Для решения задачи разберем её поэтапно:
1. Исходные данные
- Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без сжатия.
- Передача файла в город А заняла 20 секунд.
- Затем файл оцифровали повторно:
- с разрешением в 6 раз выше;
- с частотой дискретизации в 4 раза меньше.
- Полученный файл передали в город Б за 10 секунд.
Нужно определить, во сколько раз пропускная способность канала связи с городом Б выше, чем с городом А.
2. Формулы и понятия
Пропускная способность канала связи — это объем данных, который передается в единицу времени.
Обозначим её как ( S = \frac{V}{t} ), где:
- ( S ) — пропускная способность канала связи;
- ( V ) — объем передаваемого файла;
- ( t ) — время передачи файла.
Если сравнить два канала связи (с городом А и Б), можно найти отношение их пропускных способностей:
[
k = \frac{S_B}{S_A} = \frac{\frac{V_B}{t_B}}{\frac{V_A}{t_A}} = \frac{V_B \cdot t_A}{V_A \cdot t_B}.
]
Здесь ( V_A ) и ( V_B ) — объемы файлов, переданных в города А и Б, соответственно, а ( t_A ) и ( t_B ) — время их передачи.
3. Анализ изменения параметров
Первый файл (для города А):
- Обозначим разрешение как ( R ) и частоту дискретизации как ( F ).
- Объем файла равен ( V_A \propto R \cdot F \cdot T ), где ( T ) — длительность музыкального фрагмента (время звучания).
Второй файл (для города Б):
- Разрешение увеличили в 6 раз, т.е. оно стало ( 6R ).
- Частота дискретизации уменьшилась в 4 раза, т.е. стала ( \frac{F}{4} ).
- Объем второго файла:
[
V_B \propto (6R) \cdot \left(\frac{F}{4}\right) \cdot T = \frac{6R \cdot F \cdot T}{4} = \frac{6}{4} \cdot (R \cdot F \cdot T) = \frac{3}{2} \cdot V_A.
]
Таким образом, объем второго файла в ( \frac{3}{2} ) раза больше объема первого:
[
V_B = \frac{3}{2} \cdot V_A.
]
4. Отношение пропускных способностей
Теперь найдем отношение пропускных способностей ( k ):
[
k = \frac{V_B \cdot t_A}{V_A \cdot t_B}.
]
Подставим ( V_B = \frac{3}{2} \cdot V_A ), ( t_A = 20 ), ( t_B = 10 ):
[
k = \frac{\left(\frac{3}{2} \cdot V_A\right) \cdot 20}{V_A \cdot 10}.
]
Сократим ( V_A ):
[
k = \frac{\frac{3}{2} \cdot 20}{10} = \frac{30}{10} = 3.
]
5. Ответ
Пропускная способность канала связи с городом Б в 3 раза выше, чем с городом А.
Ответ: 3.