Snimanje i reprodukcija zvukova u Windows-u. Tehnike snimanja audio i video informacija

frekvencije zvuka?

3. Kako se formira tembar zvuka?

Koja je razlika između quad i mono zvuka?

Koje su sličnosti i razlike između stereo i pseudo kvadra?

1.2. Metode snimanja i reprodukcije zvuka

Snimanje zvuka se zasniva na promeni fizičkog stanja ili oblika različitih delova medija za snimanje. Sljedeće elektro-akustičke metode snimanja i reprodukcije zvuka našle su primjenu u audio inženjerstvu: mehanički, magnetski, optički, magneto-optički, korištenjem elektronskih memorijskih komponenti, kao što su fleš kartice.

1.2.1. Mehanički način snimanja i reprodukcije zvuka

Istorijski gledano, prvi fonogram je napravljen mehanički. U avgustu 1877. patentiran je prvi fonograf koji je kreirao američki pronalazač Thomas Alva Edison.

Glavni elementi fonografa su zvono koje služi za primanje zvučnih talasa i membrana koja je čvrsto povezana sa iglom. Zvučni talasi su iglom ljuljali membranu koja je uvlačila žljeb na disku od mekog materijala (vosak, lim). Vijuga žlijeba odgovara amplitudi i frekvenciji zvučnih valova. Kada je snimljeni groove ponovo odsviran, igla je, klizeći po svojim zavojima, uzbudila membranu, uzrokujući vibracije zraka, odnosno zvuk.

Snimanje ima brojne nedostatke: glomaznost, potrebu za napajanjem iz mreže, loš kvalitet zvuka i nemogućnost ponovnog snimanja kod kuće. Trenutno je gramofonsko snimanje gotovo u potpunosti zamijenjeno progresivnijim, magnetskim načinom snimanja.

1.2.2. Magnetni način snimanja i reprodukcije zvuka

Prvi magnetofon, koji je 1889. predložio Voldemar Paulsen, ličio je na Edisonov fonograf, samo što je umjesto limene folije koristio čeličnu žicu. Uz pomoć mikrofona, zvučne vibracije su se pretvarale u vibracije električne struje i dovodile do elektromagneta, koji se kretao duž čelične žice i magnetizirao je u skladu sa zvučnim vibracijama.

Kada se puštao fonogram, magnetizirana žica inducirala je elektromotornu silu u zavojnici elektromagneta, a struja koja je nastala u njoj se dovodila u telefon, koji je reproducirao prethodno snimljeni zvuk.

U modernim kasetofonima, umjesto čelične žice, kao nosač zvuka koristi se tanka lavsan traka obložena feromagnetnim prahom. Umjesto elektromagneta, koristi se efikasnija prstenasta magnetna glava. Električni signali koje uhvati glava pojačavaju se na potrebnu snagu.

Karakteristike metode magnetnog snimanja. Magnetna metoda snimanja i reprodukcije zvuka zasniva se na svojstvu nekih metala (gvožđe, nikl, kobalt, hrom) da se magnetiziraju u magnetnom polju i da dugo zadržavaju zaostalu magnetizaciju. Takvi materijali se nazivaju feromagneti.

Sposobnost feromagneta da se magnetiziraju posljedica je posebnosti strukture elektronskih ljuski njihovih atoma. Dakle, u atomu željeza na pretposljednjoj ljusci, jedan od šest elektrona ima pozitivan spin, a pet je negativan. Četiri elektrona s nekompenziranim spinovima određuju magnetska svojstva željeza.

Kada se feromagnet unese u magnetsko polje, spinovi svih elektrona zauzimaju uređeni položaj (u skladu sa smjerom linija magnetskog polja), dok se metal magnetizira.

Svi feromagneti se dijele na tvrdi magnet I meki magnet. Prvi imaju svojstvo zadržavanja magnetizacije dugo vremena nakon uklanjanja iz magnetnog polja, pa se koriste u proizvodnji nosača zvuka (magnetne trake). Potonji ne zadržavaju magnetizaciju nakon izlaganja vanjskom magnetskom polju (permalloy, ferit, itd.) - koriste se za izradu magnetnih glava.

Snimanje i reprodukcija zvučnih informacija magnetskom metodom uključuje sljedeće fizičke procese:

- pretvaranje zvučnih (mehaničkih) vibracija u električne vibracije zvučne frekvencije pomoću mikrofona;

- pretvaranje električnih oscilacija u naizmjenično magnetsko polje pomoću induktora smještenog u magnetskoj glavi;

– fiksacija magnetnog polja na nosač zvuka. Korištena kao medij za snimanje, tanka lavsan traka sa feromagnetnim premazom nanesenom na nju kreće se konstantnom brzinom ispred polova magnetne glave i hvata oscilacije magnetnog polja glava;

- reprodukcija snimka pretvaranjem magnetnog polja trake u električne, a zatim u zvučne vibracije. Za reprodukciju snimljenih informacija, traka se provlači ispred magnetne glave koja se reprodukuje istom brzinom kao i tokom snimanja. Magnetizirani dijelovi trake, prolazeći pored glave, indukuju promjenjivi električni napon u njenom namotu, što odgovara oscilacijama snimljenog signala. Oporavljeni signal se pojačava i šalje na zvučnik.

Magnetna metoda snimanja i reprodukcije zvuka ima niz prednosti u odnosu na mehaničku metodu snimanja:

– visokokvalitetno magnetno snimanje zvuka može se izvesti izvan studija uz pomoć jednostavne opreme;

– trenutna spremnost snimka za reprodukciju; mogućnost višestrukog kopiranja (množenja) zapisa;

- mogućnost skoro trenutnog uklanjanja nepotrebnih zapisa magnetnim brisanjem i ponovne upotrebe trake;

– mogućnost montaže zvuka pomoću drugog kasetofona ili dvokasetnog deka;

- dobijanje raznih zvučnih efekata, preklapanje jednog snimka na drugi itd.

Vrste magnetofona. Navedene karakteristike magnetne metode snimanja i reprodukcije zvuka tipične su za analogne magnetofone. Nedostatak analognih kasetofona je oštar gubitak kvaliteta zvuka tokom ponovnog snimanja, emitovanja i skladištenja.

Digitalni kasetofoni ili DAT-rekorderi (digitalna audio traka) nemaju ovaj nedostatak. Oni su u stanju da obezbede potreban kvalitet snimanja i reprodukcije zvuka i imaju visoke servisne mogućnosti.

Za digitalno snimanje, zvučne vibracije se prvo pretvaraju mikrofonom u analogne vibracije električne struje. Zatim se mjeri amplituda napona analognog signala u vrlo kratkim intervalima, na primjer 44100 puta u sekundi. Ovaj korak se naziva diskretizacija. Dobijene vrijednosti amplitude zaokružuju se navedenim korakom na najbliži cijeli broj. Ovaj korak se naziva kvantizacija. Svi nivoi kvantizacije su kodirani (u binarnim terminima) kao 1 i 0. Rezultirajući impulsi se snimaju kao magnetni impulsi na traci ili mikro-udubljenja na laserskim diskovima.

Proces pretvaranja audio signala iz analognog u digitalni oblik provodi se pomoću posebnog mikrokola nazvanog amplitude-to-digital converter (ADC). Obrnutu funkciju - pretvaranje digitalnih kodova u njihove ekvivalentne analogne vrijednosti - izvode digitalno-analogni pretvarači (DAC).

Digitalno snimanje karakteriše visoka preciznost i pouzdanost, budući da je oprema za reprodukciju potrebna samo da prepozna prisustvo ili odsustvo magnetnog impulsa. Stoga se digitalni signali mogu više puta snimati, pojačavati i emitovati bez straha od pogoršanja njihovog kvaliteta.

Nedostatak digitalnog snimanja je što se ne može reprodukovati direktno na zvučniku. Da biste to učinili, prvo se mora vratiti nazad u analogni oblik pomoću DAC-a.

Magnetni medij za snimanje može biti ne samo traka, već i diskovi sa feromagnetnim premazom. Snimanje informacija na magnetni diskovi postao široko rasprostranjen u kompjuterskoj tehnologiji. Diskovi mogu biti fleksibilni - na bazi lavsan filma i kruti - na čvrstim medijima (aluminij, keramika, staklo). Čvrsti diskovi u svakodnevnom životu se često nazivaju tvrdi diskovi.

Nedavni napredak u oblasti hard diskova računara je ogroman. Dovoljno je reći da moderni tvrdi diskovi težine manje od 100 g, napajani minijaturnim baterijama napona od 3 V, imaju kapacitet memorije od 10 GB ili više. Ova okolnost nije mogla proći nezapaženo od strane dizajnera muzičkih plejera-rekordera.

Sadržaj članka

REPRODUKCIJA I SNIMANJE ZVUKA, reprodukovanje prirodnih zvukova elektromehaničkim sredstvima i njihovo očuvanje u obliku koji im omogućava da se restauriraju uz maksimalnu vjernost originalu. Za više informacija o fizičkim principima na kojima se temelji akustika o kojoj se govori u nastavku, pogledajte članak ZVUK I AKUSTIKA. EAR; HEARING; MUZIČKI INSTRUMENTI; MUZIČKE PREVARE.

REPRODUKCIJA ZVUKA

Snimanje i reprodukcija zvuka je oblast u kojoj se nauka susreće sa umetnošću (tonski inženjer). Ovdje postoje dva bitna aspekta: vjernost reprodukcije (kao odsustvo neželjenih izobličenja) i prostorno-vremenska organizacija zvukova, budući da zadatak reprodukcije zvuka elektromehaničkim sredstvima nije samo rekreirati zvuk što je moguće bliži tom. percipira u studiju ili koncertnoj dvorani, ali i da je transformiše, uzimajući u obzir akustičnu sredinu u kojoj će se čuti.

U grafičkom prikazu, zvučne vibracije čistih tonova, poput onih koje stvaraju viljuška za podešavanje, imaju najjednostavniji oblik. Oni odgovaraju sinusoidnim krivuljama. Ali većina stvarnih zvukova ima nepravilan oblik, koji jedinstveno karakterizira zvuk, baš kao i otisci prstiju osobe. Svaki zvuk se može razložiti na čiste tonove različitih frekvencija (slika 1). Ovi tonovi se sastoje od osnovnih i prizvuka (harmonika). Osnovni ton (sa najnižom frekvencijom) određuje visinu tona. Po prizvucima razlikujemo muzičke instrumente, čak i kada se na njima uzima ista nota. Prizvuci su posebno važni jer stvaraju tembar instrumenta i određuju karakter njegovog zvuka.

Opseg osnovnih tonova većine izvora zvuka je prilično uzak, što olakšava razumijevanje govora i hvatanje melodije, čak i ako oprema za reprodukciju ima ograničen frekvencijski opseg. Potpunost zvuka je osigurana samo ako su prisutni svi prizvuci, a za njihovu reprodukciju potrebno je da se ne naruši odnos između nivoa osnovnog tona i prizvuka, tj. frekvencijski odziv sistema za reprodukciju mora biti linearan u cijelom opsegu zvučnih frekvencija. Upravo tu karakteristiku (uz odsustvo distorzije) misle kada govore o visokoj vjernosti reprodukcije zvuka (sistemi hi-fi).

Volume.

Percepcija glasnoće zvuka ne zavisi samo od njegovog intenziteta, već i od mnogih drugih faktora, uključujući subjektivne koji se ne mogu kvantificirati. Od velikog značaja je okruženje koje okružuje slušaoca, nivo spoljne buke, visina i harmonska struktura zvuka, glasnoća prethodnog zvuka, efekat „maskiranja“ (pod utiskom prethodnog zvuka, uho postaje manje osjetljiv na druge zvukove slične frekvencije) pa čak i estetski odnos slušaoca prema muzičkom materijalu. Neželjeni zvuci (šumovi) mogu biti glasniji od željenih zvukova istog intenziteta. Čak i percepcija visine tona može zavisiti od intenziteta zvuka.

Percepcija razlika u visini muzičkih tonova nije određena apsolutnom vrijednošću frekvencijskih intervala, već njihovim omjerom. Na primjer, omjer dvije frekvencije koje se razlikuju za oktavu u bilo kojem dijelu ljestvice je 2:1. Slično, naša procjena promjena u glasnoći određena je omjerom (a ne razlikom) intenziteta, pa se promjene u glasnoći percipiraju kao iste ako su promjene u logaritmu intenziteta zvuka iste.

Stoga se nivo jačine zvuka mjeri na logaritamskoj skali (u praksi, u decibelima). Ljudske uši su sposobne da percipiraju zvuk u kolosalnom opsegu snage od praga sluha (0 dB) do praga bola (120 dB), što odgovara omjeru intenziteta od 10 12 . Moderna oprema je sposobna da reprodukuje varijacije jačine od 90 dB. Ali praktički nije potrebno reproducirati cijeli raspon čujnosti. Većina sluša muziku otprilike na nivou tihog govora i malo je vjerovatno da bi se iko osjećao ugodno kod kuće uz normalnu jačinu zvuka orkestra ili rok benda.

Zbog toga je potrebno podesiti opseg jačine zvuka, posebno kada puštate klasičnu muziku. To se može postići postupnim smanjenjem jačine zvuka prije krešenda (prema partituru) uz održavanje željenog dinamičkog raspona. Za druge muzičke materijale, kao što su rok i pop muzika, kompresori se široko koriste za automatsko sužavanje dinamičkog opsega pojačanih signala. Ali u diskotekama nivo zvuka često prelazi 120 dB, što može uzrokovati oštećenje sluha i dovesti do potpune gluvoće. U tom smislu, grupa visokog rizika su pop muzičari i inženjeri zvuka. Slušalice su posebno opasne, jer koncentrišu zvuk.

Većina slušalaca emitovanih programa preferira da se svi programi čuju na približno istom nivou jačine zvuka i da ne moraju sami da podešavaju jačinu zvuka. Ali glasnoća je subjektivna. Za neke, glasna muzika može biti neugodnija od govora, iako je nerazumljiv govor ponekad dosadniji od muzike iste jačine.

Balansiranje zvuka.

Dobra reprodukcija zvuka zasniva se na balansu različitih izvora zvuka. Jednostavno rečeno, u slučaju jednog izvora zvuka, suština dobre reprodukcije zvuka je balansiranje direktnog zvuka koji dolazi do mikrofona sa uticajem okolne akustike i postizanje prave ravnoteže između transparentnosti i punoće zvuka, omogućavajući pravi naglasak na onim mjestima gdje je to potrebno.

Tehnologija mikrofona.

Prvi zadatak tonskog inženjera je da odabere pravi studijski prostor. Ako je potrebno koristiti neprikladnu prostoriju, onda bi ona trebala biti najmanje 1,5 puta veća od prostora koji je dodijeljen izvođačima. Sljedeći korak je razvoj opšteg rasporeda mikrofona. Prilikom puštanja muzičkih programa to se mora uraditi uz konsultacije sa dirigentom i izvođačima. Mikrofona treba držati što je moguće manje, jer preklapanje njihovih zvučnih polja može smanjiti transparentnost zvuka. Istina, u mnogim slučajevima se željeni efekat postiže samo korištenjem velikog broja mikrofona.

Kombinacije muzičkih instrumenata rijetko su toliko izbalansirane da zadovolje zahtjeve slušanja kod kuće. Akustika životnog prostora može biti daleko od idealne. Stoga je potrebno upoznati vođu benda sa zahtjevima za balansiranje prilikom sviranja mikrofona.

Organizacija reprodukovanih zvukova određena je tipom mikrofona, njegovom blizinom izvoru i obradom njegovog izlaznog signala. Pitanje blizine mikrofona izvoru zvuka mora se odlučiti, uzimajući u obzir odnos između direktnih i bočnih zvukova (uključujući odjek) drugih, snažnijih instrumenata i kvaliteta zvuka. Većina instrumenata proizvodi različite zvukove na različitim udaljenostima i u različitim smjerovima. Da bi se dobio oštar "napad" koji se traži od pop muzike i da bi se osigurala dobra diskriminacija instrumenata, potrebno je pribjeći višemikrofonskom kolu. U isto vrijeme, visoki zahtjevi se postavljaju pred inženjera zvuka; mora imati muzičku obuku ili barem biti u stanju da čita partituru.

binauralni sluh.

Čovjeku je lako odrediti smjer prema izvoru zvuka, jer zvuk obično dopire do jednog uha prije drugog. Mozak hvata ovu malu razliku u vremenu i malu razliku u intenzitetu zvuka i određuje smjer prema izvoru zvuka od njih.

Također možemo utvrditi da je zvuk dolazio s prednje, stražnje, gornje ili donje strane. To je zbog činjenice da naše uši različito prenose frekventni sastav zvukova koji dolaze iz različitih smjerova (a i zato što slušatelj rijetko drži glavu potpuno mirno i uspravno). Ovo takođe objašnjava činjenicu da ljudi sa gluvoćom na jedno uvo i dalje zadržavaju određenu sposobnost da procene pravac izvora zvuka.

Binauralni sluh se kod ljudi razvio kao odbrambeni mehanizam, ali ova sposobnost razdvajanja zvukova je važan uslov za razumijevanje muzike. Ako se ova sposobnost koristi u snimanju zvuka, tada se povećava utisak vjernosti i čistoće u reprodukciji.

Stereo zvuk.

Dvokanalni stereofonski sistem, dizajniran za slušanje preko zvučnika zvuka, stvara odvojene tokove zvuka za binauralni sluh, koji nose informacije o smjeru širenja primarnog zvuka.

U svom najjednostavnijem obliku, stereo sistem se sastoji od dva mikrofona postavljena jedan pored drugog i usmerena pod uglom od 45° prema izvoru zvuka. Mikrofonski signali se prenose na dva zvučnika udaljena otprilike 2 m i podjednako udaljena od slušaoca. Takav sistem stvara "zvučnu pozornicu" između zvučnika, na kojoj su lokalizovani izvori zvuka koji se nalaze ispred mikrofona. Mogućnost lokalizacije izvora zvuka ispred mikrofona, njihovog odvajanja i odvajanja od reverba uvelike povećava prirodnost i čistoću reprodukcije.

Ovaj pristup daje zadovoljavajuće rezultate samo kada je izvor zvuka iznutra dobro izbalansiran i akustički uslovi su povoljni. U praksi je obično potrebno koristiti više od dva mikrofona i miksati (kombinovati) njihove signale kako bi se poboljšao muzički balans, povećala akustična separacija i dala zvuku potrebnu količinu napada.

Tipičan set opreme za klasični orkestar sastoji se od stereo para mikrofona (za stvaranje ukupne zvučne slike orkestra) i nekoliko lokalnih mikrofona, postavljenih bliže pojedinim grupama instrumenata. Izlazni signali lokalnih mikrofona pažljivo se miješaju sa signalom stereo para tako da se obezbjeđuje potrebna akcentuacija svake grupe instrumenata bez narušavanja ukupnog balansa. Osim toga, njihovi izlazi se pomeraju na prividnu poziciju koja bi, korištenjem glavnog para mikrofona, odgovarala njihovoj stvarnoj lokaciji na pozornici. (Pomeranje je promena ugaonog smera prema izvoru zvuka. Kombinovano je sa kontrolom nivoa preko potenciometra.)

Višemikrofonska kola se još više koriste u slučaju lagane, a još više pop muzike, gdje se uobičajeni mikrofonski sistemi obično izostaju. Zaista, nema smisla juriti za nijansama ako se rezultat može postići korištenjem prijenosne opreme sa zvučnicima udaljenim samo jedan korak. Osim toga, snimanje pop muzike obično nije u naturi. Svaku grupu instrumenata, pa čak i svakog muzičara, opslužuje poseban mikrofon. Svi instrumenti rok ansambla su elektronski. Zvuk različitih instrumenata, uključujući sintisajzere za klavijature, može se snimiti ili pomoću mikrofona postavljenih ispred odgovarajućih zvučnika, ili direktnim unosom signala primarnih mikrofona na studijsku mikseru. Ovi signali mogu biti ili direktno miksani ili prethodno snimljeni na odvojenim stazama višetračnog rekordera. Dodaje se vještački reverb, vrši se ekvilizacija frekvencije itd. Rezultat je mala sličnost sa zvukom koji se percipira u studiju, čak i ako je sve snimljeno u isto vrijeme.

Izlazni signal se pomera i podešava (potenciometrom) kako bi se stvorio određeni utisak o položaju izvora zvuka, koji možda uopšte ne odgovara stvarnom položaju muzičara u studiju. Ali ono što je zanimljivo je da čak i ako stereo zvuk ne odgovara stvarnoj situaciji, proizvodi efekat daleko bolji od mono zvuka.

Kvadrafonija.

Poboljšana aproksimacija stvarnosti može se postići metodom kvadrafonije, u kojoj su četiri kanala povezana na četiri zvučnika postavljena u paru ispred slušatelja i iza njih. U najjednostavnijoj verziji, kvadrafonski sistem se može posmatrati kao dva stereofonska sistema povezana jedan prema drugom. Sofisticirani matrični sistemi mogu reproducirati četiri kanala iz jedne audio trake uz održavanje kompatibilnosti sa stereo reprodukcijom.

Zvučno okruženje.

U televiziji je važan takozvani sistem surround zvuka. Stereo sirena sa lijevom ( ALI) i desno ( IN) kanala je matriksiran njihovim sumiranjem (u fazi), što daje signal M(mono signal), i oduzimanje (sabiranje u antifazi), što daje signal S(stereo signal). Signal ALI+ IN odgovara sredini izvora zvuka i kompatibilan je sa monofonskim sistemima reprodukcije, a signal ALI– B nosi informacije o smjeru. Sistem zvučnog okruženja takođe generiše komponentu razlike M – S, koji sadrži zvuk "van bine" kao i reverb, a prenosi se na zvučnike postavljene iza slušaoca. Surround zvučni sistem je jednostavniji od quad sistema, ali vam omogućava da dobijete efekat uronjenja u zvučno okruženje koristeći konvencionalni stereo signal.

Stereo zvuk za televiziju.

Stereofonsko snimanje zvuka koristi se u video kasetama i u televizijskom emitiranju (posebno satelitskom) za televizore opremljene posebnim dekoderom.

Može se činiti da stereo zvuk nije baš prikladan za televiziju, jer, kao što je gore navedeno, efektivna stereofonija zahtijeva dva zvučnika razmaknuta otprilike 2 m. Osim toga, zbog male veličine ekrana, pogled posmatrača je usmjeren uglavnom na njegov centar, tako da je potrebna ilustracija udaljenosti po dubini, a ne po širini.

Međutim, kada gledamo televiziju, znamo da vidimo samo mali segment izvora zvuka. Baš kao iu stvarnom životu, kada gledamo u određenom smjeru ne možemo isključiti zvukove iz našeg okruženja, nije neprirodno da zvučni pejzaž nadiđe televizijski ekran.

Korekcija zvuka.

Paradoksalno, oprema visoke vjernosti obično uključuje uređaje za izobličenje zvuka. Zovu se ekvilajzeri i dizajnirani su da izjednače (eliminacijom nedostataka) frekvencijski odziv signala. Korekcija frekvencijskog odziva se također provodi kako bi se u njega unijela izobličenja, čime se osigurava željena prostorno-vremenska organizacija zvukova. Primjer je tzv. "filter prisutnosti", koji mijenja prividnu udaljenost do izvora zvuka. Naš sluh povezuje osećaj blizine (prisustva) sa prevlašću frekvencija u opsegu od 3 do 5 kHz, što odgovara zvucima šištanja (sibilantima). U muzici, pojačavanje odziva sa 3 na 5 kHz može stvoriti napadački efekat, iako po cijenu grubljeg zvuka.

Druga vrsta ekvilajzera frekvencije koja vam omogućava da stvorite efekat prisutnosti je parametarski ekvilajzer. Takav uređaj vam omogućava da unesete porast ili pad frekvencijskog odziva, podesiv unutar 14 dB. U ovom slučaju, frekvencija i propusni opseg se mogu mijenjati unutar cijelog spektra audio frekvencija. Ova vrsta kontrole frekvencijskog odziva može se izvesti vrlo precizno i ​​koristi se, na primjer, za korekciju akustične rezonancije u studiju ili sali, ili za suzbijanje tutnjave ili šištanja.

Još složeniji tip korekcije frekvencijskog odziva izvodi se grafičkim ekvilajzerom. Ovom metodom se cijeli zvučni spektar dijeli na uske pojaseve sa središnjim frekvencijama razdvojenim u intervalima od oktave ili trećine oktave. Svaki opseg ima svoj klizač za podešavanje, koji daje povećanje ili smanjenje do oko 14 dB. Naziv "grafika" je zbog činjenice da prilikom izvođenja korekcije položaj klizača za podešavanje na daljinskom upravljaču približno odgovara obliku frekvencijskog odziva. Grafički ekvilajzeri su posebno pogodni za kompenzaciju akustične boje od rezonancija u studiju ili prostoriji za slušanje. Zvučnici koji daju ravan frekvencijski odziv u bezehogenoj komori mogu zvučati veoma drugačije u drugim uslovima. Grafički ekvilajzeri mogu poboljšati zvuk u takvim slučajevima.

Nivo zvuka.

Gotovo svaka vrsta audio materijala - bilo da je snimljena, pojačana ili emitirana na radiju ili televiziji - zahtijeva kontrolu jačine zvuka. Ovo je neophodno da se 1) ne pređe dinamički opseg sistema; 2) istaći i izbalansirati iz estetskih razloga različite zvukove datog izvora zvuka; 3) podesite opseg zapremine glavnog materijala; 4) koordinirati nivoe zapremine materijala snimljenog u različito vrijeme.

Podešavanje jačine zvuka se najbolje vrši slušanjem materijala preko dobrog zvučnika i uzimanjem u obzir očitavanja merača nivoa. Sama očitavanja nivoa nivoa pri montaži fonograma nisu dovoljna zbog subjektivne prirode percepcije zvuka. Takav mjerač je potreban za kalibraciju sluha.

Miješanje mikrofonskih signala.

Prilikom montaže fonograma obično se miješaju izlazni signali mikrofona i drugih pretvarača zvuka, čiji broj tokom snimanja može dostići 40. Miksanje se vrši na dva glavna načina. Za miksovanje u realnom vremenu, možete grupisati mikrofone, kao što su vokalne grupe, radi lakšeg korišćenja i prilagođavati njihove nivoe zvuka pomoću grupnog miksera. U drugoj izvedbi, signali pojedinačnih mikrofona se usmjeravaju na ulaze višekanalnog kasetofona za naknadno miješanje u jedan stereo signal.

Druga metoda vam omogućava da preciznije odaberete tačke miksanja, radeći ne u prisustvu muzičara, a na kasetofonima sa više staza možete reproducirati neke pjesme dok istovremeno snimate na drugim. Stoga se mogu izvršiti promjene na potrebnim mjestima fonograma bez ponovnog pisanja cijelog programa. Sve ovo se može uraditi bez kopiranja originalnog snimka, tako da ostane referenca do konačnog miksanja.

Automatsko miksanje zvuka.

Kako bi se osigurala visoka vjernost u završnoj operaciji prijelaza sa više pjesama snimka na jednu, neke zvučne konzole opremljene su automatskim mikserima. U takvim sistemima, podaci svih elektronskih kontrola nivoa unose se u računar pri prvom pokušaju mešanja. Snimak se zatim reproducira sa automatskim izvršavanjem ovih funkcija miksanja. Tokom reprodukcije mogu se izvršiti potrebna podešavanja i korigovati parametri računarskog programa. Ovaj proces se ponavlja dok se ne postigne željeni rezultat. Nakon toga, izlazni signal se reducira na programski stereo zvučni zapis.

Automatska kontrola.

Automatsko miksanje ne treba brkati sa automatskom kontrolom, koja se radi pomoću limitera i kompresora kako bi se audio signal održao unutar potrebnih granica. Limiter je uređaj koji dozvoljava programu da prođe nepromijenjen dok se ne dostigne određeni prag. Kada ulazni signal pređe ovaj prag, sistemsko pojačanje se smanjuje i signal se više ne pojačava. Limiteri se obično koriste u predajnicima za zaštitu elektronskih kola od preopterećenja, i u FM predajnicima za sprečavanje prekomernog odstupanja frekvencije od preklapanja susednih kanala.

Kompresori, tj. Kontrole koje automatski smanjuju dinamički opseg pojačanih signala djeluju slično kao i limiteri, smanjujući pojačanje sistema, ali to čine manje naglo. Pojednostavljeni kompresori se nalaze u mnogim kasetofonima. Kompresori koji se koriste u profesionalnom snimanju opremljeni su kontrolama za optimizaciju njihovih performansi. Ali nikakva automatska regulacija ne može zamijeniti suptilnosti i oštrinu percepcije svojstvene čovjeku.

Dinamičko smanjenje buke.

Šum je uvijek problem kod analognih snimaka, uglavnom u obliku šištanja. Da biste potisnuli sistemsku buku, uvijek snimajte program na dovoljno visokom nivou jačine zvuka. Za to se koristi metoda kompandiranja, tj. sužavanje dinamičkog opsega programa tokom snimanja i proširenje tokom reprodukcije. Ovo vam omogućava da povećate prosečan nivo tokom snimanja, a tokom reprodukcije da smanjite nivo relativno tihih pasaža (a sa njima i šuma). Postoje dvije vrste poteškoća u dizajniranju efikasnog kompandiranja. Jedna od njih je teškoća usklađivanja kompresora i ekspandera u cijelom rasponu frekvencija i volumena. Drugi je da sprečite da nivo buke raste i pada zajedno sa nivoom signala, jer to čini buku uočljivijom. Dolby sistemi za smanjenje šuma prilično genijalno rješavaju ove probleme na nekoliko različitih načina. Oni uzimaju u obzir efekat „maskiranja“: osetljivost sluha na jednoj ili drugoj frekvenciji značajno se smanjuje tokom i neposredno nakon glasnijih zvukova na bliskim frekvencijama (slika 2).

Dolby A.

Dolby metoda ALI' je posredna obrada koja se izvodi na ulazu i izlazu opreme za snimanje, što rezultira normalnom (ravnom) izlaznom karakteristikom. Dolby metoda ALI» koristi se uglavnom u profesionalnom snimanju, posebno na kasetofonima sa više traka, kod kojih se nivo šuma povećava sa brojem korišćenih traka.

Problem usklađivanja kompresora i ekspandera rješava se stvaranjem dva paralelna puta - jedan kroz linearni pojačivač, a drugi kroz diferencijalno kolo čiji se izlazni signal dodaje "direktnom" signalu tokom snimanja i oduzima tokom reprodukcije, zbog čega je djelovanje kompresora i ekspandera međusobno komplementarno. Diferencijalno kolo dijeli frekventni spektar u četiri pojasa i obrađuje svaki pojas posebno, tako da se potiskivanje javlja samo tamo gdje je potrebno, tj. u opsegu u kojem programski signal nije dovoljno glasan da prikrije šum. Tako, na primjer, muzika ima tendenciju da bude koncentrisana u opsegu niže i srednje frekvencije, dok je šištanje trake na visokim frekvencijama i previše je udaljeno po frekvenciji da bi efekat maskiranja bio značajan.

Dolby V.

Dolby metoda IN» koristi se uglavnom u kućnoj opremi, posebno u kasetofonima. Za razliku od Dolbyja ALI“, zapisi po metodi IN izvode se s Dolby karakteristikom dizajniranom za reprodukciju na opremi s dodatnom karakteristikom. Kao i kod Dolby metode ALI“, postoji direktna putanja za program i bočni lanac. Kompresor sa preaktivnim visokopropusnim filterom za frekvencije od 500 Hz i više ulazi u stranu.

U režimu snimanja, kompresor pojačava signale ispod praga, i oni se dodaju signalu bočne grane. Aktivni filter stvara pojačanje u svom propusnom opsegu koje raste do 10 dB na frekvenciji od 10 kHz. Tako se visokofrekventni signali niskog nivoa snimaju do 10 dB iznad originalnog nivoa. Supresor prenapona sprječava da tranzijenti utječu na vremensku konstantu kompresora.

Dolby dekoder IN» je sličan enkoderu koji se koristi za snimanje, ali se u njemu izlazni signal bočne grane kompresora sabira sa signalom glavnog kola u antifazi, tj. oduzeti od toga. Tokom reprodukcije, smanjeni su visokofrekventni signali niskog nivoa, kao i šištanje trake i sistemski šum koji se dodaje tokom snimanja, što rezultira povećanjem odnosa signal-šum do 10 dB.

Važna razlika između Dolby-ja i jednostavnog sistema pre-emphasisa (visokofrekventnog poboljšanja) u snimanju i korekcije pre-emphasis-a u reprodukciji je u tome što Dolby IN” utiče samo na audio signale niskog nivoa. Dolby kodirani materijal IN” se može reproducirati na opremi za smanjenje šuma koja nije Dolby snižavanjem odziva visoke frekvencije kako bi se kompenzirao Dolby odgovor, ali to rezultira gubitkom visokih frekvencija u glasnijim pasažima.

Dolby S.

Dolby metoda OD” je dalje poboljšanje Dolby metode IN“, što omogućava smanjenje buke do 20 dB. Koristi dva kompresora u seriji za snimanje i dva komplementarna ekspandera za reprodukciju. Prva faza radi na nivoima signala koji su uporedivi sa onima u Dolbyju IN“, a drugi je osjetljiv na signale koji su 20 dB niži. Dolby sistem OD” počinje na oko 100 Hz i obezbjeđuje smanjenje šuma od 15 dB na frekvencijama od oko 400 Hz, čime se smanjuje efekat modulacije srednjeg opsega visokofrekventnim signalima.

DBX sistem.

DBX sistem za smanjenje šuma je sistem komplementarne obrade na ulazu i izlazu kasetofona. Koristi omjer kompresije 2:1 za kodiranje i dekodiranje. Usklađivanje kompresora i ekspandera je pojednostavljeno zbog jednog omjera kompresije i zbog činjenice da se procjena nivoa zasniva na ukupnoj snazi ​​signala. DBX sistem koristi prednost činjenice da je većina snage programa obično koncentrisana na srednjim i niskim frekvencijama, sa više snage na visokim frekvencijama samo pri visokim ukupnim nivoima jačine zvuka. Signal koji se dovodi u kompresor je jako unaprijed izobličen (sa progresivno višim nivoima) kako bi se povećala ukupna snaga snimanja. Tokom reprodukcije, prenaglasak se eliminiše spuštanjem nivoa na visokim frekvencijama, a sa njim i nivoa šuma. Kako bi se izbjeglo preopterećenje zvučnog zapisa snažnim unaprijed izobličenim visokofrekventnim signalima, takva pred-izobličenja se unose u signal bočnog lanca kompresora, zbog čega se, na visokim razinama, snimljeni nivo visokofrekventnih signala smanjuje s povećanjem frekvencija, a raste sa smanjenjem. DBX sistem može poboljšati odnos signal-šum na visokim frekvencijama za 30 dB.

SNIMANJE ZVUKA

U idealnom slučaju, proces audio snimanja od ulaza diktafona do izlaza uređaja za reprodukciju treba da bude „transparentan“, tj. ništa se ne smije promijeniti osim vremena reprodukcije. Dugi niz godina ovaj cilj se činio nedostižnim. Sistemi za snimanje zvuka bili su ograničeni u dometu i neizbježno su unosili određena izobličenja. Ali istraživanja su dovela do ogromnih poboljšanja, i konačno, s pojavom digitalnog snimanja zvuka, postignut je gotovo savršen rezultat.

Digitalno snimanje zvuka.

U digitalnom audio snimanju, analogni audio signal se pretvara u kod nizova impulsa koji odgovaraju binarnim brojevima (0 i 1) i karakterišu amplitudu talasa u svakom trenutku. Digitalni audio sistemi imaju ogromne prednosti u odnosu na analogne sisteme u smislu dinamičkog opsega, robusnosti (pouzdanosti informacija) i zadržavanja kvaliteta prilikom snimanja i kopiranja, prenosa na daljinu i multipleksiranja, itd.

Analogno digitalno pretvaranje.

Proces pretvaranja iz analognog u digitalni oblik sastoji se od nekoliko koraka.

Uzorkovanje.

Periodično, s fiksnom stopom ponavljanja, vrše se diskretna očitavanja trenutnih vrijednosti valnog procesa. Što je veća stopa uzorkovanja, to bolje. Prema Nyquistovoj teoremi, frekvencija uzorkovanja mora biti najmanje dvostruko veća od najveće frekvencije u spektru obrađenog signala. Da bi se izbjeglo izobličenje uzorkovanja, na ulaz pretvarača treba instalirati vrlo strm niskopropusni filter sa graničnom frekvencijom od polovine frekvencije uzorkovanja. Nažalost, ne postoje savršeni niskopropusni filteri, a filter sa vrlo strmim odzivom će unijeti izobličenje koje može negirati prednosti digitalne tehnologije. Uzorkovanje se obično radi na 44,1 kHz, što omogućava primenu praktičnog filtera za snižavanje. 44,1 kHz je odabran jer je bio horizontalno kompatibilan sa televizijom, a svi rani digitalni snimci su napravljeni na videorekorderima.

Istih 44,1 kHz je standardna stopa uzorkovanja za CD plejere i većinu potrošačke opreme, sa izuzetkom digitalnih audio traka (DAT) snimača, koji koriste 48 kHz. Ova frekvencija je odabrana posebno kako bi se spriječilo ilegalno kopiranje CD-a na digitalnu magnetnu traku. Profesionalna oprema uglavnom koristi 48 kHz. Digitalni sistemi koji se koriste u svrhe emitovanja obično rade na 32 kHz; sa ovim izborom, upotrebljivi opseg frekvencija je ograničen na 15 kHz (zbog ograničenja uzorkovanja), ali se 15 kHz smatra dovoljnim za svrhe emitovanja.

Kvantizacija.

Sljedeći korak je pretvaranje diskretnih uzoraka u kod. Ova konverzija se vrši mjerenjem amplitude svakog uzorka i poređenjem sa skalom diskretnih nivoa koji se nazivaju nivoi kvantizacije, a svaki je predstavljen brojem. Amplituda uzorka i nivo kvantizacije rijetko se tačno podudaraju. Što je više nivoa kvantizacije, to je veća tačnost merenja. Razlike između amplituda uzorkovanja i kvantizacije pojavljuju se u reprodukovanom zvuku kao šum.

Kodiranje.

Nivoi kvantizacije se računaju kao jedinice i nule. 16-bitni binarni kod (isti kao što se koristi za CD-ove) daje 65536 nivoa kvantizacije, što omogućava odnos signala i šuma kvantizacije iznad 90 dB. Primljeni signal je vrlo robustan, jer oprema za reprodukciju treba da prepozna samo dva stanja signala, tj. utvrditi da li prelazi polovinu maksimalno moguće vrijednosti. Stoga se digitalni signali mogu više puta snimati i pojačavati bez straha od pogoršanja njihovog kvaliteta.

Digitalno-analogna konverzija.

Da biste digitalni signal pretvorili u audio, prvo ga morate pretvoriti u analogni oblik. Ova konverzija je inverzna analogno-digitalnoj konverziji. Digitalni kod se pretvara u niz nivoa (koji odgovara originalnim nivoima uzorkovanja), koji se pohranjuju i čitaju koristeći originalnu stopu uzorkovanja.

Resampling.

Analogni izlaz D/A pretvarača ne može se koristiti direktno. Prvo se mora proći kroz niskopropusni filter kako bi se spriječilo izobličenje zbog harmonika brzine uzorkovanja. Jedan od načina da se prevaziđe ova poteškoća je ponovno uzorkovanje: brzina uzorkovanja se povećava interpolacijom, što daje dodatne uzorke.

Ispravljanje greške.

Jedna od glavnih prednosti digitalnih sistema je mogućnost ispravljanja ili maskiranja grešaka i nesavršenosti uzrokovanih prljavštinom ili nedostatkom magnetnih čestica na snimku koje uzrokuju klikove i preskake na koje je ljudsko uho posebno osjetljivo. Da bi se ispravile greške, obezbeđen je paritet, za koji se svakom binarnom broju dodaje bit parnosti tako da je broj jedinica paran (ili neparan). Ako je došlo do inverzije zbog greške, tada broj jedinica neće biti paran (ili neparan). Parnost će to otkriti i ili će se prethodni uzorak ponoviti ili će biti vraćena vrijednost između prethodnog i sljedećeg uzorka. Ovaj postupak se naziva maskiranje greške.

Princip rada CD-a zahteva najveću preciznost u fokusiranju laserskog zraka i praćenju (track tracking). Obje funkcije se izvode optičkim putem. Servo za fokusiranje i praćenje moraju djelovati vrlo brzo kako bi kompenzirali izobličenje diska, ekscentricitet i druge fizičke nedostatke. Jedno od dizajnerskih rješenja koristi dvokoordinatni uređaj s dvije zavojnice postavljene pod pravim kutom u magnetskom polju. Oni omogućavaju da se sočivo pomera okomito za fokusiranje i horizontalno za praćenje.

Poseban sistem kodiranja pretvara 8-bitni audio signal u 14-bitni. Takva konverzija, smanjenjem potrebne propusnosti, olakšava operacije snimanja i reprodukcije, uz uvođenje dodatnih informacija potrebnih za sinhronizaciju. Ovdje se također vrši ispravljanje grešaka, čineći CD još manje osjetljivim na manje greške. Većina plejera obezbeđuje oversampling za poboljšanje digitalno-analogne konverzije.

Na početku muzičkog programa na CD se ispisuje poruka o sadržaju diska, tačkama početka pojedinih pasusa, kao i njihovom broju i trajanju zvuka svakog odlomka. Oznake za početak muzike postavljene su između pasusa, koje se mogu numerisati od 1 do 99. Vrijeme reprodukcije, izraženo u minutima, sekundama i 1/75 sekunde, je kodirano na disku i čita se unazad prije svakog odlomka. Imenovanje i automatski odabir trake se izvode pomoću dva podkoda navedena u poruci. Poruka se prikazuje kada se disk ubaci u plejer (slika 4).

CD je lako replicirati. Kada se napravi prvi originalni snimak, kopije se mogu otisnuti u velikom broju.

Godine 1997. pojavila se optička tehnologija za pohranjivanje informacija na višeslojne dvostrane digitalne svestrane DVD diskove i do kraja stoljeća postala široko rasprostranjena. To je u suštini veći (do 4 GB) i brži CD koji može sadržavati audio, video i kompjuterske podatke. DVD-ROM čita odgovarajuća disk jedinica spojena na računar.

Uređaji za digitalno magnetno snimanje zvuka.

Veliki napredak postignut je i na polju digitalnih magnetnih uređaja za snimanje. Frekvencijski opseg (propusni opseg) potreban za digitalno snimanje je mnogo veći nego za analogno snimanje. Za digitalno snimanje/reprodukciju potreban je propusni opseg od 1 do 2 MHz, što je mnogo šire nego kod konvencionalnih kasetofona.

Snimanje bez kasete.

Lako dostupni računari sa velikom količinom memorije i disk jedinicama koji omogućavaju digitalno uređivanje zvučnog zapisa omogućavaju snimanje zvuka bez upotrebe magnetne trake. Jedna od prednosti ove metode je lakoća sinhronizacije snimaka za pojedinačne numere u višetračnom snimku. Kompjuteri manipulišu zvukom na isti način na koji programi za obradu teksta manipulišu riječima, omogućavajući gotovo trenutno prisjećanje fragmenata u načinu nasumičnog pristupa. Takođe vam omogućavaju da podesite trajanje audio materijala u nekim slučajevima unutar 50% bez promene visine tona, ili, obrnuto, promenite visinu bez promene trajanja.

Synclavier sistem i diktafon direktno na disk mogu obavljati gotovo sve funkcije studija za snimanje sa više staza bez potrebe za kasetom. Ovaj tip računarskog sistema omogućava onlajn pristup memoriji. Čvrsti diskovi omogućavaju brz pristup bibliotekama za snimanje zvuka. Diskete visoke gustine koriste se za pohranjivanje pojedinačnih kolekcija uredničkog sadržaja, biblioteka zvučnih zapisa i materijala za ažuriranje softvera. Optički diskovi se koriste za masovno pohranjivanje zvučnih informativnih zapisa sa mogućnošću onlajn pristupa njima. Memorija slučajnog pristupa (RAM) se koristi za snimanje, uređivanje i reprodukciju kratkih instrumentalnih zvukova ili zvučnih efekata; ima dovoljno memorije za ove zadatke, a dodatni RAM sistem omogućava rad sa višetračnim fonogramima (do 200 numera). Sistemom Synclavier upravlja kompjuterski terminal sa tastaturom od 76 nota koja je osetljiva na brzinu i pritisak. U drugoj verziji kontrole koristi se miš, koji zajedno sa monitorom omogućava operateru da precizno odabere tačku fonograma za modifikaciju, uređivanje ili brisanje.

Elektronika može pretvoriti zvučne ili svjetlosne valove u električne vibracije. Ovo vam omogućava da ih zapišete. Zahvaljujući obrnutim transformacijama, moguće je reproducirati zvukove i slike pohranjene na ovaj način. Različite metode snimanja i reprodukcije su opisane u nastavku.

Do sada smo proučavali samo načine prenošenja zvukova i slika u trodimenzionalnom prostoru. Zahvaljujući radiju i televiziji, možemo čuti i vidjeti šta se dešava daleko od nas, uključujući druge gradove i države, na drugim kontinentima, pa čak i na nebeskim tijelima.

Ali zvukovi i slike mogu se prenositi i u četvrtoj dimenziji - u vremenu. Zanimljivo je primijetiti da je čovječanstvo mnogo prije pojave elektronike riješilo problem prenošenja slika na vrijeme, kada su nastale prve fotografije.

Tri vrste konverzije

Danas postoji nekoliko načina za snimanje i reprodukciju zvukova. Svaki od njih se zasniva na transformaciji električnih vibracija u vibracije različite vrste, koje se lako mogu pohraniti i ponovo transformisati u električne.

Koje su glavne vrste transformacija koje se koriste? Mehanički, optički i magnetni. Dobro ti je poznato, Neznaikin, kako se lako električne vibracije pretvaraju u mehaničke. Zvučnici su zasnovani na ovom principu.

Sada ćemo razmotriti tri vrste snimanja i reprodukcije zvuka.

Preci modernih gramofona

Mora se reći da je mehanička metoda prenošenja zvukova u vremenu nastala prije čitavog stoljeća, odnosno mnogo prije pojave elektronike. Edison je 1878. izumio fonograf. U ovoj preteči modernih električnih gramofona, snimanje je vršeno na cilindru obloženom tankim slojem lima. U ovom slučaju, cilindar se rotirao i polako kretao duž svoje ose.

Snimljene zvukove preuzimala je široka limena sirena, na čijem je vrhu bila opna; u središtu membrane je fiksiran rezač, koji se oslanja na cilindar. Zvučni valovi uzrokovali su vibriranje rezača i on je urezao žljeb promjenjive dubine u kalajisanom cilindru. Kombinirano kretanje (rotacija i kretanje duž ose) dalo je utoru oblik cilindrične spirale.

Za reprodukciju ovako snimljenog zvuka bilo je dovoljno vratiti rezač na početak utora i ponovo početi rotirati cilindar. Promjena reljefa žlijeba uzrokovala je mehaničke vibracije koje su stvarale zvučne valove. Trebam li reći da to nije bila reprodukcija zvuka visoke vjernosti...?

Kvalitet zvuka fonografa se poboljšao kada su cilindri zamijenjeni pločama, a posebno kada su pronalazači dobili sjajnu ideju da snimaju ne duboko, već poprečno, ostavljajući dubinu žljeba konstantnom.

Snimanje zvuka na ploču

Međutim, tek s pojavom elektronike gramofonska ploča je postala odličan medij za snimanje i reprodukciju. Možete pretpostaviti da se prilikom snimanja koristi mikrofon, čije se struje pojačavaju prije nego što se dovode u mehanički rezač. Uređaj za snimanje (rekorder) je napravljen po istom principu kao i zvučnik: sastoji se od trajnog magneta, između njegovih polova je postavljen elektromagnet čije jezgro može da osciluje oko svoje ose (Sl. 216). Kada pojačana struja mikrofona teče kroz elektromagnet, ona pokreće oscilatorno jezgro elektromagneta sa čeličnim rezačem pričvršćenim na dnu, čiji vrh seče žljeb na ploči koja se rotira ispod ovog mehaničkog uređaja za snimanje (Sl. 217) .

Diktafon je montiran na šraf koji ga polako pomiče prema sredini diska. Ovaj disk je čelična ploča presvučena slojem voska. Disk se rotira brzinom od 33 1/3 o/min, a trajanje zvuka je oko pola sata. To znači da žljeb ima oko hiljadu zavoja, a unutrašnji prečnika oko 12 cm.Razmak između dva susjedna zavoja žlijeba je manji od 0,1 mm. U poprečnom snimanju zvuka, broj pregiba žlijeba po jedinici njegove dužine određuje frekvenciju zvukova, a intenzitet zvukova ovisi o amplitudi tih krivina.

Savršeno razumete da što je manji prečnik zavojnice utora, to su zavoji žleba čvršći kada snimate zvuk iste frekvencije. Ipak, na modernim gramofonskim pločama, čak i na okretima koji se nalaze bliže centru, moguće je snimiti frekvencije koje dostižu 15.000 Hz.

Rice. 216. Zavojnica je postavljena u magnetsko polje stalnog magneta. Montira se na šipku koja može oscilirati oko ose 1. Gornji dio štapa drži elastični ovjes u tački 2.

Ako se električni signali koji karakteriziraju zvuk prođu kroz zavojnicu, tada se vibracije zavojnice mogu koristiti za snimanje zvuka na disk pomoću vrha igle pričvršćene na donji kraj šipke. I obrnuto: ako se štap dovede u vibraciju kao rezultat kretanja igle duž utora ploče, tada se u zavojnici induciraju odgovarajući električni signali.

Rice. 217. Pokrenut beskonačnim zavrtnjem 1, diktafon 2 se kreće po poluprečniku voskom presvučenog diska, na kojem se snima zvuk.

Produkcija ploča

Ovako se snima zvuk. Ali vjerovatno se pitate kako se ovaj originalni disk prenosi na milione ploča koje se prodaju. Da biste to učinili, prije svega, bakrena kopija se uklanja s originalnog diska: disk za snimanje je prekriven tankim slojem grafitnog praha (on provodi struju) i spušten u kadu s otopinom bakar sulfata, u kojoj se nalazi bakar. ploča se postavlja uz disk.

Jednosmjerna struja prolazi između diska spojenog na negativni pol i bakarne ploče spojene na pozitivni pol. Proces koji se odvija naziva se galvanizacija: atomi bakra napuštaju ploču i, nakon prilično složenih elektrohemijskih reakcija, talože se na disk. Tako dobijaju obrnutu, moglo bi se reći “negativnu”, kopiju diska. Metoda elektroformiranja omogućava da se od ove kopije dobije još jedan, ovaj put pozitivan, odnosno potpuno sličan originalnom disku. Iz pozitivnog primjerka uklanja se nekoliko negativa koji se koriste kao matrice za proizvodnju gramofonskih ploča namijenjenih prodaji.

Proces proizvodnje ploča se sastoji u tome da se PVC ploče presuju diskovima - matricama zagrejanim na dovoljno visoku temperaturu da PVC diskovi omekšaju, koji usled takvog izlaganja dobijaju reljefnost snimljenog zapisa.

Pickups

Sada znate kako se prave zapisi. I bez sumnje možete pogoditi kako se čitaju na električnom plejeru. Reverzibilnost fizičkih pojava vam je dobro poznata.

Stoga se snimanje zvuka može napraviti po istom principu kao i diktafon za snimanje. Pikap je opremljen vrlo tankom iglom od dijamanta ili safira. Učvršćen je na kraju tanke šipke postavljene na elektromagnet. Potonji se nalazi između polova trajnog magneta. Nepravilnosti u žlijebu dovode iglu u oscilatorne pokrete, koji se prenose na elektromagnet: njena kretanja u polju stalnog magneta induciraju struje u njegovom namotu, koje se nakon pojačanja dovode do zvučnika koji reproducira snimljene zvukove.

Pikap je montiran na kraju tonarme, slobodno se okrećući oko ose. Prolazak olovke duž spiralnog žlijeba rotirajuće ploče uzrokuje pomicanje tonske ruke.

Pikap mora biti vrlo lagano naslonjen na ploču kako ne bi doveo do habanja ploče. Da bi se pritisak koji vrši pickup održao u granicama, ruka tonara je podržana oprugom ili je uravnotežena protutegom postavljenom na kraju suprotnom od mjesta gdje se pickup nalazi.

Zapamtite, Neznajkine, da se umesto elektromagnetnog prijemnika vrlo često koriste piezoelektrični prijemnici (Sl. 218). U takvom pickupu, vibracije olovke se prenose na piezoelektrični kristal kroz elastičnu suspenziju za vezivanje. I kristal daje napone koji tačno odgovaraju mehaničkim vibracijama koje prima.

Zvučni filmovi

Rekao sam vam da se zvuk može i optički snimiti i reprodukovati. Potonji se praktički koriste samo u filmovima, zbog čega je kino od 1930. godine prestalo biti tiho.

Zvučni film ima usku traku na rubu filma koja sadrži zone sjene, čija frekvencija i intenzitet odgovaraju frekvenciji i amplitudi snimljenih zvukova. Postoje dvije vrste audio zapisa. U jednom slučaju, širina staze je konstantna, a varijabla je njena prozirnost. U drugom slučaju, staza ima ujednačenu prozirnost cijelom dužinom, ali širina putanje varira (Sl. 219).

Rice. 218. Piezoelektrični hvatač, u kojem kristal 1 percipira vibracije koje mu prenosi igla 2 kroz elastični držač 3.

Rice. 219. Zvučni zapisi na filmu: a - traka promjenjive prozirnosti; b - staza promjenjive širine.

Za snimanje zvuka na ovim stazama, svjetlosni snop se usmjerava kroz dijafragmu, čiji se otvor mijenja pod utjecajem električnih napona, ili se ti naponi primjenjuju na izvor svjetlosti, čiji se intenzitet, dakle, mijenja.

Reprodukcija zvuka snimljenog na zvučnom zapisu filma vrši se pomoću fotoćelije koja percipira svjetlost koja prolazi kroz zvučni zapis. Promjene u svjetlini svjetlosti uzrokuju odgovarajuće promjene napona ili struje u kolu fotoćelije, koje se pojačavaju i zatim dovode do zvučnika.

Magnetofoni

A sada da se pozabavimo trećim načinom prenošenja zvuka u vremenu. Upravo ovu metodu koristim u ovom trenutku i koristićete je, Neznajkin, kada budete slušali snimak moje priče. Da, dragi prijatelju, govorimo o kasetofonu koji mi omogućava da slušam vaše razgovore sa svojim nećakom i daje mi priliku da objasnim pitanja koja vas zanimaju.

Postoji mnogo vrsta kasetofona, ali svi su zasnovani na istim principima. Snimanje se vrši na magnetni materijal. U početku je u tu svrhu korištena tanka čelična žica. Danas se koriste plastične trake koje su premazane tankim slojem vrlo finog praha željeznog oksida.

Snimanje se, kao i reprodukcija, vrši pomoću elektromagneta, čije prstenasto jezgro ima vrlo uzak razmak, veličine nekoliko mikrometara. Magnetna traka se ravnomerno rasteže, pritiskajući otvor jezgra elektromagneta (Sl. 220). Pojačane struje mikrofona prolaze kroz zavojnicu elektromagneta i stvaraju naizmjenična magnetna polja, koja u skladu s tim magnetiziraju traku koja prolazi ispred otvora jezgre.

Tokom reprodukcije, traka se provlači ispred takvog elektromagneta. Njegova magnetna polja indukuju naizmjenične struje u namotaju elektromagneta, koje nakon pojačanja aktiviraju konus zvučnika. Ovisno o namjeni, elektromagnet koji se koristi za snimanje ili reprodukciju naziva se magnetna glava za reprodukciju ili snimanje.

Nekada je brzina trake bila . Zatim, kako je bilo moguće smanjiti razmak jezgre i poboljšati kvalitetu trake, postalo je moguće prepoloviti brzinu povlačenja. Tako su prešli na 381, a zatim na 190,5; 95.3; 47.6 i . Čak i pri brzini, najviše frekvencije zvuka se savršeno reproduciraju.

Rice. 220. Snimanje zvuka magnetofonom.

Magnetna traka je prilično uska, a jedna traka može sadržavati dvije ili čak četiri trake koje idu paralelno. Širina trake je 6,25 mm.

Kasetofon može imati tri magnetne glave: jednu za snimanje, drugu za reprodukciju i treću za brisanje. Posljednja operacija se izvodi pomoću napona s frekvencijom. Isti taj napon se miješa u snimljene signale kako bi "magnetizirao" zrna željeznog oksida na traci i učinio snimanje efikasnijim.

U mnogim kasetofonima ugrađene su samo dvije glave, od kojih jedna, zahvaljujući odgovarajućem prebacivanju, može poslužiti i za snimanje i za reprodukciju, a druga za brisanje.

VCR i video kasete

Sada pređimo sa zvuka na sliku. Kako možete prenijeti sliku na vrijeme?

U ovom slučaju možete koristiti i mehaničke, optičke ili magnetske metode. Dobro poznajete optičke metode - ovo je fotografija i bioskop. Elektronika se ovdje uopće ne koristi. Naprotiv, elektronika se vrlo široko koristi u magnetskom snimanju i reprodukciji slika. Uređaj koji obavlja ove funkcije naziva se VCR. Princip njegovog rada je vrlo sličan principu rada aparata za snimanje i reprodukciju zvuka.

U videorekorderu, video signal se snima na magnetnu traku. Treba razlikovati dva slučaja: direktno snimanje i snimanje televizijskog prenosa. U prvom slučaju potrebno je koristiti predajnu televizijsku kameru i pojačalo za signale koje proizvodi. Prilikom snimanja televizijskog programa, video signali primljeni nakon detekcije se unose u glavu za snimanje videorekordera. Podrazumijeva se da ovdje treba imati posla sa frekvencijskim opsegom koji je mnogo širi nego kod snimanja zvuka. Kako se mogu popraviti promjene magnetskog polja frekvencije od nekoliko megaherca na traci koja se kreće brzinom od nekoliko desetina centimetara u sekundi?

Da biste to učinili, glave za snimanje se pomiču u smjeru okomitom na smjer trake. VCR ima tri ili četiri glave za snimanje koje se rotiraju oko ose; Staze za snimanje su raspoređene na magnetnoj traci u obliku više kosih pruga. Brzina rotacije glava je odabrana na način da svaka kosa traka odgovara jednoj liniji televizijskog kadra. Može se reći da sa jasnoćom slike od 625 linija, glava za snimanje crta kosu traku na magnetnoj traci u tačno .

Postoje i videorekorderi opremljeni samo jednom glavom za snimanje, koja ostaje nepomična, kao u konvencionalnom magnetofonu za snimanje zvuka. Traka za snimanje ovdje je u obliku kontinuirane linije. Moguće je snimiti široki frekvencijski pojas zbog zaista mikroskopske veličine radnog zazora glave.

Prilikom reprodukcije slika, snimak čitaju iste glave koje su korištene za snimanje. Pravilno pojačani video signali se dovode do kineskopa TV-a.

Obično se TV koristi za snimanje slike i reprodukciju pomoću videorekordera. VCR prima primljene, pojačane i detektirane video signale sa TV-a. A kada reprodukujete sliku, videorekorder šalje signale na TV.

Često se desi da izostanem u vreme kada se na televiziji emituje meni veoma zanimljiv program.

U tim slučajevima snimam automatski koristeći sat koji uključuje i isključuje TV i videorekorder u vrijeme koje sam podesio. Na taj način se program snima u mom odsustvu, a ja ga mogu pustiti na svom TV ekranu kada budem imao slobodnog vremena da ga na miru pogledam.

I na kraju, da li je moguće snimati video signale mehanički? Na prvi pogled ovo izgleda nemoguće. Ipak, 1970. dogodilo se čudo: istraživači su uspjeli da naprave video-kasetu. Onda su otišli još dalje: godinu dana kasnije pokazivali su modele koji su reproducirali slike u boji.

Ovi diskovi rotiraju na ogromnoj frekvenciji (1500 o/min) i sadrže 140 okreta žljeba po milimetru duž radijusa. Trajanje snimanja na takvoj video ploči je 5 minuta. Za to vrijeme igla uređaja za očitavanje pravi put od 15 km duž žlijeba sa dubokim snimanjem.

Šta će biti još čudesni napredak u tehnologiji snimanja video zapisa? Budućnost će nesumnjivo postajati sve bogatija ovakvim novitetima.

.
REPRODUKCIJA ZVUKA
Snimanje i reprodukcija zvuka je oblast u kojoj se nauka susreće sa umetnošću (tonski inženjer). Ovdje postoje dva bitna aspekta: vjernost reprodukcije (kao odsustvo neželjenih izobličenja) i prostorno-vremenska organizacija zvukova, budući da zadatak reprodukcije zvuka elektromehaničkim sredstvima nije samo rekreirati zvuk što je moguće bliži tom. percipira u studiju ili koncertnoj dvorani, ali i da je transformiše, uzimajući u obzir akustičnu sredinu u kojoj će se čuti. U grafičkom prikazu, zvučne vibracije čistih tonova, poput onih koje stvaraju viljuška za podešavanje, imaju najjednostavniji oblik. Oni odgovaraju sinusoidnim krivuljama. Ali većina pravih zvukova ima nepravilan oblik, koji jedinstveno karakterizira zvuk, baš kao i otisci prstiju - osobu. Svaki zvuk se može razložiti na čiste tonove različitih frekvencija (slika 1). Ovi tonovi se sastoje od osnovnih i prizvuka (harmonika). Osnovni ton (sa najnižom frekvencijom) određuje visinu tona. Po prizvucima razlikujemo muzičke instrumente, čak i kada se na njima uzima ista nota. Prizvuci su posebno važni jer stvaraju tembar instrumenta i određuju karakter njegovog zvuka.

Opseg osnovnih tonova većine izvora zvuka je prilično uzak, što olakšava razumijevanje govora i hvatanje melodije, čak i ako oprema za reprodukciju ima ograničen frekvencijski opseg. Potpunost zvuka je osigurana samo ako su prisutni svi prizvuci, a za njihovu reprodukciju potrebno je da se ne naruši odnos između nivoa osnovnog tona i prizvuka, tj. frekvencijski odziv sistema za reprodukciju mora biti linearan u cijelom opsegu zvučnih frekvencija. Upravo tu karakteristiku (uz odsustvo distorzije) misle kada govore o visokoj vjernosti reprodukcije zvuka (hi-fi sistemi).
Volume. Percepcija glasnoće zvuka ne zavisi samo od njegovog intenziteta, već i od mnogih drugih faktora, uključujući subjektivne koji se ne mogu kvantificirati. Od velikog značaja je okruženje koje okružuje slušaoca, nivo spoljne buke, visina i harmonska struktura zvuka, glasnoća prethodnog zvuka, efekat „maskiranja“ (pod utiskom prethodnog zvuka, uho postaje manje osjetljiv na druge zvukove slične frekvencije) pa čak i estetski odnos slušaoca prema muzičkom materijalu. Neželjeni zvuci (šumovi) mogu biti glasniji od željenih zvukova istog intenziteta. Čak i percepcija visine tona može zavisiti od intenziteta zvuka. Percepcija razlika u visini muzičkih tonova nije određena apsolutnom vrijednošću frekvencijskih intervala, već njihovim omjerom. Na primjer, omjer dvije frekvencije koje se razlikuju za oktavu u bilo kojem dijelu ljestvice je 2:1. Slično, naša procjena promjena u glasnoći određena je omjerom (a ne razlikom) intenziteta, pa se promjene u glasnoći percipiraju kao iste ako su promjene u logaritmu intenziteta zvuka iste. Stoga se nivo jačine zvuka mjeri na logaritamskoj skali (u praksi, u decibelima). Ljudsko uho je sposobno da percipira zvuk u kolosalnom rasponu snage od praga sluha (0 dB) do praga bola (120 dB), što odgovara omjeru intenziteta od 1012. Moderna oprema je sposobna da reprodukuje promjene jačine zvuka u redoslijedu od 90 dB. Ali praktički nije potrebno reproducirati cijeli raspon čujnosti. Većina sluša muziku otprilike na nivou tihog govora i malo je vjerovatno da bi se iko osjećao ugodno kod kuće uz normalnu jačinu zvuka orkestra ili rok benda. Zbog toga je potrebno podesiti opseg jačine zvuka, posebno kada puštate klasičnu muziku. To se može postići postupnim smanjenjem jačine zvuka prije krešenda (prema partituru) uz održavanje željenog dinamičkog raspona. Za druge muzičke materijale, kao što su rok i pop muzika, kompresori se široko koriste za automatsko sužavanje dinamičkog opsega pojačanih signala. Ali u diskotekama nivo zvuka često prelazi 120 dB, što može uzrokovati oštećenje sluha i dovesti do potpune gluvoće. U tom smislu, grupa visokog rizika su pop muzičari i inženjeri zvuka. Slušalice su posebno opasne, jer koncentrišu zvuk. Većina slušalaca emitovanih programa preferira da se svi programi čuju na približno istom nivou jačine zvuka i da ne moraju sami da podešavaju jačinu zvuka. Ali glasnoća je subjektivna percepcija. Za neke, glasna muzika može biti neugodnija od govora, iako je nerazumljiv govor ponekad dosadniji od muzike iste jačine.
Balansiranje zvuka. Dobra reprodukcija zvuka zasniva se na balansu različitih izvora zvuka. Jednostavno rečeno, u slučaju jednog izvora zvuka, suština dobre reprodukcije zvuka je balansiranje direktnog zvuka koji dolazi do mikrofona sa uticajem okolne akustike i postizanje prave ravnoteže između transparentnosti i punoće zvuka, omogućavajući pravi naglasak na onim mjestima gdje je to potrebno.
Tehnologija mikrofona. Prvi zadatak tonskog inženjera je da odabere pravi studijski prostor. Ako je potrebno koristiti neprikladnu prostoriju, onda bi ona trebala biti najmanje 1,5 puta veća od prostora koji je dodijeljen izvođačima. Sljedeći korak je razvoj opšteg rasporeda mikrofona. Prilikom puštanja muzičkih programa to se mora uraditi uz konsultacije sa dirigentom i izvođačima. Mikrofona treba držati što je moguće manje, jer preklapanje njihovih zvučnih polja može smanjiti transparentnost zvuka. Istina, u mnogim slučajevima se željeni efekat postiže samo korištenjem velikog broja mikrofona. Kombinacije muzičkih instrumenata rijetko su toliko izbalansirane da zadovolje zahtjeve slušanja kod kuće. Akustika životnog prostora može biti daleko od idealne. Stoga je potrebno upoznati vođu benda sa zahtjevima za balansiranje prilikom sviranja mikrofona. Organizacija reprodukovanih zvukova određena je tipom mikrofona, njegovom blizinom izvoru i obradom njegovog izlaznog signala. Pitanje blizine mikrofona izvoru zvuka mora se odlučiti, uzimajući u obzir odnos između direktnih i bočnih zvukova (uključujući odjek) drugih, snažnijih instrumenata i kvaliteta zvuka. Većina instrumenata proizvodi različite zvukove na različitim udaljenostima i u različitim smjerovima. Da bi se dobio oštar "napad" koji se traži od pop muzike i da bi se osigurala dobra diskriminacija instrumenata, potrebno je pribjeći višemikrofonskom kolu. U isto vrijeme, visoki zahtjevi se postavljaju pred inženjera zvuka; mora imati muzičku obuku ili barem biti u stanju da čita partituru.
binauralni sluh.Čovjeku je lako odrediti smjer prema izvoru zvuka, jer zvuk obično dopire do jednog uha prije drugog. Mozak hvata ovu malu razliku u vremenu i malu razliku u intenzitetu zvuka i određuje smjer prema izvoru zvuka od njih. Također možemo utvrditi da je zvuk dolazio s prednje, stražnje, gornje ili donje strane. To je zbog činjenice da naše uši različito prenose frekventni sastav zvukova koji dolaze iz različitih smjerova (a i zato što slušatelj rijetko drži glavu potpuno mirno i uspravno). Ovo takođe objašnjava činjenicu da ljudi sa gluvoćom na jedno uvo i dalje zadržavaju određenu sposobnost da procene pravac izvora zvuka. Binauralni sluh se kod ljudi razvio kao odbrambeni mehanizam, ali ova sposobnost razdvajanja zvukova je važan uslov za razumijevanje muzike. Ako se ova sposobnost koristi u snimanju zvuka, tada se povećava utisak vjernosti i čistoće u reprodukciji.
Stereo zvuk. Dvokanalni stereofonski sistem, dizajniran za slušanje preko zvučnika zvuka, stvara odvojene tokove zvuka za binauralni sluh, koji nose informacije o smjeru širenja primarnog zvuka. U svom najjednostavnijem obliku, stereo sistem se sastoji od dva mikrofona postavljena jedan pored drugog i usmerena pod uglom od 45° prema izvoru zvuka. Mikrofonski signali se prenose na dva zvučnika udaljena otprilike 2 m i podjednako udaljena od slušaoca. Takav sistem stvara "zvučnu pozornicu" između zvučnika, na kojoj su lokalizovani izvori zvuka koji se nalaze ispred mikrofona. Mogućnost lokalizacije izvora zvuka ispred mikrofona, njihovog odvajanja i odvajanja od reverba uvelike povećava prirodnost i čistoću reprodukcije. Ovaj pristup daje zadovoljavajuće rezultate samo kada je izvor zvuka iznutra dobro izbalansiran i akustički uslovi su povoljni. U praksi je obično potrebno koristiti više od dva mikrofona i miksati (kombinovati) njihove signale kako bi se poboljšao muzički balans, povećala akustična separacija i dala zvuku potrebnu količinu napada. Tipičan set opreme za klasični orkestar sastoji se od stereo para mikrofona (za stvaranje ukupne zvučne slike orkestra) i nekoliko lokalnih mikrofona, postavljenih bliže pojedinim grupama instrumenata. Izlazni signali lokalnih mikrofona pažljivo se miješaju sa signalom stereo para tako da se obezbjeđuje potrebna akcentuacija svake grupe instrumenata bez narušavanja ukupnog balansa. Osim toga, njihovi izlazi se pomeraju na prividnu poziciju koja bi, korištenjem glavnog para mikrofona, odgovarala njihovoj stvarnoj lokaciji na pozornici. (Pomeranje je promena ugaonog smera prema izvoru zvuka. Kombinovano je sa kontrolom nivoa preko potenciometra.) Multi-mikrofonska kola se još više koriste u slučaju svetle, a još više pop muzike, gde je uobičajen mikrofon sistemi se obično ne koriste. Zaista, nema smisla juriti za nijansama ako se rezultat može postići korištenjem prijenosne opreme sa zvučnicima udaljenim samo jedan korak. Osim toga, snimanje pop muzike obično nije u naturi. Svaku grupu instrumenata, pa čak i svakog muzičara, opslužuje poseban mikrofon. Svi instrumenti rok ansambla su elektronski. Zvuk različitih instrumenata, uključujući sintisajzere za klavijature, može se snimiti ili pomoću mikrofona postavljenih ispred odgovarajućih zvučnika, ili direktnim unosom signala primarnih mikrofona na studijsku mikseru. Ovi signali mogu biti ili direktno miksani ili prethodno snimljeni na odvojenim stazama višetračnog rekordera. Dodaje se vještački reverb, vrši se ekvilizacija frekvencije itd. Rezultat je mala sličnost sa zvukom koji se percipira u studiju, čak i ako je sve snimljeno u isto vrijeme. Izlazni signal se pomera i podešava (potenciometrom) kako bi se stvorio određeni utisak o položaju izvora zvuka, koji možda uopšte ne odgovara stvarnom položaju muzičara u studiju. Ali ono što je zanimljivo je da čak i ako stereo zvuk ne odgovara stvarnoj situaciji, proizvodi efekat daleko bolji od mono zvuka.
Kvadrafonija. Poboljšana aproksimacija stvarnosti može se postići metodom kvadrafonije, u kojoj su četiri kanala povezana na četiri zvučnika postavljena u paru ispred slušatelja i iza njih. U najjednostavnijoj verziji, kvadrafonski sistem se može posmatrati kao dva stereofonska sistema povezana jedan prema drugom. Sofisticirani matrični sistemi mogu reproducirati četiri kanala iz jedne audio trake uz održavanje kompatibilnosti sa stereo reprodukcijom.
Zvučno okruženje. U televiziji je važan takozvani sistem surround zvuka. Stereo audio signal sa lijevim (A) i desnim (B) kanalima je matrikiran njihovim sabiranjem (u fazi) da bi se dobio M signal (mono) i oduzimanjem (sabiranjem van faze) da bi se dobio S (stereo) signal. A + B signal odgovara srednjoj tački izvora zvuka i kompatibilan je sa monofonskim sistemima reprodukcije, dok A - B signal nosi informacije o usmjerenju. Surround zvučni sistem takođe generiše komponentu razlike M-S, koja sadrži zvuk "van bine" kao i odjek, i prenosi se na zvučnike postavljene iza slušaoca. Surround zvučni sistem je jednostavniji od quad sistema, ali vam omogućava da dobijete efekat uronjenja u zvučno okruženje koristeći konvencionalni stereo signal.
Stereo zvuk za televiziju. Stereofonsko snimanje zvuka koristi se u video kasetama i u televizijskom emitiranju (posebno satelitskom) za televizore opremljene posebnim dekoderom. Može se činiti da stereo zvuk nije baš prikladan za televiziju, jer, kao što je gore navedeno, efektivna stereofonija zahtijeva dva zvučnika razmaknuta otprilike 2 m. Osim toga, zbog male veličine ekrana, pogled posmatrača je usmjeren uglavnom na njegov centar, tako da je potrebna ilustracija udaljenosti po dubini, a ne po širini. Međutim, kada gledamo televiziju, znamo da vidimo samo mali segment izvora zvuka. Baš kao iu stvarnom životu, kada gledamo u određenom smjeru ne možemo isključiti zvukove iz našeg okruženja, nije neprirodno da zvučni pejzaž nadiđe televizijski ekran.
Korekcija zvuka. Paradoksalno, oprema visoke vjernosti obično uključuje uređaje za izobličenje zvuka. Zovu se ekvilajzeri i dizajnirani su da izjednače (eliminacijom nedostataka) frekvencijski odziv signala. Korekcija frekvencijskog odziva se također provodi kako bi se u njega unijela izobličenja, čime se osigurava željena prostorno-vremenska organizacija zvukova. Primjer je tzv. "filter prisutnosti" koji mijenja prividnu udaljenost do izvora zvuka. Naš sluh povezuje osećaj blizine (prisustva) sa prevlašću frekvencija u opsegu od 3 do 5 kHz, što odgovara zvucima šištanja (sibilantima). U muzici, pojačavanje odziva sa 3 na 5 kHz može stvoriti napadački efekat, iako po cijenu grubljeg zvuka. Druga vrsta ekvilajzera frekvencije koja vam omogućava da stvorite efekat prisutnosti je parametarski ekvilajzer. Takav uređaj vam omogućava da unesete porast ili pad frekvencijskog odziva, podesiv unutar 14 dB. U ovom slučaju, frekvencija i propusni opseg se mogu mijenjati unutar cijelog spektra audio frekvencija. Ova vrsta kontrole frekvencijskog odziva može se izvesti vrlo precizno i ​​koristi se, na primjer, za korekciju akustične rezonancije u studiju ili sali, ili za suzbijanje tutnjave ili šištanja. Još složeniji tip korekcije frekvencijskog odziva izvodi se grafičkim ekvilajzerom. Ovom metodom se cijeli zvučni spektar dijeli na uske pojaseve sa središnjim frekvencijama razdvojenim u intervalima od oktave ili trećine oktave. Svaki opseg ima svoj klizač za podešavanje, koji daje povećanje ili smanjenje do oko 14 dB. Naziv "grafika" je zbog činjenice da kada se izvrši korekcija, položaj klizača za podešavanje na daljinskom upravljaču približno odgovara obliku frekvencijskog odziva. Grafički ekvilajzeri su posebno pogodni za kompenzaciju akustične boje od rezonancija u studiju ili prostoriji za slušanje. Zvučnici koji daju ravan frekvencijski odziv u bezehogenoj komori mogu zvučati veoma drugačije u drugim uslovima. Grafički ekvilajzeri mogu poboljšati zvuk u takvim slučajevima.
Nivo zvuka. Gotovo svaka vrsta audio materijala - bilo da je snimljena, pojačana ili emitirana na radiju ili televiziji - zahtijeva kontrolu jačine zvuka. Ovo je neophodno da se 1) ne pređe dinamički opseg sistema; 2) istaći i izbalansirati iz estetskih razloga različite zvukove datog izvora zvuka; 3) podesite opseg zapremine glavnog materijala; 4) koordinirati nivoe zapremine materijala snimljenog u različito vrijeme. Podešavanje jačine zvuka se najbolje vrši slušanjem materijala preko dobrog zvučnika i uzimanjem u obzir očitavanja merača nivoa. Sama očitavanja nivoa nivoa pri montaži fonograma nisu dovoljna zbog subjektivne prirode percepcije zvuka. Takav mjerač je potreban za kalibraciju sluha.
Miješanje mikrofonskih signala. Prilikom montaže fonograma obično se miješaju izlazni signali mikrofona i drugih pretvarača zvuka, čiji broj tokom snimanja može dostići 40. Miksanje se vrši na dva glavna načina. Za miksovanje u realnom vremenu, možete grupisati mikrofone, kao što su vokalne grupe, radi lakšeg korišćenja i prilagođavati njihove nivoe zvuka pomoću grupnog miksera. U drugoj izvedbi, signali pojedinačnih mikrofona se usmjeravaju na ulaze višekanalnog kasetofona za naknadno miješanje u jedan stereo signal. Druga metoda vam omogućava da preciznije odaberete tačke miksanja, radeći ne u prisustvu muzičara, a na kasetofonima sa više staza možete reproducirati neke pjesme dok istovremeno snimate na drugim. Stoga se mogu izvršiti promjene na potrebnim mjestima fonograma bez ponovnog pisanja cijelog programa. Sve ovo se može uraditi bez kopiranja originalnog snimka, tako da ostane referenca do konačnog miksanja.
Automatsko miksanje zvuka. Kako bi se osigurala visoka vjernost u završnoj operaciji prijelaza sa više pjesama snimka na jednu, neke zvučne konzole opremljene su automatskim mikserima. U takvim sistemima, podaci svih elektronskih kontrola nivoa unose se u računar pri prvom pokušaju mešanja. Snimak se zatim reproducira sa automatskim izvršavanjem ovih funkcija miksanja. Tokom reprodukcije mogu se izvršiti potrebna podešavanja i korigovati parametri računarskog programa. Ovaj proces se ponavlja dok se ne postigne željeni rezultat. Nakon toga, izlazni signal se reducira na programski stereo zvučni zapis.
Automatska kontrola. Automatsko miksanje ne treba brkati sa automatskom kontrolom, koja se radi pomoću limitera i kompresora kako bi se audio signal održao unutar potrebnih granica. Limiter je uređaj koji dozvoljava programu da prođe nepromijenjen dok se ne dostigne određeni prag. Kada ulazni signal pređe ovaj prag, sistemsko pojačanje se smanjuje i signal se više ne pojačava. Limiteri se obično koriste u predajnicima za zaštitu elektronskih kola od preopterećenja, i u FM predajnicima za sprečavanje prekomernog odstupanja frekvencije od preklapanja susednih kanala. Kompresori, tj. Kontrole koje automatski smanjuju dinamički opseg pojačanih signala djeluju slično kao i limiteri, smanjujući pojačanje sistema, ali to čine manje naglo. Pojednostavljeni kompresori se nalaze u mnogim kasetofonima. Kompresori koji se koriste u profesionalnom snimanju opremljeni su kontrolama za optimizaciju njihovih performansi. Ali nikakva automatska regulacija ne može zamijeniti suptilnosti i oštrinu percepcije svojstvene čovjeku.
Dinamičko smanjenje buke.Šum je uvijek problem kod analognih snimaka, uglavnom u obliku šištanja. Da biste potisnuli sistemsku buku, uvijek snimajte program na dovoljno visokom nivou jačine zvuka. Za to se koristi metoda kompandiranja, tj. sužavanje dinamičkog opsega programa tokom snimanja i proširenje tokom reprodukcije. Ovo vam omogućava da povećate prosečan nivo tokom snimanja, a tokom reprodukcije da smanjite nivo relativno tihih pasaža (a sa njima i šuma). Postoje dvije vrste poteškoća u dizajniranju efikasnog kompandiranja. Jedna od njih je teškoća usklađivanja kompresora i ekspandera u cijelom rasponu frekvencija i volumena. Drugi je da sprečite da nivo buke raste i pada zajedno sa nivoom signala, jer to čini buku uočljivijom. Dolby sistemi za smanjenje šuma prilično genijalno rješavaju ove probleme na nekoliko različitih načina. Oni uzimaju u obzir efekat „maskiranja“: osetljivost sluha na jednoj ili drugoj frekvenciji značajno se smanjuje tokom i neposredno nakon glasnijih zvukova na bliskim frekvencijama (slika 2).

Rice. 2. ZAVISNOST ENERGIJE O FREKVENCIJI. Lijevo: a - energija signala (duž vertikalne ose) opada sa povećanjem frekvencije (horizontalna osa); b - šum magnetne trake (šištanje); c - signal maskiran šištanjem trake tokom normalne reprodukcije; d - signal kodiran sa porastom u visokofrekventnom području koristeći Dolby B metodu; e - kodirani signal sa superponiranim šištanjem magnetne trake; e je signal dekodiran sa smanjenjem u visokofrekventnom području, zbog čega se normalni oblik vraća i šum se potiskuje. Desno je frekventni odziv Dolby kodera i dekodera.