соответствующий ноте «ля» малой октавы (220 Гц), представлен оцифрованным с частотой 500 Гц, а на рис. 1.13 б - с частотой и 2000 Гц. Можно видеть, что во втором случае сигнал гораздо больше напоминает оригинал.
Частоту замеров амплитуды принято называть частотой дискретизации или частотой квантования сигнала. Нетрудно понять, что она должна быть по возможности большей. Однако при её увеличении возрастают объём получаемого массива, требования к скорости передачи данных на устройство записи или чтения и так далее. Поэтому решено было найти разумные пределы. Согласно известной теореме Котель-никова, для отображения сигнала, имеющего некоторую частоту, необходимо выполнять его дискретизацию с не менее чем двукратной
частотой этого сигнала. Поскольку человеческий слух в среднем способен воспринимать звуковые колебания с частотой до 18 кГц, получается, что частота дискретизации любого звукового сигнала должна быть не менее 36 кГц.
В качестве стандарта для звуковых компакт-дисков была принята частота дискретизации, равная 44100 Гц, или 44,1 кГц. По идее, такая частота дискретизации должна обеспечивать корректное воспроизведение звуков с частотой до 22,05 кГц, что даже несколько превышает слышимый диапазон. К сожалению, на самом деле нужно ещё принять во внимание, что высокочастотные сигналы при оцифровке довольно сильно изменяют свой тембр, поэтому верхняя планка корректно воспроизводимых частот в действительности оказывается гораздо ниже. В своё время это вызвало весьма сильную критику стандарта CD-DA и было учтено при разработке стандартов следующего поколения.
Что касается амплитудного разрешения, то можно заметить, что с увеличением количества градаций амплитудной шкалы повышается точность воспроизведения. В звуковых компакт-дисках используется 65 536 амплитудных градаций. Как известно, для представления чисел в диапазоне от 0 до 65 535 необходимо 16 бит
информации, поэтому говорят о 16-битном разрешении, или попросту о «16-битном звуке». Это значение тоже сегодня никак не может считаться идеальным, но в своё время, когда сравнения проводились с относительно шумными и искажёнными аналоговыми записями, оно казалось достаточным.
Таким образом, для звуковых компакт-дисков (CD-DA) стандартом является представление звука с частотой дискретизации 44 100 Гц и амплитудным разрешением 16 бит. На такие компакт-диски записывается только стерео-звук, то есть два раздельных звуковых потока для левого и правого каналов.
Занятно, что объём звукового CD, соответствующий стандарту, не является каким-либо физическим ограничением. Рассказывают легенду о том, что за эталон «длины» звукового компакт-диска когда-то взяли Девятую симфонию Людвига ван Бетховена, которая являлась самым популярным в Японии классическим сочинением. В одной из записей продолжительность её звучания составляла чуть меньше 74 минут, и поэтому стандартный объём компакт-диска был принят равным 74 минутам. Было ли так в действительности — теперь уже точно не скажет, наверное, никто, однако факт остаётся фактом, — максимальный объём звукового компакт-диска был установлен равным 74 минутам. В действительности на носителе можно уместить