Преобразование в цифровую форму

Возможно, когда-нибудь преобразование в цифровую форму будет использовано для улучшения воспроизведения исполнительского мастерства и других великих певцов и музыкантов прошлого, однако его основное назначение — получать высокое качество записей современных музыкальных исполнений.

Преобразование звуковых сигналов в цифровую форму открывает новые возможности в их хранении, обработке и даже генерации. За счет такого преобразования в первую очередь удается улучшить качество воспроизведения записей, сделанных еще на фонографе. Однако со временем вся аппаратура в системах звукозаписи и звуковоспроизведения будет заменена на устройства, оперирующие звуковыми сигналами, представленными в цифровой форме. Более того, цифровой метод позволит создавать и исполнять музыкальные произведения, содержащие такие звуки, которые нельзя воспроизвести ни на одном из существующих музыкальных инструментов. Записи, сделанные в цифровой форме, потребитель будет получать, скорее всего, в виде диска диаметром 120 мм, покрытого слоем алюминия. Запись на таком диске выглядит как набор микроскопических углублений и ровных участков, а при ее проигрывании вместо обычной иглы используется лазерный луч. Усиленные сигналы преобразуются в звук акустической системой. Высокое качество звучания таких записей частично объясняется тем, что преобразование в цифровую форму позволяет избежать многих ограничений, свойственных аналоговому способу. В последнем случае сигнал можно представить в виде кривой с изменяющейся во времени амплитудой. В графической форме такой сигнал выглядит как суперпозиция многих волновых процессов. Записывающее устройство, на которое поступает сигнал, воздействует на него в соответствии со своей передаточной функцией (математическим описанием характера преобразования звукового сигнала в данном устройстве с учетом вносимых шумов и искажений). В конечном итоге на выходе устройства появляется электрический сигнал звуковой частоты, по форме повторяющий входной сигнал.

Передаточная функция используется для описания работы таких устройств, как усилители, которые только увеличивают амплитуду сигнала, или преобразователи, которые изменяют сигнал одного вида энергии в другой. При разработке устройства стараются добиться возможно большей линейности передаточной функции, с тем чтобы первоначальный звуковой сигнал претерпевал как можно меньше изменений. Любое отклонение от линейности приводит к искажению сигнала. Нелинейность в той или иной степени присуща всем аналоговым системам.