Применяют в мультимедийных приложениях, где не требуется высокое качество звука.
Если использовать 16-битное кодирование для представления значений амплитуды звукового сигнала, то точность измерения возрастет в 256 раз. Используется при записи компакт-дисков.
В качественных преобразователях принято использовать 24-битное кодирование сигнала, что позволяет получать высококачественную оцифровку звука.
20. Форматы данных ЭВМ: 1) логические коды 2) числа с фиксированной запятой 3) числа с плавающей запятой Логическими кодами могут быть представлены символьные величины, числа без знака и битовые величины. Логические коды могут размещаться в отдельных байтах и словах. Для их представления используются все разряды: для байта от 0-го до 7-го, для слова из 2 байт – от 0-го до 15-го, причём старший разряд всегда содержит 0.
Структура разрядной сетки: n-1 … 3 2 1 0
N (1 байт, 2 байта)
Xmax=2n
21. Особенности формата чисел с фиксированной запятой: -Переполнение разрядной сетки -Появление машинного нуля -Накопление абсолютной погрешности -Аппаратная реализация арифметических операций намного проще, чем с числами в формате с плавающей запятой. -При этом существует ЭВМ как с дробной так и с целочисленной арифметикой.
Разрядная сетка:
22. Формат с плавающей запятой: X=±mK±p ,где m – мантисса, p – характеристика (порядок) числа.
Разрядная сетка:
Если |m|<1, то запись числа называется нормализованной слева.
Запись числа называют нормализованной справа, если после запятой в мантиссе стоит не нуль.
Цель нормализации справа:
Из приведенных примеров видно, что представление чисел в формате с плавающей запятой неоднозначно.
В ЭВМ с целью минимизации погрешности при вычислениях и эффективного использования памяти применяют процедуру нормализации справа.
В дальнейшем под нормализацией записи числа будем понимать нормализацию справа: после запятой в мантиссе стоит не нуль.
=====================================================================
23. Понятно, что арифметические операции с числами в формате с плавающей запятой намного сложнее таких же операций для чисел в формате с фиксированной запятой.
Но зато плавающая запятая позволяет производить операции масштабирования автоматически в процессоре ЭВМ, что избавляет от накопления абсолютной погрешности при вычислениях (хотя не избавляет от накопления относительной погрешности).
24. При выполении операций над числами с плавающей запятой, надо отдельно выполнять их для порядков и мантисс. При алгебраическом сложении чисел надо сначала уравнять порядки слагаемых и мантиссы сложить. При умножении порядки надо складывать, а мантиссы перемножать. При делении из порядка делимого вычитают порядок делителя, а над мантиссами совершают обычную операцию деления. При вычитании порядки уравнять, а мантиссы вычесть.
25. Сбор информации — это процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к виду, стандартному для данной информационной системы.
Система сбора информации может представлять собой сложный программно-аппаратный комплекс.
Как правило, современные системы сбора информации не только обеспечивают кодирование информации и ее ввод в ЭВМ,
но и выполняют предварительную (первичную) обработку этой информации.
Проблема восприятия:
С точки зрения информационной системы в целом, система восприятия осуществляет первичную обработку собираемой извне информации.
Важнейшей проблемой восприятия информации является проблема интеграции информации, поступающей из различных источников и от анализаторов разного типа в пределах одной системы.