Как звук становится нулями и единицами

Звук — это колебания воздуха. Микрофон превращает их в электрический сигнал, напряжение которого плавно меняется вслед за звуковой волной.

Дискретизация

Сигнал измеряют через равные промежутки времени. Для качества CD — 44 100 раз в секунду (44,1 кГц). По теореме Котельникова частота измерений должна быть больше удвоенной высшей частоты сигнала: человек слышит примерно до 20 кГц, поэтому 44,1 кГц достаточно.

Квантование

Каждое измерение округляется до ближайшего из фиксированных уровней и записывается числом. При 16 битах таких уровней 65 536.

Сколько это весит

Стереозапись качества CD: 44 100 измерений × 16 бит × 2 канала = 1 411 200 бит в секунду. Минута такого звука — около 10,6 МБ. Форматы MP3 и AAC сжимают звук в 10 раз и более, убирая то, что слух почти не воспринимает.