Кодово-импульсная модуляция

МБОУ «СОШ № 15 пос. Штыково»
Шкотовского муниципального района Приморского края
Кодово-импульсная
модуляция начало цифровой эры.
Исполнитель:
Творческая группа 10 класса
Руководитель: Остапенко А.Н.
2014 год пос.Штыково
История
 В 1928 году Гарри Найквист определил требуемую полосу линии связи









для передачи импульсного сигнала - основа цифрового звука
В 1933 году В.А. Котельниковым предложена и доказана Теорема
Котельникова, согласно которой аналоговый сигнал с ограниченным
спектром может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим
дискретным отчётам
В 1937 году британский ученый Alec Reeves запатентовал первое
описание кодово-импульсной модуляции.
В 1969 году фирма Sony представила 13-битный цифровой
стереодекодер с частотой дискретизации 47,25 кГц, с записью на 2-х
дюймовую видеоленту
В 1972 году выпущен первый альбом, записанный с цифровой мастерленты фирмой Nippon Columbia
В 1977 году на токийской выставке продемонстрировали прототипы
цифровых грампластинок или аудиодисков
В 1979 году в Европе демонстрируется прототип компакт-диска
диаметром 115 мм, Диск способен вмещать 74 минуты записи.
Также в 1982 году представлен цифровой формат звукозаписи на
катушечную ленту DASH предложенный фирмой Sony для
многоканальной студийной записи
В 1987 году представили формат цифровой компакт-кассеты DAT
В 2000 году представлен формат DVD-Audio
Автор изобретения
 В 1937 Алек Харли Ривз,
1902—1971 гг
британский инженер компании
International Telephone &
Telegraph, положил начало эры
цифровой связи. Ривз
разработал устройство связи,
которое преобразовывало
звуковые сигналы в электронные
импульсы, передавало их по
обычным телефонным линиям, и
затем импульсы
преобразовывались обратно в
аналоговый сигнал в месте
приема.
Принцип цифрового представления колебаний звукозаписи
достаточно прост:
вначале нужно преобразовать аналоговый сигнал в цифровой, это
осуществляет устройство — аналогово-цифровой
преобразователь (АЦП)
произвести сохранение полученных цифровых данных на
носитель: магнитную ленту, жёсткий диск, оптический диск или
флэш-память
для того чтобы прослушать сделанную запись, необходимо
воспроизведение сделанной записи с носителя и обратное
преобразование из цифрового сигнала в аналоговый, с
помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).
 Каждому уровню
сигнала приписывается
определённый номер
(код) в двоичной
системе. Вместо
передачи величины
сигнала передаётся
число,
соответствующее
уровню сигнала в
данный момент.
Временные диаграммы сигналов
при импульсной модуляции
Применение
 Основной цифровой
канал — цифровой
поток со скоростью
64 Кбит/с,
полученный путем
применения кодовоимпульсной
модуляции к
человеческому
голосу в
электронном виде,
используется в
цифровой
телефонии и IPтелефонии.
 IP-телефония получает все большее
распространение в нашей современной
жизни. IP-телефония – это технология,
использующая протокол IP в качестве
основного средства передачи голоса.
IP-телефония позволяет также
устанавливать соединение по схемам
компьютер – телефон и компьютеркомпьютер.
 В этом случае пользователю нужны
компьютер с возможностью выхода в
интернет, микрофон и наушники.
 Один из главных плюсов IP-телефонии
– это более низкая стоимость
и качество связи не зависит от
расстояния.
Кодирование речи
 Для передачи голоса по IP-сети, человеческий
голос оцифровывается при помощи кодово-импульсной
модуляции, сжимается (кодируется) и разбивается на пакеты.
На принимающей стороне, происходит обратная процедура —
данные извлекаются из пакетов, декодируются
и преобразуются обратно в аналоговый сигнал. Чтобы
гарантировать взаимную совместимость устройств
кодирования и декодирования, организации по стандартам,
такие как ITU-T, ISO и ETSI определяют эти цели в
соответствии с предназначением каждого метода
Применение
 Цифровая звукозапись — метод сохранения
звука для хранения на цифровых устройствах и
соответствующих носителях
Применение
 Популярные форматы
файлов для хранения
звука (музыки, голоса):
 удиоформаты без сжатия,
такие как WAV, AIFF
 аудиоформаты со сжатием
без потерь (APE, FLAC)
 аудиоформаты, с
применением сжатия с
потерями (mp3, ogg)
Выводы:
 Благодаря положенному в 1937 году началу
цифровой связи мир получил возможность
использовать персональный компьютер как
средство связи, средство создания, хранения,
обработки и воспроизведения аудио и видео
информации в виде файлов с различными
форматами. Это даёт возможность каждому
человеку, владеющему необходимым
программным обеспечением, самостоятельно
заниматься музыкой и звуком, быть музыкантом и
режиссёром.
Спасибо за внимание!