Цифровой звук
С появлением компьютеров появилась новая технология записи и воспроизведения цифрового звука. Суть её состоит в том, что любые колебания можно описать математически. Из школьного курса алгебры мы знаем, что график строится по точкам. Эти точки на графике и есть основа содержимого звукового цифрового файла. Точки записываются в последовательность, передающуюся на устройство, которое в соответствии с координатами подаёт электрический импульс заданной силы на динамик. Частота этих точечных импульсов такова, что мы не способны их отличить один от другого, и поэтому воспринимаем их как постоянный неразрывный звук. Это называется — частота дискретизации или частота квантования. Чем выше частота дискретизации, тем более широкий спектр сигнала может быть представлен в дискретном сигнале.
Как следует из теоремы В. А. Котельникова, для того, чтобы однозначно восстановить исходный сигнал, частота дискретизации должна более чем в два раза превышать наибольшую частоту в спектре сигнала.
Данный фрагмент звуковой волны увеличен настолько, что можно видеть точки дискретизации. Длинна фрагмента занимает около 0,0016 секунды. Для большего понимания можно привести в качестве примера такой расчёт: допустим у нас есть запись длинной в одну секунду, в течение этой секунды на записи звучит нота «ля» (440 Гц), то есть за одну секунду динамик воспроизводящий эту запись совершит 440 колебаний. Наша запись цифровая и записана с частотой дискретизации 22000 Гц. Соответственно если 22000 разделить на 440, то мы узнаем, что каждое из 440 колебаний динамика описано 50 точками графика цифрового файла. На каждое колебание динамика придётся 50 электрических импульсов разной силы. На более высокие ноты придётся уже меньшее количество точек и на более низкие соответственно больше. Исходя из этого становится очевидно то, что при изменении частоты дискретизации звукового файла с большей на меньшую, потери будут происходить именно в высоких частотах. Такова приблизительная обобщённая модель цифрового звука.