...И мир загадочный за занавесом цифр. Цифровая связь

Однако и искажения, вызванные ошибками квантования, можно если и не исключить совсем, то, по крайней мере, значительно уменьшить. Пусть, например, самая маленькая "электрическая гиря" будет иметь "вес" 0,125 мА. Тогда, взяв восемь "гирь", соответствующие 16; 8; 4; 2; 1; 0.5; 0,25; 0,125 мА, можно будет "взвешивать" отсчетные значения тока с точностью до 0,125 мА. При этом число 21 представится 8-разрядным двоичным кодом 10101000, а число 21,7 кодом 10101101, где последние три цифры означают добавку 0,625 к числу 21. Применение же 12-разрядного двоичного кода позволит вместо числа 21,7 набрать весьма близкое к нему число 21,692 1895.

Успехи в развитии интегральной микросхемотехники позволили объединить в корпусе одной небольшой микросхемы электронный ключ и кодер. Эта микросхема выполняет преобразование непрерывной (часто говорят аналоговой) электрической величины в двоичный цифровой код и известна под названием аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Выпускаются АЦП с 8-, 10- и 12-разрядными двоичными кодами. Существуют и микросхемы, преобразующие двоичные 8-, 10- или 12-разрядные коды в непрерывный (аналоговый) сигнал. Их называют цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП).

Подключив к микрофону АЦП, можно записать речь, музыку и другие окружающие нас звуки в электронную память. Таким путем нетрудно "законсервировать" и сохранить для потомков голоса знаменитых певцов, артистов, исполнение музыкальных произведений талантливыми музыкантами, голоса птиц и животных, занесенных в "Красную книгу" или исчезающих с лица Земли… Эта кладовая будет поистине бесценна.

Цифровую информацию, извлеченную из памяти, всегда можно превратить в звук. Для этого ее нужно с помощью ЦАП преобразовать в непрерывный ток, а подключенный к ЦАП громкоговоритель точно так же, как "электрическая гортань" Белла, воспроизведет звуковые волны.

Интересно подсчитать, какой объем памяти потребуется для записи одной секунды разговорной речи. Определить это нетрудно. За секунду АЦП измеряет ток микрофона 8 000 раз. В 10-разрядном АЦП каждое измеренное значение тока представляется двоичным словом из 10 бит, значит, для записи отрезка речи "длиной" всего 1 с нужна память объемом 80000 бит.

Заметим, что в интегральную микросхему с объемом памяти 30•10⁹ бит (помните, мы подсчитали, что в нее помещается 3 000 томов А. Дюма) можно записать около 100 часов непрерывного разговора!

Запись человеческого голоса в электронную память нужна не только в целях сохранения его для потомков. Практическое применение нашли "говорящие" автоответчики на телефонных станциях, в кинотеатрах, в банках, на предприятиях промышленности. Рядом зарубежных фирм выпущены электронные переводчики для туристов. Достаточно вначале нажать на нем клавишу с обозначением языка, на который вы хотите перевести свой вопрос, а потом произнести и саму фразу. Через несколько секунд искусственный голос повторит ваш вопрос на нужном вам языке.

Во всем мире бурно развивается цифровая телефония. В корпусе телефонного аппарата размещается микросхема АЦП и по проводам, подключенным к телефону, вместо привычных слов передаются 0 и 1. Понятно, что в телефонном аппарате имеется также микросхема ЦАП, позволяющая телефону воспроизводить живой человеческий голос. И хотя соответствующее дооборудование телефонных станций требует при этом определенных затрат, цифровая телефония предоставляет людям немало благ. Как отмечают специалисты, качество цифровой телефонной связи значительно выше, чем обычной, поскольку цифровые сигналы меньше боятся всякого рода помех, что самое главное, появляется возможность к одной и той же телефонной линии подключать, казалось бы, внешне совершенно различные устройства — телефонный аппарат и персональный компьютер: они оба передают в линию и принимают из нее двоичные цифры.

А нельзя ли к ним добавить еще одно устройство — для передачи видеоизображений? Можно. В следующей главе мы расскажем о том, как это сделать.

Тайна портрета Моны Лизы

Как неразгаданная тайна.

Живая прелесть дышит в ней -

Мы смотрим с трепетом тревожным

На тихий свет ее очей.

Земное ль в ней очарованье

Иль неземная благодать?..

Ф.И. Тютчев

Краса и гордость парижского музея Лувр — знаменитая картина флорентийского живописца Леонардо да Винчи "Джоконда". Художник запечатлел на холсте Мону Лизу, жену флорентийского купца Франческо Джокондо.

Улыбка Джоконды. Ее знает весь мир. Таинственная, интригующая, загадочная, вечная — такие эпитеты сопровождают ее вот уже на протяжении почти пяти столетий. Казалось, художник загадал человечеству необыкновенную загадку, окутав портрет тайной вселенской гармонии и красоты:

В тебе изначальная тайна жива,

К которой причастны

Все люди на свете.

И вдруг сенсация: тайна портрета Моны Лизы разгадана!