Snimanje zvuka- proces snimanja zvučnih signala. Rezultat zvučnog zapisa je fonogram.
Potrebna oprema: uređaj za pretvaranje akustičnih vibracija u električni signal (mikrofon) ili generator tona (npr. sintisajzer zvuka, sampler), uređaj za pretvaranje električnih vibracija u niz brojeva (u digitalnom zapisu), uređaj za skladištenje (traka snimač, hard disk računara ili drugi uređaj za pohranjivanje primljenih informacija na nosač). Snimanje zvuka može biti mono, stereo i kvadrafonsko.
Najstariji poznati zvučni snimak napravio je 9. aprila 1860. pariski pronalazač Eduard Leon Skot de Martinvil pomoću uređaja nazvanog fonautograf.
Ovisno o očuvanju, postoje dvije glavne vrste zvučnog zapisa: analogni i digitalni.
Analogno audio snimanje[ | ]
Magnetno snimanje zvuka[ | ]
Snimanje se izvodi pomoću magnetne glave za snimanje koja stvara naizmjenično magnetno polje u dijelu pokretnog medija (često magnetne trake) koji ima magnetna svojstva. Na feromagnetnom sloju nosača ostaje trag preostale magnetizacije. Trag je trag fonograma. Tokom reprodukcije, magnetna glava pretvara rezidualni magnetni tok pokretnog medija za snimanje u signal audio frekvencije.
Digitalno snimanje zvuka[ | ]
Digitalno snimanje se podrazumijeva kao digitalizacija i pohranjivanje zvuka u obliku skupa bitova (slijed bitova), koji opisuje reprodukciju ovog ili onog uređaja.
Magnetno digitalno snimanje zvuka[ | ]
Digitalni signali se snimaju na magnetnu traku. Postoje dvije vrste snimanja:
Magneto-optičko snimanje[ | ]
Snimanje na magneto-optički disk vrši se pomoću sljedeće tehnologije: lasersko zračenje zagrijava dio staze iznad temperature Curie tačke, nakon čega elektromagnetski impuls mijenja magnetizaciju, stvarajući otiske ekvivalentne rupicama na optičkim diskovima. Očitavanje se vrši istim laserom, ali pri manjoj snazi, nedovoljnoj za zagrijavanje diska: polarizirani laserski snop prolazi kroz materijal diska, odbija se od podloge, prolazi kroz optički sistem i pogađa senzor. U ovom slučaju, u zavisnosti od magnetizacije, menja se ravan polarizacije laserskog snopa (Kerrov efekat), što određuje senzor.
Lasersko snimanje [ | ]
Tokom snimanja, podaci se upisuju na disk laserskim snopom povećane snage kako bi se fizički "sagorela" organska boja sloja za snimanje. Kada se boja zagrije iznad određene temperature, ona se raspada i potamni, mijenjajući reflektivnost izgorjelog područja. Tako se prilikom pisanja, kontrolom snage lasera, na sloju za snimanje dobija izmjenjivanje tamnih i svijetlih mrlja koje se pri čitanju tumače kao jame. Prilikom čitanja laser ima znatno manju snagu nego pri pisanju i ne uništava boju sloja za snimanje. Snop reflektiran od reflektirajućeg sloja pogađa fotodiodu, a ako snop pogodi tamno - "spaljeno" - područje, tada snop gotovo ne prolazi kroz njega do reflektirajućeg sloja i fotodioda bilježi slabljenje svjetlosnog toka. Naizmjenični svijetli i tamni dijelovi staze generiraju promjenu svjetlosnog toka reflektovanog snopa i pretvaraju se u promjenu električnog signala, koji se zatim pretvara u bitove informacija od strane sistema električnog pogona - "dekodira".
Optičko digitalno snimanje zvuka[ | ]
Soundtrack za film se štampa direktno na 35 mm film optičkom metodom u digitalno kodiranom obliku. Tokom reprodukcije, digitalni signal se čita posebnim priključkom na filmskom projektoru, a zatim ga procesor dekodira u višekanalni fonogram.
Digitalni audio formati[ | ]
Zvučni podaci se snimaju u datoteku određenog formata, koja se pohranjuje na elektronskim nosačima zvuka.
Sva prava na ovom dokumentu pripadaju autorima. Reprodukcija ovog teksta ili njegovog dijela dozvoljena je samo uz pismenu dozvolu oba autora.
U posljednje vrijeme mogućnosti multimedijalne opreme su doživjele značajan rast, ali iz nekog razloga ovoj oblasti nije posvećeno dovoljno pažnje. Prosječan korisnik pati od nedostatka informacija i primoran je da uči samo iz vlastitog iskustva i grešaka. Ovim člankom pokušat ćemo otkloniti ovaj dosadni nesporazum. Ovaj članak je namijenjen običnom korisniku i ima za cilj da mu pomogne da razumije teorijske i praktične osnove digitalnog zvuka, da identificira mogućnosti i osnovne tehnike njegove upotrebe.
Šta tačno znamo o zvučnim mogućnostima računara, osim činjenice da naš kućni računar ima zvučnu karticu i dva zvučnika? Nažalost, vjerovatno zbog nedovoljne literature ili iz nekog drugog razloga, ali korisnik, najčešće, nije upoznat ni sa čim osim sa ugrađenim Windows audio ulaz/izlaz mikserom i snimačem. Jedina upotreba zvučne kartice koju običan korisnik nađe je da emituje zvuk u igricama i sluša kolekciju zvuka. I, na kraju krajeva, čak i najjednostavnija zvučna kartica instalirana u skoro svaki računar može učiniti mnogo više – otvara široke mogućnosti za sve koji vole i zanimaju muziku i zvuk, a za one koji žele da kreiraju svoju muziku, zvuk kartica može postati svemoćan alat. Da biste saznali šta kompjuter može da uradi na polju zvuka, samo se trebate zainteresovati i pred vama će se otvoriti prilike za koje možda niste ni znali. I sve to nije tako teško kao što se na prvi pogled čini.
Neke činjenice i koncepti bez kojih je teško.
U skladu sa teorijom matematičara Fouriera, zvučni talas se može predstaviti kao spektar frekvencija uključenih u njega (slika 1).
Frekventne komponente spektra su sinusoidne oscilacije (tzv. čisti tonovi), od kojih svaka ima svoju amplitudu i frekvenciju. Dakle, svaka vibracija, čak i najsloženijeg oblika (na primjer, ljudski glas), može se predstaviti kao zbir najjednostavnijih sinusoidnih vibracija određenih frekvencija i amplituda. Suprotno tome, generiranjem različitih vibracija i namještanjem jedne na drugu (miješanje, miješanje), možete dobiti različite zvukove.
Referenca: Ljudski slušni aparat/mozak je sposoban da razlikuje frekvencijske komponente zvuka od 20 Hz i ~ 20 kHz (gornja granica može varirati ovisno o dobi i drugim faktorima). Osim toga, donja granica uvelike varira ovisno o intenzitetu zvuka.
1. Digitalizacija zvuka i njegovo pohranjivanje na digitalni medij
“Normalni” analogni zvuk je u analognoj opremi predstavljen kao kontinuirani električni signal. Računar radi sa podacima u digitalnom obliku. To znači da je zvuk u kompjuteru predstavljen i u digitalnom obliku. Kako se odvija konverzija analognog signala u digitalni?
Digitalni zvuk je način predstavljanja električnog signala pomoću diskretnih numeričkih vrijednosti njegove amplitude. Recimo da imamo analogni audio zapis dobrog kvaliteta (izgovaranjem "dobar kvalitet" pretpostavićemo tihi snimak koji sadrži spektralne komponente iz čitavog opsega čujnih frekvencija - otprilike od 20 Hz do 20 KHz) i želimo da ga "unesemo" u kompjuter (odnosno, digitalizovati) bez gubitka kvaliteta. Kako to postići i kako se odvija digitalizacija? Zvučni val je vrsta složene funkcije, ovisnost amplitude zvučnog vala o vremenu. Čini se da, pošto je ovo funkcija, onda je možete zapisati u računar "kao što jeste", odnosno opisati matematički oblik funkcije i sačuvati je u memoriji računara. Međutim, to je praktično nemoguće, budući da se zvučne vibracije ne mogu predstaviti analitičkom formulom (poput y = x 2, na primjer). Ostaje samo jedan način - opisati funkciju pohranjivanjem njenih diskretnih vrijednosti u određenim točkama. Drugim riječima, u svakom trenutku možete izmjeriti vrijednost amplitude signala i zapisati je kao brojeve. Međutim, ova metoda ima i svoje nedostatke, jer ne možemo s beskonačnom preciznošću snimiti vrijednosti amplitude signala i moramo ih zaokružiti. Drugim riječima, ovu funkciju ćemo aproksimirati duž dvije koordinatne osi - amplitude i vremena (aproksimirati u tačkama znači, jednostavno rečeno, uzeti vrijednosti funkcije u tačkama i zapisati ih s konačnom točnošću). Dakle, digitalizacija signala uključuje dva procesa - proces uzorkovanja (uzorkovanje) i proces kvantizacije. Proces uzorkovanja je proces dobijanja vrednosti konvertovanog signala u određenim intervalima (slika 2).
Kvantizacija je proces zamjene stvarnih vrijednosti signala sa približnim sa određenom tačnošću (slika 3). Dakle, digitalizacija je fiksiranje amplitude signala u određenim intervalima i registracija dobijenih vrijednosti amplitude u obliku zaokruženih digitalnih vrijednosti (pošto su vrijednosti amplitude kontinuirane, nije moguće zapisati tačnu vrijednost amplitude signala u konačnom broju, zbog čega pribjegavaju zaokruživanju). Zabilježene vrijednosti amplitude signala nazivaju se uzorci. Očigledno, što češće vršimo mjerenja amplitude (što je veća brzina uzorkovanja) i što manje zaokružujemo dobijene vrijednosti (što je više nivoa kvantizacije), to ćemo dobiti precizniji digitalni prikaz signala. Digitalizirani signal kao skup uzastopnih vrijednosti amplitude može se pohraniti.
Sada o praktičnim problemima. Prvo, treba imati na umu da memorija računara nije beskonačna, pa je svaki put prilikom digitalizacije potrebno pronaći neku vrstu kompromisa između kvaliteta (koji direktno zavisi od parametara koji se koriste prilikom digitalizacije) i zapremine koju zauzima digitalizovani signal.
Drugo, prema teoremi Kotelnikova, frekvencija uzorkovanja postavlja gornju granicu frekvencija digitalizovanog signala, naime, maksimalna frekvencija spektralnih komponenti jednaka je polovini frekvencije uzorkovanja signala. Jednostavno rečeno, da bi se dobila potpuna informacija o zvuku u frekvencijskom opsegu do 22050 Hz, potrebno je uzorkovanje frekvencije od najmanje 44,1 kHz.
Postoje i drugi problemi i nijanse u vezi sa digitalizacijom zvuka. Ne ulazeći duboko u detalje, napominjemo da se u "digitalnom zvuku", zbog diskretnosti informacija o amplitudi izvornog signala, pojavljuju različiti šumovi i izobličenja (fraza "postoje takve i takve frekvencije i šumovi u digitalnom zvuk" znači da će, kada se ovaj zvuk ponovo pretvoriti iz digitalnog u analogni, pomenute frekvencije i šumovi biti prisutni u njegovom zvuku). Tako, na primjer, jitter (jitter) - šum koji se pojavljuje kao rezultat činjenice da se uzorkovanje signala tijekom uzorkovanja ne događa u apsolutno jednakim vremenskim intervalima, već s određenim odstupanjima. Odnosno, ako se, recimo, uzorkovanje vrši frekvencijom od 44,1 kHz, onda se uzorci uzimaju ne baš svakih 1/44100 sekunde, već ponekad malo ranije, pa malo kasnije. A budući da se ulazni signal stalno mijenja, takva greška dovodi do "hvatanja" netočnog nivoa signala. Kao rezultat toga, može se osjetiti malo podrhtavanja i izobličenja tokom reprodukcije digitalizovanog signala. Pojava podrhtavanja rezultat je ne apsolutne stabilnosti analogno-digitalnih pretvarača. Za borbu protiv ove pojave koriste se visoko stabilni generatori takta. Još jedna smetnja je guska buka. Kao što smo rekli, kada se kvantuje amplituda signala, ona se zaokružuje na najbliži nivo. Ova nepreciznost dovodi do "prljavog" zvuka.
Kratka referenca: standardni parametri za snimanje audio CD-a su sljedeći: brzina uzorkovanja - 44,1 kHz, nivo kvantizacije - 16 bita. Takvi parametri odgovaraju 65536 (2 16) nivoa kvantizacije amplitude kada se uzimaju njegove vrijednosti 44100 puta u sekundi.
U praksi, proces digitalizacije (uzorkovanje i kvantizacija signala) ostaje nevidljiv za korisnika – sav grubi posao obavljaju razni programi koji daju odgovarajuće komande drajveru (rutini upravljanja operativnim sistemom) zvučne kartice. Svaki program (bilo da se radi o ugrađenom Windows snimaču ili moćnom uređivaču zvuka) sposoban da snimi analogni signal na računar na neki način digitalizira signal sa određenim parametrima koji mogu biti važni u daljnjem radu sa snimljenim zvukom, te iz tog razloga Važno je razumjeti kako se odvija proces digitalizacije i koji faktori utiču na njegove rezultate.
2. Pretvaranje zvuka iz digitalnog u analogni
Kako slušati zvuk nakon digitalizacije? Odnosno, kako ga ponovo pretvoriti iz digitalnog u analogni?
Digitalno-analogni pretvarač (DAC) se koristi za pretvaranje uzorkovanog signala u analogni oblik pogodan za obradu analognim uređajima (pojačala i filteri) i naknadnu reprodukciju kroz akustične sisteme. Proces konverzije je obrnut proces uzorkovanja: imajući informaciju o vrijednosti uzoraka (amplitude signala) i uzimajući određeni broj uzoraka u jedinici vremena, originalni signal se obnavlja interpolacijom (slika 4).
Nedavno je reprodukcija zvuka na kućnim računarima bila problem jer računari nisu bili opremljeni posebnim DAC-ovima. U početku je ugrađeni zvučnik računara korišćen kao najjednostavniji zvučni uređaj u računaru. Uopšteno govoreći, ovaj zvučnik se i dalje nalazi u skoro svim računarima, ali se niko ne seća kako da ga "zamahne" da bi svirao. Ukratko, ovaj zvučnik je spojen na port na matičnoj ploči, koji ima dva položaja - 1 i 0. Dakle, ako se ovaj port brzo uključi i isključi, onda se iz zvučnika mogu izvući manje-više uvjerljivi zvuci. Reprodukcija različitih frekvencija postiže se činjenicom da konus zvučnika ima konačan odziv i nije u stanju da trenutno skače s mjesta na mjesto, pa se zbog nagle promjene napona na njemu "glatko njiše". A ako ga vibrirate različitim brzinama, možete dobiti vibracije zraka na različitim frekvencijama. Takozvani Covox postao je prirodna alternativa dinamici - ovo je najjednostavniji DAC napravljen na nekoliko odabranih otpora (ili gotovih mikrokola), koji omogućavaju prevođenje digitalnog prikaza signala u analogni - tj. u realne amplitudske vrijednosti. Covox je lako napraviti i bio je hit među hobistima sve do vremena kada je zvučna kartica bila dostupna svima.
U modernom računaru, zvuk se reprodukuje i snima pomoću zvučne kartice koja je povezana ili ugrađena u matičnu ploču računara. Zadatak zvučne kartice u računaru je unos i izlaz zvuka. U praksi to znači da je zvučna kartica pretvarač koji pretvara analogni zvuk u digitalni i obrnuto. Pojednostavljeno, rad zvučne kartice može se objasniti na sljedeći način. Pretpostavimo da se analogni signal primjenjuje na ulaz zvučne kartice i da je kartica uključena (softverski) u načinu rada Sl. Prvo, analogni ulazni signal ide u analogni mikser, koji miješa signale i podešava jačinu i balans. Mikser je neophodan, posebno, da bi korisniku omogućio kontrolu nivoa Sl. Potom podešeni i balansirani signal ide u analogno-digitalni pretvarač, gdje se signal uzorkuje i kvantizira, uslijed čega se bit-stream šalje u računalo preko sabirnice podataka, a to je digitalizovani audio signal. Audio izlaz je skoro isti kao i ulaz, samo u suprotnom smjeru. Tok podataka usmjeren na zvučnu karticu prevladava digitalno-analogni pretvarač, koji formira električni signal od brojeva koji opisuju amplitudu signala; primljeni analogni signal može se proći kroz bilo koji analogni put za dalje transformacije, uključujući reprodukciju. Treba napomenuti da ako je zvučna kartica opremljena sučeljem za razmjenu digitalnih podataka, tada se pri radu s digitalnim zvukom ne koriste analogni blokovi kartice. .
3. Metode za pohranjivanje digitalnog zvuka
Postoji mnogo različitih načina za pohranjivanje digitalnog zvuka. Kao što smo rekli, digitalizirani zvuk je skup vrijednosti amplitude signala uzetih u pravilnim intervalima. Dakle, prvo, blok digitalizovanih audio informacija može biti upisan u datoteku "kao što jeste", odnosno niz brojeva (amplitudnih vrednosti). U ovom slučaju postoje dva načina pohranjivanja informacija.
Prvi (Sl. 5) - PCM (Pulse Code Modulation) - metoda digitalnog kodiranja signala snimanjem apsolutnih vrijednosti amplituda (postoje predznačene ili neoznačene reprezentacije). Ovako se podaci snimaju na svim audio CD-ovima. Druga metoda (slika 6) - ADPCM (Adaptive Delta PCM - adaptivna relativna pulsno-kodna modulacija) - snimanje vrijednosti signala ne u apsolutnim, već u relativnim promjenama u amplitudama (inkrementima).
Drugo, možete komprimirati ili pojednostaviti podatke tako da zauzimaju manje memorije nego kada su napisani "kako jesu". Ovdje također postoje dva načina.
Kodiranje bez gubitaka je metoda audio kodiranja koja omogućava stopostotni oporavak podataka iz komprimovanog toka. Ova metoda sažimanja podataka koristi se u slučajevima kada je održavanje originalnog kvaliteta podataka kritično. Na primjer, nakon miksanja zvuka u studiju za snimanje, podaci moraju biti sačuvani u arhivi u originalnom kvalitetu za moguću kasniju upotrebu. Algoritmi kodiranja bez gubitaka koji postoje danas (na primjer, Monkeys Audio) mogu smanjiti količinu zauzetih podataka za 20-50%, ali u isto vrijeme osigurati stopostotni oporavak originalnih podataka dobivenih nakon kompresije. Takvi koderi su neka vrsta arhivatora podataka (poput ZIP, RAR i drugih), dizajniranih samo za kompresiju zvuka.
Postoji i drugi put kodiranja, na kojem ćemo se malo detaljnije zadržati, - kodiranje s gubicima.Svrha takvog kodiranja je postići sličnost zvuka rekonstruiranog signala sa originalom na bilo koji način sa što manje komprimiranih podataka što je moguće. To se postiže korištenjem različitih algoritama koji "pojednostavljuju" originalni signal (izbacujući iz njega "nepotrebne" nagluhe detalje), što dovodi do činjenice da dekodirani signal zapravo prestaje biti identičan originalu, već samo zvuči slično . Postoji mnogo metoda kompresije, kao i programa koji implementiraju ove metode. Najpoznatiji su MPEG-1 Layer I, II, III (potonji je dobro poznati MP3), MPEG-2 AAC (napredno audio kodiranje), Ogg Vorbis, Windows Media Audio (WMA), TwinVQ (VQF), MPEGPlus , TAC i drugi. U prosjeku, omjer kompresije koji pružaju takvi enkoderi je u rasponu od 10-14 (puta). Treba naglasiti da je osnova svih kodera sa gubitkom upotreba tzv. psihoakustičkog modela, koji je upravo uključen u „pojednostavljenje“ izvornog signala. Tačnije, mehanizam ovakvih enkodera analizira kodirani signal, pri čemu se određuju sekcije signala, u određenim frekventnim područjima u kojima postoje nijanse nečujne ljudskom uhu (maskirane ili nečujne frekvencije), nakon čega se uklanjaju. od originalnog signala. Dakle, stepen kompresije originalnog signala zavisi od stepena njegovog "pojednostavljenja"; jaka kompresija se postiže "agresivnim pojednostavljivanjem" (kada enkoder "smatra" više nijansi nepotrebnim), takva kompresija prirodno dovodi do snažnog degradacije kvaliteta, jer se mogu ukloniti ne samo neprimjetni, već i značajni detalji zvuka.
Kao što smo rekli, postoji mnogo modernih kodera sa gubicima. Najčešći format je MPEG-1 Layer III (dobro poznati MP3). Format je sasvim zasluženo osvojio svoju popularnost - bio je to prvi rasprostranjeni kodek te vrste koji je postigao tako visok nivo kompresije uz odličan kvalitet zvuka. Danas postoji mnogo alternativa ovom kodeku, izbor je na korisniku. Nažalost, obim članka nam ne dozvoljava da ovdje pružimo testiranje i poređenje postojećih kodeka, međutim, autori članka će sebi dozvoliti da daju neke informacije koje su korisne pri odabiru kodeka. Dakle, prednosti MP3-a su široko rasprostranjen i prilično visok kvalitet kodiranja, koji je objektivno poboljšan zahvaljujući razvoju raznih MP3 kodera od strane entuzijasta (na primjer, Lame koder). Moćna alternativa MP3-u je Microsoft Windows Media Audio kodek (.WMA i .ASF datoteke). Prema različitim testovima, ovaj kodek se pokazuje od “kao MP3” do “primjetno lošiji od MP3” pri srednjim bitrate-ima i, češće, “bolji od MP3” pri niskim brzinama. Ogg Vorbis (.OGG datoteke) je potpuno licencirani kodek treće strane. Najčešće se ponaša bolje od MP3, nedostatak je samo niska rasprostranjenost, što može postati kritičan argument pri odabiru kodeka za dugotrajno skladištenje zvuka. Prisjetimo se i mladog MP3 Pro kodeka, koji je u julu 2001. godine najavio Coding Technologies zajedno sa Thomson Multimedia. Kodek je nastavak, tačnije, evolucija starog MP3-a - kompatibilan je sa MP3-om unatrag (potpuno) i naprijed (djelimično). Zbog upotrebe nove SBR (Spectral Band Replication) tehnologije, kodek se ponaša primjetno bolje od ostalih formata pri niskim brzinama prijenosa, međutim, kvalitet kodiranja pri srednjim i visokim bitnim brzinama često je lošiji od kvalitete gotovo svih opisanih. kodeci. Stoga je MP3 Pro pogodniji za vođenje audio emitovanja na Internetu, kao i za kreiranje pregleda pjesama i muzike.
Govoreći o metodama pohranjivanja zvuka u digitalnom obliku, ne može se ne prisjetiti medija za pohranu. Svima poznati audio CD, koji se pojavio početkom 80-ih, postao je široko rasprostranjen posljednjih godina (što je povezano sa snažnim smanjenjem cijene medija i drajvova). A prije toga, digitalni nosači podataka bile su kasete s magnetskom trakom, ali ne obične, već posebno dizajnirane za tzv. DAT snimače. Ništa posebno - kasetofoni su kao magnetofoni, ali cijena za njih je uvijek bila visoka, a takvo zadovoljstvo nije bilo preteško za sve. Ovi magnetofoni su se uglavnom koristili u studijima za snimanje. Prednost ovakvih magnetofona bila je u tome što su, uprkos korištenju poznatih medija, podaci na njima pohranjeni u digitalnom obliku i praktički nije bilo gubitaka prilikom čitanja/pisanja na njima (što je vrlo važno za studijsku obradu i pohranu zvuka) . Danas se pojavio veliki broj različitih medija za pohranu podataka, pored uobičajenih kompakt diskova. Mediji se unapređuju i svake godine postaju sve dostupniji i kompaktniji. Ovo otvara velike mogućnosti na polju kreiranja mobilnih audio plejera. Ogroman broj različitih modela prijenosnih digitalnih plejera već je danas u prodaji. I, možemo pretpostaviti da je ovo daleko od vrhunca razvoja ove vrste tehnologije.
4. Prednosti i nedostaci digitalnog zvuka
Sa stajališta običnog korisnika, ima mnogo prednosti - kompaktnost modernih medija za skladištenje omogućava mu, na primjer, da prenese sve diskove i zapise iz svoje kolekcije u digitalnu reprezentaciju i uštedi dugi niz godina na malom tri- inčni hard disk ili na desetak ili dva CD-a; možete koristiti poseban softver i temeljito "očistiti" stare ploče od kolutova i ploča, uklanjajući šum i pucketanje iz njihovog zvuka; također možete ne samo ispraviti zvuk, već ga i uljepšati, dodati bogatstvo, jačinu, vratiti frekvencije. Osim navedenih manipulacija sa zvukom kod kuće, ljubitelju zvuka u pomoć priskače i internet. Na primjer, mreža omogućava ljudima da dijele muziku, slušaju stotine hiljada različitih internet radio stanica i prikažu svoje zvučne kreacije javnosti, sve što je potrebno je kompjuter i internet. I, konačno, nedavno se pojavila ogromna masa razne prijenosne digitalne audio opreme, čije mogućnosti čak i najprosječnijeg predstavnika često olakšavaju ponijeti sa sobom na put kolekciju muzike koja traje desetinama sati.
Sa profesionalne tačke gledišta, digitalni audio nudi zaista beskrajne mogućnosti. Ako su se ranije tonski i radio studiji nalazili na nekoliko desetina kvadratnih metara, sada ih može zamijeniti dobar kompjuter, koji premašuje deset takvih studija kombinovanih po mogućnostima, a po cijeni je mnogo jeftiniji od jednog. Ovo uklanja mnoge finansijske barijere i čini snimanje dostupnijim i profesionalcima i jednostavnim amaterima. Savremeni softver vam omogućava da sa zvukom radite šta god želite. Ranije su se različiti zvučni efekti postizali uz pomoć genijalnih uređaja koji nisu uvijek bili vrhunac tehničke misli ili su bili jednostavno uređaji za ručne radove. Danas se najsloženiji i dosad nezamislivi efekti postižu pritiskom na nekoliko tipki. Naravno, navedeno je pomalo preuveličano i kompjuter ne zamjenjuje osobu – tonskog inženjera, reditelja ili montažera, ali možemo sa sigurnošću reći da kompaktnost, mobilnost, ogromna snaga i kvalitet moderne digitalne tehnologije dizajnirane za obradu zvuka imaju skoro u potpunosti zamenio staru iz studija.analognu opremu.
Naravno, digitalna tehnologija ima i svoje nedostatke. Mnogi (profesionalci i amateri) primjećuju da se analogni zvuk čuo življe. I ovo nije samo počast prošlosti. Kao što smo već rekli, proces digitalizacije unosi određenu grešku u zvuk, osim toga, različita pojačavajuća digitalna oprema unosi tzv. "tranzistorski šum" i druga specifična izobličenja. Možda ne postoji precizna definicija pojma "šum tranzistora", ali možemo reći da su to haotične oscilacije u visokofrekventnom području. Uprkos činjenici da je ljudski slušni aparat u stanju da percipira frekvencije do 20 kHz, čini se da ljudski mozak ipak prima više frekvencije. I na podsvjesnom nivou osoba još uvijek osjeća da je analogni zvuk čistiji od digitalnog.
Međutim, digitalna reprezentacija podataka ima jednu neospornu i vrlo važnu prednost – uz sačuvani medij, podaci na njemu se ne iskrivljuju tokom vremena. Ako se magnetna traka vremenom demagnetizira i izgubi kvalitet snimke, ako je ploča izgrebana i zvuku se dodaju klikovi i pucketanje, tada je CD/tvrdi disk/elektronska memorija ili čitljiva (ako je netaknuta) ili ne , i nema efekta starenja. Važno je napomenuti da ovdje ne govorimo o Audio CD-u (CD-DA je standard koji postavlja parametre i format za snimanje na audio CD-u), budući da i pored činjenice da je digitalni nosilac informacija, efekat starenja to ipak neće pobjeći. To je zbog posebnosti pohranjivanja i čitanja audio podataka sa audio CD-a. Informacije o svim vrstama CD-a pohranjuju se okvir po okvir, a svaki okvir ima zaglavlje po kojem se može identificirati. Međutim, različite vrste CD-a imaju različite strukture i koriste različite tehnike označavanja okvira. Budući da su kompjuterski CD-ROM uređaji dizajnirani za čitanje uglavnom Data-CD-ova (moram reći da postoje različite varijante Data-CD standarda, od kojih svaka nadopunjuje osnovni CD-DA standard), često nisu u stanju da ispravno " orijentirajte" na Audio CD, gdje se način označavanja okvira razlikuje od Data-CD-a (na audio CD-ovima okviri nemaju posebno zaglavlje i da biste odredili pomak svakog okvira, potrebno je pratiti informacije u okviru). To znači da ako se, prilikom čitanja Data-CD-a, drajv lako "orijentiše" na disku i nikada ne miješa okvire, onda prilikom čitanja sa audio CD-a, uređaj ne može jasno da se orijentiše, što, recimo, ogrebotina ili Ako se pojavi prašina, to može dovesti do očitavanja pogrešnog okvira i, kao rezultat, zvuka skakanja ili pucketanja. Isti problem (nemogućnost većine drajvova da se pravilno pozicioniraju na CD-DA) je uzrok još jednog neprijatnog efekta: kopiranje informacija sa audio CD-a izaziva probleme čak i kada se radi sa potpuno sačuvanim diskovima zbog činjenice da je ispravna "orijentacija na disk" u potpunosti ovisi o čitaču i ne može se jasno kontrolirati softverom.
Sveprisutna distribucija i dalji razvoj već pomenutih audio kodera sa gubitkom (MP3, AAC i drugi) otvorio je najšire mogućnosti za distribuciju i skladištenje zvuka. Savremeni komunikacioni kanali odavno su u stanju da šalju velike količine podataka u relativno kratkom vremenu, ali je i dalje najsporiji prenos podataka između krajnjeg korisnika i pružaoca komunikacionih usluga. Telefonske linije, preko kojih se većina korisnika povezuje na Internet, ne omogućavaju brz prenos podataka. Nepotrebno je reći da će takve količine podataka, koje zauzimaju nekomprimirane audio i video informacije, trebati jako dugo da se prenesu uobičajenim komunikacijskim kanalima. Međutim, pojava kodera sa gubicima koji pružaju deset do petnaest puta kompresiju učinila je prijenos i razmjenu audio podataka svakodnevnom aktivnošću za svakog korisnika interneta i uklonila sve barijere koje stvaraju slabi komunikacijski kanali. S tim u vezi, mora se reći da su digitalne mobilne komunikacije, koje se danas ubrzano razvijaju, najvećim dijelom posljedica kodiranja s gubicima. Činjenica je da protokoli za prijenos zvuka putem mobilnih komunikacijskih kanala rade na približno istim principima kao i poznati muzički koderi. Stoga daljnji razvoj u oblasti audio kodiranja neizbježno dovodi do smanjenja cijene prijenosa podataka u mobilnim sistemima, od čega krajnji korisnik ima samo koristi: komunikacija postaje jeftinija, pojavljuju se nove mogućnosti, produžava se vijek trajanja baterije mobilnih uređaja itd. . U ništa manjoj mjeri, kodiranje s gubitkom pomaže u uštedi novca na kupovini diskova sa omiljenim pjesmama - danas samo trebate otići na internet i tamo možete pronaći gotovo svaku pjesmu koja vas zanima. Naravno, ovakvo stanje je već odavno "bol na oku" diskografskim kućama - ispred njihovog nosa, umjesto kupovine diskova, ljudi razmjenjuju pjesme direktno preko interneta, što nekadašnji rudnik zlata pretvara u niskoprofitabilan posao, ali ovo već je pitanje etike i finansija. Jedno je sigurno: ništa se ne može učiniti po pitanju ovakvog stanja, a bum u razmjeni muzike preko Interneta, nastao upravo pojavom kodera s gubicima, ne može se zaustaviti. A ovo ide samo na ruku običnom korisniku.
5. O pitanju obrade zvuka
Obradu zvuka treba shvatiti kao različite transformacije zvučnih informacija kako bi se promijenile neke karakteristike zvuka. Obrada zvuka uključuje metode za stvaranje različitih zvučnih efekata, filtriranje, kao i metode za čišćenje zvuka od neželjene buke, promjenu tembra itd. Sav ovaj ogroman skup transformacija svodi se, u konačnici, na sljedeće osnovne tipove:
1. Transformacije amplitude . Izvode se preko amplitude signala i dovode do njegovog pojačanja/slabljenja ili promjene po nekom zakonu u određenim dijelovima signala.
2. Konverzija frekvencije . Izvode se na frekvencijskim komponentama zvuka: signal se predstavlja u obliku spektra frekvencija u pravilnim intervalima, obrađuju se potrebne frekventne komponente, na primjer, filtriranjem i obrnuto "preklapanjem" signala iz spektra. do talasa.
3. Fazne transformacije . Fazni pomak signala na ovaj ili onaj način; na primjer, takve transformacije stereo signala omogućavaju realizaciju efekta rotacije ili "trodimenzionalnog" zvuka.
4. Vremenske transformacije . Implementirano superponiranjem, rastezanjem / kompresijom signala; omogućavaju vam da kreirate, na primer, efekte eha ili refrena, kao i da utičete na prostorne karakteristike zvuka.
Rasprava o svakoj od navedenih vrsta transformacija može postati čitav naučni rad. Vrijedi navesti nekoliko praktičnih primjera korištenja ovih vrsta transformacija pri stvaranju stvarnih zvučnih efekata:
- Echo Implementirano korištenjem vremenskih transformacija. Zapravo, da bi se dobio eho, potrebno je superponirati vremenski odloženu kopiju originalnog ulaznog signala. Da bi ljudsko uho drugu kopiju signala doživjelo kao ponavljanje, a ne kao eho glavnog signala, potrebno je podesiti vrijeme kašnjenja na oko 50 ms. Na glavni signal možete postaviti ne jednu kopiju, već nekoliko, što će vam omogućiti da na izlazu dobijete efekat višestrukog ponavljanja zvuka (polifoni eho). Da bi eho izgledalo da blijedi, potrebno je na originalni signal nametnuti ne samo odgođene kopije signala, već i prigušene kopije po amplitudi.
- Reverberacija (ponavljanje, refleksija). Efekat je stvaranje prostranosti velike dvorane, u kojoj svaki zvuk generiše odgovarajući zvuk koji polako nestaje. U praksi, uz pomoć odjeka, možete "oživjeti", na primjer, fonogram napravljen u prigušenoj prostoriji. Reverb se razlikuje od "echo" efekta po tome što je odloženi izlazni signal superponiran na ulazni signal, a ne odgođena kopija ulaznog signala. Drugim riječima, reverb blok je pojednostavljen kao petlja, gdje je izlaz bloka povezan sa njegovim ulazom, tako da se već obrađeni signal vraća nazad na ulaz svakog ciklusa, miješajući se s originalnim signalom.
- Refren (refren). Kao rezultat njegove primjene, zvuk signala se takoreći pretvara u zvuk hora ili u istovremeni zvuk više instrumenata. Šema za postizanje takvog efekta slična je shemi za stvaranje eho efekta sa jedinom razlikom što su odgođene kopije ulaznog signala podvrgnute slaboj frekvencijskoj modulaciji (u prosjeku od 0,1 do 5 Hz) prije miješanja sa ulaznim signalom. . Povećanje broja glasova u horu postiže se dodavanjem kopija signala sa različitim vremenima kašnjenja.
Naravno, kao iu svim drugim oblastima, i obrada signala ima problema koji su svojevrsni kamen spoticanja. Tako, na primjer, kada se signali razlažu u frekvencijski spektar, postoji princip nesigurnosti koji se ne može prevladati. Princip kaže da je nemoguće dobiti tačnu spektralnu sliku signala u određenom trenutku: ili da bi se dobila tačnija spektralna slika, potrebno je analizirati veći vremenski dio signala, ili, ako smo više zainteresovani za vreme kada je došlo do ove ili one promene spektra, potrebno je žrtvovati tačnost samog spektra... Drugim riječima, nemoguće je dobiti tačan spektar signala u nekoj tački – tačan spektar za veliki dio signala, ili vrlo približan spektar, ali za kratak dio.
Mehanizmi za obradu signala postoje i u softverskim i u hardverskim verzijama (tzv. efekt procesori). Na primjer, vokoderi i gitarski procesori, refreni i reverberi postoje kao hardver kao i programi.
Praktična obrada signala može se podijeliti u dvije vrste: obrada u hodu i naknadna obrada. Obrada „on-the-fly“ podrazumijeva trenutnu konverziju signala (tj. sa mogućnošću da se obrađeni signal izdaje gotovo istovremeno sa njegovim ulazom). Jednostavan primjer su gadgeti za gitaru ili reverb tokom nastupa uživo na pozornici. Takva obrada se dešava trenutno, odnosno izvođač pjeva u mikrofon, a efekt procesor pretvara njegov glas i slušalac čuje već obrađenu verziju glasa. Postprocesiranje je obrada već snimljenog signala. Brzina obrade može biti mnogo manja od brzine reprodukcije. Takva obrada ima iste ciljeve, odnosno davanje zvuka određenog karaktera, ili promjenu karakteristika, ali se koristi u fazi savladavanja ili pripreme zvuka za replikaciju, kada nije potrebna žurba, već kvalitetno i savjesno proučavanje. od svih nijansi zvuka su važnije. Postoji mnogo različitih operacija na zvuku, koje se zbog nedovoljnih performansi današnjih procesora ne mogu implementirati „u hodu“, pa se takve transformacije provode samo u post-modu.
Obrada signala je složen i, što je najvažnije, postupak koji zahtijeva resurse. Nedavno je počeo da se sprovodi u digitalnim uređajima - ranije su se razni zvučni efekti i drugi postizali obradom zvuka u analognim uređajima. U analognoj opremi, zvuk u obliku električnih vibracija prolazi kroz različite puteve (blokove električnih elemenata), mijenjajući tako fazu, spektar i amplitudu signala. Međutim, ovaj način obrade ima mnogo nedostataka. Prvo, pati kvaliteta obrade, jer svaki analogni element ima svoju grešku, a nekoliko desetina elemenata može kritično utjecati na točnost i kvalitetu željenog rezultata. I drugo, a to je možda i najvažnije, gotovo svaki pojedinačni efekat se postiže upotrebom posebnog uređaja, kada svaki takav uređaj može biti veoma skup. Mogućnost korištenja digitalnih uređaja ima neosporne prednosti. Kvaliteta obrade signala u njima mnogo manje ovisi o kvaliteti opreme, glavna stvar je kvalitetno digitalizirati zvuk i moći ga kvalitetno reproducirati, a onda kvaliteta obrade pada samo na softverski mehanizam. Osim toga, nema potrebe stalno mijenjati opremu za razne manipulacije zvukom. I što je najvažnije, budući da se obrada odvija programski, otvaraju joj se jednostavno nevjerovatne mogućnosti koje su ograničene samo snagom kompjutera (a ona je svakim danom sve veća) i ljudskom maštom. Međutim, (barem danas) ovdje ima problema. Tako je, na primjer, često, čak i za jednostavnu obradu signala, potrebno ga razložiti u frekvencijski spektar. U ovom slučaju, obrada signala u hodu može biti teška upravo zbog intenziteta resursa faze dekompozicije. Stoga se transformacije koje zahtijevaju spektralnu dekompoziciju češće izvode u post-modu.
6. Aparat
Važan dio razgovora o zvuku ima veze sa hardverom. Postoji mnogo različitih uređaja za audio obradu i ulaz/izlaz. Što se tiče običnog personalnog računara, trebali biste se detaljnije zadržati na zvučnim karticama. Zvučne kartice se obično dijele na zvučne, muzičke i zvučno-muzičke. Po dizajnu, sve zvučne kartice se mogu podijeliti u dvije grupe: glavne (instalirane na matičnoj ploči računala i osiguravaju ulaz i izlaz audio podataka) i kćerke (imaju fundamentalnu strukturnu razliku od glavnih ploča - najčešće su povezane na poseban konektor koji se nalazi na glavnoj ploči). Ćerke kartice se najčešće koriste za pružanje ili proširenje mogućnosti MIDI sintisajzera.
Zvučne, muzičke i zvučne kartice su napravljene u obliku uređaja koji se ubacuju u slot matične ploče (ili su već od početka ugrađeni u njega). Vizualno obično imaju dva analogna ulaza - linijski i mikrofonski, te nekoliko analognih izlaza: linijski izlaz i izlaz za slušalice. Nedavno su kartice opremljene i digitalnim ulazom i izlazom, koji omogućava prijenos zvuka između digitalnih uređaja. Analogni ulazi i izlazi obično imaju konektore slične priključcima za slušalice (1/8”). Generalno, zvučna kartica ima nešto više od dva ulaza: analogni CD, MIDI i drugi ulazi. Za razliku od mikrofonskih i linijskih ulaza, oni se ne nalaze na zadnjoj strani zvučne kartice, već na samoj kartici; mogu postojati i drugi ulazi, na primjer, za povezivanje govornog modema. Digitalni ulazi i izlazi su obično S / PDIF (interfejs za digitalni prenos signala) sa odgovarajućim konektorom (S / PDIF je skraćenica za Sony / Panasonic digitalni interfejs - Sony / Panasonic digitalni interfejs). S/PDIF je "domaćinska" verzija složenijeg profesionalnog standarda AES/EBU (Audio Engineering Society/European Broadcast Union). S / PDIF signal se koristi za digitalni prijenos (kodiranje) 16-bitnih stereo podataka pri bilo kojoj brzini uzorkovanja. Pored navedenog, zvučne i muzičke kartice imaju MIDI interfejs sa konektorima za povezivanje MIDI uređaja i džojstika, kao i za povezivanje ćerke muzičke kartice (iako je u poslednje vreme mogućnost povezivanja ove poslednje postala retkost). Za praktičnost korisnika, neki modeli zvučnih kartica opremljeni su prednjom pločom instaliranom na prednjoj strani sistemske jedinice računara, koja sadrži konektore spojene na različite ulaze i izlaze zvučne kartice.
Hajde da definiramo nekoliko glavnih blokova koji čine zvučne i zvučno-muzičke ploče.
1. Blok digitalne obrade signala (kodek). Ovaj blok se koristi za analogno-digitalne i digitalno-analogne konverzije (ADC i DAC). Ovaj blok određuje karakteristike kartice kao što su maksimalna brzina uzorkovanja tokom snimanja i reprodukcije signala, maksimalni nivo kvantizacije i maksimalni broj obrađenih kanala (mono ili stereo). Karakteristike buke u velikoj mjeri ovise i o kvaliteti i složenosti komponenti ovog bloka.
2. Blok sintisajzera. Prisutno u muzičkim karticama. Izvodi se na osnovu FM ili WT sinteze, ili oboje odjednom. Može raditi i pod kontrolom vlastitog procesora i pod kontrolom posebnog drajvera.
3. Blok sučelja. Omogućava prijenos podataka putem različitih sučelja (na primjer, S/PDIF). Čisto zvučnoj kartici često nedostaje ovaj blok.
4. Jedinica za miješanje. U zvučnim karticama, jedinica za miksiranje omogućava kontrolu nad:
- nivoi signala sa linijskih ulaza;
- nivoi sa MIDI ulaza i digitalnog audio ulaza;
- opšti nivo signala;
- pomicanje;
- timbre.
Razmotrimo najvažnije parametre koji karakteriziraju zvučne i zvučno-muzičke ploče. Najvažnije karakteristike su: maksimalna brzina uzorkovanja u režimu snimanja i reprodukcije, maksimalni nivo kvantizacije u režimu snimanja i reprodukcije. Osim toga, budući da zvučno-muzičke ploče imaju i sintisajzer, parametri ugrađenog sintisajzera također se odnose na njihove karakteristike. Naravno, što je viši nivo kvantizacije kartica u stanju da kodira signale, to se postiže bolji kvalitet signala. Svi moderni modeli zvučnih kartica mogu kodirati signal sa 16-bitnim nivoom. Jedna od važnih karakteristika je mogućnost simultane reprodukcije i snimanja audio tokova. Karakteristika kartice da istovremeno igra i snima se naziva puni dupleks. Postoji još jedna karakteristika koja često igra odlučujuću ulogu pri kupovini zvučne kartice - odnos signal/šum (S/N). Ovaj indikator utiče na čistoću snimanja i reprodukcije signala. Odnos signal-šum je omjer snage signala i snage buke na izlazu uređaja; ovaj indikator se obično mjeri u dB. Dobar odnos je 80-85 dB; idealno - 95-100 dB. Međutim, treba imati na umu da na kvalitet reprodukcije i snimanja snažno utiču smetnje (smetnje) drugih komponenti računara (napajanje i sl.). Kao rezultat toga, omjer signal-šum se može promijeniti na gore. U praksi postoji mnogo metoda za rješavanje ovog problema. Neki predlažu uzemljenje računara. Drugi, kako bi zvučnu karticu što bolje zaštitili od smetnji, "vade" je iz kućišta računara. Međutim, vrlo je teško potpuno se zaštititi od smetnji, jer čak i elementi same karte stvaraju smetnje jedni s drugima. Oni također pokušavaju da se bore protiv toga i za to pregledavaju svaki element na tabli. Ali koliko god se truda uložilo da se ovaj problem riješi, nemoguće je u potpunosti eliminirati utjecaj vanjskih smetnji.
Druga jednako važna karakteristika je koeficijent nelinearne distorzije ili Total Harmonic Distortion, THD. Ova brojka takođe kritično utiče na jasnoću zvuka. Koeficijent nelinearne distorzije se mjeri u procentima: 1% - "prljavi" zvuk; 0,1% - normalan zvuk; 0,01% - čisti Hi-Fi zvuk; 0,002% - zvuk Hi-Fi klase - Hi End .. Nelinearna distorzija je rezultat nepreciznosti u obnavljanju signala iz digitalnog u analogni. Pojednostavljeno, postupak mjerenja ovog koeficijenta izvodi se na sljedeći način. Čisti sinusoidni signal se dovodi na ulaz zvučne kartice. Na izlazu uređaja uzima se signal čiji je spektar zbir sinusoidnih signala (zbir izvornog sinusoida i njegovih harmonika). Zatim se pomoću posebne formule izračunava kvantitativni omjer izvornog signala i njegovih harmonika dobivenih na izlazu uređaja. Ovaj kvantitativni omjer je ukupna harmonijska distorzija (THD).
Šta je MIDI sintisajzer? Termin "sintisajzer" se obično koristi za označavanje elektronskog muzičkog instrumenta u kojem se stvara i obrađuje zvuk, mijenjajući njegovu boju i karakteristike. Naravno, naziv ovog uređaja dolazi od njegove glavne namjene - sinteze zvuka. Postoje samo dvije glavne metode sinteze zvuka: FM (frekvencijska modulacija) i WT (talasna tablica). Pošto se ovdje ne možemo detaljno zadržati na njima, opisati ćemo samo glavnu ideju metoda. FM sinteza se zasniva na ideji da je svaka čak i najsloženija oscilacija u suštini zbir najjednostavnijih sinusoidnih. Tako je moguće superponirati signale iz konačnog broja sinusoidnih generatora i, promjenom frekvencija sinusoida, dobiti zvukove slične stvarnim. Talasna sinteza se zasniva na drugom principu. Sinteza zvuka ovom metodom postiže se manipulisanjem unapred snimljenim (digitalizovanim) zvukovima pravih muzičkih instrumenata. Ovi zvuci (zvani uzorci) su pohranjeni u trajnoj memoriji sintisajzera.
MIDI sintisajzer je sintisajzer koji ispunjava zahtjeve standarda o kojem ćemo sada govoriti. MIDI je opšteprihvaćena specifikacija koja se odnosi na organizaciju digitalnog interfejsa za muzičke uređaje, uključujući standard za hardver i softver.
Ova specifikacija je namenjena organizovanju lokalne mreže elektronskih instrumenata (slika 7). MIDI uređaji uključuju niz hardverskih i muzičkih instrumenata koji su u skladu sa MIDI zahtjevima. Dakle, MIDI sintisajzer je muzički instrument, obično namenjen za sintetizaciju zvuka i muzike, a takođe je u skladu sa MIDI specifikacijom. Pogledajmo ukratko zašto postoji posebna klasa uređaja pod nazivom MIDI.
Činjenica je da je implementacija softverske obrade zvuka često povezana s neugodnostima zbog različitih tehničkih karakteristika ovog procesa. Čak i ostavljanje operacija obrade zvuka na zvučnoj kartici ili bilo kojoj drugoj opremi, ostaje mnogo različitih problema. Prvo, često je poželjno koristiti hardversku sintezu zvuka muzičkih instrumenata (barem zato što je kompjuter previše uopšten instrument, često vam je potreban samo hardverski sintetizator zvuka i muzike, ništa više). Drugo, softverska obrada zvuka često je praćena vremenskim kašnjenjima, dok je u koncertnom radu neophodan trenutni prijem obrađenog signala. Iz ovih i drugih razloga pribjegavaju korištenju posebne opreme za obradu, a ne kompjutera sa posebnim programima. Međutim, kada se koristi oprema, postoji potreba za jedinstvenim standardom koji bi omogućio da se uređaji međusobno povezuju i kombinuju. Upravo su ovi preduslovi podstakli nekoliko vodećih kompanija u oblasti muzičke opreme da 1982. godine odobre prvi MIDI standard, koji je kasnije nastavljen i traje do danas. Šta je, u konačnici, MIDI interfejs i uređaji koji su u njemu uključeni sa stanovišta personalnog računara?
- Hardver - ovi su instalirani na zvučnoj kartici: sintisajzer raznih zvukova i muzičkih instrumenata, mikroprocesor koji kontroliše i kontroliše rad MIDI uređaja, kao i razni standardizovani konektori i kablovi za povezivanje dodatnih uređaja.
- Programmatic je MIDI protokol, koji je skup poruka (naredbi) koje opisuju različite funkcije MIDI sistema i putem kojih se obavlja komunikacija (razmjena informacija) između MIDI uređaja. Poruke se mogu posmatrati kao sredstvo daljinskog upravljanja.
Opseg ovog članka ne dozvoljava nam da idemo duboko u opis MIDI-ja posebno, treba napomenuti, međutim, da što se tiče sintisajzera zvuka, MIDI postavlja stroge zahtjeve za njihove mogućnosti, metode sinteze zvuka koje se koriste u njima. , kao i za kontrolne parametre sinteze. Osim toga, kako bi se muzika nastala na jednom sintisajzeru lako prenosila i uspješno svirala na drugom, uspostavljeno je nekoliko standarda za korespondenciju instrumenata (glasova) i njihovih parametara u različitim sintisajzerima: General MIDI (GM) standard, General Synth (GS) i eXtended General (XG). Osnovni standard je GM, druga dva su njegova logička proširenja i proširenja.
Kao praktičan primjer MIDI uređaja, razmotrite konvencionalnu MIDI tastaturu. Pojednostavljeno, MIDI tastatura je skraćena klavijatura za klavir u kućištu koje sadrži MIDI interfejs koji vam omogućava da je povežete sa drugim MIDI uređajima, kao što je MIDI sintisajzer, koji je instaliran u zvučnu karticu vašeg računara. Koristeći poseban softver (na primjer, MIDI sekvencer), možete pretvoriti MIDI sintisajzer u način reprodukcije, na primjer, na klaviru, a pritiskom na tipke MIDI klavijature možete čuti zvukove klavira. Naravno, stvar nije ograničena samo na klavir - u GM standardu postoji 128 melodijskih instrumenata i 46 udaraljki. Osim toga, koristeći MIDI sekvencer, možete snimiti note koje se sviraju na MIDI tastaturi u kompjuter za naknadno uređivanje i aranžiranje, ili samo za jednostavno štampanje nota.
Treba napomenuti da pošto su MIDI podaci skup komandi, muzika napisana koristeći MIDI se takođe snima pomoću komandi sintisajzera. Drugim riječima, MIDI partitura je niz naredbi: koju notu svirati, koji instrument koristiti, koliko će dugo i tonski zvučati itd. Poznati MIDI fajlovi (.MID) su nešto drugo nego zbirka takvih komandi. Naravno, pošto postoji veliki broj proizvođača MIDI sintisajzera, isti fajl može zvučati različito na različitim sintisajzerima (jer sami instrumenti nisu pohranjeni u fajlu, već postoje samo uputstva sintisajzeru koje instrumente treba svirati, a koliko različite sintisajzeri mogu zvučati drugačije).
Vratimo se na razmatranje zvučno-muzičkih ploča. Pošto smo već razjasnili šta je MIDI, ne možemo zanemariti karakteristike ugrađenog hardverskog sintisajzera zvučne kartice. Moderni sintisajzer se najčešće zasniva na takozvanom "talasnom stolu" - WaveTable (ukratko, princip rada takvog sintisajzera je da se zvuk u njemu sintetizira iz skupa snimljenih zvukova dinamičkim preklapanjem i promjenom zvučnih parametara), ranije je glavni tip sinteze bio FM (Frequency Modulation – sinteza zvuka generiranjem jednostavnih sinusoidnih oscilacija i njihovim miješanjem). Glavne karakteristike WT sintisajzera su: broj instrumenata u ROM-u i njegov volumen, prisustvo RAM-a i njegova maksimalna zapremina, broj mogućih efekata obrade signala, kao i mogućnost obrade efekta kanal-po-kanal (naravno, u slučaju procesora efekata), broj generatora koji određuju maksimalan broj glasova u polifonom (polifonijskom) modu i, što je možda najvažnije, standard po kojem je sintisajzer napravljen (GM, GS ili XG). Inače, količina memorije sintisajzera nije uvijek fiksna vrijednost. Činjenica je da su nedavno sintisajzeri prestali imati vlastiti ROM, ali koriste glavnu RAM memoriju računala: u ovom slučaju svi zvuci koje sintisajzer koristi pohranjuju se u datoteku na disku i, ako je potrebno, čitaju se u RAM.
7. Softver
Tema softvera je vrlo široka, pa ćemo ovdje samo ukratko govoriti o glavnim predstavnicima softvera za obradu zvuka.
Najvažnija klasa programa je digitalni audio uređivači... Glavne karakteristike ovakvih programa su, u najmanju ruku, da obezbede mogućnost snimanja (digitalizacije) zvuka i njegovog čuvanja na disku. Razvijeni predstavnici ove vrste programa omogućavaju mnogo više: snimanje, višekanalno miksovanje zvuka na nekoliko virtuelnih staza, obradu sa specijalnim efektima (kako ugrađenim tako i povezanim spolja - više o tome kasnije), čišćenje od buke, naprednu navigaciju i alati u obliku spektroskopa i dr. virtuelni instrumenti, kontrola/upravljanje eksternim uređajima, pretvaranje zvuka iz formata u format, generisanje signala, snimanje na CD-ove i još mnogo toga. Neki od ovih programa su: Cool Edit Pro (Syntrillium), Sound Forge (Sonic Foundry), Nuendo (Steinberg), Samplitude Producer (Magix), Wavelab (Steinberg).
Glavne karakteristike uređivača Cool Edit Pro 2.0 (pogledajte Screenshot 1 - primjer radnog prozora programa u multitrack modu): uređivanje i miksanje zvuka na 128 pjesama, 45 ugrađenih DSP-efekata, uključujući alate za mastering, analiza i restauracija zvuka, 32-bitna obrada, podrška za audio sa parametrima 24 bit/192 kHz, moćan alat za rad sa petljama, DirectX podrška, kao i SMPTE/MTC kontrola, video i MIDI podrška, i drugo.
Snimak ekrana 1
Glavne karakteristike uređivača Sound Forge 6.0a (pogledajte Snimak ekrana 2 - primjer radnog prozora programa): moćne mogućnosti nedestruktivnog uređivanja, višezadačna pozadinska obrada zadataka, podrška za datoteke sa parametrima do 32 bita / 192 kHz, unaprijed postavljena menadžer, podrška za fajlove preko 4 GB, rad sa video zapisima, veliki set efekata obrade, oporavak od zamrzavanja, pregled primenjenih efekata, analizator spektra i drugo.
Snimak ekrana 2
Ništa manje važna u funkcionalnom smislu, grupa programa - sekvenceri(programi za pisanje muzike). Najčešće takvi programi koriste MIDI sintisajzer (vanjski hardver ili ugrađen u gotovo svaku zvučnu karticu, ili softver, organiziran posebnim softverom). Takvi programi pružaju korisniku ili poznatu stabu (kao što je program CODA Finale) ili češći način uređivanja zvuka na računaru, tzv. piano-roll (ovo je razumljiviji prikaz muzike za ljude koji nisu upoznati sa notnim zapisima; u ovoj okomitoj osi se nalazi slika klavirskih tipki, a vrijeme je raspoređeno horizontalno, pa se tako, stavljajući poteze različite dužine na raskrsnicu, postiže zvuk određene note sa određeno trajanje). Postoje i programi koji vam omogućavaju da gledate i uređujete zvuk u oba prikaza. Napredni sekvenceri, osim uređivanja zvuka, mogu u velikoj mjeri duplirati mogućnosti digitalnih audio editora - snimati na CD, kombinovati MIDI trake sa digitalnim signalima i izvoditi mastering. Izvanredni predstavnici ove klase programa: Cubase (Steinberg), Logic Audio (Emagic), Cakewalk (Twelve Tone Systems) i već pomenuto Finale.
Glavne karakteristike uređivača Cubase 5.1 (pogledajte Snimak ekrana 3 - primjer radnog prozora programa u načinu pregleda MIDI zapisa): uređivanje muzike u realnom vremenu pomoću grafičkog prikaza informacija, visoka rezolucija uređivača (15360 impulsa po kvartalu) , praktično neograničen broj numera, 72 audio kanala, podrška za VST32, 4 EQ po kanalu i drugi efekti po kanalu, ugrađeni alati za obradu pomoću analognog modeliranja (virtuelni instrumenti, procesori efekata, alati za miksovanje i snimanje) i mnoge druge mogućnosti.
Snimak ekrana 3
Glavne karakteristike uređivača Logic Audio 5 (pogledajte Screenshot 4 - primjer radnog prozora programa): rad sa zvukom sa 32-bitnom preciznošću, visoka vremenska rezolucija događaja, samoprilagodljivi audio i MIDI mikser, optimizirani korisnik interfejs, sinhronizacija sa videom, praktički neograničen broj MIDI -traka, obrada zvuka u realnom vremenu, puna sinhronizacija sa MTC, MMC, SMPTE, ugrađeni moduli za obradu i auto-alati, podrška za veliki broj hardverske opreme i mnoge druge karakteristike.
Snimak ekrana 4
U setu korisničkih programa za obradu zvuka postoji mnogo različitih instrumenata, tako je bilo prije i tako će biti - nema univerzalnih kombajna za rad sa zvukom. Međutim, unatoč svoj raznolikosti softvera, programi često koriste slične mehanizme za obradu zvuka (na primjer, efekt procesori i drugi). U nekoj fazi razvoja audio softvera, proizvođači su shvatili da je zgodnije omogućiti povezivanje eksternih instrumenata u svoje programe nego svaki put iznova kreirati instrumente za svaki poseban program. Toliko programa koji pripadaju određenoj grupi softvera omogućavaju vam povezivanje takozvanih "plug-ina" - eksternih dodataka koji proširuju mogućnosti obrade zvuka. Ovo je omogućeno pojavom nekoliko standarda za interfejs između programa i dodatka. Danas postoje dva glavna standarda interfejsa: DX i VST. Postojanje standarda omogućava vam da povežete isti plug-in na potpuno različite programe bez brige o sukobima i problemima. Govoreći o samim dodacima, moram reći da je ovo samo ogromna porodica programa. Obično je jedan dodatak mehanizam koji implementira određeni efekat, kao što je reverb ili niskopropusni filter. Od zanimljivih dodataka, možemo se prisjetiti, na primjer, iZotope Vinyl - omogućava vam da zvuku date efekat vinilne ploče (pogledajte Snimak ekrana 5 - primjer radnog prozora dodatka u okruženju Cool Edit Pro ), Antares AutoTune omogućava podešavanje zvuka vokala u poluautomatskom režimu, a Orange Vocoder je divan vokoder (mehanizam za stvaranje zvuka raznih instrumenata sličnim zvuku ljudskog glasa).
Snimak ekrana 5
Obrada zvuka i pisanje muzike nisu samo kreativni proces. Ponekad vam je potrebna skrupulozna analiza podataka, kao i traženje nedostataka u njihovom zvuku. Osim toga, audio materijal sa kojim se treba baviti nije uvijek željenog kvaliteta. S tim u vezi, ne može se ne prisjetiti niza programa audio analizatora posebno dizajniranih za izvođenje mjernih analiza audio podataka. Takvi programi pomažu da se audio podaci prezentiraju praktičnije od konvencionalnih uređivača, kao i da se pažljivo proučavaju koristeći različite alate kao što su FFT analizatori (dinamički i statički graditelji frekvencijskog odziva), graditelji sonograma i drugi. Jedan od najpoznatijih i najrazvijenijih programa ove vrste je program SpectraLAB (Sound Technology Inc.), nešto jednostavniji, ali moćniji su Analyzer2000 i Spectrogram.
Program SpectraLAB je najmoćniji proizvod te vrste koji danas postoji (vidi Screenshot 6 - primjer radnog prozora programa, na ekranu: spektralna slika u tzv. reprezentacijama i fazna slika). Mogućnosti programa: 3 režima rada (post mod, režim u realnom vremenu, režim snimanja), glavni alat je osciloskop, spektrometar (dvodimenzionalni, trodimenzionalni, kao i sonogram builder) i faza metar, mogućnost poređenja amplitudno-frekventnih karakteristika više signala, široka skalabilnost, mjerni instrumenti: harmonijska distorzija, odnos signal-šum, izobličenje i dr.
Snimak ekrana 6
Specijalizovani restauratori zvuka takođe igraju važnu ulogu u obradi zvuka. Takvi programi vam omogućavaju da vratite izgubljenu kvalitetu zvuka audio materijala, uklonite neželjene klikove, šumove, pucketanje, specifične smetnje sa audio kaseta i izvršite druga podešavanja zvuka. Programi ove vrste: Dart, Clean (od Steinberg Inc.), Audio Cleaning Lab. (od Magix Ent.), Wave Corrector.
Glavne karakteristike obnavljača Clean 3.0 (pogledajte Screenshot 8 - radni prozor programa): eliminacija svih vrsta pucketanja i buke, režim auto-korekcije, skup efekata za obradu ispravljenog zvuka, uključujući "surround zvuk " funkcija sa vizuelnom akustičnom simulacijom efekta, snimanjem CD-a sa pripremljenim podacima, "Inteligentnim" prompt sistemom, podrškom za eksterne VST dodatke i druge karakteristike.
Snimak ekrana 8
Trackers To je posebna kategorija zvučnih programa dizajniranih posebno za stvaranje muzike. Ranije smo razmatrali dva fundamentalno različita načina pohranjivanja audio podataka (muzike): prvi je pohranjivanje zvuka kao komprimirani ili nekomprimirani audio tok, a drugi je pohranjivanje muzike kao MIDI datoteka (u obliku skupa naredbi za MIDI sintisajzer). Struktura i koncept izgradnje tracker fajlova je veoma sličan principu skladištenja MIDI informacija. Tracker moduli (fajlovi kreirani u trackerima se obično nazivaju moduli), kao i MIDI fajlovi, sadrže partituru u skladu sa kojom instrumenti treba da se sviraju. Osim toga, sadrže informacije o tome koje efekte iu kojem trenutku treba primijeniti prilikom sviranja određenog instrumenta. Međutim, fundamentalna razlika između modula za praćenje i MIDI datoteka je u tome što su instrumenti koji se sviraju u ovim modulima (ili, preciznije, uzorci) pohranjeni u samim modulima (tj. unutar datoteka), a ne u sintisajzeru (kao što je kućište sa MIDI). Ovakav način pohranjivanja muzike ima brojne prednosti: veličina datoteke je mala u odnosu na kontinuirano digitalizovanu muziku (pošto se samo instrumenti koji se koriste i partitura snimaju u obliku komandi), ne postoji zavisnost zvuka od računara na kojem se radi. se svira (u MIDI-ju, kao što smo rekli, postoji zavisnost zvuka od sintisajzera koji se koristi), postoji velika sloboda kreativnosti, jer autor muzike nije ograničen na setove instrumenata (kao u MIDI-ju), već može koristiti bilo koji digitalizovani zvuk kao instrument. Glavni programe -tragači Scream Tracker, Fast Tracker, Impulse Tracker, OctaMED SoundStudio, MAD Tracker, ModPlug Tracker.
Program ModPlug Tracker danas je jedan od onih trackera koji su uspjeli postati univerzalno radno okruženje za mnoge tipove modula za praćenje (vidi Snimak ekrana 7 - primjer radnog prozora programa, na ekranu: sadržaj staza jednog učitanog modul i radni prozor uzoraka drugog modula). Ključne karakteristike: podrška za do 64 fizička kanala zvuka, podrška za gotovo sve postojeće formate modula za praćenje, uvoz instrumenata u više formata, 32-bitno interno miksovanje, kvalitetan resample filter, podrška za MMX/3dNow!/SSE, automatsko uklanjanje pucketanja, proširenje basa, reverb, stereo proširenje, 6-pojasni grafički ekvilajzer i još mnogo toga.
Snimak ekrana 7
Na kraju, treba spomenuti postojanje velikog broja drugih audio softvera: audio plejera (najistaknutiji: WinAMP, Sonique, Apollo, XMPlay, Cubic Player), dodataka za plejere (od pojačivača zvuka - DFX, Enhancer , iZotop Ozone), uslužni programi za kopiranje informacija sa audio CD-a (ExactAudioCopy, CDex, AudioGrabber), presretači audio tokova (Total Recorder, AudioTools), audio koderi (MP3 enkoderi: Lame encoder, Blade Encoder, Go-Go i drugi; VQF enkoderi: TwinVQ enkoder, Yamaha SoundVQ, NTT TwinVQ; AAC enkoderi: FAAC, PsyTel AAC, Quartex AAC), audio konvertori (za prevođenje audio informacija iz jednog formata u drugi), generatori govora i mnogi drugi specifični i opšti uslužni programi. Naravno, sve navedeno je samo mali dio onoga što može biti korisno pri radu sa zvukom.
8. Izgledi i problemi
Izglede za razvoj i upotrebu digitalnog zvuka autori članka vide kao vrlo široke. Čini se da je sve što je moglo da se uradi u ovoj oblasti već urađeno. Međutim, nije. Ostaje puno problema koji su još uvijek potpuno netaknuti.
Na primjer, polje prepoznavanja govora je još uvijek vrlo nerazvijeno. Već duže vrijeme pokušavaju se i čine se pokušaji da se stvori softver sposoban kvalitativno prepoznati ljudski govor, ali svi oni još nisu doveli do željenog rezultata. Ali dugo očekivani proboj u ovoj oblasti mogao bi nevjerovatno pojednostaviti unos informacija u kompjuter. Zamislite samo da biste umjesto da kucate, mogli samo da diktirate dok pijete kafu negdje blizu svog kompjutera. Postoji mnogo programa koji bi navodno mogli da pruže takvu mogućnost, ali svi nisu univerzalni i zbunjuju se uz blago odstupanje glasa čitaoca od zadatog tona. Takav rad donosi ne toliko udobnost koliko tugu. Još teži zadatak (moguće uopće nerješiv) je prepoznavanje uobičajenih zvukova, na primjer, zvuk violine u zvucima orkestra ili odabir dionice klavira. Može se nadati da će to jednog dana postati moguće, jer se ljudski mozak lako nosi s takvim zadacima, ali danas je prerano govoriti o čak i najmanjim pomacima u ovoj oblasti.
Postoji i prostor za istraživanje u oblasti sinteze zvuka. Danas postoji nekoliko načina za sintetizaciju zvuka, ali nijedan od njih ne omogućava sintezu zvuka koji se ne može razlikovati od sadašnjeg. Ako su, recimo, zvuci klavira ili trombona još manje-više podložni implementaciji, oni još nisu uspjeli postići vjerodostojan zvuk saksofona ili električne gitare - postoji puno zvučnih nijansi koje su gotovo nemoguće je umjetno rekreirati.
Dakle, sa sigurnošću možemo reći da je u oblasti obrade, stvaranja i sinteze zvuka i muzike još veoma daleko od odlučujuće reči koja će stati na kraj razvoju ove grane ljudske delatnosti.
Pojmovnik pojmova
1) DSP - Procesor digitalnog signala(digitalni signalni procesor). Uređaj (ili softverski mehanizam) dizajniran za digitalnu obradu signala.
2) Bitrate- u odnosu na tokove podataka - broj bitova u sekundi (bitova u sekundi). Primijenjeno na audio datoteke (na primjer, nakon kodiranja s gubicima) - koliko bitova opisuje jednu sekundu zvuka.
3) Zvuk- akustični talas koji se širi u prostoru; u svakoj tački u prostoru može se predstaviti kao funkcija amplitude vremena.
4) Interfejs- skup softvera i hardvera dizajniranih da organiziraju interakciju različitih uređaja.
5) Interpolacija- pronalaženje međuvrijednosti veličine prema nekoj od njenih poznatih vrijednosti; pronalaženje vrijednosti funkcije f (x) u tačkama x koje leže između tačaka xo 6) Codec- program ili uređaj dizajniran za kodiranje i/ili dekodiranje podataka. 7) Resampling(ponovno uzorkovanje) - promijenite brzinu uzorkovanja digitaliziranih audio podataka. 8) Sonogram- graf, metoda predstavljanja spektra signala, kada je vrijeme iscrtano duž apscisne ose, frekvencija se iscrtava duž ordinatne ose, a amplitude harmonijskih komponenti na odgovarajućim frekvencijama odražavaju zasićenost boja na presjeku vremena i frekvencijske koordinate. 9) Format datoteke(zvuk) - struktura podataka u datoteci. Kada pravite muziku, može biti veoma korisno imati opštu predstavu o tome šta je zvuk i kako se zvuk snima na računaru. Sa ovim znanjem postaje mnogo lakše razumjeti šta je, na primjer, kompresija ili kako se kliping događa. U muzici, kao iu gotovo svakom poslu, poznavanje osnova olakšava kretanje naprijed. Zvuk su fizičke vibracije medija koje se šire u obliku valova. Te vibracije hvatamo i percipiramo kao zvuk... Ako pokušamo grafički prikazati zvučni val, dobijamo, iznenađujuće, talas. Zvuk sinusnog talasa Iznad je zvuk sinusnog vala koji se može čuti iz analognih sintisajzera ili sa fiksne telefonske slušalice ako je još uvijek koristite. Inače, zvuči u telefonu, govoreći tehničkim, a ne muzičkim jezikom. Zvuk ima tri važne karakteristike, a to su: glasnoća, visina tona i tembar – to su subjektivni osjećaji, ali se odražavaju u fizičkom svijetu u obliku fizičkih svojstava zvučnog vala. Ono što mi percipiramo kao glasnoću je sila vibracije ili nivo zvučnog pritiska, koji se meri u (dB). Grafički prikazano valovima različitih visina: Što je veća amplituda (visina talasa na grafikonu), to je zvuk glasniji, i obrnuto, što je amplituda manja, to je zvuk tiši. Naravno, na percepciju glasnoće utiče i frekvencija zvuka, ali to su karakteristike naše percepcije. Primjeri različite glasnoće, u decibelima: Kada kažemo da je zvuk "viši" ili "niži", onda razumijemo o čemu govorimo, ali to se grafički ne prikazuje po visini, već po udaljenosti i frekvenciji: Napomena (zvučna) visina - frekvencija zvučnog talasa što je manja udaljenost između zvučnih talasa, to je veća frekvencija zvuka, ili, jednostavno, jači je zvuk. Mislim da svi znaju da je ljudsko uho sposobno da percipira zvukove frekvencije od približno 20 Hz do 20 kHz (u izuzetnim slučajevima - od 16 Hz do 22 kHz), a muzički zvukovi su u rasponu od 16,352 Hz ("do" podkontroktava) do 7,902 kHz ("Si" pete oktave). I posljednja karakteristika koja nam je bitna je tembar zvuka. Riječima se zvuk ovako "obojava", ali grafički izgleda kao druga složenost, složenost zvučnog vala. Na primjer, ovdje je grafički prikaz zvučnih valova violine i klavira: Zvučni tembar - složenost (složenost) zvučnog talasa Komplikovanije od sinusoida, zar ne? Postoji nekoliko načina za snimanje zvuka: muzički zapis, analogno snimanje i digitalno snimanje. Muzička notacija je jednostavno informacija o frekvenciji, trajanju i glasnoći zvukova koji se trebaju svirati na instrumentu. U kompjuterskom svijetu postoji analogni - MIDI podaci. Ali razmatranje ovog pitanja je izvan okvira ovog članka, detaljnije ćemo ga analizirati drugi put. Analogno snimanje- u suštini, snimanje fizičkih vibracija kakve su na nekom mediju: vinilnoj ploči ili magnetnoj vrpci. Ovdje bi odmah trebalo početi obilno lučenje sline među ljubiteljima toplog cijevnog zvuka, ali mi nismo jedni od njih i da analogni uređaji imaju jaku grešku i fundamentalna ograničenja, to unosi izobličenja i narušava kvalitet snimka, a fizički mediji se troše vremenom, što dodatno smanjuje kvalitetu fonograma pa je analogno snimanje sada stvar prošlosti. Digitalno snimanje zvuka- tehnologija koja je omogućila svakome da se okuša kao tonski inženjer ili producent. Pa kako to funkcionira? Uostalom, kompjuter može pisati samo brojeve, i to samo nule i jedinice, u koje su kodirani drugi brojevi, slova, slike. Kako snimiti tako složene podatke kao što je zvuk u brojevima? Rješenje je prilično jednostavno - rezati zvučni val na male komadiće, odnosno konvertirati kontinuiranu funkciju (zvučni val) u diskretnu. Ovaj proces se zove uzorkovanje, ne od riječi "cretin", već od riječi "diskretnost" (lat. discretus - podijeljen, isprekidan). Svaki takav mali komad zvučnog vala već je vrlo lako opisati brojevima (nivo signala u određenom trenutku), što se i događa u digitalnom snimanju. Ovaj proces se zove analogno-digitalna konverzija(analogno-digitalna konverzija), a uređaj za pretvaranje (mikrokrug), respektivno, je analogno-digitalni pretvarač (analogno-digitalni pretvarač) ili ADC (ADC). Evo primjera isječka dužine zvučnog talasa od gotovo pet milisekundi cimbala za vožnju: Vidite, sve se sastoji od zuba? To su diskretni mali komadi na koje se siječe zvučni val, ali ako se želi, kroz ove zupce u obliku šipke može se povući kontinuirana zakrivljena linija, koja će biti početni zvučni val. Tokom reprodukcije, to se dešava u uređaju (takođe mikrokolu) koji se zove digitalno-analogni pretvarač (digitalno-analogni pretvarač) ili DAC (DAC). ADC i DAC su glavni dijelovi audio interfejsa i njegov kvalitet i mogućnosti zavise od njihovog kvaliteta. Vjerovatno sam već umorio i najupornije čitatelje, ali ne očajavajte, ovo je dio članka zbog kojeg je započet. Proces pretvaranja analognog signala u digitalni (i obrnuto) ima dva važna svojstva - brzinu uzorkovanja (također poznatu kao brzina uzorkovanja ili brzina uzorkovanja) i brzinu uzorkovanja (bit). Frekvencija uzorkovanja je frekvencija na kojoj se audio signal reže na komade (uzorke). Nemojte ponavljati moju grešku: brzina uzorkovanja je povezana sa audio frekvencijom samo preko Kotelnikove teoreme, koja kaže: da bi se nedvosmisleno obnovio originalni signal, frekvencija uzorkovanja mora biti više od dvostruko veća od najveće frekvencije u spektru signala. Tako se brzina uzorkovanja od 44,1 kHz koristi za omote CD-a i snimanja muzike Bitness je dubina uzorkovanja, mjerena u bitovima, odnosno, to je broj bitova koji se koriste za snimanje amplitude signala. Prilikom snimanja CD-a koristi se 16 bita, što je dovoljno za 96 dB, odnosno možemo snimiti zvuk u kojem je razlika između najtiših i najglasnijih dijelova na njemu 96 dB, što je skoro uvijek dovoljno za snimanje bilo koje muzike. . U studijima se prilikom snimanja najčešće koristi 24-bit, što daje dinamički opseg od 144 dB, ali pošto 99% uređaja koji reprodukuju zvuk (kasetofoni, plejeri, zvučne kartice koji dolaze uz računar) mogu da obrađuju samo 16-bitni zvuk, uz renderiranje bi i dalje morao izgubiti 48 dB (144 minus 96) dinamičkog opsega korištenjem 16-bitne rezolucije. Na kraju, izračunajmo bitrate muzike na audio CD-u: Dakle, jedna sekunda snimanja na Audio CD zauzima 172 kilobajta ili 0,168 megabajta. To je sve što sam hteo da vam kažem o snimanju zvuka na kompjuteru. Posljednji odjeljak je za tvrdokorne čitaoce. Prilikom renderiranja projekata u uređivačima zvuka, kada je odabran 16-bitni format od 44 100 kHz, ponekad se pojavljuje okvir za potvrdu Dither. Šta je to? Zaokruživanje amplitude događa se tokom analogno-digitalne konverzije. To jest, sa 16-bitnom dubinom uzorkovanja, imamo 2 16 = 65 536 mogućih opcija za nivo amplitude. Ali ako se ispostavi da je amplituda zvuka u jednom od uzoraka 34 cijele i 478 hiljaditih, onda ćemo je morati zaokružiti na 34. Za male amplitudske nivoe ulaznog signala takvo zaokruživanje ima negativne posljedice u vidu izobličenja protiv kojih se bori. dither. To je upravo to. Hvala na čitanju! Ne zaboravite napisati komentar i kliknuti na lijepe gumbe društvenih medija pri dnu članka. Tradicionalna analogna reprezentacija signala zasniva se na sličnosti (sličnosti) električnih signala (promjene struje i napona) sa izvornim signalima koje oni predstavljaju (zvučni pritisak, temperatura, brzina itd.), kao i sličnosti električnih oblika signala na različitim tačkama na putu za pojačavanje ili odašiljanje. Oblik električne krive koja opisuje (prenosi) originalni signal je što je moguće bliži obliku krive ovog signala. Takav prikaz je najtačniji, ali i najmanja distorzija oblika nosećeg električnog signala neminovno će za posljedicu imati isto izobličenje oblika i signala nošenog. U smislu teorije informacija, količina informacija u signalu nosioca je potpuno jednaka količini informacija u izvornom signalu, a električna reprezentacija ne sadrži redundantnost koja bi mogla zaštititi prenosni signal od izobličenja tokom skladištenja, prijenosa i pojačanja. Svaki prirodni zvuk ima analognu prirodu: koža bubnjeva, žice klavira, glasne žice se kreću glatko u prostoru, uzrokujući elastične talase (područja kompresije / razrjeđivanja zraka) koji se šire u atmosferi. Po zvuku nazivaju se mehanički valovi, čije se frekvencije nalaze u rasponu od 17-20 do 20.000 Hz. Mehanički talasi ovih frekvencija proizvode osećaj zvuka. Mehanički talasi sa frekvencijama ispod 17 Hz se nazivaju infrazvuci, i preko 20.000 Hz - ultrazvuk... Zvučni talasi zahvaćeni ušnom školjkom izazivaju vibracije bubne opne (slika 7.1), a zatim se kroz sistem slušnih koščica, tečnosti i drugih formacija prenose do percepcijskih receptorskih ćelija, koje izazivaju zvučne senzacije u ljudskom mozgu. U ovom slučaju, jačina zvuka određena je silom kojom zvučni valovi djeluju na ljudsko uho (amplituda zvučnog vala), a visina je određena frekvencijom oscilacija. Jačina osjeta zvučnih talasa od strane organa sluha je subjektivna, zavisi od osetljivosti slušnog organa, ali je direktno povezana sa intenzitetom talasa. Pri određenom minimalnom intenzitetu, ljudsko uho ne percipira zvuk. Ovaj minimalni intenzitet se naziva prag sluha... Prag sluha ima različita značenja za različite zvučne frekvencije. Pri visokim intenzitetima, uho doživljava bol. Najniži intenzitet za bolnu percepciju zvuka se naziva prag bola. Nivo intenziteta zvuka je naveden u decibelima (dB). Broj decibela jednak je decimalnom logaritmu omjera intenziteta pomnoženog sa 10, tj. 10lg (I / I 0). Mikrofoni se koriste za pretvaranje zvučnih vibracija u električne u telefonima, uređajima za snimanje zvuka, radio-difuznim sistemima i drugim područjima. U tom slučaju se na izlazu mikrofona formira analogni napon koji se kontinuirano mijenja (analogno pritisku i frekvenciji vibracije zvučnog vala). Međutim, računar radi sa nulama i jedinicama. Proces digitalizacije zvuka sastoji se u trenutnom registrovanju vrijednosti napona u različitim vremenskim trenucima i zatim „lijepljenju“ dobijenih vrijednosti. Kada gledate film, oči i mozak povezuju lanac nepokretnih slika u kontinuirano kretanje. U slučaju digitalnog zvuka, "okviri" se spajaju u uređaj za reprodukciju: kontinuirano promjenjivi napon se više ili manje precizno reprodukuje i dovodi do zvučnika. Ako se uradi ispravno, zvučnik reproducira originalni pokret klavirske žice ili omota bubnja. Filmska analogija je u principu tačna, međutim, audio uzorci se snimaju stotine i hiljade puta češće nego kadrovi filma. Možda su audio "okviri" bolji u odnosu na tačke koje čine novinsku fotografiju. Što su tačke gušće (što je pravilo veće), to je slika detaljnija. Veće pravilo zahtijeva bolji kvalitet papira i čistije ispisivanje, dok veće stope uzorkovanja rezultiraju velikim opterećenjem na računaru: više vrijednosti se obrađuje u istom vremenskom periodu, a potrebno je više memorije i propusnosti za pohranu i prijenos podataka. U oba slučaja morate pronaći kompromis između praktičnosti i vjernosti. At analogni način zapisi su pohranjene vrijednosti koje se kontinuirano mijenjaju u amplitudi i vremenu, odnosno parametri se mogu mijenjati za bilo koju beskonačno malu vrijednost. Za signale koji se mijenjaju tokom vremena, frekvencija mjerenja je važna. Razmotrite ovu izjavu koristeći digitalni audio kao primjer. Digitalizirani audio je bitan dio multimedije. Stoga se čini racionalnim fundamentalno razumjeti digitalizaciju zvučnih informacija. Kao i kod digitalizacije slike, digitalno snimanje zvuka zahtijeva tehnički analog organa čula. Samo ovdje nije riječ o "elektronskom oku", već o "elektronskom uhu", koje se obično koristi kao mikrofon. Mikrofon ima membranu u kojoj se pod uticajem zvučnog talasa pobuđuju vibracije, a uz pomoć zavojnice na magnetnom jezgru zvučna informacija se pretvara u numeričke vrednosti. Dakle, moramo se suočiti sa vremenski promjenjivim signalom, odnosno s električnim naponom, čija se veličina mijenja tokom vremena. At digitalni način zapisi su pohranjene vrijednosti mjerene u određenim uzastopnim intervalima i uzimaju fiksne vrijednosti. Obično već postoji greška u analognom prikazu, koja se pojavljuje zbog nesavršenih transformacija. Pošto se izobličenje i smetnje javljaju tokom obrade, prenosa i snimanja, ne postoji tačno podudaranje sa originalom tokom reprodukcije signala. Signal degradira sa svakom sljedećom obradom. Što češće ponavljate ovaj proces, rezultati će biti sve lošiji. U pravilu se gubitak kvaliteta jasno osjeti već nakon prve obrade. Gubitak kvalitete sa svakom novom kopijom može ići toliko daleko da će na primjerku X uopće biti nemoguće razlikovati išta. Kako bi se ove greške u procesu obrade smanjile, potrebno je koristiti skupu i složenu opremu. Vratimo se na primjer zvučnih valova. Da bismo preciznije opisali karakteristike zvuka (na primjer, njegovu visinu), potrebni su određeni fizički koncepti. U početku, zvuk postoji kao analogni signal (koji se percipira mikrofonom), osim toga, u obliku naizmjeničnog povećanja i smanjenja zvučnog pritiska na membrani mikrofona, što uzrokuje oscilatorni proces u njoj. Naziva se broj vibracija u jednoj sekundi frekvencija i mjeri se u hercima (Hz). Jedna oscilacija se javlja tokom vremenskog perioda koji se naziva period oscilovanja, tokom kojeg će proces, počevši iz položaja mirovanja, obići gornju i donju maksimalnu tačku i ponovo se vratiti u položaj mirovanja (slika 7.3). Ako zamislite zvučne valove u obliku vibracija na osciloskopu, primijetit ćete da veća jačina zvuka odgovara većoj amplitudi vibracije. Isto tako, frekvencija vibracije zavisi od toga da li je zvuk nizak ili visok (slika 7.4). Ako na osciloskopu razmotrimo odgovor mikrofona na govor ili muziku, tada ćemo vidjeti ne pravilnu sinusoidu, već složeniju krivulju koja nastaje kao rezultat superpozicije i interakcije različitih vibracija; ovo preklapanje se naziva i interferencija. Sada hajde da saznamo koliko je često po jedinici vremena potrebno izmjeriti veličinu napona koji dolazi iz mikrofona da bi se postigao najbolji kvalitet digitalizacije. Najvažniji granični uslov ovdje je osjetljivost ljudskog uha na zvučne valove različitih dužina. U mladoj dobi, prag osjetljivosti je na frekvenciji od oko 20.000 herca, a vremenom se značajno smanjuje i osoba nije u stanju da percipira njihove zvučne valove frekvencije iznad 20.000 herca. To bi samo rezultiralo beskorisnim povećanjem količine podataka. Iz Nyquistovog kriterija proizilazi da za digitalizaciju bez izobličenja mjerenja treba izvršiti u koracima od polovine najsitnijih detalja informacija. Kod snimanja zvuka, najtanji dio je vibracija od 20.000 herca, tako da mjerenje napona treba vršiti najmanje 40.000 puta u sekundi. U stvari, oni uzimaju nešto veću vrijednost i mjere na frekvenciji od 44100 herca. Međutim, audio signal primljen, na primjer, od muzičkog instrumenta, može sadržavati prizvuke frekvencije od 22.000 herca. To uzrokuje određene poteškoće. Kao i kod skeniranja slika sa preniskom rezolucijom, nedovoljna rezolucija pri digitalizaciji u slučaju snimanja zvuka može dovesti do izobličenja. Zbog malog broja mjerenja u digitaliziranom signalu pojavljuju se nove oscilacije koje nisu bile u originalnom signalu. Ovaj efekat se naziva šum uzorkovanja, a sam šum se naziva lažne frekvencije (na engleskom se koristi izraz aliasing). U ranim danima digitalnog audio inženjeringa, lažne frekvencije su stvarale značajne poteškoće inženjerima. U međuvremenu su se pojavili filteri sa vrlo oštrim prekidima koji uklanjaju frekvencije u audio signalu iznad dozvoljene vrijednosti od oko 22.000 herca prije nego što se signal ubaci u analogno-digitalni pretvarač. S tim u vezi, kaže se da je signal ograničen opsegom prije digitalizacije. Problem tačnosti mjerenja i dalje ostaje. Iako se lažne frekvencije javljaju kada je tačnost niska, kvalitet snimanja je očigledno degradiran. ADC uspoređuje izmjerenu vrijednost sa skalom brojčanih vrijednosti i dodjeljuje diskretnu vrijednost ovoj vrijednosti od onih dostupnih na skali. Dodijeljena diskretna vrijednost odražava stanje procesa onoliko precizno koliko su podjele na skali male. Ako, na primjer, postoji prilično gruba skala od 1 do 16 (ukupno 16 vrijednosti), onda neizbježno dolazi do relativno velikog odstupanja uzorkovane vrijednosti od kvantizirane dodijeljene vrijednosti. Ovo odstupanje se zove greška kvantizacije ili izobličenje kvantizacije. Ako skala ima 256 vrijednosti, onda se greška kvantizacije smanjuje za četiri puta. Pošto se za pisanje koristi samo binarni prikaz broja, to znači da 16 (2 4) stepena poređenja zahtevaju četiri bita za opisivanje. Prema tome, 256 (2 8) bi zahtijevalo 8 bita. Sa dozvoljenom greškom manjom od 0,1 posto, potrebno je da imate 1000 stepeni poređenja, za šta je potrebno 10 bita. Stereo digitalno snimanje muzike, kao na primer na kompakt diskovima, izvodi se sa stopom uzorkovanja od 44,1 kiloherca i preciznošću merenja od 16 bita (2 bajta). Ovo odgovara zapremini podataka od 44100 x 2 x 2 = 176 400 bajtova u sekundi, što je dosta. U multimedijalnim aplikacijama, ovaj tok podataka je prihvatljiv samo pod određenim uslovima. Tipično, kvalitet snimanja za ovu svrhu se smanjuje korištenjem brzine uzorkovanja od 22 kHz i rezolucije od 8 bita, i ograničen je na mono reprodukciju. Ovo smanjuje protok podataka na 22 KB u sekundi. Međutim, dalje smanjenje više nije prihvatljivo, jer bi dovelo do prevelikog smanjenja kvaliteta zvuka. Visokokvalitetni (Hi-Fi) CD plejer je 16-bitni; ovo omogućava razlikovanje 65536 različitih stanja prilikom poređenja. Audio adapter može imati 8 bita i 256 različitih stanja. Budući da se tokom pisanja moraju obraditi ogromne količine podataka, kako se mikroprocesor ne bi učitao, koristi se tzv. DMA metoda (Direct Memory Access). -
direktan pristup memoriji). Podaci, zaobilazeći mikroprocesor, idu direktno u memoriju. Da bi se eliminisao konflikt između audio adaptera i mikroprocesora, računar ima posebno mikrokolo koje se zove kontroler za direktan pristup memoriji sa slučajnim pristupom. Kontroler kontroliše pristup memoriji iz mikroprocesora ili ostale adaptere kroz kanale direktnog pristupa (broj takvog kanala je potrebno podesiti prilikom instaliranja audio adaptera). Pretvaranje digitalne vrijednosti u analogni signal koji se može čuti uho odvija se u digitalno-analognom pretvaraču (DAC). Ukratko, digitalni audio je digitalni prikaz analognog audio signala. Proces uzorkovanja se koristi za formiranje digitalnog prikaza audio signala. Ovaj proces se sastoji u periodičnom mjerenju amplitude (glasnoće) analognog audio signala i pretvaranju rezultirajuće vrijednosti u niz bitova. Za izvođenje takve konverzije koristi se poseban uređaj, koji se naziva analogno-digitalni pretvarač - ADC (Analog-to-Digital Converter - ADC). Na izlazu ADC-a formira se niz bajtova koji se mogu zapisati ili na magnetnu traku ili na drugi digitalni uređaj u binarnom obliku. Snimanje u binarnom obliku izbjegava pojavu šuma prilikom snimanja na magnetni medij, jer se snimaju samo dva nivoa signala - logička nula i logička, za razliku od analogne metode snimanja, u kojoj se snima mnogo različitih nivoa signala. Ovi sistemi za snimanje zvuka se obično nazivaju sistemima za digitalno snimanje zvuka pulsne kodne modulacije (PCM). Međutim, u kompjuterskoj terminologiji, takav proces se obično naziva snimanje zvuka talasa (waveaudio ili talasni audio). Digitalni audio karakteriziraju sljedeći parametri: brzina uzorkovanja(brzina uzorkovanja), koja određuje koliko puta se audio signal digitalizuje u jedinici vremena i mjeri se u kilohercima (kiloherc je hiljadu uzoraka u sekundi). Ova karakteristika pokazuje koliko se često meri vrednost amplitude ulaznog zvučnog signala u trenutku snimanja zvuka, a samim tim i - koliko ispravno digitalna reprezentacija zvuka odražava brzinu promene amplitude zvučnog signala (slika 7.6). rezolucija zvuka(audio rezolucija), koja karakteriše ispravan prikaz amplitude originalnog analognog signala. Obično su digitalni audio sistemi dostupni u 8- i 16-bitnim veličinama. Brzina uzorkovanja uvelike utječe na količinu informacija potrebnih za pohranjivanje zvuka. Tako, na primjer, reprodukcija 16-bitnog stereo zvuka sa stopom uzorkovanja od 44,1 kHz zahtijeva pohranu jedne sekunde zvuka od 176,2 kbajta, a za reprodukciju sekunde istog zvuka sa stopom uzorkovanja od 22,05 kHz potrebno je 90 kbajta, što je skoro dva puta manje. 8-bitni sistemi pretvaraju amplitudu analognog signala u samo 256 fiksnih vrijednosti (slika 7.8). Ova reprezentacija analognog signala nije baš tačna, i stoga će se izlazni signal rekonstruisan iz 8-bitne reprezentacije razlikovati od originalnog audio signala. Ova razlika je obično dobro uočljiva na uho. 16-bitni sistemi pretvaraju amplitudu analognog signala u 65536 fiksnih vrijednosti. U takvim sistemima kvalitet digitalizovanog zvuka je mnogo bolji i praktično se ne razlikuje od originalnog zvuka. Osim toga, omogućen je širok dinamički raspon (izražen u decibelima, razlika između najjačeg signala koji uređaj može proći i najslabijeg, još uvijek vidljivog na pozadini zaostalog šuma). Zbog toga, moderni digitalni audio sistemi kao što su digitalni audio CD-ovi i digitalni audio snimači obično koriste 16-bitne sisteme (Slika 7.9). Danas ćemo se dotaknuti tako zanimljive teme kao što je digitalno snimanje zvuka (Englesko digitalno snimanje zvuka). Ovo je naziv za fiksiranje zvučnih vibracija u formatu brojeva za njihovu kasniju reprodukciju i obradu. U studiju TopZvuk snimanje se vrši na visokokvalitetnom digitalnom sistemu za snimanje MOTU 828km3 sa visokokvalitetnim analogno-digitalnim pretvaračima koji omogućava snimanje zvuka sa frekvencijom uzorkovanja do 192 kHz i dubinom kvantizacije od 32 bita. , koji daje kristalno čist i prozračan zvuk. Tokom digitalizacije, signal se pretvara u niz numeričkih vrijednosti zvučne vibracije. Za razliku od analognog zvuka (koji je kontinuiran), digitalni zvuk se sastoji od mnogo fragmenata uzorka, drugim riječima, "cigli" koje čine snimljeni fragment. Broj uzoraka snimljen u 1 sekundi naziva se brzina uzorkovanja ili brzina uzorkovanja, a što je ova vrijednost veća, to će signal biti kvalitativnije digitalizovan. Moderni standardi digitalnog snimanja - brzine uzorkovanja od 44100 do 192000 Hz. Pored brzine uzorkovanja, koja je odgovorna za snimanje zvuka u vremenskom domenu, postoji još jedan važan parametar koji se zove dubina kvantizacije, koji je odgovoran za dinamiku. (minimalna i maksimalna jačina zvuka) snimljen zvuk i izmjeren u bitovima. Standardi bitnosti u snimanju zvuka od 16 do 32 bita. Digitalno snimanje zvuka vam omogućava da dobijete veoma precizan i detaljan zvuk. Primjeri portfelja sa minusom (ROK, POP, REP) Primjer 1. STIJENA Primjer 2. STIJENA Primjer 3. EPP Primjer 4. EPP Primjer 5. REB Primjer 6. REB Zvuk je pravilne vibracije medija koje se šire u talasima. Kada čujemo zvuk, on obično putuje u vazduhu. Ali zvuk se može širiti i u vodenom okruženju, i kroz čvrsta tijela (na primjer, zidove kuća). U ovom slučaju, brzina širenja zvučnih talasa može se neznatno razlikovati u različitim okruženjima. Što je veća amplituda talasa, to se zvuk glasnije čuje. Ilustracija ispod pokazuje ovaj odnos. Još jedno važno svojstvo zvučnih vibracija je njihova frekvencija. Ilustracija ispod pokazuje kako se visina tona mijenja ovisno o frekvenciji valova. U gornjim primjerima, jednostavan sinusni oblik zvuka. Ali u stvarnosti, u životu smo okruženi mnogo složenijim zvukovima, formiranim od mnogih takvih vibracija i njihove kombinacije. A takve složene kombinacije upravo su ono što razlikuje glas jedne osobe od druge, ili zvuk različitih muzičkih instrumenata. Analogno audio snimanje (najčešće je to snimanje na magnetnu traku) tako je i u modernom svijetu, a neki umjetnici radije snimaju na kasetu za taj poseban, starinski zvuk. Ali ova metoda je mnogo zahtjevnija za kvalitetu izvedbe. Ali analogno snimanje nije tačno. Ona radije unosi svoje boje, samo njoj svojstvene, posebnu toplinu i ljepotu u zvuk, ali se ne može reći da je to pouzdan i realističan zvuk. Takođe, za razliku od analognog, digitalno snimanje zvuka nije podložno starenju i izdržava bilo koji broj kopija bez narušavanja kvaliteta zvuka. U studiju TopZvuk snimanje se vrši na visokokvalitetnom digitalnom sistemu za snimanje MOTU 828km3 sa visokokvalitetnim analogno-digitalnim pretvaračima, koji omogućava snimanje zvuka sa frekvencijom uzorkovanja do 192 kHz i dubinom kvantizacije od 32 bits, koji daje kristalno čist i prozračan zvuk, baš kao što ga čujete uživo. Visok kvalitet snimljenog izvora vam omogućava da postignete mnogo bolji zvuk prilikom obrade numera sa efektima u fazi miksanja. Ovo je veoma važno jer upotreba bilo koje druge studijske opreme nema mnogo smisla u slučaju nekvalitetne analogno-digitalne konverzije. U ovom slučaju, zvuk možete dobiti u obliku, veoma daleko od originala. Stručnjaci našeg studija će snimiti vašu pjesmu, napraviti kompjuterski aranžman ili digitalizirati bilo koji analogni audio materijal u visokom digitalnom kvalitetu - ploče, filmove, kasete. Pozovite nas i naći ćemo zajednički jezik. Na kraju, hajde da spekulišemo o tome da li se digitalno snimanje toliko razlikuje od analognog snimanja. Zapravo, suprotnost digitalnog i analognog snimanja zvuka je prilično proizvoljna stvar. Naravno, visoko specijalizirani stručnjaci znaju za to, ali obični ljudi nemaju sasvim točno razumijevanje o tome što je takozvano analogno snimanje zvuka. Prije svega, podsjetimo da su se u novije vrijeme, kada digitalno snimanje zvuka nije bilo razvijeno zbog nedovoljnog razvoja kompjuterske tehnologije, za snimanje zvuka koristili magnetofoni. Koje se nazivaju analognim. Ali sam koncept analognog snimanja pretpostavlja kontinuitet za razliku od diskretnosti, koja je, kao što znate, drugačija. digitalno snimanje, a koji se smatra izvorom potencijalnih problema pri korištenju digitalnog snimanja audio signala. Dakle, tradicionalni magnetofon, i kućni i studijski (čak i višestruki) uopće ne pruža kontinuirano snimanje audio signala na magnetnu traku. To znaju svi koje je zanimao uređaj magnetne glave i princip takvog snimanja. Audio signal na vrpci sastoji se od zasebnih fragmenata, čija je veličina, inače, određena širinom razmaka magnetske glave za snimanje (ili univerzalne) magnetofona. To jest, magnetsko snimanje je diskretno, ne može biti kontinuirano. Što se tiče još jednog raširenog medija iz prošlosti, koji je danas popularan u nekim krugovima - vinyl wild - ni u ovom slučaju ne govorimo o 100% analognom zvuku, budući da se master snimci za vinil diskove sada prave kompjuterski, a rađeni su ranije ... Da, da - uz pomoć kasetofona! Dakle, jedini pravi analogni mehanizam za snimanje je Edisonov fonograf! Ako vam je potreban zaista visok kvalitet digitalno snimanje zvuka, kontaktirajte TopSvuk. Radimo sedam dana u sedmici i čekam vaš poziv upravo sada!Šta je zvuk?
Amplituda
Zvuk
Jačina zvuka (dB)
efekat
Selo udaljeno od puteva
25 dBA
Gotovo nečujno
Šapni
30 dBA
Jako tiho
Kancelarija tokom radnog vremena
50-60 dB
Nivo buke ostaje ugodan do 60 dB
Usisivač, fen
70 dBA
dosadno; ometa razgovor preko telefona
Kuhinjski procesor, blender
85-90 dB
Oštećenje sluha počinje pri jačini od 85 dB tokom dužeg (8 sati) slušanja.
Kamion, mikser za beton, vagon metroa
95-100 dB
Za zvukove od 90 do 100 dB preporučuje se izlaganje nezaštićenom uhu ne duže od 15 minuta
Motorna pila, čekić
110 dBA
Redovno izlaganje zvukovima jačim od 110 dB duže od 1 minute stvara rizik od trajnog gubitka sluha
Rock koncert
110-140 dB
Prag boli počinje oko 125 dB
Frekvencija
Timbre
Brzina uzorkovanja i brzina prijenosa
opseg frekvencija koje se čuju ljudi.
16 bita x 44.100 uzoraka u sekundi x 2 kanala = 1.411.200 bita u sekundi = 1.411,2 kbps.
Pa, ili skoro sve.Dither
Ovo je miješanje pseudo-slučajnog signala. Ova formulacija teško da vam olakšava, ali sada ću objasniti.
Zvučne vibracije se u audio adapteru pretvaraju u digitalni signal, snimaju na neku vrstu nosača informacija, na primjer, na magneto-optički CD, a zatim se, ako je potrebno, preko audio adaptera pretvaraju u analogni signal i reprodukuju kroz zvučnik. Na slici 7.2, porast i pad zvučnog pritiska prikazan je kao kriva.
Prvi harmonik membranskih oscilacija može se predstaviti kao sinusoida. Maksimalno odstupanje od položaja mirovanja (i gore i dole) naziva se amplituda.
Digitalna reprezentacija izgleda potpuno drugačije. Kod digitalnog predstavljanja, promjena vrijednosti se događa diskretno i, takoreći, zamrznuta u nekim vremenskim trenucima za mjerenje vrijednosti. Dakle, ove vrijednosti opisuju proces, definirajući njegovo stanje u određenim vremenskim trenucima nizom diskretnih brojeva. Analogni signal se pretvara u digitalni (uzorkovani) pomoću analogno-digitalni pretvarač (ADC). U njemu se analogni signal nakon mjerenja na ulazu kvantizira i kodira. Što su vremenski intervali između pojedinačnih mjerenja kraći, to je proces preciznije opisan i potom reproduciran. Naziva se frekvencija na kojoj se uzorkuje analogni signal brzina uzorkovanja. Prednost ove metode predstavljanja je očigledna: pošto izmjerena vrijednost postoji u obliku broja, kopiranje se odvija bez gubitka kvaliteta, jer se samo broj prepisuje. Nema gubitka kvaliteta za kopiju X, ako se, naravno, kopira bez grešaka.
Ova nekružna vrijednost je posljedica činjenice da je videorekorder korišten za pravljenje prvih digitalnih snimaka. Takav kasetofon, koji radi po standardu televizije u boji PAL, snima 50 slika (polja) u sekundi, a u svakom polju se snimaju 294 televizijske linije i ova vrijednost je standardizirana. Nasuprot tome, broj audio uzoraka po redu može varirati i do određene gornje granice može biti bilo koji cijeli broj. Sa tri mjerenja po liniji u sekundi dobije se 50 x 294 x 3 mjerenja, što je tačno 44100. Zanimljivo je da je za takvo snimanje zvuka pogodan i video rekorder koji radi po američkom NTSC standardu, jer snima 60 polja u sekundi pri 245 linija (60 x 245 x 3 takođe daje 44100).
Najčešće korištene stope uzorkovanja su 11,025; 22,05 i 44,1 kHz. Na frekvenciji od 11,025 kHz, ljudski govor se reprodukuje prilično dobro. Na frekvenciji od 22,05 kHz ne zvuči dobro samo ljudski govor, već i muzički fragmenti. A za vrlo dobru prezentaciju muzičkog zvuka, morate koristiti stopu uzorkovanja od najmanje 44,1 kHz.
Audio datoteke, poput grafičkih podataka, mogu se komprimirati. Ovo vam omogućava značajno smanjenje količine informacija koje se prenose. Za to se koriste kodeci (slika 7.10).Cijene usluga snimanja
Servis Način plaćanja Cijena
Snimanje glasa Po satu 750 rub / sat
Instrumenti za snimanje Po satu 750 rub / sat
Kreiranje delova bubnja Po satu 750 rub / sat
Miksanje i mastering Po satu 750 rub
RAP minus Popravljeno 3000 rbl
RAP minus "Premium" (sa dodatnim efektima) Popravljeno 4000 rbl
Pjesma sa minusom "Light" (1 sat snimanja + obrada bez podešavanja) Popravljeno 2500 rbl
Pjesma sa minusom "Premium" (1 sat snimanja + obrada i duboko podešavanje) Popravljeno 5000 rub
Kreiranje aranžmana Popravljeno od 15.000 rub
Kreiranje prateće numere Popravljeno Od 15.000 rub.
Iznajmite studio bez ton majstora Po satu 700 rub / sat
Grupa "THE Y" - pjesma "RUN FOR LIFE"
Grupa "Burning" - Pesma "Sochi"
Pesma "Više od ljubavi" pod minusom + miks
Pjesma "Crying" pod minusom + miks
Pjesma "Daj mi" pod minusom + miks
Pjesma "Propaganda istine" pod minusom + miksŠta je zvuk
Prepoznatljive karakteristike analognog snimanja
Digitalno naspram analognog snimanja
