KWALIFIKACJA INF2 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 20.
W dokumentacji karty dźwiękowej znajduje się następująca informacja:
– częstotliwość próbkowania 22 kHz,
– rozdzielczość próbkowania 16 bitów.
Jaka będzie przybliżona wielkość pliku dźwiękowego z 10-sekundowym nagraniem mono (jednokanałowym)?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby oszacować rozmiar nagrania mono w PCM, mnoży się częstotliwość próbkowania przez liczbę bitów na próbkę i przez czas, a potem zamienia bity na bajty.
22 000 × 16 = 352 000 bit/s, czyli 352 000/8 = 44 000 B/s.
Dla 10 s: 44 000 × 10 ≈ 440 000 B.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano parametry typowe dla nieskompresowanego zapisu dźwięku (PCM): częstotliwość próbkowania oraz rozdzielczość próbkowania (liczbę bitów na próbkę). Dodatkowo wskazano, że nagranie jest mono, czyli ma jeden kanał.

Krok 1: zamiana kHz na Hz.
22 kHz to 22 000 próbek na sekundę.

Krok 2: policzenie liczby bitów na sekundę.
Każda próbka ma 16 bitów, więc w 1 sekundzie powstaje:
22 000 próbek/s × 16 bitów/próbkę = 352 000 bitów/s.

Krok 3: zamiana bitów na bajty.
1 bajt = 8 bitów, zatem:
352 000 bitów/s ÷ 8 = 44 000 B/s.

Krok 4: uwzględnienie czasu nagrania.
Dla 10 sekund:
44 000 B/s × 10 s = 440 000 B.

Odpowiedź "440000 B" jest więc poprawna jako przybliżenie. Pozostałe wartości wynikają zwykle z typowych pomyłek: nieuwzględnienia dzielenia przez 8 (bity vs bajty), podstawienia innej częstotliwości lub błędnego przeliczenia czasu. W tym zadaniu nie dolicza się narzutu formatu pliku (np. nagłówka WAV), bo nie ma o nim informacji, a pytanie prosi o przybliżoną wielkość.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj wzoru dla PCM: rozmiar = fs × bitdepth × kanały × czas, a potem podziel przez 8, aby dostać bajty. Np. 22 000 Hz × 16 bit × 1 × 10 s = 3 520 000 bit, czyli 440 000 B.
Oznacza, że w każdej sekundzie rejestrowanych jest 22 000 próbek sygnału. Im wyższa częstotliwość próbkowania, tym więcej danych na sekundę i (zwykle) większy rozmiar pliku przy braku kompresji.
To liczba bitów użyta do zapisu pojedynczej próbki (kwantyzacji amplitudy). 16 bitów oznacza 216 poziomów. W obliczeniach rozmiaru pliku 16 bitów to dokładnie 2 bajty na próbkę na kanał.
Ponieważ parametry audio często podaje się w bitach, a rozmiar pliku zwykle w bajtach. 1 bajt ma 8 bitów, więc aby przejść z bitów na bajty, trzeba podzielić wynik przez 8.
Tak, przy tych samych parametrach próbkowania i czasie. Mono ma 1 kanał, stereo ma 2 kanały, więc w PCM stereo generuje około 2× więcej danych. W zadaniach egzaminacyjnych to częsty warunek decydujący o wyniku.
Najczęściej: pominięcie dzielenia przez 8 (bity vs bajty), zignorowanie liczby kanałów (mono/stereo), podstawienie "typowych" 44,1 kHz zamiast wartości z treści oraz błędne przeliczenie czasu (np. sekundy na minuty).
W zadaniach "w przybliżeniu" zwykle liczy się tylko dane audio (PCM), bez narzutów formatu. Nagłówek WAV istnieje, ale jest mały w porównaniu z danymi i bez informacji w treści nie powinien zmieniać odpowiedzi testowej.
1 kHz = 1000 Hz. Czyli 22 kHz = 22 000 Hz. Warto zawsze wykonać tę zamianę na początku, bo wzory na strumień danych używają próbek na sekundę (Hz).
Gdy liczby są duże i wygodniej je zapisać. Po obliczeniu bajtów możesz przeliczyć na kB/MB zgodnie z poleceniem (czasem 1 kB = 1000 B w przybliżeniach). Jeśli w odpowiedziach są bajty, zostaw wynik w B.
Najmocniej wpływają: czas nagrania (liniowo), liczba kanałów (mono/stereo), częstotliwość próbkowania oraz bit depth. Każde podwojenie jednego z nich podwaja też rozmiar danych PCM.
info

Statystycznie 50% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Źródła:

  • Wikipedia: Pulse-code modulation — sekcja o bit rate/storage, https://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-code_modulation (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia: Sampling (signal processing) — definicja częstotliwości próbkowania, https://en.wikipedia.org/wiki/Sampling_(signal_processing) (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia: Audio bit depth — znaczenie rozdzielczości próbkowania, https://en.wikipedia.org/wiki/Audio_bit_depth (dostęp: 2026-02-28)

Materiały:

  • Podstawy multimediów cyfrowych: próbkowanie, kwantyzacja i PCM (skrypt/rozdział z podręcznika do multimediów).
  • Notatki do egzaminu z INF.2: jednostki informacji (bit/bajt) i konwersje.
  • Ćwiczenia rachunkowe: przepływność i rozmiar danych dla audio/wideo bez kompresji.

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego