نحوه راه اندازی گوشی های هوشمند و رایانه های شخصی پرتال اطلاعاتی
  • خانه
  • امنیت
  • ضبط و پخش صداها در ویندوز. تکنیک های ضبط اطلاعات صوتی و تصویری

ضبط و پخش صداها در ویندوز. تکنیک های ضبط اطلاعات صوتی و تصویری

پخش و ضبط صدا, بازتولید صداهای طبیعی با وسایل الکترومکانیکی و حفظ آنها به شکلی که امکان بازیابی آنها را با حداکثر وفاداری به اصل فراهم می کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد اصول فیزیکی زیربنای مسائل آکوستیک که در زیر مورد بحث قرار گرفته است، به مقاله مراجعه کنید گوش؛ شنوایی؛ آلات موسیقی؛ محدوده موسیقی.

پخش صدا

ضبط و پخش صدا- این منطقه ای است که در آن علم با هنر ملاقات می کند (مهندس صدا). در اینجا دو جنبه مهم وجود دارد: وفاداری بازتولید (به عنوان عدم وجود اعوجاج ناخواسته) و سازماندهی مکانی-زمانی صداها، زیرا وظیفه بازتولید صدا با وسایل الکترومکانیکی تنها بازآفرینی صدا تا حد امکان نزدیک به آنچه درک شده است نیست. در یک استودیو یا سالن کنسرت، بلکه در نحوه تغییر آن با در نظر گرفتن محیط آکوستیکی که در آن به آن گوش داده می شود.

در نمایش گرافیکی، ارتعاشات صوتی از تن های خالص از نوع ایجاد شده توسط یک چنگال تنظیم ساده ترین شکل را دارند. آنها با منحنی های سینوسی مطابقت دارند. اما بیشتر صداهای واقعی شکل نامنظمی دارند که به طور منحصر به فردی صدا را مشخص می کند، درست مانند اثر انگشت.- شخص هر صدا را می توان به تن های خالص با فرکانس های مختلف تجزیه کرد (شکل 1). این تن ها از یک گام و تون (هارمونیک) تشکیل شده اند. ریشه (کمترین فرکانس) گام نت را تعیین می کند. ما آلات موسیقی را حتی زمانی که همان نت بر روی آنها نواخته می شود، بر اساس نوای صدا تشخیص می دهیم. اورتون ها از این جهت مهم هستند که صدای ساز را ایجاد می کنند و ویژگی صدای آن را تعیین می کنند.

دامنه تون های اصلی اکثر منابع صوتی کاملاً باریک است، که درک گفتار و دریافت انگیزه را آسان می کند، حتی اگر تجهیزات بازتولید باند فرکانسی محدودی داشته باشند. پری صدا فقط در حضور همه تون ها تضمین می شود و برای بازتولید آنها لازم است که رابطه بین سطوح لحن اصلی و تون ها مخدوش نشود، یعنی. پاسخ فرکانسی سیستم بازتولید باید در کل محدوده فرکانس قابل شنیدن خطی باشد. وقتی از دقت بالای بازتولید صدا (سیستم ها) صحبت می کنند، منظورشان این ویژگی (همراه با عدم وجود اعوجاج) است.سلام فای ).

جلد. درک بلندی یک صدا نه تنها به شدت آن بستگی دارد، بلکه به بسیاری از عوامل دیگر، از جمله عوامل ذهنی که نمی توان کمیت آنها را تعیین کرد، بستگی دارد. محیط اطراف شنونده، سطح نویز خارجی، زیر و بم و ساختار هارمونیک صدا، بلندی صدای قبلی، اثر "پوشش" (تحت تاثیر صدای قبلی، گوش کمتر به صداهای دیگر حساس می شود. با فرکانس نزدیک) و حتی نگرش زیبایی شناختی شنونده به مواد موسیقی مهم است. صداهای ناخواسته (صداها) ممکن است بلندتر از صداهای مطلوب با همان شدت ظاهر شوند. حتی درک زیر و بمی نیز می تواند تحت تأثیر شدت صدا باشد.

درک تفاوت در زیر و بم آهنگ های موسیقی نه با مقدار مطلق فواصل فرکانس، بلکه با نسبت آنها تعیین می شود. به عنوان مثال، نسبت دو فرکانس، با یک اکتاو، در هر قسمت از مقیاس 2: 1 است. به همین ترتیب، برآورد ما از تغییرات بلندی صدا با نسبت (نه تفاوت) شدت ها تعیین می شود، به طوری که اگر تغییرات لگاریتم شدت صدا یکسان باشد، تغییرات بلندی صدا یکسان درک می شود.

بنابراین، سطح حجم صدا در مقیاس لگاریتمی (در عمل، بر حسب دسی بل) اندازه گیری می شود. گوش انسان قادر به درک صدا در محدوده قدرت عظیمی از آستانه شنوایی (0 دسی بل) تا آستانه درد (120 دسی بل) است که مربوط به نسبت شدت 10 است. 12 ... تجهیزات مدرن قادر به بازتولید تغییرات بلندی صدا در حدود 90 دسی بل هستند. اما عملاً نیازی به بازتولید کل محدوده شنیداری نیست. بیشتر آنها تقریباً با صدای کم به موسیقی گوش می دهند، و بعید است که کسی با صدای عادی یک ارکستر یا گروه راک در خانه احساس راحتی کند.

بنابراین، تنظیم محدوده صدا به خصوص هنگام پخش موسیقی کلاسیک ضروری است. این کار را می توان با کاهش تدریجی صدا قبل از کرشندو (با توجه به امتیاز) و در عین حال حفظ محدوده دینامیکی مورد نظر انجام داد. برای سایر مواد موسیقی مانند موسیقی راک و پاپ، کمپرسورها به طور گسترده ای استفاده می شوند تا به طور خودکار دامنه دینامیکی سیگنال های تقویت شده را محدود کنند. اما در دیسکوها، سطح صدا اغلب از 120 دسی بل فراتر می رود که می تواند به شنوایی آسیب برساند و منجر به ناشنوایی کامل شود. در این راستا گروه پرخطر- نوازندگان پاپ و تکنسین های صدا. هدفون ها به ویژه خطرناک هستند زیرا صدا را متمرکز می کنند.

اکثر شنوندگان برای پخش برنامه‌ها ترجیح می‌دهند که همه برنامه‌ها تقریباً در یک سطح صدا بدون نیاز به تنظیم صدا صدا شوند. اما بلندی صدا ذهنی است. مقداریموسیقی بلند می‌تواند آزاردهنده‌تر از گفتار باشد، اگرچه گفتار نامفهوم گاهی آزاردهنده‌تر از موسیقی با همان صدا است.

صدای متعادل کننده. بازتولید صدای خوب بر اساس تعادل منابع مختلف صدا است. به عبارت ساده، در مورد یک منبع صوتی واحد، ماهیت بازتولید صدای خوب این است که صدای مستقیم وارد شده به میکروفن را با تأثیر آکوستیک اطراف متعادل کند و تعادل مناسب بین وضوح و پر بودن ایجاد کند، و این امکان را فراهم می‌کند تا صدای مناسب را به دست آورد. میزان تاکید در جایی که لازم است

فناوری میکروفون. اولین وظیفه مهندس صدا انتخاب فضای مناسب استودیو است. اگر مجبور به استفاده از یک اتاق نامناسب هستید، باید حداقل 1.5 برابر فضای اختصاص داده شده به اجراکنندگان باشد. گام بعدی- توسعه یک آرایش کلی از میکروفون ها. هنگام پخش برنامه های موسیقی، این کار باید با مشورت رهبر ارکستر و مجریان انجام شود. باید تا حد امکان میکروفون کمتری وجود داشته باشد، زیرا همپوشانی میدان های صوتی آنها می تواند شفافیت صدا را کاهش دهد. درست است، در بسیاری از موارد اثر مورد نظر تنها با استفاده از تعداد زیادی میکروفون به دست می آید.

ترکیب آلات موسیقی به ندرت به اندازه کافی متعادل می شود تا نیازهای گوش دادن در خانه را برآورده کند. آکوستیک اتاق نشیمن می تواند دور باشد از ایده آل بنابراین لازم است رهبر ارکستر را با الزامات تعادلی برای پخش با میکروفون آشنا کرد.

سازماندهی صداهای بازتولید شده بر اساس نوع میکروفون، نزدیکی آن به منبع و پردازش سیگنال خروجی آن تعیین می شود. نزدیکی میکروفون به منبع صدا باید با در نظر گرفتن رابطه بین صداهای مستقیم و جانبی (از جمله طنین) سایر سازهای قدرتمندتر و کیفیت صدا بررسی شود. اکثر سازها صداهای مختلفی را در فواصل مختلف و در جهات مختلف تولید می کنند. به منظور دریافت "حمله" تیز مورد نیاز موسیقی پاپ، و برای اطمینان از تمایز ساز خوب، شما باید به تنظیمات چند میکروفون متوسل شوید. در عین حال، الزامات بالایی بر مهندس صدا تحمیل می شود. او باید آموزش موسیقی داشته باشد یا حداقل بتواند موسیقی را بخواند.

شنوایی دو گوش. شخص به راحتی می تواند جهت منبع صدا را تعیین کند، زیرا صدا معمولاً زودتر از گوش دیگر به یک گوش می رسد. مغز این تفاوت اندک در زمان و تفاوت اندک در شدت صدا را حس می کند و از روی آنها، جهت منشأ صدا را مشخص می کند.

همچنین می توانیم تشخیص دهیم که صدا از جلو، پشت، بالا یا پایین آمده است. این به این دلیل است که گوش‌های ما ترکیب فرکانس صداهایی را که به جهات مختلف می‌آیند به روش‌های مختلف منتقل می‌کنند (و همچنین به این دلیل که شنونده به ندرت سر خود را کاملاً ثابت و در وضعیت عمودی نگه می‌دارد). این واقعیت را توضیح می دهد که افراد مبتلا به ناشنوایی در یک گوش هنوز تا حدی توانایی قضاوت در جهت منبع صدا را دارند.

شنوایی دو گوش به عنوان یک مکانیسم دفاعی در انسان ایجاد شده است، اما این توانایی برای جداسازی صداها شرط مهمی برای درک موسیقی است. اگر از این توانایی در ضبط صدا استفاده شود، تصور وفاداری و خلوص در تولید مثل افزایش می یابد.

صدای استریو. یک سیستم استریوفونیک دو کاناله، که برای گوش دادن از طریق بلندگوهای صدا طراحی شده است، جریان های صوتی جداگانه ای را برای شنوایی دو گوش ایجاد می کند که اطلاعاتی را در مورد جهت انتشار صدای اولیه حمل می کند.

در ساده ترین شکل، یک سیستم استریو شامل دو میکروفون است که در کنار یکدیگر قرار گرفته و با زاویه 45 هدایت می شوند.° به منبع صدا سیگنال های میکروفون به دو بلندگو که تقریباً 2 متر از هم فاصله دارند و به همان اندازه از شنونده فاصله دارند، تغذیه می شود. چنین سیستمی بین بلندگوها "صفحه صدا" ایجاد می کند که منابع صوتی واقع در جلوی میکروفون ها را بومی سازی می کند. قابلیت بومی سازی منابع صدا در مقابل میکروفون ها، جداسازی آنها و جداسازی آنها از طنین، طبیعی بودن و وضوح بازتولید را بسیار افزایش می دهد.

این رویکرد تنها زمانی نتایج رضایت بخشی به دست می دهد که منبع صدا به خوبی متعادل باشد و شرایط آکوستیک مساعد باشد. در عمل معمولاً لازم است از بیش از دو میکروفون استفاده شود و سیگنال‌های آن‌ها را با هم مخلوط (ترکیب) کرد تا تعادل موسیقی را بهبود بخشد، جداسازی آکوستیک را افزایش داده و به صدا درجه حمله لازم را بدهد.

مجموعه‌ای از تجهیزات معمولی برای یک ارکستر کلاسیک شامل یک جفت میکروفون استریو (برای ایجاد یک تصویر صوتی کلی از ارکستر) و چندین میکروفون محلی است که نزدیک‌تر به گروه‌های جداگانه سازها نصب شده‌اند. خروجی های میکروفون محلی به دقت با جفت استریو مخلوط می شوند تا تاکید لازم را برای هر گروه ابزار بدون برهم زدن تعادل کلی فراهم کنند. علاوه بر این، خروجی‌های آن‌ها در موقعیتی آشکار قرار می‌گیرند که اگر با یک جفت میکروفون اصلی استفاده شود، با موقعیت واقعی آن‌ها روی صحنه مطابقت دارد. (پنینگ تغییر جهت زاویه ای به منبع صدا است. با تنظیم سطح از طریق یک پتانسیومتر ترکیب می شود.)

مدارهای چند میکروفونی حتی در مورد نور، و حتی بیشتر از آن موسیقی پاپ، که معمولاً بدون سیستم میکروفون عمومی انجام می‌دهند، به طور گسترده‌تری استفاده می‌شوند. در واقع، اگر بتوان نتیجه را با استفاده از تجهیزات قابل حمل با بلندگوهایی که فقط یک قدم از هم فاصله دارند، به دست آورد، دنبال تفاوت های ظریف نیست. علاوه بر این، موسیقی پاپ معمولاً به شکلی ضبط نمی شود. هر گروه از سازها یا حتی هر نوازنده توسط یک میکروفون مجزا سرو می شود. تمامی سازهای گروه راک الکترونیکی هستند. صدای سازهای مختلف از جمله سینت سایزرهای کیبورد را می توان با استفاده از میکروفون های نصب شده در جلوی بلندگوهای مربوطه ضبط کرد یا با تغذیه مستقیم سیگنال های میکروفون های اولیه به کنسول میکس استودیو. این سیگنال‌ها را می‌توان مستقیماً مخلوط کرد یا در آهنگ‌های جداگانه روی یک ضبط کننده چند آهنگی از قبل ضبط کرد. Reverb مصنوعی اضافه می شود، EQ انجام می شود و غیره. در نتیجه، شباهت کمی به صدای درک شده در استودیو وجود دارد، حتی اگر همه چیز به طور همزمان ضبط شده باشد.

سیگنال خروجی برای ایجاد یک تصور مشخص از موقعیت منبع صدا که ممکن است اصلاً با موقعیت واقعی نوازندگان در استودیو مطابقت نداشته باشد، پانل و تنظیم می شود (پتانسیومتر). اما جالب اینجاست که حتی اگر صدای استریو با وضعیت واقعی همخوانی نداشته باشد، اثری دارد که بسیار فراتر از افکت صدای مونوال است.

چهارصدایی. تقریب بهبود یافته ای با واقعیت را می توان با روش quadraphony به دست آورد، که در آن چهار کانال به چهار بلندگو متصل می شوند که به صورت جفت در مقابل شنوندگان و پشت سر آنها قرار می گیرند. در ساده ترین شکل خود، یک سیستم چهارصدایی را می توان به عنوان دو سیستم استریوفونیک در نظر گرفت که به یکدیگر متصل هستند. سیستم های ماتریسی پیچیده می توانند چهار کانال را از یک آهنگ پخش کنند و در عین حال سازگاری با پخش استریو را حفظ کنند.

محیط صوتی. در تلویزیون، به اصطلاح سیستم صدای فراگیر مهم است. صدای استریو با سمت چپ (آ) و درست ( V ) کانال ها با جمع آنها (در فاز) ماتریس می شوند که یک سیگنال می دهدم (سیگنال تک)، و تفریق (افزودن در پادفاز)، که سیگنال می دهداس (سیگنال استریو). علامتآ + V مربوط به نقطه میانی منبع صدا است و با سیستم های پخش مونو و سیگنال سازگار استآ - B اطلاعات جهت دار را حمل می کند. سیستم محیط صوتی نیز جزء تفاوت را تشکیل می دهدم - اس که حاوی صدای "خارج از صحنه" و همچنین ریورب است و به بلندگوهای واقع در پشت شنونده منتقل می شود. سیستم صدای فراگیر ساده تر از سیستم چهارگانه است، اما به شما امکان می دهد با استفاده از یک سیگنال استریو معمولی در محیط صوتی غوطه ور شوید.

صدای استریو برای تلویزیون. ضبط صدای استریوفونیک در کاست های ویدئویی و در پخش تلویزیونی (به ویژه ماهواره ای) برای تلویزیون های مجهز به رسیور مخصوص استفاده می شود.

ممکن است به نظر برسد که صدای استریو برای تلویزیون چندان مناسب نیست، زیرا همانطور که در بالا ذکر شد، استریو موثر به دو بلندگو با فاصله حدود 2 متر از هم نیاز دارد. علاوه بر این، به دلیل اندازه کوچک صفحه، نگاه بیننده عمدتاً به مرکز آن معطوف می‌شود، بنابراین تصویری از فاصله در عمق به جای عرض مورد نیاز است.

با این حال، وقتی تلویزیون تماشا می کنیم، می دانیم که تنها بخش کوچکی از منبع صدا را می بینیم. درست مانند زندگی واقعی، زمانی که با نگاه کردن به یک جهت خاص، نمی توانیم صداهای محیط خود را خاموش کنیم، هیچ چیز غیر طبیعی در این واقعیت وجود ندارد که تصویر صوتی فراتر از صفحه تلویزیون باشد.

تصحیح صدا. بطور متناقض، در تجهیزات با کیفیت بالا، معمولاً دستگاه هایی برای اعوجاج صدا ارائه می شود. آنها اکولایزر نامیده می شوند و برای یکسان سازی (با رفع نقص) پاسخ فرکانسی سیگنال طراحی شده اند. اصلاح پاسخ فرکانس نیز برای وارد کردن اعوجاج به آن انجام می شود که سازماندهی فضا-زمان لازم صداها را فراهم می کند. یک مثال به اصطلاح است. یک "فیلتر حضور" که فاصله ظاهری را تا منبع صدا تغییر می دهد. شنوایی ما احساس نزدیکی (حضور) را با غلبه فرکانس هایی در محدوده 3 تا 5 کیلوهرتز مرتبط با صداهای خش خش (sibilants) مرتبط می کند. در موسیقی، افزایش پاسخ در باند 3 تا 5 کیلوهرتز می تواند یک افکت حمله ایجاد کند، البته به قیمت خشن کردن صدا..

نوع دیگری از اکولایزر که می توان از آن برای ایجاد حس حضور استفاده کرد، اکولایزر پارامتریک است. چنین دستگاهی امکان افزایش یا کاهش در پاسخ فرکانس را فراهم می کند که در 14 دسی بل قابل تنظیم است. در این حالت فرکانس و پهنای باند را می توان در کل طیف فرکانس های صوتی تغییر داد. این نوع کنترل پاسخ فرکانسی را می توان بسیار دقیق انجام داد و می توان از آن برای تصحیح رزونانس آکوستیک در استودیو یا سالن یا برای سرکوب صدای خش خش استفاده کرد.

یک شکل حتی پیچیده تر از تصحیح پاسخ فرکانسی توسط یک اکولایزر گرافیکی انجام می شود. با این روش، کل طیف صدا به باندهای باریک با فرکانس های مرکزی که با فواصل یک اکتاو یا یک سوم اکتاو از هم جدا می شوند، تقسیم می شود. هر باند دارای نوار لغزنده تنظیم مخصوص به خود است که تا حدود 14 دسی بل افزایش یا کاهش می یابد. نام "گرافیک" به این دلیل است که هنگام انجام اصلاح، موقعیت لغزنده های تنظیم روی پانل تقریباً با شکل پاسخ فرکانس مطابقت دارد. EQهای گرافیکی مخصوصاً برای جبران رنگ آمیزی صوتی با رزونانس در استودیو یا اتاق شنود مناسب هستند. بلندگوهایی که پاسخ فرکانسی مسطح را در یک محفظه آنکوئیک تولید می کنند ممکن است در محیط های دیگر بسیار متفاوت به نظر برسند. اکولایزرهای گرافیکی می توانند صدا را در چنین مواردی بهبود بخشند.

میزان صدا. تقریباً هر نوع ماده صوتی - ضبط شده، تقویت شده یا پخش شده توسط رادیو یا تلویزیون - نیاز به کنترل صدا دارد. این برای اینکه 1) از محدوده دینامیکی سیستم فراتر نرود ضروری است. 2) برجسته کردن و متعادل کردن صداهای مختلف یک منبع صوتی به دلایل زیبایی شناختی. 3) محدوده حجم مواد اصلی را تنظیم کنید. 4) سطوح بلندی صدای مواد ضبط شده در زمان های مختلف را هماهنگ کنید.

کنترل صدا بهتر است با گوش دادن به مطالب از طریق یک بلندگوی خوب و در نظر گرفتن خوانش های سطح سنج انجام شود. خوانش سطح سنج به تنهایی در هنگام نصب فونوگرام به دلیل ماهیت ذهنی درک صدا کافی نیست. چنین متری برای کالیبره کردن شنوایی مورد نیاز است.

مخلوط کردن میکروفون. هنگام ویرایش گرامافون معمولا سیگنال های خروجی میکروفون ها و سایر مبدل های صدا با هم مخلوط می شوند که تعداد آنها در حین ضبط تا 40 عدد می رسد.میکس به دو صورت اصلی انجام می شود. در میکس بلادرنگ می توانید به راحتی میکروفون های مربوط به مثلا یک گروه آوازی را گروه بندی کنید و سطح صدای آنها را با میکسر گروهی برای سهولت استفاده تنظیم کنید. از طرف دیگر، سیگنال‌های میکروفون‌های مجزا به ورودی‌های یک ضبط صوت چند کاناله جهت اختلاط بعدی در یک سیگنال استریو هدایت می‌شوند.

روش دوم به شما امکان می دهد بدون کار در حضور نوازندگان، نقاط میکس را با دقت بیشتری انتخاب کنید و در ضبط صوت های چند آهنگی می توانید برخی از آهنگ ها را همزمان با ضبط آهنگ های دیگر پخش کنید. بنابراین می توان بدون بازنویسی کل برنامه، تغییراتی در مکان های مورد نظر در گرامافون ایجاد کرد. همه اینها را می توان بدون کپی برداری از ضبط اصلی انجام داد تا تا زمان میکس نهایی مرجعی برای مقایسه باقی بماند.

میکس خودکار صدا. برای اطمینان از دقت بالا در عملیات نهایی انتقال از بسیاری از آهنگ ها به یک ضبط، برخی از کنسول های صدا به میکسرهای خودکار مجهز شده اند. در چنین سیستم‌هایی، داده‌های تمامی کنترل‌های سطح الکترونیکی در اولین باری که ترکیبی انجام می‌شود وارد رایانه می‌شود. سپس ضبط با اجرای خودکار این عملکردهای اختلاط پخش می شود. در حین پخش می توان تنظیمات لازم را انجام داد و پارامترهای برنامه کامپیوتری را اصلاح کرد. این روند تا حصول نتیجه مطلوب تکرار می شود. پس از آن، سیگنال خروجی به یک فونوگرام استریو برنامه ریزی شده کاهش می یابد.

کنترل خودکار. میکس خودکار را نباید با کنترل خودکار اشتباه گرفت، که با استفاده از محدود کننده ها و کمپرسورها برای حفظ سیگنال صوتی در محدوده مورد نیاز انجام می شود. محدود کننده دستگاهی است که یک برنامه را بدون تغییر تا رسیدن به یک آستانه مشخص رد می کند. هنگامی که سیگنال در ورودی از این آستانه فراتر رود، بهره سیستم کاهش می یابد و سیگنال دیگر تقویت نمی شود. محدودکننده‌ها معمولاً در فرستنده‌ها برای محافظت از مدارهای الکترونیکی در برابر اضافه بار و در فرستنده‌های FM برای جلوگیری از انحراف فرکانس بیش از حد از کانال‌های مجاور استفاده می‌شوند.

کمپرسورها، یعنی دستگیره هایی که به طور خودکار محدوده دینامیکی سیگنال های تقویت شده را محدود می کنند، مشابه محدود کننده ها عمل می کنند و بهره سیستم را کاهش می دهند، اما این کار را به طور چشمگیری کمتر انجام می دهند. کمپرسورهای ساده شده در بسیاری از ضبط کننده های کاست یافت می شوند. کمپرسورهای مورد استفاده در ضبط حرفه ای مجهز به کنترل هایی برای بهینه سازی عملکرد خود هستند. اما هیچ تنظیم خودکار قادر به جایگزینی ظرافت ها و دقت درک ذاتی در انسان نیست.

کاهش نویز دینامیکی. با ضبط صدای آنالوگ، همیشه مشکلاتی با نویز وجود دارد، عمدتاً به شکل صدای خش خش. برای سرکوب نویز سیستم، همیشه باید یک برنامه را در سطح صدای کافی ضبط کنید. برای این، از روش ترکیب استفاده می شود، یعنی. محدود کردن دامنه دینامیکی برنامه در حین ضبط و گسترش آن در حین پخش. این به شما امکان می دهد سطح متوسط ​​را در حین ضبط بالا ببرید و در حین پخش سطح گذرگاه های نسبتاً ساکت (و همراه با آنها نویز) را کاهش دهید. دو نوع مشکل در توسعه یک سیستم ترکیبی مؤثر وجود دارد. یکی از آنها دشواری تطبیق کمپرسور و گسترش دهنده در کل محدوده فرکانس و بلندی صدا است. یکی دیگر از موارد این است که از افزایش و کاهش سطح نویز همراه با سطح سیگنال جلوگیری کنید، زیرا این کار باعث می شود نویز بیشتر قابل توجه باشد. سیستم های حذف نویز دالبی به طرز بسیار هوشمندانه ای این مشکلات را به روش های مختلف حل می کنند. آنها اثر "پوشش" را در نظر می گیرند: حساسیت شنوایی در یک فرکانس خاص به طور قابل توجهی در طول و بلافاصله پس از صداهای بلندتر در فرکانس های نزدیک کاهش می یابد (شکل 2).

دالبی آ ». روش دالبی آ » یک پردازش میانی است که در ورودی و خروجی تجهیزات ضبط صدا انجام می شود که نتیجه آن یک مشخصه معمولی (تخت) در خروجی است. روش دالبیآ »به طور عمده در ضبط حرفه ای استفاده می شود، به ویژه در ضبط کننده های چند مسیری، که در آن سطح نویز با تعداد آهنگ های مورد استفاده افزایش می یابد.

مشکل تطبیق کمپرسور و منبسط کننده با ایجاد دو مسیر موازی حل می شود - یکی از طریق یک تقویت کننده خطی، و دیگری از طریق یک مدار دیفرانسیل، که خروجی آن در هنگام ضبط به سیگنال "مستقیم" اضافه می شود و در حین پخش از آن کم می شود. در نتیجه عملکرد کمپرسور و منبسط کننده مکمل یکدیگر هستند. مدار دیفرانسیل طیف فرکانس را به چهار باند تقسیم می‌کند و هر باند را جداگانه پردازش می‌کند، به طوری که لغو تنها در جایی که لازم است انجام می‌شود، یعنی. در باندی که سیگنال برنامه برای پوشاندن نویز به اندازه کافی بلند نیست. به عنوان مثال، موسیقی معمولاً در باندهای فرکانس پایین و متوسط ​​متمرکز می شود و صدای خش خش نواری در فرکانس های بالا است و از نظر فرکانس بسیار دور است تا اثر پوشاندن قابل توجه نباشد.

دالبی V ». روش دالبی V »به طور عمده در تجهیزات خانگی، به ویژه در ضبط کاست استفاده می شود. برخلاف دالبیآ "، به روش ثبت می کندV با مشخصه Dolby، طراحی شده برای تولید مثل بر روی تجهیزات با ویژگی اضافی انجام می شود. مانند دالبیآ ” یک مسیر مستقیم برای برنامه و یک زنجیره جانبی وجود دارد. بخش جانبی شامل یک کمپرسور با فیلتر بالا گذر پیش فعال برای فرکانس های 500 هرتز و بالاتر است.

در حالت ضبط، کمپرسور سطح سیگنال ها را به زیر آستانه افزایش می دهد و آنها را به سیگنال شاخه جانبی اضافه می کند. یک فیلتر فعال یک بهره در باند عبور خود ایجاد می کند که در 10 کیلوهرتز به 10 دسی بل افزایش می یابد. بنابراین، سیگنال های فرکانس بالا سطح پایین بیش از سطح اولیه ثبت می شوند و به 10 دسی بل می رسند. سرکوبگر انتشار از تأثیر گذرا بر ثابت زمانی کمپرسور جلوگیری می کند.

رمزگشای دالبیV » شبیه انکودر مورد استفاده برای ضبط است، اما در آن سیگنال خروجی شاخه جانبی کمپرسور با سیگنال مدار اصلی در آنتی فاز، یعنی E. جمع می شود. از آن کم می شود. در حین پخش، سیگنال های با فرکانس بالا سطح پایین و همچنین صدای خش خش نوار و نویز سیستم اضافه شده در حین ضبط کاهش می یابد و در نتیجه نسبت سیگنال به نویز تا 10 دسی بل افزایش می یابد.

تفاوت مهم بین Dolby و سیستم ساده پیش تاکید (پاسخ فرکانس بالا) در ضبط و پیش تاکید بر پخش این است که DolbyV »فقط بر زنگ های سطح پایین تأثیر می گذارد. مواد رمزگذاری شده دالبیV اگر پاسخ فرکانس بالا برای جبران پاسخ دالبی کاهش یابد، در تجهیزاتی که سیستم حذف نویز دالبی ندارند، قابل پخش است، اما این باعث از دست رفتن فرکانس‌های بالا در گذرگاه‌های بلندتر می‌شود.

دالبی با ». روش دالبی با "یک پیشرفت بیشتر از" Dolby استV », که به شما امکان می دهد نویز را تا 20 دسی بل کاهش دهید. از دو کمپرسور به صورت سری برای ضبط و دو بسط دهنده مکمل برای پخش استفاده می کند. مرحله اول در سطوح سیگنال قابل مقایسه با سطوح سیگنال دالبی عمل می کندV و دومی به سیگنال‌هایی حساس است که سطح آن 20 دسی بل کمتر است. دالبیبا »از حدود 100 هرتز شروع می شود و کاهش نویز 15 دسی بل را در حدود 400 هرتز ارائه می دهد، در نتیجه اثر مدولاسیون فرکانس متوسط ​​با سیگنال های فرکانس بالا را کاهش می دهد.

سیستم DBX سیستم کاهش نویز DBX - این یک سیستم پردازش مکمل متقابل در ورودی و خروجی ضبط صوت است. از نسبت فشرده سازی 2: 1 برای رمزگذاری و رمزگشایی استفاده می کند. تطبیق کمپرسور و منبسط کننده به دلیل نسبت تراکم یکنواخت و همچنین به این دلیل که سطح در قدرت سیگنال کامل تخمین زده می شود، ساده شده است. در سیستم DBX این واقعیت که بخش اصلی توان برنامه معمولاً روی فرکانس‌های متوسط ​​و پایین متمرکز می‌شود، استفاده می‌شود و در فرکانس‌های بالا فقط در سطح صدای کلی بالا قدرت زیادی وجود دارد. سیگنال به کمپرسور به شدت از قبل (با سطوح به تدریج بالاتر در منطقه فرکانس بالا) برای افزایش قدرت ضبط کلی است. در حین پخش، پیش اعوجاج با کاهش سطح در فرکانس های بالا و همراه با آن سطح نویز از بین می رود. برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد فونوگرام با سیگنال‌های فرکانس بالا از پیش تحریف‌شده قدرتمند، چنین پیش اعوجاجی به سیگنال زنجیره جانبی کمپرسور وارد می‌شود که در نتیجه در سطوح بالا، سطح ضبط شده سیگنال‌های فرکانس بالا با افزایش فرکانس کاهش می‌یابد و با کاهش فرکانس افزایش می‌یابد. . سیستم DBX می تواند نسبت سیگنال به نویز را در فرکانس های بالا تا 30 دسی بل افزایش دهد.

ضبط صدا

در حالت ایده آل، فرآیند ضبط صدا از ورودی ضبط کننده تا خروجی دستگاه پخش باید "شفاف" باشد، یعنی. چیزی جز زمان پخش نباید تغییر کند. برای سالیان متمادی این هدف دست نیافتنی به نظر می رسید. سیستم های ضبط از نظر برد محدود بودند و به ناچار نوعی اعوجاج را معرفی کردند. اما تحقیقات به پیشرفت‌های فوق‌العاده‌ای منجر شده و در نهایت با ظهور صدای دیجیتال، نتایج تقریباً کاملی به دست آمده است.

ضبط صدا دیجیتال. در ضبط صوت دیجیتال، یک سیگنال صوتی آنالوگ از دنباله‌ای از پالس‌ها به کدی تبدیل می‌شود که با اعداد باینری (0 و 1) مطابقت دارد و دامنه موج را در هر لحظه از زمان مشخص می‌کند. سیستم‌های صوتی دیجیتال از نظر دامنه دینامیکی، استحکام (قابلیت اطمینان اطلاعات) و حفظ کیفیت در هنگام ضبط و کپی، انتقال از راه دور و مالتی پلکس و غیره نسبت به سیستم‌های آنالوگ مزایای زیادی دارند.

تبدیل آنالوگ به دیجیتال. فرآیند تبدیل آنالوگ به دیجیتال شامل چندین مرحله است.

گسسته سازی. به صورت دوره ای، با نرخ تکرار ثابت، خوانش های گسسته مقادیر لحظه ای فرآیند موج انجام می شود. هر چه میزان نمونه برداری بیشتر باشد بهتر است. طبق قضیه نایکویست، فرکانس نمونه برداری باید حداقل دو برابر بالاترین فرکانس در طیف سیگنال در حال پردازش باشد. برای جلوگیری از اعوجاج نمونه برداری، یک فیلتر پایین گذر بسیار شیب دار با فرکانس قطع نصف فرکانس نمونه برداری باید در ورودی مبدل نصب شود. متأسفانه هیچ فیلتر پایین گذر ایده آلی وجود ندارد و یک فیلتر بسیار شیب دار باعث ایجاد اعوجاج می شود که می تواند مزایای فناوری دیجیتال را نفی کند. نمونه برداری معمولاً در فرکانس 44.1 کیلوهرتز انجام می شود که امکان ایجاد یک فیلتر عملا قابل قبول برای محافظت در برابر اعوجاج را فراهم می کند. فرکانس 44.1 کیلوهرتز به این دلیل انتخاب شد که با فرکانس اسکن افقی تلویزیون سازگار است و تمام ضبط های دیجیتال اولیه روی VCR ها انجام می شد.

این نرخ نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز همچنین نرخ نمونه برداری استاندارد برای پخش کننده های سی دی و اکثر وسایل الکترونیکی مصرفی است، به استثنای ضبط صوت های دیجیتال ( DAT) که از 48 کیلوهرتز استفاده می کنند. این فرکانس به طور خاص برای جلوگیری از بازنویسی غیرقانونی سی دی ها بر روی نوار مغناطیسی دیجیتال انتخاب شده است. تجهیزات حرفه ای عمدتاً از 48 کیلوهرتز استفاده می کنند. سیستم های دیجیتال مورد استفاده برای پخش معمولاً با فرکانس 32 کیلوهرتز کار می کنند. با این انتخاب، محدوده فرکانس قابل استفاده به 15 کیلوهرتز (به دلیل محدودیت نمونه برداری) محدود می شود، اما 15 کیلوهرتز برای اهداف پخش کافی در نظر گرفته می شود.

کوانتیزاسیون مرحله بعدی تبدیل نمونه های گسسته به کد است. این تبدیل با اندازه گیری دامنه هر نمونه و مقایسه آن با مقیاسی از سطوح گسسته به نام سطوح کوانتیزاسیون انجام می شود که هر کدام با یک عدد نشان داده می شوند. دامنه نمونه برداری و سطح کوانتیزاسیون به ندرت دقیقاً با یکدیگر منطبق هستند. هرچه سطوح کوانتیزاسیون بیشتر باشد، دقت اندازه گیری بالاتر است. تفاوت بین دامنه های نمونه برداری و کوانتیزاسیون در صدای بازتولید شده به صورت نویز ظاهر می شود.

کد نویسی سطوح کوانتیزاسیون به صورت یک و صفر شمارش می شود. کد دودویی 16 بیتی (همانطور که برای سی دی ها استفاده می شود) 65536 سطح کوانتیزاسیون را ارائه می دهد که امکان SNR کوانتیزه سازی بالای 90 دسی بل را فراهم می کند. سیگنال دریافتی بسیار قوی است، زیرا تجهیزات بازتولید تنها نیاز به تشخیص دو حالت سیگنال دارند، یعنی. تعیین کنید که آیا از نصف حداکثر مقدار ممکن بیشتر است یا خیر. بنابراین، سیگنال های دیجیتال را می توان چندین بار بدون ترس از تخریب ضبط و تقویت کرد.

تبدیل دیجیتال به آنالوگ. برای تبدیل سیگنال دیجیتال به صدا، ابتدا باید به فرم آنالوگ تبدیل شود. این تبدیل به تبدیل آنالوگ به دیجیتال بازگشته است. کد دیجیتال به دنباله ای از سطوح (مرتبط با سطوح نمونه برداری اولیه) تبدیل می شود که با استفاده از نرخ نمونه برداری اصلی ذخیره و خوانده می شوند.

نمونه گیری مجدد. خروجی آنالوگ مبدل D/A را نمی توان مستقیماً مورد استفاده قرار داد. ابتدا باید از یک فیلتر پایین گذر عبور داده شود تا از اعوجاج ناشی از هارمونیک های سرعت نمونه جلوگیری شود. یکی از راه‌های غلبه بر این مشکل، نمونه‌برداری بیش از حد است: نرخ نمونه‌برداری با درون یابی افزایش می‌یابد که نمونه‌های اضافی را به دست می‌دهد.

تصحیح خطاها. یکی از مزیت‌های اصلی سیستم‌های دیجیتال امکان تصحیح یا پوشاندن خطاها و نقاط معیوب است که می‌تواند ناشی از کثیفی یا ناکافی بودن ذرات مغناطیسی در ضبط باشد که باعث کلیک و پرش صدا می‌شود که گوش انسان به آن حساسیت ویژه‌ای دارد. . برای تصحیح خطاها، یک بررسی برابری ارائه می شود که برای آن یک بیت برابری به هر عدد باینری اضافه می شود تا تعداد یک ها زوج (یا فرد) باشد. اگر وارونگی به دلیل یک خطا رخ دهد، تعداد آنها زوج (یا فرد) نخواهد بود. برابری این را تشخیص می دهد و نمونه قبلی را تکرار می کند یا یک مقدار میانی بین نمونه قبلی و بعدی را برمی گرداند. به این میگن پوشش خطا.

لوح فشرده (CD). سی دی اولین سیستم صوتی دیجیتالی است که در دسترس عموم قرار گرفته است. این یک دیسک مینیاتوری 120 میلی متری با ضبط دیجیتال در یک طرف و تکثیر روی صفحه گردان لیزری است.

دیسک کاملاً ضبط شده به مدت 74 دقیقه پخش می شود. با پاسخ فرکانسی 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز و با بیش از 90 دسی بل محدوده دینامیکی، نسبت سیگنال به نویز و جداسازی کانال، بازتولید تقریباً عالی را ارائه می دهد. مشکل اعوجاج انفجار صدا برای آن وجود ندارد و همچنین مشکل سایش. دیسک ها بادوام هستند، نیازی به مراقبت ویژه در دست زدن ندارند، از گرد و غبار (در مقادیر کم) و حتی خراش نمی ترسند، زیرا همه اینها کیفیت پخش را به خطر نمی اندازد.

اولین دیسک فشرده اصلی (مستر دیسک) با فوتولیتوگرافی ساخته شده است، با استفاده از لیزر برای سوزاندن حفره‌ها (ریز شیارها) روی سطح یک مقاوم نوری اعمال شده روی یک دیسک شیشه‌ای. در طول فرآیند تولید، گودال‌ها به برآمدگی‌های سطح زیرین بازتابنده دیسک‌های پلاستیکی تبدیل می‌شوند که سپس یک لایه 1.2 میلی‌متری از پلاستیک شفاف روی آن اعمال می‌شود.

طول گودال ها و فاصله بین آنها حامل اطلاعات دیجیتال است. گودال ها از یک مارپیچ 5.7 کیلومتری پیروی می کنند که از قسمت مرکزی دیسک شروع می شود، در جهت عقربه های ساعت می پیچد و به لبه می رسد. گام مارپیچ 1.6 میکرون است (حدود 1/40 قطر موی انسان و حدود 1/60 از متوسط ​​گام شیارهای ضبط LP). اطلاعات موجود در یک کد دیجیتال توسط پرتو لیزر خوانده می شود. در جایی که پرتو به شکاف‌های بین برجستگی‌ها برخورد می‌کند، به عقب منعکس می‌شود و توسط یک منشور شکافنده پرتو به ردیاب نوری هدایت می‌شود. هنگامی که پرتو لیزر خواندن به برآمدگی برخورد می کند، به طور پراکنده بر اثر بازتاب پراکنده می شود (شکل 3). از آنجایی که سی دی یک سیستم دیجیتالی است، خروجی ردیاب نوری تنها دو مقدار دارد: 0 و 1.

اصل عملکرد سی دی نیاز به حداکثر دقت در تمرکز پرتو لیزر و ردیابی (ردیابی آهنگ) دارد. هر دو عملکرد توسط ابزارهای نوری انجام می شود. سرووهای فوکوس و ردیابی باید خیلی سریع عمل کنند تا تغییر شکل دیسک، خروج از مرکز و سایر عیوب فیزیکی را جبران کنند. یکی از راه حل های طراحی از یک دستگاه دو مختصات با دو سیم پیچ نصب شده در زاویه قائم در میدان مغناطیسی استفاده می کند. آنها لنز را به صورت عمودی برای فوکوس و به صورت افقی برای ردیابی حرکت می دهند.

یک سیستم کدگذاری ویژه سیگنال صوتی 8 بیتی را به 14 بیت تبدیل می کند. این تبدیل با کاهش پهنای باند مورد نیاز، عملیات ضبط و تولید مثل را تسهیل می کند و در عین حال اطلاعات اضافی مورد نیاز برای همگام سازی را ارائه می دهد. خطاها نیز در اینجا تصحیح می‌شوند و باعث می‌شود سی‌دی کمتر در معرض نقص‌های جزئی قرار گیرد. اکثر بازیکنان از نمونه برداری بیش از حد برای بهبود تبدیل D/A استفاده می کنند.

در ابتدای یک برنامه موسیقی، پیامی در مورد محتویات دیسک، نقاط شروع تک تک قطعات و همچنین تعداد و مدت زمان هر بخش روی سی دی ضبط می شود. نشانه های شروع موسیقی بین کلیپ ها قرار می گیرد که می توان آنها را از 1 تا 99 شماره گذاری کرد. طول پخش که بر حسب دقیقه، ثانیه و 1/75 ثانیه بیان می شود، روی دیسک کدگذاری می شود و قبل از هر کلیپ به ترتیب معکوس خوانده می شود. . نامگذاری و انتخاب خودکار آهنگ با استفاده از دو زیرکد مشخص شده در پیام انجام می شود. هنگامی که دیسک در پخش کننده قرار می گیرد، پیام نمایش داده می شود (شکل 4).

سی دی به راحتی قابل تکثیر است. هنگامی که اولین نسخه اصلی ضبط ساخته شد، کپی ها می توانند در مقادیر زیاد مهر شوند.

در سال 1997، یک فناوری نوری برای ذخیره اطلاعات بر روی دیسک های دیجیتال چندلایه همه کاره DVD ظاهر شد و در پایان قرن به طور گسترده ای گسترش یافت. این در اصل یک سی دی بزرگتر (تا 4 گیگابایت) و سریعتر است که می تواند حاوی داده های صوتی، تصویری و کامپیوتری باشد. DVD-ROM توسط درایو مناسب متصل به کامپیوتر خوانده می شود.

ضبط صوت مغناطیسی دیجیتال. پیشرفت های زیادی در زمینه دستگاه های ضبط مغناطیسی دیجیتال حاصل شده است. محدوده فرکانس (پهنای باند) مورد نیاز برای ضبط دیجیتال بسیار بیشتر از ضبط آنالوگ است. ضبط / پخش دیجیتال به پهنای باند 1 تا 2 مگاهرتز نیاز دارد که بسیار گسترده تر از محدوده ضبط صوت های معمولی است.

ضبط بدون نوار. کامپیوترهای با دسترسی آسان با مقدار زیادی حافظه و درایوهای دیسک که امکان ویرایش دیجیتالی فونوگرام‌ها را فراهم می‌کنند، ضبط صدا را بدون استفاده از نوار مغناطیسی ممکن می‌سازند. یکی از مزایای این روش، سهولت همگام سازی ضبط ها برای آهنگ های فردی در یک ضبط چند آهنگی است. کامپیوترها صدا را به همان روشی دستکاری می کنند که واژه پردازها کلمات را دستکاری می کنند و دسترسی تصادفی تقریباً فوری به تکه ها را امکان پذیر می کنند. آنها همچنین به شما اجازه می‌دهند که مدت زمان مواد صوتی را در برخی موارد تا 50% بدون تغییر زیر و بم یا برعکس، بدون تغییر مدت زمان تنظیم کنید.

سیستم Synclavier و ضبط کننده مستقیم به دیسک می تواند تقریباً تمام عملکردهای یک استودیوی ضبط چند آهنگی را بدون استفاده از نوار انجام دهد. این نوع سیستم کامپیوتری حافظه آنلاین را فراهم می کند. هارد دیسک ها دسترسی آنلاین به کتابخانه های صدا را فراهم می کند. فلاپی دیسک های با چگالی بالا برای ذخیره مجموعه های منتخب از مطالب ویرایشی، کتابخانه های صوتی و مطالب ارتقاء نرم افزار استفاده می شود. دیسک های نوری برای ذخیره انبوه ضبط اطلاعات صدا با امکان دسترسی آنلاین به آنها استفاده می شود. حافظه دسترسی تصادفی (RAM) برای ضبط، ویرایش و پخش صداهای کوتاه ساز یا جلوه های صوتی استفاده می شود. حافظه کافی برای این کارها وجود دارد و یک سیستم رم اضافی به شما امکان می دهد با فونوگرام های چند مسیری (تا 200 آهنگ) کار کنید. سیستم Synclavier توسط یک ترمینال کامپیوتر با یک صفحه کلید 76 نت که به سرعت و فشار حساس است کنترل می شود. در نسخه دیگری از کنترل، از ماوس استفاده می شود که همراه با مانیتور به اپراتور اجازه می دهد تا دقیقاً نقطه ای از موسیقی متن را برای اصلاح، ویرایش یا پاک کردن انتخاب کند.

ضبط کننده دیسک مستقیم را می توان به عنوان نصب مستقل 4، 8 و 16 تراک پیکربندی کرد. این تنظیمات از مجموعه ای از هارد دیسک های مرتبط برای ضبط صدا استفاده می کند. تنظیم 16 آهنگی از این نوع امکان ضبط حداکثر 3 ساعت با نرخ نمونه برداری 50 کیلوهرتز را فراهم می کند.را نیز ببینیدضبط و پخش تصویر؛یک کامپیوتر.

ادبیات

شاه جی. راهنمای مهندسی صدا ... L.، 1980
Bugrov V.A. تئوری گرامافون ... م.، 1984
Shcherbina V.I. ضبط صدا دیجیتال ... م.، 1989
کولسنیکوف V.M. ضبط صدا با لیزر و پخش دیجیتال ... م.، 1991
سیستم های دیسک نوری ... م.، 1991
برادسکی M.A. دستگاه های ضبط صدا و تصویر ... مینسک، 1995

فرکانس های صدا؟

3. تن صدا چگونه تشکیل می شود؟

    تفاوت بین صدای چهارگانه و مونوال چیست؟

    شباهت ها و تفاوت های صدای استریو و صدای شبه چهارگانه چیست؟

1.2. روش های ضبط و پخش صدا

ضبط صدا بر اساس تغییر در وضعیت فیزیکی یا شکل قسمت های مختلف رسانه ضبط است. روش‌های الکتروآکوستیک زیر برای ضبط و بازتولید صدا در مهندسی صدا کاربرد پیدا کرده‌اند: مکانیکی، مغناطیسی، نوری، مغناطیسی نوری، با استفاده از اجزای حافظه الکترونیکی، مانند کارت‌های فلش.

1.2.1. روش مکانیکی ضبط و پخش صدا

از نظر تاریخی، اولین فونوگرام به صورت مکانیکی ساخته شد. در آگوست 1877، اولین گرامافون ایجاد شده توسط مخترع آمریکایی توماس آلوا ادیسون به ثبت رسید.

عناصر اصلی گرامافون: یک زنگ، که برای دریافت امواج صوتی کار می کند، و یک غشاء که به طور سفت و سخت به سوزن متصل است. امواج صوتی غشایی را با سوزن تکان می‌دهند که شیاری را روی یک دیسک ساخته شده از مواد نرم (موم، قلع) نشان می‌دهد. مغزهای شیار با دامنه و فرکانس امواج صوتی مطابقت داشت. هنگام پخش مجدد شیار ضبط شده، سوزن که در امتداد پیچش خود می لغزد، غشا را تحریک می کند و باعث ایجاد ارتعاشات هوا، یعنی صدا می شود.

ضبط یکسری معایب دارد: حجیم بودن، نیاز به برق شهری، کیفیت پایین صدا و عدم امکان ضبط مجدد در خانه. امروزه ضبط گرامافون تقریباً به طور کامل جایگزین روش ضبط مغناطیسی پیشرفته تر شده است.

1.2.2. روش مغناطیسی برای ضبط و پخش صدا

اولین ضبط صوت، که در سال 1889 توسط والدمار پاولسن پیشنهاد شد، شبیه گرامافون ادیسون بود، فقط به جای فویل قلع از سیم فولادی استفاده کرد. ارتعاشات صوتی با کمک میکروفون به ارتعاشات جریان الکتریکی تبدیل شده و به یک آهنربای الکتریکی می رسد که در امتداد سیم فولادی حرکت می کند و مطابق ارتعاشات صوتی آن را مغناطیسی می کند.

هنگام پخش یک گرامافون، یک سیم مغناطیسی نیروی محرکه الکتریکی را در سیم پیچ آهنربای الکتریکی القا می کند و جریان ناشی از آن به تلفن وارد می شود که صدای ضبط شده قبلی را بازتولید می کند.

در ضبط صوت های مدرن به جای سیم فولادی از نوار نازک لاوسان پوشیده شده با پودر فرومغناطیسی به عنوان حامل صدا استفاده می شود. به جای آهنربا از یک سر مغناطیسی حلقوی کارآمدتر استفاده می شود. سیگنال های الکتریکی دریافت شده توسط هد به توان مورد نیاز تقویت می شوند.

ویژگی های روش ضبط مغناطیسی.روش مغناطیسی ضبط و بازتولید صدا بر اساس خاصیت برخی از فلزات (آهن، نیکل، کبالت، کروم) است که در میدان مغناطیسی مغناطیسی شده و مغناطیسی باقی مانده را برای مدت طولانی حفظ می کنند. چنین موادی فرومغناطیس نامیده می شوند.

توانایی فرومغناطیس ها در مغناطیسی به دلیل ویژگی های ساختاری لایه های الکترونی اتم های آنهاست. بنابراین، در اتم آهن روی پوسته ماقبل آخر، یکی از شش الکترون دارای اسپین مثبت و پنج الکترون منفی است. چهار الکترون با اسپین های جبران نشده مسئول خواص مغناطیسی آهن هستند.

هنگامی که یک فرومغناطیس به میدان مغناطیسی وارد می شود، اسپین های همه الکترون ها موقعیت منظمی پیدا می کنند (مطابق با جهت خطوط میدان مغناطیسی)، در حالی که فلز مغناطیسی می شود.

همه فرومغناطیس ها به زیر تقسیم می شوند مغناطیسی سخت و از نظر مغناطیسی نرم اولی ها پس از حذف شدن از میدان مغناطیسی خاصیت مغناطیسی را برای مدت طولانی حفظ می کنند، بنابراین در ساخت یک حامل صدا (نوار مغناطیسی) استفاده می شود. دومی ها پس از قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی خارجی، مغناطیسی را حفظ نمی کنند (پرمالی، فریت، و غیره) - آنها برای ساخت سرهای مغناطیسی استفاده می شوند.

ضبط مغناطیسی و بازتولید اطلاعات صوتی شامل فرآیندهای فیزیکی زیر است:

- تبدیل ارتعاشات صوتی (مکانیکی) به ارتعاشات الکتریکی فرکانس صدا با استفاده از میکروفون.

- تبدیل نوسانات الکتریکی به یک میدان مغناطیسی متناوب با استفاده از یک سلف واقع در سر مغناطیسی.

- تثبیت میدان مغناطیسی بر روی حامل صدا. نوار لاوسان نازک با پوشش فرومغناطیسی که روی آن اعمال می شود به عنوان رسانه ضبط استفاده می شود با سرعت ثابتی در جلوی قطب های سر مغناطیسی حرکت می کند و نوسانات میدان مغناطیسی سرها را ثابت می کند.

- بازتولید ضبط با تبدیل میدان مغناطیسی نوار به الکتریکی و سپس به ارتعاشات صوتی. برای بازتولید اطلاعات ضبط شده، نوار با همان سرعتی که هنگام ضبط از جلوی سر مغناطیسی بازتولید کننده عبور داده می شود. بخش های مغناطیسی نوار که از کنار سر عبور می کنند، ولتاژ الکتریکی متفاوتی را در سیم پیچ آن القا می کنند که مربوط به نوسانات سیگنال ضبط شده است. سیگنال بازیابی تقویت شده و به یک بلندگو هدایت می شود.

روش مغناطیسی برای ضبط و بازتولید صدا چندین مزیت نسبت به روش ضبط مکانیکی دارد:

- ضبط صدای مغناطیسی با کیفیت بالا را می توان در خارج از استودیو با تجهیزات ساده انجام داد.

- آمادگی فوری ضبط برای پخش؛ امکان کپی (تکثیر) چندگانه سوابق؛

- امکان حذف ضبط های غیر ضروری با پاک کردن مغناطیسی تقریباً فوری و استفاده مجدد از نوار.

- امکان ویرایش صدا با استفاده از ضبط صوت دوم یا دو نوار کاست.

- دریافت جلوه های صوتی مختلف، پوشاندن یک ضبط بر روی دیگری و غیره.

انواع ضبط صوت.ویژگی های ذکر شده روش مغناطیسی ضبط و بازتولید صدا از ویژگی های ضبط کننده نوار آنالوگ است. نقطه ضعف ضبط صوت آنالوگ افت شدید کیفیت صدا در هنگام ضبط مجدد، پخش و ذخیره سازی است.

ضبط صوت دیجیتال یا ضبط صوت DAT (نوار صوتی دیجیتال) از این اشکال عاری است. آنها قادر به ارائه کیفیت مورد نیاز ضبط و پخش صدا هستند و از قابلیت های خدماتی بالایی برخوردار هستند.

برای ضبط دیجیتال، ابتدا ارتعاشات صدا با استفاده از میکروفون به ارتعاشات آنالوگ جریان الکتریکی تبدیل می شوند. سپس دامنه ولتاژ سیگنال آنالوگ در فواصل زمانی بسیار کوتاه، به عنوان مثال 44100 بار در ثانیه اندازه گیری می شود. به این مرحله نمونه برداری می گویند. مقادیر دامنه به دست آمده با گام مشخص شده به نزدیکترین عدد کامل گرد می شوند. این مرحله کوانتیزاسیون نامیده می شود. تمام سطوح کوانتیزاسیون (به صورت دودویی) به صورت 1 و 0 کدگذاری می شوند.

فرآیند تبدیل سیگنال های صوتی از آنالوگ به دیجیتال توسط یک ریزمدار مخصوص به نام مبدل دامنه به دیجیتال (ADC) انجام می شود. تابع معکوس - تبدیل کدهای دیجیتال به مقادیر آنالوگ معادل آنها - توسط مبدل های دیجیتال به آنالوگ (DAC) انجام می شود.

ضبط دیجیتال با دقت و قابلیت اطمینان بالا مشخص می شود، زیرا تجهیزات بازتولید فقط نیاز به تشخیص وجود یا عدم وجود یک پالس مغناطیسی دارند. بنابراین، سیگنال های دیجیتال را می توان به طور مکرر ضبط، تقویت و پخش کرد بدون ترس از افت کیفیت.

نقطه ضعف ضبط دیجیتال این است که نمی توان آن را مستقیماً توسط بلندگو پخش کرد. برای این کار ابتدا باید آن را با استفاده از DAC به فرم آنالوگ تبدیل کنید.

رسانه ضبط مغناطیسی می تواند نه تنها نوار، بلکه دیسک هایی با پوشش فرومغناطیسی باشد. ضبط اطلاعات در دیسک های مغناطیسی در فناوری رایانه رواج یافت. دیسک ها می توانند انعطاف پذیر باشند - بر اساس فیلم مایلار و سفت و سخت - بر روی حامل های جامد (آلومینیوم، سرامیک، شیشه). هارد دیسک در زندگی روزمره اغلب نامیده می شود دیسکهای سخت.

پیشرفت های اخیر در زمینه هارد دیسک های کامپیوتر بسیار زیاد است. کافی است که بگوییم هارد دیسک های مدرن با وزن کمتر از 100 گرم که با باتری های مینیاتوری 3 ولت تغذیه می شوند، دارای ظرفیت حافظه 10 گیگابایت یا بیشتر هستند. این شرایط را نمی‌توانستند طراحان دستگاه‌های پخش موسیقی نادیده بگیرند.

محتوای مقاله

پخش و ضبط صدا،بازتولید صداهای طبیعی با وسایل الکترومکانیکی و حفظ آنها به شکلی که امکان بازیابی آنها را با حداکثر وفاداری به اصل فراهم می کند. برای اطلاعات بیشتر در مورد فیزیک در پشت مسائل آکوستیک که در زیر مورد بحث قرار گرفته است، به SOUND AND ACOUSTICS مراجعه کنید. گوش؛ شنوایی؛ آلات موسیقی؛ محدوده موسیقی.

پخش صدا

ضبط و بازتولید صدا حوزه ای است که علم با هنر (مهندس صدا) ملاقات می کند. در اینجا دو جنبه مهم وجود دارد: وفاداری بازتولید (به عنوان عدم وجود اعوجاج ناخواسته) و سازماندهی مکانی-زمانی صداها، زیرا وظیفه بازتولید صدا با وسایل الکترومکانیکی تنها بازآفرینی صدا تا حد امکان نزدیک به آنچه درک شده است نیست. در یک استودیو یا سالن کنسرت، بلکه در نحوه تغییر آن با در نظر گرفتن محیط آکوستیکی که در آن به آن گوش داده می شود.

در نمایش گرافیکی، ارتعاشات صوتی از تن های خالص از نوع ایجاد شده توسط یک چنگال تنظیم ساده ترین شکل را دارند. آنها با منحنی های سینوسی مطابقت دارند. اما اکثر صداهای واقعی شکل نامنظمی دارند که به طور منحصر به فرد صدا را مشخص می کند، درست مانند اثر انگشت یک شخص. هر صدا را می توان به تن های خالص با فرکانس های مختلف تجزیه کرد (شکل 1). این تن ها از یک گام و تون (هارمونیک) تشکیل شده اند. ریشه (کمترین فرکانس) گام نت را تعیین می کند. ما آلات موسیقی را حتی زمانی که همان نت بر روی آنها نواخته می شود، بر اساس نوای صدا تشخیص می دهیم. اورتون ها از این جهت مهم هستند که صدای ساز را ایجاد می کنند و ویژگی صدای آن را تعیین می کنند.

دامنه تون های اصلی اکثر منابع صوتی کاملاً باریک است، که درک گفتار و دریافت انگیزه را آسان می کند، حتی اگر تجهیزات بازتولید باند فرکانسی محدودی داشته باشند. پری صدا فقط در حضور همه تون ها تضمین می شود و برای بازتولید آنها لازم است که رابطه بین سطوح لحن اصلی و تون ها مخدوش نشود، یعنی. پاسخ فرکانسی سیستم بازتولید باید در کل محدوده فرکانس قابل شنیدن خطی باشد. وقتی از دقت بالای بازتولید صدا (سیستم ها) صحبت می کنند، منظورشان این ویژگی (همراه با عدم وجود اعوجاج) است. سلام فای).

جلد.

درک بلندی یک صدا نه تنها به شدت آن بستگی دارد، بلکه به بسیاری از عوامل دیگر، از جمله عوامل ذهنی که نمی توان کمیت آنها را تعیین کرد، بستگی دارد. محیط اطراف شنونده، سطح نویز خارجی، زیر و بم و ساختار هارمونیک صدا، بلندی صدای قبلی، اثر "پوشش" (تحت تاثیر صدای قبلی، گوش کمتر به صداهای دیگر حساس می شود. با فرکانس نزدیک) و حتی نگرش زیبایی شناختی شنونده به مواد موسیقی مهم است. صداهای ناخواسته (صداها) ممکن است بلندتر از صداهای مطلوب با همان شدت ظاهر شوند. حتی درک زیر و بمی نیز می تواند تحت تأثیر شدت صدا باشد.

درک تفاوت در زیر و بم آهنگ های موسیقی نه با مقدار مطلق فواصل فرکانس، بلکه با نسبت آنها تعیین می شود. به عنوان مثال، نسبت دو فرکانس، با یک اکتاو، در هر قسمت از مقیاس 2: 1 است. به همین ترتیب، برآورد ما از تغییرات بلندی صدا با نسبت (نه تفاوت) شدت ها تعیین می شود، به طوری که اگر تغییرات لگاریتم شدت صدا یکسان باشد، تغییرات بلندی صدا یکسان درک می شود.

بنابراین، سطح حجم صدا در مقیاس لگاریتمی (در عمل، بر حسب دسی بل) اندازه گیری می شود. گوش انسان قادر است صدا را در محدوده قدرت عظیمی از آستانه شنوایی (0 دسی بل) تا آستانه درد (120 دسی بل) که مربوط به نسبت شدت 10 12 است، درک کند. تجهیزات مدرن قادر به بازتولید تغییرات بلندی صدا در حدود 90 دسی بل هستند. اما عملاً نیازی به بازتولید کل محدوده شنیداری نیست. بیشتر آنها تقریباً با صدای کم به موسیقی گوش می دهند، و بعید است که کسی با صدای عادی یک ارکستر یا گروه راک در خانه احساس راحتی کند.

بنابراین، تنظیم محدوده صدا به خصوص هنگام پخش موسیقی کلاسیک ضروری است. این کار را می توان با کاهش تدریجی صدا قبل از کرشندو (با توجه به امتیاز) و در عین حال حفظ محدوده دینامیکی مورد نظر انجام داد. برای سایر مواد موسیقی مانند موسیقی راک و پاپ، کمپرسورها به طور گسترده ای استفاده می شوند تا به طور خودکار دامنه دینامیکی سیگنال های تقویت شده را محدود کنند. اما در دیسکوها، سطح صدا اغلب از 120 دسی بل فراتر می رود که می تواند به شنوایی آسیب برساند و منجر به ناشنوایی کامل شود. در این زمینه نوازندگان پاپ و تکنسین های صدا در معرض خطر بالایی قرار دارند. هدفون ها به ویژه خطرناک هستند زیرا صدا را متمرکز می کنند.

اکثر شنوندگان برای پخش برنامه‌ها ترجیح می‌دهند که همه برنامه‌ها تقریباً در یک سطح صدا بدون نیاز به تنظیم صدا صدا شوند. اما بلندی صدا ذهنی است. برای برخی، موسیقی با صدای بلند آزاردهنده‌تر از گفتار است، اگرچه صحبت‌های نامفهوم گاهی آزاردهنده‌تر از موسیقی با صدای یکسان است.

صدای متعادل کننده

بازتولید صدای خوب بر اساس تعادل منابع مختلف صدا است. به عبارت ساده، در مورد یک منبع صوتی واحد، ماهیت بازتولید صدای خوب این است که صدای مستقیم وارد شده به میکروفن را با تأثیر آکوستیک اطراف متعادل کند و تعادل مناسب بین وضوح و پر بودن ایجاد کند، و این امکان را فراهم می‌کند تا صدای مناسب را به دست آورد. میزان تاکید در جایی که لازم است

فناوری میکروفون

اولین وظیفه مهندس صدا انتخاب فضای مناسب استودیو است. اگر مجبور به استفاده از یک اتاق نامناسب هستید، باید حداقل 1.5 برابر فضای اختصاص داده شده به اجراکنندگان باشد. مرحله بعدی ایجاد یک طرح کلی برای میکروفون ها است. هنگام پخش برنامه های موسیقی، این کار باید با مشورت رهبر ارکستر و مجریان انجام شود. باید تا حد امکان میکروفون کمتری وجود داشته باشد، زیرا همپوشانی میدان های صوتی آنها می تواند شفافیت صدا را کاهش دهد. درست است، در بسیاری از موارد اثر مورد نظر تنها با استفاده از تعداد زیادی میکروفون به دست می آید.

ترکیب آلات موسیقی به ندرت به اندازه کافی متعادل می شود تا نیازهای گوش دادن در خانه را برآورده کند. آکوستیک یک فضای نشیمن می تواند دور از ایده آل باشد. بنابراین لازم است رهبر ارکستر را با الزامات تعادلی برای پخش با میکروفون آشنا کرد.

سازماندهی صداهای بازتولید شده بر اساس نوع میکروفون، نزدیکی آن به منبع و پردازش سیگنال خروجی آن تعیین می شود. نزدیکی میکروفون به منبع صدا باید با در نظر گرفتن رابطه بین صداهای مستقیم و جانبی (از جمله طنین) سایر سازهای قدرتمندتر و کیفیت صدا بررسی شود. اکثر سازها صداهای مختلفی را در فواصل مختلف و در جهات مختلف تولید می کنند. به منظور دریافت "حمله" تیز مورد نیاز موسیقی پاپ، و برای اطمینان از تمایز ساز خوب، شما باید به تنظیمات چند میکروفون متوسل شوید. در عین حال، الزامات بالایی بر مهندس صدا تحمیل می شود. او باید آموزش موسیقی داشته باشد یا حداقل بتواند موسیقی را بخواند.

شنوایی دو گوش.

شخص به راحتی می تواند جهت منبع صدا را تعیین کند، زیرا صدا معمولاً زودتر از گوش دیگر به یک گوش می رسد. مغز این تفاوت اندک در زمان و تفاوت اندک در شدت صدا را حس می کند و از روی آنها، جهت منشأ صدا را مشخص می کند.

همچنین می توانیم تشخیص دهیم که صدا از جلو، پشت، بالا یا پایین آمده است. این به این دلیل است که گوش‌های ما ترکیب فرکانس صداهایی را که به جهات مختلف می‌آیند به روش‌های مختلف منتقل می‌کنند (و همچنین به این دلیل که شنونده به ندرت سر خود را کاملاً ثابت و در وضعیت عمودی نگه می‌دارد). این واقعیت را توضیح می دهد که افراد مبتلا به ناشنوایی در یک گوش هنوز تا حدی توانایی قضاوت در جهت منبع صدا را دارند.

شنوایی دو گوش به عنوان یک مکانیسم دفاعی در انسان ایجاد شده است، اما این توانایی برای جداسازی صداها شرط مهمی برای درک موسیقی است. اگر از این توانایی در ضبط صدا استفاده شود، تصور وفاداری و خلوص در تولید مثل افزایش می یابد.

صدای استریو

یک سیستم استریوفونیک دو کاناله، که برای گوش دادن از طریق بلندگوهای صدا طراحی شده است، جریان های صوتی جداگانه ای را برای شنوایی دو گوش ایجاد می کند که اطلاعاتی را در مورد جهت انتشار صدای اولیه حمل می کند.

در ساده ترین شکل، یک سیستم استریو از دو میکروفون تشکیل شده است که در کنار یکدیگر قرار گرفته و با زاویه 45 درجه نسبت به منبع صدا هدایت می شوند. سیگنال های میکروفون به دو بلندگو که تقریباً 2 متر از هم فاصله دارند و به همان اندازه از شنونده فاصله دارند، تغذیه می شود. چنین سیستمی بین بلندگوها "صفحه صدا" ایجاد می کند که منابع صوتی واقع در جلوی میکروفون ها را بومی سازی می کند. قابلیت بومی سازی منابع صدا در مقابل میکروفون ها، جداسازی آنها و جداسازی آنها از طنین، طبیعی بودن و وضوح بازتولید را بسیار افزایش می دهد.

این رویکرد تنها زمانی نتایج رضایت بخشی به دست می دهد که منبع صدا به خوبی متعادل باشد و شرایط آکوستیک مساعد باشد. در عمل معمولاً لازم است از بیش از دو میکروفون استفاده شود و سیگنال‌های آن‌ها را با هم مخلوط (ترکیب) کرد تا تعادل موسیقی را بهبود بخشد، جداسازی آکوستیک را افزایش داده و به صدا درجه حمله لازم را بدهد.

مجموعه‌ای از تجهیزات معمولی برای یک ارکستر کلاسیک شامل یک جفت میکروفون استریو (برای ایجاد یک تصویر صوتی کلی از ارکستر) و چندین میکروفون محلی است که نزدیک‌تر به گروه‌های جداگانه سازها نصب شده‌اند. خروجی های میکروفون محلی به دقت با جفت استریو مخلوط می شوند تا تاکید لازم را برای هر گروه ابزار بدون برهم زدن تعادل کلی فراهم کنند. علاوه بر این، خروجی‌های آن‌ها در موقعیتی آشکار قرار می‌گیرند که اگر با یک جفت میکروفون اصلی استفاده شود، با موقعیت واقعی آن‌ها روی صحنه مطابقت دارد. (پنینگ تغییر جهت زاویه ای به منبع صدا است. با تنظیم سطح از طریق یک پتانسیومتر ترکیب می شود.)

مدارهای چند میکروفونی حتی در مورد نور، و حتی بیشتر از آن موسیقی پاپ، که معمولاً بدون سیستم میکروفون عمومی انجام می‌دهند، به طور گسترده‌تری استفاده می‌شوند. در واقع، اگر بتوان نتیجه را با استفاده از تجهیزات قابل حمل با بلندگوهایی که فقط یک قدم از هم فاصله دارند، به دست آورد، دنبال تفاوت های ظریف نیست. علاوه بر این، موسیقی پاپ معمولاً به شکلی ضبط نمی شود. هر گروه از سازها یا حتی هر نوازنده توسط یک میکروفون مجزا سرو می شود. تمامی سازهای گروه راک الکترونیکی هستند. صدای سازهای مختلف از جمله سینت سایزرهای کیبورد را می توان با استفاده از میکروفون های نصب شده در جلوی بلندگوهای مربوطه ضبط کرد یا با تغذیه مستقیم سیگنال های میکروفون های اولیه به کنسول میکس استودیو. این سیگنال‌ها را می‌توان مستقیماً مخلوط کرد یا در آهنگ‌های جداگانه روی یک ضبط کننده چند آهنگی از قبل ضبط کرد. Reverb مصنوعی اضافه می شود، EQ انجام می شود و غیره. در نتیجه، شباهت کمی به صدای درک شده در استودیو وجود دارد، حتی اگر همه چیز به طور همزمان ضبط شده باشد.

سیگنال خروجی برای ایجاد یک تصور مشخص از موقعیت منبع صدا که ممکن است اصلاً با موقعیت واقعی نوازندگان در استودیو مطابقت نداشته باشد، پانل و تنظیم می شود (پتانسیومتر). اما جالب اینجاست که حتی اگر صدای استریو با وضعیت واقعی همخوانی نداشته باشد، اثری دارد که بسیار فراتر از افکت صدای مونوال است.

چهارصدایی.

تقریب بهبود یافته ای با واقعیت را می توان با روش quadraphony به دست آورد، که در آن چهار کانال به چهار بلندگو متصل می شوند که به صورت جفت در مقابل شنوندگان و پشت سر آنها قرار می گیرند. در ساده ترین شکل خود، یک سیستم چهارصدایی را می توان به عنوان دو سیستم استریوفونیک در نظر گرفت که به یکدیگر متصل هستند. سیستم های ماتریسی پیچیده می توانند چهار کانال را از یک آهنگ پخش کنند و در عین حال سازگاری با پخش استریو را حفظ کنند.

محیط صوتی

در تلویزیون، به اصطلاح سیستم صدای فراگیر مهم است. صدای استریو با سمت چپ ( آ) و درست ( V) کانال ها با جمع آنها (در فاز) ماتریس می شوند که یک سیگنال می دهد م(سیگنال تک)، و تفریق (افزودن در پادفاز)، که سیگنال می دهد اس(سیگنال استریو). علامت آ+ Vمربوط به نقطه میانی منبع صدا است و با سیستم های پخش مونو و سیگنال سازگار است آ- B اطلاعات جهت دار را حمل می کند. سیستم محیط صوتی نیز جزء تفاوت را تشکیل می دهد ماسکه حاوی صدای "خارج از صحنه" و همچنین ریورب است و به بلندگوهای واقع در پشت شنونده منتقل می شود. سیستم صدای فراگیر ساده تر از سیستم چهارگانه است، اما به شما امکان می دهد با استفاده از یک سیگنال استریو معمولی در محیط صوتی غوطه ور شوید.

صدای استریو برای تلویزیون

ضبط صدای استریوفونیک در کاست های ویدئویی و در پخش تلویزیونی (به ویژه ماهواره ای) برای تلویزیون های مجهز به رسیور مخصوص استفاده می شود.

ممکن است به نظر برسد که صدای استریو برای تلویزیون چندان مناسب نیست، زیرا همانطور که در بالا ذکر شد، استریو موثر به دو بلندگو با فاصله حدود 2 متر از هم نیاز دارد. علاوه بر این، به دلیل اندازه کوچک صفحه، نگاه بیننده عمدتاً به مرکز آن معطوف می‌شود، بنابراین تصویری از فاصله در عمق به جای عرض مورد نیاز است.

با این حال، وقتی تلویزیون تماشا می کنیم، می دانیم که تنها بخش کوچکی از منبع صدا را می بینیم. درست مانند زندگی واقعی، زمانی که با نگاه کردن به یک جهت خاص، نمی توانیم صداهای محیط خود را خاموش کنیم، هیچ چیز غیر طبیعی در این واقعیت وجود ندارد که تصویر صوتی فراتر از صفحه تلویزیون باشد.

تصحیح صدا.

بطور متناقض، در تجهیزات با کیفیت بالا، معمولاً دستگاه هایی برای اعوجاج صدا ارائه می شود. آنها اکولایزر نامیده می شوند و برای یکسان سازی (با رفع نقص) پاسخ فرکانسی سیگنال طراحی شده اند. اصلاح پاسخ فرکانس نیز برای وارد کردن اعوجاج به آن انجام می شود که سازماندهی فضا-زمان لازم صداها را فراهم می کند. یک مثال به اصطلاح است. یک "فیلتر حضور" که فاصله ظاهری را تا منبع صدا تغییر می دهد. شنوایی ما احساس نزدیکی (حضور) را با غلبه فرکانس هایی در محدوده 3 تا 5 کیلوهرتز مرتبط با صداهای خش خش (sibilants) مرتبط می کند. در موسیقی، افزایش پاسخ در باند 3 تا 5 کیلوهرتز می‌تواند یک افکت حمله ایجاد کند، البته به قیمت خشن شدن صدا.

نوع دیگری از اکولایزر که می توان از آن برای ایجاد حس حضور استفاده کرد، اکولایزر پارامتریک است. چنین دستگاهی امکان افزایش یا کاهش در پاسخ فرکانس را فراهم می کند که در 14 دسی بل قابل تنظیم است. در این حالت فرکانس و پهنای باند را می توان در کل طیف فرکانس های صوتی تغییر داد. این نوع کنترل پاسخ فرکانسی را می توان بسیار دقیق انجام داد و می توان از آن برای تصحیح رزونانس آکوستیک در استودیو یا سالن یا برای سرکوب صدای خش خش استفاده کرد.

یک شکل حتی پیچیده تر از تصحیح پاسخ فرکانسی توسط یک اکولایزر گرافیکی انجام می شود. با این روش، کل طیف صدا به باندهای باریک با فرکانس های مرکزی که با فواصل یک اکتاو یا یک سوم اکتاو از هم جدا می شوند، تقسیم می شود. هر باند دارای نوار لغزنده تنظیم مخصوص به خود است که تا حدود 14 دسی بل افزایش یا کاهش می یابد. نام "گرافیک" به این دلیل است که هنگام انجام اصلاح، موقعیت لغزنده های تنظیم روی پانل تقریباً با شکل پاسخ فرکانس مطابقت دارد. EQهای گرافیکی مخصوصاً برای جبران رنگ آمیزی صوتی با رزونانس در استودیو یا اتاق شنود مناسب هستند. بلندگوهایی که پاسخ فرکانسی مسطح را در یک محفظه آنکوئیک تولید می کنند ممکن است در محیط های دیگر بسیار متفاوت به نظر برسند. اکولایزرهای گرافیکی می توانند صدا را در چنین مواردی بهبود بخشند.

میزان صدا.

تقریباً هر نوع ماده صوتی - ضبط شده، تقویت شده یا پخش شده توسط رادیو یا تلویزیون - نیاز به کنترل صدا دارد. این برای اینکه 1) از محدوده دینامیکی سیستم فراتر نرود ضروری است. 2) برجسته کردن و متعادل کردن صداهای مختلف یک منبع صوتی به دلایل زیبایی شناختی. 3) محدوده حجم مواد اصلی را تنظیم کنید. 4) سطوح بلندی صدای مواد ضبط شده در زمان های مختلف را هماهنگ کنید.

کنترل صدا بهتر است با گوش دادن به مطالب از طریق یک بلندگوی خوب و در نظر گرفتن خوانش های سطح سنج انجام شود. خوانش سطح سنج به تنهایی در هنگام نصب فونوگرام به دلیل ماهیت ذهنی درک صدا کافی نیست. چنین متری برای کالیبره کردن شنوایی مورد نیاز است.

مخلوط کردن سیگنال های میکروفون

هنگام ویرایش گرامافون معمولا سیگنال های خروجی میکروفون ها و سایر مبدل های صدا با هم مخلوط می شوند که تعداد آنها در حین ضبط تا 40 عدد می رسد.میکس به دو صورت اصلی انجام می شود. در میکس بلادرنگ می توانید به راحتی میکروفون های مربوط به مثلا یک گروه آوازی را گروه بندی کنید و سطح صدای آنها را با میکسر گروهی برای سهولت استفاده تنظیم کنید. از طرف دیگر، سیگنال‌های میکروفون‌های مجزا به ورودی‌های یک ضبط صوت چند کاناله جهت اختلاط بعدی در یک سیگنال استریو هدایت می‌شوند.

روش دوم به شما امکان می دهد بدون کار در حضور نوازندگان، نقاط میکس را با دقت بیشتری انتخاب کنید و در ضبط صوت های چند آهنگی می توانید برخی از آهنگ ها را همزمان با ضبط آهنگ های دیگر پخش کنید. بنابراین می توان بدون بازنویسی کل برنامه، تغییراتی در مکان های مورد نظر در گرامافون ایجاد کرد. همه اینها را می توان بدون کپی برداری از ضبط اصلی انجام داد تا تا زمان میکس نهایی مرجعی برای مقایسه باقی بماند.

میکس خودکار صدا.

برای اطمینان از دقت بالا در عملیات نهایی انتقال از بسیاری از آهنگ ها به یک ضبط، برخی از کنسول های صدا به میکسرهای خودکار مجهز شده اند. در چنین سیستم‌هایی، داده‌های تمامی کنترل‌های سطح الکترونیکی در اولین باری که ترکیبی انجام می‌شود وارد رایانه می‌شود. سپس ضبط با اجرای خودکار این عملکردهای اختلاط پخش می شود. در حین پخش می توان تنظیمات لازم را انجام داد و پارامترهای برنامه کامپیوتری را اصلاح کرد. این روند تا حصول نتیجه مطلوب تکرار می شود. پس از آن، سیگنال خروجی به یک فونوگرام استریو برنامه ریزی شده کاهش می یابد.

کنترل خودکار.

میکس خودکار را نباید با کنترل خودکار اشتباه گرفت، که با استفاده از محدود کننده ها و کمپرسورها برای حفظ سیگنال صوتی در محدوده مورد نیاز انجام می شود. محدود کننده دستگاهی است که یک برنامه را بدون تغییر تا رسیدن به یک آستانه مشخص رد می کند. هنگامی که سیگنال در ورودی از این آستانه فراتر رود، بهره سیستم کاهش می یابد و سیگنال دیگر تقویت نمی شود. محدودکننده‌ها معمولاً در فرستنده‌ها برای محافظت از مدارهای الکترونیکی در برابر اضافه بار و در فرستنده‌های FM برای جلوگیری از انحراف فرکانس بیش از حد از کانال‌های مجاور استفاده می‌شوند.

کمپرسورها، یعنی دستگیره هایی که به طور خودکار محدوده دینامیکی سیگنال های تقویت شده را محدود می کنند، مشابه محدود کننده ها عمل می کنند و بهره سیستم را کاهش می دهند، اما این کار را به طور چشمگیری کمتر انجام می دهند. کمپرسورهای ساده شده در بسیاری از ضبط کننده های کاست یافت می شوند. کمپرسورهای مورد استفاده در ضبط حرفه ای مجهز به کنترل هایی برای بهینه سازی عملکرد خود هستند. اما هیچ تنظیم خودکار قادر به جایگزینی ظرافت ها و دقت درک ذاتی در انسان نیست.

کاهش نویز دینامیکی

با ضبط صدای آنالوگ، همیشه مشکلاتی با نویز وجود دارد، عمدتاً به شکل صدای خش خش. برای سرکوب نویز سیستم، همیشه باید یک برنامه را در سطح صدای کافی ضبط کنید. برای این، از روش ترکیب استفاده می شود، یعنی. محدود کردن دامنه دینامیکی برنامه در حین ضبط و گسترش آن در حین پخش. این به شما امکان می دهد سطح متوسط ​​را در حین ضبط بالا ببرید و در حین پخش سطح گذرگاه های نسبتاً ساکت (و همراه با آنها نویز) را کاهش دهید. دو نوع مشکل در توسعه یک سیستم ترکیبی مؤثر وجود دارد. یکی از آنها دشواری تطبیق کمپرسور و گسترش دهنده در کل محدوده فرکانس و بلندی صدا است. یکی دیگر از موارد این است که از افزایش و کاهش سطح نویز همراه با سطح سیگنال جلوگیری کنید، زیرا این کار باعث می شود نویز بیشتر قابل توجه باشد. سیستم های حذف نویز دالبی به طرز بسیار هوشمندانه ای این مشکلات را به روش های مختلف حل می کنند. آنها اثر "پوشش" را در نظر می گیرند: حساسیت شنوایی در یک فرکانس خاص به طور قابل توجهی در طول و بلافاصله پس از صداهای بلندتر در فرکانس های نزدیک کاهش می یابد (شکل 2).

Dolby A.

روش دالبی آ» یک پردازش میانی است که در ورودی و خروجی تجهیزات ضبط صدا انجام می شود که نتیجه آن یک مشخصه معمولی (تخت) در خروجی است. روش دالبی آ»به طور عمده در ضبط حرفه ای استفاده می شود، به ویژه در ضبط کننده های چند مسیری، که در آن سطح نویز با تعداد آهنگ های مورد استفاده افزایش می یابد.

مشکل تطبیق کمپرسور و منبسط کننده با ایجاد دو مسیر موازی حل می شود - یکی از طریق یک تقویت کننده خطی، و دیگری از طریق یک مدار دیفرانسیل، که خروجی آن در هنگام ضبط به سیگنال "مستقیم" اضافه می شود و در حین پخش از آن کم می شود. در نتیجه عملکرد کمپرسور و منبسط کننده مکمل یکدیگر هستند. مدار دیفرانسیل طیف فرکانس را به چهار باند تقسیم می‌کند و هر باند را جداگانه پردازش می‌کند، به طوری که لغو تنها در جایی که لازم است انجام می‌شود، یعنی. در باندی که سیگنال برنامه برای پوشاندن نویز به اندازه کافی بلند نیست. به عنوان مثال، موسیقی معمولاً در باندهای فرکانس پایین و متوسط ​​متمرکز می شود و صدای خش خش نواری در فرکانس های بالا است و از نظر فرکانس بسیار دور است تا اثر پوشاندن قابل توجه نباشد.

دالبی وی.

روش دالبی V»به طور عمده در تجهیزات خانگی، به ویژه در ضبط کاست استفاده می شود. برخلاف دالبی آ"، به روش ثبت می کند Vبا مشخصه Dolby، طراحی شده برای تولید مثل بر روی تجهیزات با ویژگی اضافی انجام می شود. مانند دالبی آ” یک مسیر مستقیم برای برنامه و یک زنجیره جانبی وجود دارد. بخش جانبی شامل یک کمپرسور با فیلتر بالا گذر پیش فعال برای فرکانس های 500 هرتز و بالاتر است.

در حالت ضبط، کمپرسور سطح سیگنال ها را به زیر آستانه افزایش می دهد و آنها را به سیگنال شاخه جانبی اضافه می کند. یک فیلتر فعال یک بهره در باند عبور خود ایجاد می کند که در 10 کیلوهرتز به 10 دسی بل افزایش می یابد. بنابراین، سیگنال های فرکانس بالا سطح پایین بیش از سطح اولیه ثبت می شوند و به 10 دسی بل می رسند. سرکوبگر انتشار از تأثیر گذرا بر ثابت زمانی کمپرسور جلوگیری می کند.

رمزگشای دالبی V» شبیه انکودر مورد استفاده برای ضبط است، اما در آن سیگنال خروجی شاخه جانبی کمپرسور با سیگنال مدار اصلی در آنتی فاز، یعنی E. جمع می شود. از آن کم می شود. در حین پخش، سیگنال های با فرکانس بالا سطح پایین و همچنین صدای خش خش نوار و نویز سیستم اضافه شده در حین ضبط کاهش می یابد و در نتیجه نسبت سیگنال به نویز تا 10 دسی بل افزایش می یابد.

تفاوت مهم بین Dolby و سیستم ساده پیش تاکید (پاسخ فرکانس بالا) در ضبط و پیش تاکید بر پخش این است که Dolby V»فقط بر زنگ های سطح پایین تأثیر می گذارد. مواد رمزگذاری شده دالبی Vاگر پاسخ فرکانس بالا برای جبران پاسخ دالبی کاهش یابد، در تجهیزاتی که سیستم حذف نویز دالبی ندارند، قابل پخش است، اما این باعث از دست رفتن فرکانس‌های بالا در گذرگاه‌های بلندتر می‌شود.

دالبی اس.

روش دالبی با"یک پیشرفت بیشتر از" Dolby است V», که به شما امکان می دهد نویز را تا 20 دسی بل کاهش دهید. از دو کمپرسور به صورت سری برای ضبط و دو بسط دهنده مکمل برای پخش استفاده می کند. مرحله اول در سطوح سیگنال قابل مقایسه با سطوح سیگنال دالبی عمل می کند Vو دومی به سیگنال‌هایی حساس است که سطح آن 20 دسی بل کمتر است. دالبی با»از حدود 100 هرتز شروع می شود و کاهش نویز 15 دسی بل را در حدود 400 هرتز ارائه می دهد، در نتیجه اثر مدولاسیون فرکانس متوسط ​​با سیگنال های فرکانس بالا را کاهش می دهد.

سیستم DBX

سیستم حذف نویز DBX یک سیستم پردازش تکمیلی برای ورودی و خروجی یک ضبط صوت است. از نسبت فشرده سازی 2: 1 برای رمزگذاری و رمزگشایی استفاده می کند. تطبیق کمپرسور و منبسط کننده به دلیل نسبت تراکم یکنواخت و همچنین به این دلیل که سطح در قدرت سیگنال کامل تخمین زده می شود، ساده شده است. سیستم DBX از این واقعیت استفاده می کند که بیشتر توان یک برنامه معمولاً در فرکانس های متوسط ​​و پایین متمرکز می شود و در فرکانس های بالا فقط در سطوح صدای کلی بالا توان بیشتری وجود دارد. سیگنال به کمپرسور به شدت از قبل (با سطوح به تدریج بالاتر در منطقه فرکانس بالا) برای افزایش قدرت ضبط کلی است. در حین پخش، پیش اعوجاج با کاهش سطح در فرکانس های بالا و همراه با آن سطح نویز از بین می رود. برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد فونوگرام با سیگنال‌های فرکانس بالا از پیش تحریف‌شده قدرتمند، چنین پیش اعوجاجی به سیگنال زنجیره جانبی کمپرسور وارد می‌شود که در نتیجه در سطوح بالا، سطح ضبط شده سیگنال‌های فرکانس بالا با افزایش فرکانس کاهش می‌یابد و با کاهش فرکانس افزایش می‌یابد. . سیستم DBX می تواند نسبت سیگنال به نویز را در فرکانس های بالا تا 30 دسی بل افزایش دهد.

ضبط صدا

در حالت ایده آل، فرآیند ضبط صدا از ورودی ضبط کننده تا خروجی دستگاه پخش باید "شفاف" باشد، یعنی. چیزی جز زمان پخش نباید تغییر کند. برای سالیان متمادی این هدف دست نیافتنی به نظر می رسید. سیستم های ضبط از نظر برد محدود بودند و به ناچار نوعی اعوجاج را معرفی کردند. اما تحقیقات به پیشرفت‌های فوق‌العاده‌ای منجر شده و در نهایت با ظهور صدای دیجیتال، نتایج تقریباً کاملی به دست آمده است.

ضبط صدا دیجیتال.

در ضبط صوت دیجیتال، یک سیگنال صوتی آنالوگ از دنباله‌ای از پالس‌ها به کدی تبدیل می‌شود که با اعداد باینری (0 و 1) مطابقت دارد و دامنه موج را در هر لحظه از زمان مشخص می‌کند. سیستم‌های صوتی دیجیتال از نظر دامنه دینامیکی، استحکام (قابلیت اطمینان اطلاعات) و حفظ کیفیت در هنگام ضبط و کپی، انتقال از راه دور و مالتی پلکس و غیره نسبت به سیستم‌های آنالوگ مزایای زیادی دارند.

تبدیل آنالوگ به دیجیتال

فرآیند تبدیل آنالوگ به دیجیتال شامل چندین مرحله است.

نمونه برداری.

به صورت دوره ای، با نرخ تکرار ثابت، خوانش های گسسته مقادیر لحظه ای فرآیند موج انجام می شود. هر چه میزان نمونه برداری بیشتر باشد بهتر است. طبق قضیه نایکویست، فرکانس نمونه برداری باید حداقل دو برابر بالاترین فرکانس در طیف سیگنال در حال پردازش باشد. برای جلوگیری از اعوجاج نمونه برداری، یک فیلتر پایین گذر بسیار شیب دار با فرکانس قطع نصف فرکانس نمونه برداری باید در ورودی مبدل نصب شود. متأسفانه هیچ فیلتر پایین گذر ایده آلی وجود ندارد و یک فیلتر بسیار شیب دار باعث ایجاد اعوجاج می شود که می تواند مزایای فناوری دیجیتال را نفی کند. نمونه برداری معمولاً در فرکانس 44.1 کیلوهرتز انجام می شود که امکان ایجاد یک فیلتر عملا قابل قبول برای محافظت در برابر اعوجاج را فراهم می کند. فرکانس 44.1 کیلوهرتز به این دلیل انتخاب شد که با فرکانس اسکن افقی تلویزیون سازگار است و تمام ضبط های دیجیتال اولیه روی VCR ها انجام می شد.

این نرخ نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز همچنین نرخ نمونه برداری استاندارد برای پخش کننده های سی دی و اکثر لوازم الکترونیکی مصرفی است، به استثنای ضبط کننده های دیجیتال صوتی (DAT) که از 48 کیلوهرتز استفاده می کنند. این فرکانس به طور خاص برای جلوگیری از بازنویسی غیرقانونی سی دی ها بر روی نوار مغناطیسی دیجیتال انتخاب شده است. تجهیزات حرفه ای عمدتاً از 48 کیلوهرتز استفاده می کنند. سیستم های دیجیتال مورد استفاده برای پخش معمولاً با فرکانس 32 کیلوهرتز کار می کنند. با این انتخاب، محدوده فرکانس قابل استفاده به 15 کیلوهرتز (به دلیل محدودیت نمونه برداری) محدود می شود، اما 15 کیلوهرتز برای اهداف پخش کافی در نظر گرفته می شود.

کوانتیزاسیون

مرحله بعدی تبدیل نمونه های گسسته به کد است. این تبدیل با اندازه گیری دامنه هر نمونه و مقایسه آن با مقیاسی از سطوح گسسته به نام سطوح کوانتیزاسیون انجام می شود که هر کدام با یک عدد نشان داده می شوند. دامنه نمونه برداری و سطح کوانتیزاسیون به ندرت دقیقاً با یکدیگر منطبق هستند. هرچه سطوح کوانتیزاسیون بیشتر باشد، دقت اندازه گیری بالاتر است. تفاوت بین دامنه های نمونه برداری و کوانتیزاسیون در صدای بازتولید شده به صورت نویز ظاهر می شود.

کد نویسی

سطوح کوانتیزاسیون به صورت یک و صفر شمارش می شود. کد دودویی 16 بیتی (همانطور که برای سی دی ها استفاده می شود) 65536 سطح کوانتیزاسیون را ارائه می دهد که امکان SNR کوانتیزه سازی بالای 90 دسی بل را فراهم می کند. سیگنال دریافتی بسیار قوی است، زیرا تجهیزات بازتولید تنها نیاز به تشخیص دو حالت سیگنال دارند، یعنی. تعیین کنید که آیا از نصف حداکثر مقدار ممکن بیشتر است یا خیر. بنابراین، سیگنال های دیجیتال را می توان چندین بار بدون ترس از تخریب ضبط و تقویت کرد.

تبدیل دیجیتال به آنالوگ

برای تبدیل سیگنال دیجیتال به صدا، ابتدا باید به فرم آنالوگ تبدیل شود. این تبدیل به تبدیل آنالوگ به دیجیتال بازگشته است. کد دیجیتال به دنباله ای از سطوح (مرتبط با سطوح نمونه برداری اولیه) تبدیل می شود که با استفاده از نرخ نمونه برداری اصلی ذخیره و خوانده می شوند.

نمونه گیری مجدد

خروجی آنالوگ مبدل D/A را نمی توان مستقیماً مورد استفاده قرار داد. ابتدا باید از یک فیلتر پایین گذر عبور داده شود تا از اعوجاج ناشی از هارمونیک های سرعت نمونه جلوگیری شود. یکی از راه‌های غلبه بر این مشکل، نمونه‌برداری بیش از حد است: نرخ نمونه‌برداری با درون یابی افزایش می‌یابد که نمونه‌های اضافی را به دست می‌دهد.

تصحیح خطاها.

یکی از مزیت‌های اصلی سیستم‌های دیجیتال امکان تصحیح یا پوشاندن خطاها و نقاط معیوب است که می‌تواند ناشی از کثیفی یا ناکافی بودن ذرات مغناطیسی در ضبط باشد که باعث کلیک و پرش صدا می‌شود که گوش انسان به آن حساسیت ویژه‌ای دارد. . برای تصحیح خطاها، یک بررسی برابری ارائه می شود که برای آن یک بیت برابری به هر عدد باینری اضافه می شود تا تعداد یک ها زوج (یا فرد) باشد. اگر وارونگی به دلیل یک خطا رخ دهد، تعداد آنها زوج (یا فرد) نخواهد بود. برابری این را تشخیص می دهد و نمونه قبلی را تکرار می کند یا یک مقدار میانی بین نمونه قبلی و بعدی را برمی گرداند. به این میگن پوشش خطا.

اصل عملکرد سی دی نیاز به حداکثر دقت در تمرکز پرتو لیزر و ردیابی (ردیابی آهنگ) دارد. هر دو عملکرد توسط ابزارهای نوری انجام می شود. سرووهای فوکوس و ردیابی باید خیلی سریع عمل کنند تا تغییر شکل دیسک، خروج از مرکز و سایر عیوب فیزیکی را جبران کنند. یکی از راه حل های طراحی از یک دستگاه دو مختصات با دو سیم پیچ نصب شده در زاویه قائم در میدان مغناطیسی استفاده می کند. آنها لنز را به صورت عمودی برای فوکوس و به صورت افقی برای ردیابی حرکت می دهند.

یک سیستم کدگذاری ویژه سیگنال صوتی 8 بیتی را به 14 بیت تبدیل می کند. این تبدیل با کاهش پهنای باند مورد نیاز، عملیات ضبط و تولید مثل را تسهیل می کند و در عین حال اطلاعات اضافی مورد نیاز برای همگام سازی را ارائه می دهد. خطاها نیز در اینجا تصحیح می‌شوند و باعث می‌شود سی‌دی کمتر در معرض نقص‌های جزئی قرار گیرد. اکثر بازیکنان از نمونه برداری بیش از حد برای بهبود تبدیل D/A استفاده می کنند.

در ابتدای یک برنامه موسیقی، پیامی در مورد محتویات دیسک، نقاط شروع تک تک قطعات و همچنین تعداد و مدت زمان هر بخش روی سی دی ضبط می شود. نشانه های شروع موسیقی بین کلیپ ها قرار می گیرد که می توان آنها را از 1 تا 99 شماره گذاری کرد. طول پخش که بر حسب دقیقه، ثانیه و 1/75 ثانیه بیان می شود، روی دیسک کدگذاری می شود و قبل از هر کلیپ به ترتیب معکوس خوانده می شود. . نامگذاری و انتخاب خودکار آهنگ با استفاده از دو زیرکد مشخص شده در پیام انجام می شود. هنگامی که دیسک در پخش کننده قرار می گیرد، پیام نمایش داده می شود (شکل 4).

سی دی به راحتی قابل تکثیر است. هنگامی که اولین نسخه اصلی ضبط ساخته شد، کپی ها می توانند در مقادیر زیاد مهر شوند.

در سال 1997، یک فناوری نوری برای ذخیره اطلاعات بر روی دیسک های دیجیتال چندلایه همه کاره DVD ظاهر شد و در پایان قرن به طور گسترده ای گسترش یافت. این در اصل یک سی دی بزرگتر (تا 4 گیگابایت) و سریعتر است که می تواند حاوی داده های صوتی، تصویری و کامپیوتری باشد. DVD-ROM توسط درایو مناسب متصل به کامپیوتر خوانده می شود.

دستگاه های ضبط صدا مغناطیسی دیجیتال.

پیشرفت های زیادی در زمینه دستگاه های ضبط مغناطیسی دیجیتال حاصل شده است. محدوده فرکانس (پهنای باند) مورد نیاز برای ضبط دیجیتال بسیار بیشتر از ضبط آنالوگ است. ضبط / پخش دیجیتال به پهنای باند 1 تا 2 مگاهرتز نیاز دارد که بسیار گسترده تر از محدوده ضبط صوت های معمولی است.

ضبط بدون نوار مغناطیسی

کامپیوترهای با دسترسی آسان با مقدار زیادی حافظه و درایوهای دیسک که امکان ویرایش دیجیتالی فونوگرام‌ها را فراهم می‌کنند، ضبط صدا را بدون استفاده از نوار مغناطیسی ممکن می‌سازند. یکی از مزایای این روش، سهولت همگام سازی ضبط ها برای آهنگ های فردی در یک ضبط چند آهنگی است. کامپیوترها صدا را به همان روشی دستکاری می کنند که واژه پردازها کلمات را دستکاری می کنند و دسترسی تصادفی تقریباً فوری به تکه ها را امکان پذیر می کنند. آنها همچنین به شما اجازه می‌دهند که مدت زمان مواد صوتی را در برخی موارد تا 50% بدون تغییر زیر و بم یا برعکس، بدون تغییر مدت زمان تنظیم کنید.

سیستم Synclavier و ضبط کننده مستقیم به دیسک می تواند تقریباً تمام عملکردهای یک استودیوی ضبط چند آهنگی را بدون استفاده از نوار انجام دهد. این نوع سیستم کامپیوتری حافظه آنلاین را فراهم می کند. هارد دیسک ها دسترسی آنلاین به کتابخانه های صدا را فراهم می کند. فلاپی دیسک های با چگالی بالا برای ذخیره مجموعه های منتخب از مطالب ویرایشی، کتابخانه های صوتی و مطالب ارتقاء نرم افزار استفاده می شود. دیسک های نوری برای ذخیره انبوه ضبط اطلاعات صدا با امکان دسترسی آنلاین به آنها استفاده می شود. حافظه دسترسی تصادفی (RAM) برای ضبط، ویرایش و پخش صداهای کوتاه ساز یا جلوه های صوتی استفاده می شود. حافظه کافی برای این کارها وجود دارد و یک سیستم رم اضافی به شما امکان می دهد با فونوگرام های چند مسیری (تا 200 آهنگ) کار کنید. سیستم Synclavier توسط یک ترمینال کامپیوتر با یک صفحه کلید 76 نت که به سرعت و فشار حساس است کنترل می شود. در نسخه دیگری از کنترل، از ماوس استفاده می شود که همراه با مانیتور به اپراتور اجازه می دهد تا دقیقاً نقطه ای از موسیقی متن را برای اصلاح، ویرایش یا پاک کردن انتخاب کند.

با کمک وسایل الکترونیکی می توانید امواج صوت یا نور را به ارتعاشات الکتریکی تبدیل کنید. این به شما امکان می دهد آنها را یادداشت کنید. به لطف تبدیل های معکوس، امکان بازتولید صداها و تصاویر ذخیره شده در این روش وجود دارد. روش های مختلف ضبط و پخش در زیر توضیح داده شده است.

تاکنون تنها راه های انتقال صدا و تصویر در فضای سه بعدی را بررسی کرده ایم. به لطف رادیو و تلویزیون، می‌توانیم آنچه را که دور از ما اتفاق می‌افتد، از جمله سایر شهرها و کشورها، در سایر قاره‌ها و حتی اجرام آسمانی بشنویم و ببینیم.

اما صداها و تصاویر را می توان در بعد چهارم - در زمان - نیز منتقل کرد. جالب است بدانید که مدت ها قبل از ظهور الکترونیک، بشر مشکل انتقال تصاویر را در زمان خود حل کرد، زمانی که اولین عکس ها گرفته شد.

سه نوع دگرگونی

این روزها راه های مختلفی برای ضبط و پخش صداها وجود دارد. هر یک از آنها بر اساس تبدیل ارتعاشات الکتریکی به ارتعاشات از نوع متفاوت است که می تواند به راحتی ذخیره شده و دوباره به ارتعاشات الکتریکی تبدیل شود.

انواع اصلی تبدیل های مورد استفاده کدامند؟ مکانیکی، نوری و مغناطیسی. نزنیکین به خوبی می دانید که ارتعاشات الکتریکی چقدر راحت به ارتعاشات مکانیکی تبدیل می شوند. بلندگوها بر اساس این اصل هستند.

اکنون نگاهی به سه نوع ضبط و پخش صدا خواهیم داشت.

اجداد نوازندگان برقی مدرن

باید گفت که روش مکانیکی انتقال صداها در زمان یک قرن پیش، یعنی مدت ها قبل از ظهور الکترونیک متولد شد. گرامافون در سال 1878 توسط ادیسون اختراع شد. در این سلف از پخش کننده های برقی مدرن، ضبط بر روی یک استوانه پوشیده شده با یک لایه نازک قلع انجام می شد. در این حالت، سیلندر چرخید و به آرامی در امتداد محور خود حرکت کرد.

صداهای ضبط شده توسط یک بوق فلزی پهن که در بالای آن یک غشاء قرار داشت دریافت می شد. در مرکز غشاء، یک ثنایا ثابت شده بود که توسط یک استوانه پشتیبانی می شد. امواج صوتی باعث لرزش کاتر شد و شیاری با عمق متغیر در پوشش قلع سیلندر برید. حرکت ترکیبی (چرخش و حرکت در امتداد محور) به شیار شکل یک مارپیچ استوانه ای داد.

برای بازتولید صدای ضبط شده به این صورت کافی بود کاتر را به ابتدای شیار برگردانید و دوباره شروع به چرخش سیلندر کنید. تغییر تسکین شیار باعث ایجاد ارتعاشات مکانیکی می شود که امواج صوتی ایجاد می کند. آیا باید به شما بگویم که این پخش صوتی با کیفیت بالا نبود؟ ..

کیفیت صدای گرامافون ها زمانی که سیلندرها با صفحات جایگزین شدند، بهبود یافت، و به خصوص زمانی که ایده درخشان به ذهن مخترعان رسید که ضبط کنند نه عمیق، بلکه عرضی، و عمق شیار ثابت باقی ماند.

ضبط صدا روی صفحه گرامافون

با این حال، تنها با ظهور وسایل الکترونیکی بود که صفحه گرامافون به وسیله ای عالی برای ضبط و پخش تبدیل شد. حدس می زنید هنگام ضبط از یک میکروفون استفاده می کنند که جریان های آن قبل از تغذیه به کاتر مکانیکی تقویت می شود. دستگاه ضبط (ضبط) بر اساس همان اصل بلندگو ساخته شده است: از یک آهنربای دائمی تشکیل شده است، یک آهنربای الکتریکی بین قطب های آن قرار می گیرد که هسته آن قادر است حول محور خود نوسان کند (شکل 216). هنگامی که یک جریان میکروفون تقویت شده از طریق آهنربا الکتریکی عبور می کند، هسته آهنربا الکترومغناطیس را با یک کاتر فولادی تقویت شده در پایین به ارتعاش در می آورد، که نوک آن یک شیار را بر روی صفحه در حال چرخش در زیر این دستگاه ضبط مکانیکی ایجاد می کند (شکل 217).

ضبط کننده روی یک پیچ نصب شده است که به آرامی آن را به سمت مرکز دیسک حرکت می دهد. این دیسک یک صفحه فولادی است که با لایه ای از موم پوشانده شده است. دیسک با فرکانس 33 1/3 دور در دقیقه می چرخد ​​و مدت زمان صدا حدود نیم ساعت است. این بدان معناست که شیار دارای حدود هزار پیچ است که قطر داخلی آن حدود 12 سانتی متر است و فاصله بین دو پیچ مجاور شیار کمتر از 0.1 میلی متر است. در ضبط صوت عرضی، تعداد خم های شیار در واحد طول آن، فرکانس صداها را تعیین می کند و شدت صداها به دامنه این خم ها بستگی دارد.

شما کاملاً درک می کنید که هرچه قطر چرخش شیار کمتر باشد، هنگام ضبط صدایی با همان فرکانس، خم شدن شیار متراکم تر است. با این وجود، در رکوردهای مدرن، حتی در حلقه هایی که نزدیک به مرکز قرار دارند، می توان فرکانس هایی را به 15000 هرتز ضبط کرد.

برنج. 216. سیم پیچ در میدان مغناطیسی آهنربای دائمی قرار می گیرد. روی میله ای ثابت می شود که می تواند حول محور 1 نوسان کند. قسمت بالایی میله توسط یک تعلیق الاستیک در نقطه 2 نگه داشته می شود.

اگر سیگنال های الکتریکی که مشخصه صدا هستند از سیم پیچ عبور داده شوند، می توان از ارتعاشات سیم پیچ برای ضبط صدا روی دیسک با استفاده از نوک سوزنی که به انتهای پایینی میله متصل است استفاده کرد. و بالعکس: اگر میله در نتیجه حرکت سوزن در امتداد شیار رکورد در ارتعاش قرار گیرد، سیگنال های الکتریکی مربوطه در سیم پیچ القا می شود.

برنج. 217. ضبط کننده 2 که توسط پیچ بی پایان 1 هدایت می شود، در امتداد شعاع دیسک پوشش داده شده با موم حرکت می کند که صدا روی آن ضبط می شود.

تولید صفحات گرامافون

به این ترتیب صدا ضبط می شود. اما احتمالاً از خود می‌پرسید که چگونه ضبط شده از این دیسک اصلی به میلیون‌ها رکوردی که در فروش هستند منتقل می‌شود. برای انجام این کار، اول از همه، یک کپی مسی از دیسک اصلی حذف می شود: دیسک ضبط شده با یک لایه نازک پودر گرافیت پوشیده شده است (جریان الکتریکی را هدایت می کند) و در حمام با محلول سولفات مس غوطه ور می شود. که در آن یک صفحه مسی در مقابل دیسک نصب شده است.

یک جریان مستقیم بین دیسک متصل به قطب منفی و صفحه مسی متصل به قطب مثبت عبور می کند. فرآیندی که اتفاق می افتد الکتروشکلینگ نامیده می شود: اتم های مس صفحه را ترک می کنند و پس از واکنش های نسبتاً پیچیده الکتروشیمیایی، روی دیسک رسوب می کنند. بنابراین، یک کپی معکوس، شاید بتوان گفت "منفی" از دیسک به دست می آید. روش الکتروفرمینگ این امکان را فراهم می کند که از این کپی یک نسخه متفاوت، این بار مثبت، یعنی کاملاً مشابه دیسک اصلی به دست آید. چندین نگاتیو از کپی مثبت حذف می شود که به عنوان ماتریس برای تولید صفحه های گرامافون برای فروش استفاده می شود.

فرآیند تولید رکوردها شامل این واقعیت است که صفحات وینیل کلرید با دیسک‌هایی فشرده می‌شوند - ماتریس‌هایی که به دمای کافی گرم می‌شوند تا دیسک‌های PVC را نرم کنند، که در نتیجه این اثر، تسکین صفحه ضبط شده را به دست می‌آورد.

وانت

اکنون می دانید که چگونه صفحه گرامافون بسازید. و بدون شک می توانید حدس بزنید که چگونه آنها در پخش کننده برق خوانده می شوند. شما با برگشت پذیری پدیده های فیزیکی آشنا هستید.

بنابراین می توان پیکاپ را به همان شیوه ضبط کننده ساخت. این پیکاپ مجهز به یک قلم بسیار نازک ساخته شده از الماس یا یاقوت کبود است. به انتهای یک میله نازک نصب شده بر روی آهنربای الکتریکی متصل می شود. دومی بین قطب های یک آهنربای دائمی قرار دارد. بی نظمی شیار، سوزن را به سمت حرکات نوسانی سوق می دهد که به آهنربای الکتریکی منتقل می شود: حرکات آن در میدان آهنربای دائمی جریان هایی را در سیم پیچ آن القا می کند که پس از تقویت، به بلندگویی که صداهای ضبط شده را بازتولید می کند، هدایت می شود.

پیکاپ در انتهای بازو نصب شده است که آزادانه حول محور خود می چرخد. عبور قلم از شیار مارپیچ رکورد چرخان باعث حرکت بازو می شود.

پیکاپ باید خیلی کم روی رکورد قرار بگیرد تا باعث ساییدگی و پارگی نشود. برای حفظ فشار اعمال شده توسط کارتریج در محدوده، بازو توسط یک فنر پشتیبانی می شود یا توسط یک وزنه تعادل نصب شده در انتهای مخالف جایی که کارتریج قرار دارد، متعادل می شود.

به یاد داشته باشید، Neznaikin، که به جای پیکاپ الکترومغناطیسی، اغلب از پیکاپ های پیزوالکتریک استفاده می شود (شکل 218). در چنین پیک آپی، ارتعاشات قلم از طریق یک تعلیق الاستیک متصل به کریستال پیزوالکتریک منتقل می شود. و کریستال ولتاژهایی تولید می کند که دقیقاً با ارتعاشات مکانیکی که دریافت می کند مطابقت دارد.

فیلم های صوتی

من به شما گفتم که صدا را می توان به صورت اپتیکال نیز ضبط و بازتولید کرد. این دومی عملاً فقط در فیلم ها استفاده می شود ، به لطف آن ، از سال 1930 ، سینما دیگر گنگ نبود.

یک فیلم صوتی دارای یک مسیر باریک در لبه فیلم است که شامل مناطق سایه است که فرکانس و شدت آن با فرکانس و دامنه صداهای ضبط شده مطابقت دارد. دو نوع تراک صوتی وجود دارد. در یک مورد، عرض مسیر ثابت است و متغیر شفافیت آن است. در مورد دیگر، مسیر دارای شفافیت یکنواخت در تمام طول خود است، اما عرض مسیر تغییر می کند (شکل 219).

برنج. 218. پیکاپ پیزوالکتریک، که در آن کریستال 1 ارتعاشات ارسال شده توسط قلم 2 را از طریق نگهدارنده الاستیک 3 به خود درک می کند.

برنج. 219. آهنگ های صوتی در فیلم: الف - آهنگ شفافیت متغیر. ب - مسیر با عرض متغیر.

برای ضبط صدا در این مسیرها، یک پرتو نور از یک دیافراگم هدایت می شود که دهانه آن تحت تأثیر ولتاژهای الکتریکی تغییر می کند یا این ولتاژها به منبع نور اعمال می شود که شدت آن تغییر می کند.

بازتولید صدای ضبط شده در موسیقی متن فیلم با استفاده از یک فوتوسل انجام می شود که نور عبوری از متن فیلم را حس می کند. تغییر در روشنایی نور باعث تغییرات متناظر در ولتاژ یا جریان در مدار فتوسل می شود که تقویت شده و سپس به بلندگو تغذیه می شود.

ضبط صوت

و حالا به سومین راه انتقال صدا در زمان می پردازیم. این روشی است که من در حال حاضر از آن استفاده می کنم و شما نزنیکین در هنگام گوش دادن به ضبط داستان من از آن استفاده خواهید کرد. بله، دوست عزیز، این یک ضبط صوت است که به من اجازه می دهد به مکالمات شما با برادرزاده ام گوش دهم و این فرصت را به من می دهد تا سوالات مورد علاقه شما را توضیح دهم.

انواع مختلفی از ضبط صوت وجود دارد، اما همه آنها بر اساس یک اصل هستند. ضبط بر روی مواد مغناطیسی انجام می شود. در ابتدا از سیم فولادی نازک برای این منظور استفاده می شد. امروزه از تسمه های پلاستیکی پوشیده شده با لایه نازکی از پودر اکسید آهن بسیار ریز استفاده می کنند.

ضبط، مانند پخش، با استفاده از آهنربای الکتریکی انجام می شود که هسته حلقه آن دارای یک شکاف بسیار باریک از چند میکرومتر است. نوار مغناطیسی به طور یکنواخت کشیده می شود و بر روی شکاف هسته آهنربای الکتریکی فشار می آورد (شکل 220). جریان‌های میکروفون تقویت‌شده از سیم‌پیچ آهن‌ربای الکتریکی عبور می‌کنند و میدان‌های مغناطیسی متناوب را ایجاد می‌کنند و به همین ترتیب نوار عبوری از جلوی شکاف هسته را مغناطیسی می‌کنند.

در حین پخش، نوار از جلوی چنین آهنربای الکتریکی عبور داده می شود. میدان های مغناطیسی آن جریان های متناوب را در سیم پیچ آهنربا القا می کند که پس از تقویت، پخش کننده بلندگو را به حرکت در می آورد. بسته به هدف، آهنربای الکتریکی مورد استفاده برای ضبط یا بازتولید، سر مغناطیسی بازتولید کننده یا ضبط کننده نامیده می شود.

یک زمانی سرعت کشیدن نوار بود. سپس، از آنجایی که امکان کاهش شکاف هسته و بهبود کیفیت نوار وجود داشت، کاهش سرعت تغذیه به نصف امکان پذیر شد. بنابراین آنها به 381 و بعداً به 190.5 رفتند. 95.3; 47.6 و. حتی در سرعت، بالاترین فرکانس های صدا کاملاً بازتولید می شوند.

برنج. 220. ضبط صدا با ضبط صوت.

مسیر مغناطیسی کاملاً باریک است و یک نوار می تواند شامل دو یا حتی چهار مسیری باشد که به صورت موازی اجرا می شوند. عرض تسمه 6.25 میلی متر است.

ضبط صوت می تواند دارای سه سر مغناطیسی باشد: یکی برای ضبط، دیگری برای پخش و سومی برای پاک کردن. آخرین عملیات با استفاده از ولتاژ با فرکانس انجام می شود. همین ولتاژ به سیگنال های ضبط شده اضافه می شود تا دانه های اکسید آهن موجود در نوار را "مغناطیس" کند و ضبط را کارآمدتر کند.

در بسیاری از ضبط صوت ها فقط دو سر نصب می شود که یکی از آنها به لطف سوئیچینگ مناسب می تواند هم برای ضبط و هم برای پخش و دیگری برای پاک کردن کار کند.

VCR ها و نوارهای ویدئویی

حالا بیایید از صدا به تصویر برویم. چگونه می توانید یک تصویر را به موقع انتقال دهید؟

در این صورت می توانید از روش های مکانیکی، نوری یا مغناطیسی نیز استفاده کنید. شما به خوبی از روش های نوری - عکاسی و سینما آگاه هستید. اینجا اصلا از وسایل الکترونیکی استفاده نمی شود. برعکس، الکترونیک در ضبط مغناطیسی و بازتولید تصاویر بسیار استفاده می شود. دستگاهی که این کارها را انجام می دهد VCR نامیده می شود. اصل عملکرد آن بسیار شبیه به اصل عملکرد دستگاه ضبط و بازتولید صدا است.

در یک VCR، یک سیگنال ویدئویی بر روی یک نوار مغناطیسی ضبط می شود. باید بین دو مورد تمایز قائل شد: ضبط مستقیم و ضبط پخش تلویزیونی. در حالت اول، استفاده از دوربین تلویزیون فرستنده و تقویت کننده سیگنال های آن ضروری است. هنگام ضبط پخش‌های تلویزیونی، سیگنال‌های ویدئویی به‌دست‌آمده پس از شناسایی به سر ضبط VCR وارد می‌شوند. ناگفته نماند که در اینجا باید با یک باند فرکانسی بسیار وسیعتر از زمان ضبط صدا سر و کار داشته باشید. چگونه می توانیم تغییرات میدان مغناطیسی را با فرکانس چند مگاهرتز روی نواری که با سرعت چند ده سانتی متر در ثانیه حرکت می کند، ثبت کنیم؟

برای این کار سرهای ضبط در جهتی عمود بر جهت حرکت نوار حرکت می کنند. VCR دارای سه یا چهار سر ضبط است که حول یک محور می چرخند. آهنگ های ضبط بر روی نوار مغناطیسی به شکل نوارهای مورب زیادی مرتب شده اند. فرکانس چرخش سر به گونه ای انتخاب می شود که هر نوار مورب مربوط به یک خط از قاب تلویزیون باشد. می توان گفت که با وضوح 625 خط، سر ضبط یک نوار اریب روی نوار مغناطیسی دقیقاً فراتر می کشد.

همچنین VCR هایی وجود دارند که تنها به یک سر ضبط مجهز هستند که مانند یک ضبط صوت معمولی ثابت می ماند. آهنگ ضبط در اینجا به شکل یک خط پیوسته است. به دلیل اندازه واقعا میکروسکوپی شکاف کاری هد، امکان ضبط باند فرکانسی گسترده وجود دارد.

هنگام پخش تصاویر، ضبط توسط همان سرهایی که برای ضبط استفاده می شد خوانده می شود. سیگنال های ویدئویی به درستی تقویت شده به CRT تلویزیون تغذیه می شود.

معمولاً برای ضبط تصویر و پخش آن با VCR از تلویزیون استفاده می شود. VCR سیگنال های ویدئویی دریافتی، تقویت شده و شناسایی شده را از تلویزیون دریافت می کند. و هنگام پخش تصویر، VCR سیگنال هایی را به تلویزیون ارسال می کند.

خیلی پیش می آید که در زمانی که برنامه بسیار جذابی برای من از تلویزیون پخش می شود غیبت کنم.

در این مواقع ضبط را به صورت خودکار انجام می دهم و برای این منظور از ساعتی استفاده می کنم که روشن می شود و در زمانی که تنظیم می کنم تلویزیون را با VCR خاموش می کنم. به این ترتیب، برنامه در غیاب من ضبط می شود و می توانم زمانی که وقت آزاد داشته باشم، آن را روی صفحه تلویزیون خود پخش کنم و با آرامش آن را تماشا کنم.

در نهایت، آیا سیگنال های ویدئویی را می توان به صورت مکانیکی ضبط کرد؟ در نگاه اول این امر غیرممکن به نظر می رسد. با این وجود، در سال 1970 معجزه ای رخ داد: محققان موفق به ساخت یک نوار ویدئویی شدند. سپس آنها حتی کارهای بیشتری انجام دادند: یک سال بعد، آنها مدل هایی را نشان دادند که تصاویر رنگی را بازتولید می کردند.

این دیسک ها با فرکانس عظیم (1500 دور در دقیقه) می چرخند و دارای 140 چرخش شیار برای هر میلی متر در امتداد شعاع هستند. مدت زمان ضبط در چنین نوار ویدئویی 5 دقیقه است. در این مدت سوزن دستگاه قرائت یک مسیر 15 کیلومتری در امتداد شیار با ثبت عمق ایجاد می کند.

چه پیشرفت های شگفت انگیز دیگری در فناوری ضبط ویدئو خواهد بود؟ آینده بدون شک با چنین نوآوری هایی غنی تر و غنی تر خواهد شد.

.
پخش صدا
ضبط و بازتولید صدا حوزه ای است که علم با هنر (مهندس صدا) ملاقات می کند. در اینجا دو جنبه مهم وجود دارد: وفاداری بازتولید (به عنوان عدم وجود اعوجاج ناخواسته) و سازماندهی مکانی-زمانی صداها، زیرا وظیفه بازتولید صدا با وسایل الکترومکانیکی تنها بازآفرینی صدا تا حد امکان نزدیک به آنچه درک شده است نیست. در یک استودیو یا سالن کنسرت، بلکه در نحوه تغییر آن با در نظر گرفتن محیط آکوستیکی که در آن به آن گوش داده می شود. در نمایش گرافیکی، ارتعاشات صوتی از تن های خالص از نوع ایجاد شده توسط یک چنگال تنظیم ساده ترین شکل را دارند. آنها با منحنی های سینوسی مطابقت دارند. اما اکثر صداهای واقعی شکل نامنظمی دارند که به طور منحصر به فرد صدا را مشخص می کند، درست مانند اثر انگشت یک شخص. هر صدا را می توان به تن های خالص با فرکانس های مختلف تجزیه کرد (شکل 1). این تن ها از یک گام و تون (هارمونیک) تشکیل شده اند. ریشه (کمترین فرکانس) گام نت را تعیین می کند. ما آلات موسیقی را حتی زمانی که همان نت بر روی آنها نواخته می شود، بر اساس نوای صدا تشخیص می دهیم. اورتون ها از این جهت مهم هستند که صدای ساز را ایجاد می کنند و ویژگی صدای آن را تعیین می کنند.

دامنه تون های اصلی اکثر منابع صوتی کاملاً باریک است، که درک گفتار و دریافت انگیزه را آسان می کند، حتی اگر تجهیزات بازتولید باند فرکانسی محدودی داشته باشند. پری صدا فقط در حضور همه تون ها تضمین می شود و برای بازتولید آنها لازم است که رابطه بین سطوح لحن اصلی و تون ها مخدوش نشود، یعنی. پاسخ فرکانسی سیستم بازتولید باید در کل محدوده فرکانس قابل شنیدن خطی باشد. این ویژگی (همراه با عدم وجود اعوجاج) است که وقتی از صحت بالای بازتولید صدا (سیستم های hi-fi) صحبت می کنند، منظورشان است.
جلد. درک بلندی یک صدا نه تنها به شدت آن بستگی دارد، بلکه به بسیاری از عوامل دیگر، از جمله عوامل ذهنی که نمی توان کمیت آنها را تعیین کرد، بستگی دارد. محیط اطراف شنونده، سطح نویز خارجی، زیر و بم و ساختار هارمونیک صدا، بلندی صدای قبلی، اثر "پوشش" (تحت تاثیر صدای قبلی، گوش کمتر به صداهای دیگر حساس می شود. با فرکانس نزدیک) و حتی نگرش زیبایی شناختی شنونده به مواد موسیقی مهم است. صداهای ناخواسته (صداها) ممکن است بلندتر از صداهای مطلوب با همان شدت ظاهر شوند. حتی درک زیر و بمی نیز می تواند تحت تأثیر شدت صدا باشد. درک تفاوت در زیر و بم آهنگ های موسیقی نه با مقدار مطلق فواصل فرکانس، بلکه با نسبت آنها تعیین می شود. به عنوان مثال، نسبت دو فرکانس، با یک اکتاو، در هر قسمت از مقیاس 2: 1 است. به همین ترتیب، برآورد ما از تغییرات بلندی صدا با نسبت (نه تفاوت) شدت ها تعیین می شود، به طوری که اگر تغییرات لگاریتم شدت صدا یکسان باشد، تغییرات بلندی صدا یکسان درک می شود. بنابراین، سطح حجم صدا در مقیاس لگاریتمی (در عمل، بر حسب دسی بل) اندازه گیری می شود. گوش های انسان قادر به درک صدا در محدوده قدرت عظیم از آستانه شنوایی (0 دسی بل) تا آستانه درد (120 دسی بل) مربوط به نسبت شدت 1012 است. تجهیزات مدرن قادر به بازتولید تغییرات بلندی صدا در حدود 90 دسی بل هستند. . اما عملاً نیازی به بازتولید کل محدوده شنیداری نیست. بیشتر آنها تقریباً با صدای کم به موسیقی گوش می دهند، و بعید است که کسی با صدای عادی یک ارکستر یا گروه راک در خانه احساس راحتی کند. بنابراین، تنظیم محدوده صدا به خصوص هنگام پخش موسیقی کلاسیک ضروری است. این کار را می توان با کاهش تدریجی صدا قبل از کرشندو (با توجه به امتیاز) و در عین حال حفظ محدوده دینامیکی مورد نظر انجام داد. برای سایر مواد موسیقی مانند موسیقی راک و پاپ، کمپرسورها به طور گسترده ای استفاده می شوند تا به طور خودکار دامنه دینامیکی سیگنال های تقویت شده را محدود کنند. اما در دیسکوها، سطح صدا اغلب از 120 دسی بل فراتر می رود که می تواند به شنوایی آسیب برساند و منجر به ناشنوایی کامل شود. در این زمینه نوازندگان پاپ و تکنسین های صدا در معرض خطر بالایی قرار دارند. هدفون ها به ویژه خطرناک هستند زیرا صدا را متمرکز می کنند. اکثر شنوندگان برای پخش برنامه‌ها ترجیح می‌دهند که همه برنامه‌ها تقریباً در یک سطح صدا بدون نیاز به تنظیم صدا صدا شوند. اما بلندی صدا ذهنی است. برای برخی، موسیقی با صدای بلند آزاردهنده‌تر از گفتار است، اگرچه صحبت‌های نامفهوم گاهی آزاردهنده‌تر از موسیقی با صدای یکسان است.
صدای متعادل کنندهبازتولید صدای خوب بر اساس تعادل منابع مختلف صدا است. به عبارت ساده، در مورد یک منبع صوتی واحد، ماهیت بازتولید صدای خوب این است که صدای مستقیم وارد شده به میکروفن را با تأثیر آکوستیک اطراف متعادل کند و تعادل مناسب بین وضوح و پر بودن ایجاد کند، و این امکان را فراهم می‌کند تا صدای مناسب را به دست آورد. میزان تاکید در جایی که لازم است
فناوری میکروفوناولین وظیفه مهندس صدا انتخاب فضای مناسب استودیو است. اگر مجبور به استفاده از یک اتاق نامناسب هستید، باید حداقل 1.5 برابر فضای اختصاص داده شده به اجراکنندگان باشد. مرحله بعدی ایجاد یک طرح کلی برای میکروفون ها است. هنگام پخش برنامه های موسیقی، این کار باید با مشورت رهبر ارکستر و مجریان انجام شود. باید تا حد امکان میکروفون کمتری وجود داشته باشد، زیرا همپوشانی میدان های صوتی آنها می تواند شفافیت صدا را کاهش دهد. درست است، در بسیاری از موارد اثر مورد نظر تنها با استفاده از تعداد زیادی میکروفون به دست می آید. ترکیب آلات موسیقی به ندرت به اندازه کافی متعادل می شود تا نیازهای گوش دادن در خانه را برآورده کند. آکوستیک فضای زندگی می تواند دور از ایده آل باشد. بنابراین لازم است رهبر ارکستر را با الزامات تعادلی برای پخش با میکروفون آشنا کرد. سازماندهی صداهای بازتولید شده بر اساس نوع میکروفون، نزدیکی آن به منبع و پردازش سیگنال خروجی آن تعیین می شود. نزدیکی میکروفون به منبع صدا باید با در نظر گرفتن رابطه بین صداهای مستقیم و جانبی (از جمله طنین) سایر سازهای قدرتمندتر و کیفیت صدا بررسی شود. اکثر سازها صداهای مختلفی را در فواصل مختلف و در جهات مختلف تولید می کنند. به منظور دریافت "حمله" تیز مورد نیاز موسیقی پاپ، و برای اطمینان از تمایز ساز خوب، شما باید به تنظیمات چند میکروفون متوسل شوید. در عین حال، الزامات بالایی بر مهندس صدا تحمیل می شود. او باید آموزش موسیقی داشته باشد یا حداقل بتواند موسیقی را بخواند.
شنوایی دو گوش.شخص به راحتی می تواند جهت منبع صدا را تعیین کند، زیرا صدا معمولاً زودتر از گوش دیگر به یک گوش می رسد. مغز این تفاوت اندک در زمان و تفاوت اندک در شدت صدا را حس می کند و از روی آنها، جهت منشأ صدا را مشخص می کند. همچنین می توانیم تشخیص دهیم که صدا از جلو، پشت، بالا یا پایین آمده است. این به این دلیل است که گوش‌های ما ترکیب فرکانس صداهایی را که به جهات مختلف می‌آیند به روش‌های مختلف منتقل می‌کنند (و همچنین به این دلیل که شنونده به ندرت سر خود را کاملاً ثابت و در وضعیت عمودی نگه می‌دارد). این واقعیت را توضیح می دهد که افراد مبتلا به ناشنوایی در یک گوش هنوز تا حدی توانایی قضاوت در جهت منبع صدا را دارند. شنوایی دو گوش به عنوان یک مکانیسم دفاعی در انسان ایجاد شده است، اما این توانایی برای جداسازی صداها شرط مهمی برای درک موسیقی است. اگر از این توانایی در ضبط صدا استفاده شود، تصور وفاداری و خلوص در تولید مثل افزایش می یابد.
صدای استریو یک سیستم استریوفونیک دو کاناله، که برای گوش دادن از طریق بلندگوهای صدا طراحی شده است، جریان های صوتی جداگانه ای را برای شنوایی دو گوش ایجاد می کند که اطلاعاتی را در مورد جهت انتشار صدای اولیه حمل می کند. در ساده ترین شکل، یک سیستم استریو از دو میکروفون تشکیل شده است که در کنار یکدیگر قرار گرفته و با زاویه 45 درجه نسبت به منبع صدا هدایت می شوند. سیگنال های میکروفون به دو بلندگو که تقریباً 2 متر از هم فاصله دارند و به همان اندازه از شنونده فاصله دارند، تغذیه می شود. چنین سیستمی بین بلندگوها یک "صوت صوتی" ایجاد می کند که منابع صوتی را در جلوی میکروفون ها محلی می کند. قابلیت بومی سازی منابع صدا در مقابل میکروفون ها، جداسازی آنها و جداسازی آنها از طنین، طبیعی بودن و وضوح بازتولید را بسیار افزایش می دهد. این رویکرد تنها زمانی نتایج رضایت بخشی به دست می دهد که منبع صدا به خوبی متعادل باشد و شرایط آکوستیک مساعد باشد. در عمل معمولاً لازم است از بیش از دو میکروفون استفاده شود و سیگنال‌های آن‌ها را با هم مخلوط (ترکیب) کرد تا تعادل موسیقی را بهبود بخشد، جداسازی آکوستیک را افزایش داده و به صدا درجه حمله لازم را بدهد. مجموعه‌ای از تجهیزات معمولی برای یک ارکستر کلاسیک شامل یک جفت میکروفون استریو (برای ایجاد یک تصویر صوتی کلی از ارکستر) و چندین میکروفون محلی است که نزدیک‌تر به گروه‌های جداگانه سازها نصب شده‌اند. خروجی های میکروفون محلی به دقت با جفت استریو مخلوط می شوند تا تاکید لازم را برای هر گروه ابزار بدون برهم زدن تعادل کلی فراهم کنند. علاوه بر این، خروجی‌های آن‌ها در موقعیتی آشکار قرار می‌گیرند که اگر با یک جفت میکروفون اصلی استفاده شود، با موقعیت واقعی آن‌ها روی صحنه مطابقت دارد. (پنینگ تغییر جهت زاویه ای منبع صدا است. با تنظیم سطح از طریق یک پتانسیومتر ترکیب می شود.) مدارهای چند میکروفونی حتی بیشتر در نور مورد استفاده قرار می گیرند، و حتی بیشتر از آن، موسیقی پاپ، جایی که معمولاً سیستم های میکروفون عمومی استفاده می شود. با. در واقع، اگر بتوان نتیجه را با استفاده از تجهیزات قابل حمل با بلندگوهایی که فقط یک قدم از هم فاصله دارند، به دست آورد، دنبال تفاوت های ظریف نیست. علاوه بر این، موسیقی پاپ معمولاً به شکلی ضبط نمی شود. هر گروه از سازها یا حتی هر نوازنده توسط یک میکروفون مجزا سرو می شود. تمامی سازهای گروه راک الکترونیکی هستند. صدای سازهای مختلف از جمله سینت سایزرهای کیبورد را می توان با استفاده از میکروفون های نصب شده در جلوی بلندگوهای مربوطه ضبط کرد یا با تغذیه مستقیم سیگنال های میکروفون های اولیه به کنسول میکس استودیو. این سیگنال‌ها را می‌توان مستقیماً مخلوط کرد یا در آهنگ‌های جداگانه روی یک ضبط کننده چند آهنگی از قبل ضبط کرد. Reverb مصنوعی اضافه می شود، EQ انجام می شود و غیره. در نتیجه، شباهت کمی به صدای درک شده در استودیو وجود دارد، حتی اگر همه چیز به طور همزمان ضبط شده باشد. سیگنال خروجی برای ایجاد یک تصور مشخص از موقعیت منبع صدا که ممکن است اصلاً با موقعیت واقعی نوازندگان در استودیو مطابقت نداشته باشد، پانل و تنظیم می شود (پتانسیومتر). اما جالب اینجاست که حتی اگر صدای استریو با وضعیت واقعی همخوانی نداشته باشد، اثری دارد که بسیار فراتر از افکت صدای مونوال است.
چهارصدایی.تقریب بهبود یافته ای با واقعیت را می توان با روش quadraphony به دست آورد، که در آن چهار کانال به چهار بلندگو متصل می شوند که به صورت جفت در مقابل شنوندگان و پشت سر آنها قرار می گیرند. در ساده ترین شکل خود، یک سیستم چهارصدایی را می توان به عنوان دو سیستم استریوفونیک در نظر گرفت که به یکدیگر متصل هستند. سیستم های ماتریسی پیچیده می توانند چهار کانال را از یک آهنگ پخش کنند و در عین حال سازگاری با پخش استریو را حفظ کنند.
محیط صوتیدر تلویزیون، به اصطلاح سیستم صدای فراگیر مهم است. یک سیگنال صوتی استریو با کانال های چپ (A) و راست (B) با جمع کردن آنها (در فاز) برای تولید سیگنال M (سیگنال مونو) و تفریق (افزودن در پادفاز) برای دادن سیگنال S (سیگنال استریو) ماتریس می شود. . سیگنال A + B مربوط به نقطه میانی منبع صدا است و با سیستم های تولید مثل تک سازگار است و سیگنال A - B اطلاعات جهت را حمل می کند. سیستم صدای فراگیر همچنین مؤلفه تفاوت M - S را تولید می کند که حاوی صدای "خارج از صحنه" و همچنین طنین است و به بلندگوهای واقع در پشت شنونده منتقل می شود. سیستم صدای فراگیر ساده تر از سیستم چهارگانه است، اما به شما امکان می دهد با استفاده از یک سیگنال استریو معمولی در محیط صوتی غوطه ور شوید.
صدای استریو برای تلویزیونضبط صدای استریوفونیک در کاست های ویدئویی و در پخش تلویزیونی (به ویژه ماهواره ای) برای تلویزیون های مجهز به رسیور مخصوص استفاده می شود. ممکن است به نظر برسد که صدای استریو برای تلویزیون چندان مناسب نیست، زیرا همانطور که در بالا ذکر شد، استریو موثر به دو بلندگو با فاصله حدود 2 متر از هم نیاز دارد. علاوه بر این، به دلیل اندازه کوچک صفحه، نگاه بیننده عمدتاً به مرکز آن معطوف می‌شود، بنابراین تصویری از فاصله در عمق به جای عرض مورد نیاز است. با این حال، وقتی تلویزیون تماشا می کنیم، می دانیم که تنها بخش کوچکی از منبع صدا را می بینیم. درست مانند زندگی واقعی، زمانی که با نگاه کردن به یک جهت خاص، نمی توانیم صداهای محیط خود را خاموش کنیم، هیچ چیز غیر طبیعی در این واقعیت وجود ندارد که تصویر صوتی فراتر از صفحه تلویزیون باشد.
تصحیح صدا.بطور متناقض، در تجهیزات با کیفیت بالا، معمولاً دستگاه هایی برای اعوجاج صدا ارائه می شود. آنها اکولایزر نامیده می شوند و برای یکسان سازی (با رفع نقص) پاسخ فرکانسی سیگنال طراحی شده اند. اصلاح پاسخ فرکانس نیز برای وارد کردن اعوجاج به آن انجام می شود که سازماندهی فضا-زمان لازم صداها را فراهم می کند. یک مثال به اصطلاح است. یک "فیلتر حضور" که فاصله ظاهری تا منبع صدا را تغییر می دهد. شنوایی ما احساس نزدیکی (حضور) را با غلبه فرکانس هایی در محدوده 3 تا 5 کیلوهرتز مرتبط با صداهای خش خش (sibilants) مرتبط می کند. در موسیقی، افزایش پاسخ در باند 3 تا 5 کیلوهرتز می‌تواند یک افکت حمله ایجاد کند، البته به قیمت خشن شدن صدا. نوع دیگری از اکولایزر که می توان از آن برای ایجاد حس حضور استفاده کرد، اکولایزر پارامتریک است. چنین دستگاهی امکان افزایش یا کاهش در پاسخ فرکانس را فراهم می کند که در 14 دسی بل قابل تنظیم است. در این حالت فرکانس و پهنای باند را می توان در کل طیف فرکانس های صوتی تغییر داد. این نوع کنترل پاسخ فرکانسی را می توان بسیار دقیق انجام داد و می توان از آن برای تصحیح رزونانس آکوستیک در استودیو یا سالن یا برای سرکوب صدای خش خش استفاده کرد. یک شکل حتی پیچیده تر از تصحیح پاسخ فرکانسی توسط یک اکولایزر گرافیکی انجام می شود. با این روش، کل طیف صدا به باندهای باریک با فرکانس های مرکزی که با فواصل یک اکتاو یا یک سوم اکتاو از هم جدا می شوند، تقسیم می شود. هر باند دارای نوار لغزنده تنظیم مخصوص به خود است که تا حدود 14 دسی بل افزایش یا کاهش می یابد. نام "گرافیک" به این دلیل است که هنگام انجام اصلاح، موقعیت لغزنده های تنظیم روی پانل تقریباً با شکل پاسخ فرکانس مطابقت دارد. EQهای گرافیکی مخصوصاً برای جبران رنگ آمیزی صوتی با رزونانس در استودیو یا اتاق شنود مناسب هستند. بلندگوهایی که پاسخ فرکانسی مسطح را در یک محفظه آنکوئیک تولید می کنند ممکن است در محیط های دیگر بسیار متفاوت به نظر برسند. اکولایزرهای گرافیکی می توانند صدا را در چنین مواردی بهبود بخشند.
میزان صدا.تقریباً هر نوع ماده صوتی - ضبط شده، تقویت شده یا پخش شده توسط رادیو یا تلویزیون - نیاز به کنترل صدا دارد. این برای اینکه 1) از محدوده دینامیکی سیستم فراتر نرود ضروری است. 2) برجسته کردن و متعادل کردن صداهای مختلف یک منبع صوتی به دلایل زیبایی شناختی. 3) محدوده حجم مواد اصلی را تنظیم کنید. 4) سطوح بلندی صدای مواد ضبط شده در زمان های مختلف را هماهنگ کنید. کنترل صدا بهتر است با گوش دادن به مطالب از طریق یک بلندگوی خوب و در نظر گرفتن خوانش های سطح سنج انجام شود. خوانش سطح سنج به تنهایی در هنگام نصب فونوگرام به دلیل ماهیت ذهنی درک صدا کافی نیست. چنین متری برای کالیبره کردن شنوایی مورد نیاز است.
مخلوط کردن سیگنال های میکروفونهنگام ویرایش گرامافون معمولا سیگنال های خروجی میکروفون ها و سایر مبدل های صدا با هم مخلوط می شوند که تعداد آنها در حین ضبط تا 40 عدد می رسد.میکس به دو صورت اصلی انجام می شود. در میکس بلادرنگ می توانید به راحتی میکروفون های مربوط به مثلا یک گروه آوازی را گروه بندی کنید و سطح صدای آنها را با میکسر گروهی برای سهولت استفاده تنظیم کنید. از طرف دیگر، سیگنال‌های میکروفون‌های مجزا به ورودی‌های یک ضبط صوت چند کاناله جهت اختلاط بعدی در یک سیگنال استریو هدایت می‌شوند. روش دوم به شما امکان می دهد بدون کار در حضور نوازندگان، نقاط میکس را با دقت بیشتری انتخاب کنید و در ضبط صوت های چند آهنگی می توانید برخی از آهنگ ها را همزمان با ضبط آهنگ های دیگر پخش کنید. بنابراین می توان بدون بازنویسی کل برنامه، تغییراتی در مکان های مورد نظر در گرامافون ایجاد کرد. همه اینها را می توان بدون کپی برداری از ضبط اصلی انجام داد تا تا زمان میکس نهایی مرجعی برای مقایسه باقی بماند.
میکس خودکار صدا.برای اطمینان از دقت بالا در عملیات نهایی انتقال از بسیاری از آهنگ ها به یک ضبط، برخی از کنسول های صدا به میکسرهای خودکار مجهز شده اند. در چنین سیستم‌هایی، داده‌های تمامی کنترل‌های سطح الکترونیکی در اولین باری که ترکیبی انجام می‌شود وارد رایانه می‌شود. سپس ضبط با اجرای خودکار این عملکردهای اختلاط پخش می شود. در حین پخش می توان تنظیمات لازم را انجام داد و پارامترهای برنامه کامپیوتری را اصلاح کرد. این روند تا حصول نتیجه مطلوب تکرار می شود. پس از آن، سیگنال خروجی به یک فونوگرام استریو برنامه ریزی شده کاهش می یابد.
کنترل خودکار.میکس خودکار را نباید با کنترل خودکار اشتباه گرفت، که با استفاده از محدود کننده ها و کمپرسورها برای حفظ سیگنال صوتی در محدوده مورد نیاز انجام می شود. محدود کننده دستگاهی است که یک برنامه را بدون تغییر تا رسیدن به یک آستانه مشخص رد می کند. هنگامی که سیگنال در ورودی از این آستانه فراتر رود، بهره سیستم کاهش می یابد و سیگنال دیگر تقویت نمی شود. محدودکننده‌ها معمولاً در فرستنده‌ها برای محافظت از مدارهای الکترونیکی در برابر اضافه بار و در فرستنده‌های FM برای جلوگیری از انحراف فرکانس بیش از حد از کانال‌های مجاور استفاده می‌شوند. کمپرسورها، یعنی دستگیره هایی که به طور خودکار محدوده دینامیکی سیگنال های تقویت شده را محدود می کنند، مشابه محدود کننده ها عمل می کنند و بهره سیستم را کاهش می دهند، اما این کار را به طور چشمگیری کمتر انجام می دهند. کمپرسورهای ساده شده در بسیاری از ضبط کننده های کاست یافت می شوند. کمپرسورهای مورد استفاده در ضبط حرفه ای مجهز به کنترل هایی برای بهینه سازی عملکرد خود هستند. اما هیچ تنظیم خودکار قادر به جایگزینی ظرافت ها و دقت درک ذاتی در انسان نیست.
کاهش نویز دینامیکیبا ضبط صدای آنالوگ، همیشه مشکلاتی با نویز وجود دارد، عمدتاً به شکل صدای خش خش. برای سرکوب نویز سیستم، همیشه باید یک برنامه را در سطح صدای کافی ضبط کنید. برای این، از روش ترکیب استفاده می شود، یعنی. محدود کردن دامنه دینامیکی برنامه در حین ضبط و گسترش آن در حین پخش. این به شما امکان می دهد سطح متوسط ​​را در حین ضبط بالا ببرید و در حین پخش سطح گذرگاه های نسبتاً ساکت (و همراه با آنها نویز) را کاهش دهید. دو نوع مشکل در توسعه یک سیستم ترکیبی مؤثر وجود دارد. یکی از آنها دشواری تطبیق کمپرسور و گسترش دهنده در کل محدوده فرکانس و بلندی صدا است. یکی دیگر از موارد این است که از افزایش و کاهش سطح نویز همراه با سطح سیگنال جلوگیری کنید، زیرا این کار باعث می شود نویز بیشتر قابل توجه باشد. سیستم های حذف نویز دالبی به طرز بسیار هوشمندانه ای این مشکلات را به روش های مختلف حل می کنند. آنها اثر "پوشش" را در نظر می گیرند: حساسیت شنوایی در یک فرکانس خاص به طور قابل توجهی در طول و بلافاصله پس از صداهای بلندتر در فرکانس های نزدیک کاهش می یابد (شکل 2).


برنج. 2. وابستگی انرژی به فرکانس. سمت چپ: الف - انرژی سیگنال (در امتداد محور عمودی) با افزایش فرکانس (محور افقی) کاهش می یابد. ب - نویز نوار مغناطیسی (هیس)؛ ج - سیگنال پوشانده شده توسط صدای خش خش نوار در طول پخش عادی. d - سیگنال رمزگذاری شده با تقویت در منطقه فرکانس بالا با استفاده از روش Dolby B. د - سیگنال رمزگذاری شده با صدای خش خش روی نوار مغناطیسی. e - سیگنالی که در ناحیه فرکانس بالا رمزگشایی شده است که به دلیل آن شکل عادی بازیابی می شود و نویز سرکوب می شود. در سمت راست، پاسخ فرکانسی رمزگذار و رمزگشای دالبی است.


Dolby A. Dolby A یک پردازش میانی است که در ورودی و خروجی تجهیزات ضبط صدا انجام می شود که نتیجه آن یک مشخصه معمولی (مسطح) در خروجی است. Dolby A عمدتاً در ضبط حرفه ای استفاده می شود، به ویژه در ضبط کننده های چند آهنگی، که در آنها با تعداد آهنگ های استفاده شده، سطح نویز افزایش می یابد. مشکل تطبیق کمپرسور و منبسط کننده با ایجاد دو مسیر موازی حل می شود - یکی از طریق یک تقویت کننده خطی، و دیگری از طریق یک مدار دیفرانسیل، که خروجی آن در هنگام ضبط به سیگنال "مستقیم" اضافه می شود و در حین پخش از آن کم می شود. در نتیجه عملکرد کمپرسور و منبسط کننده مکمل یکدیگر است. مدار دیفرانسیل طیف فرکانس را به چهار باند تقسیم می‌کند و هر باند را جداگانه پردازش می‌کند، به طوری که لغو تنها در جایی که لازم است انجام می‌شود، یعنی. در باندی که سیگنال برنامه برای پوشاندن نویز به اندازه کافی بلند نیست. به عنوان مثال، موسیقی معمولاً در باندهای فرکانس پایین و متوسط ​​متمرکز می شود و صدای خش خش نواری در فرکانس های بالا است و از نظر فرکانس بسیار دور است تا اثر پوشاندن قابل توجه نباشد.
دالبی وی.روش Dolby V عمدتاً در تجهیزات خانگی، به ویژه در ضبط کاست استفاده می شود. برخلاف Dolby A، ضبط‌های روش B با ویژگی Dolby ساخته می‌شوند که برای پخش بر روی تجهیزات با ویژگی اضافی طراحی شده است. همانند Dolby A، یک مسیر مستقیم برای برنامه و یک زنجیره جانبی وجود دارد. بخش جانبی شامل یک کمپرسور با فیلتر بالا گذر پیش فعال برای فرکانس های 500 هرتز و بالاتر است. در حالت ضبط، کمپرسور سطح سیگنال ها را به زیر آستانه افزایش می دهد و آنها را به سیگنال شاخه جانبی اضافه می کند. یک فیلتر فعال یک بهره در باند عبور خود ایجاد می کند که در 10 کیلوهرتز به 10 دسی بل افزایش می یابد. بنابراین، سیگنال های فرکانس بالا سطح پایین بیش از سطح اولیه ثبت می شوند و به 10 دسی بل می رسند. سرکوبگر انتشار از تأثیر گذرا بر ثابت زمانی کمپرسور جلوگیری می کند. رسیور Dolby B مشابه رمزگذار مورد استفاده برای ضبط است، اما در آن سیگنال خروجی شاخه جانبی کمپرسور با سیگنال مدار اصلی در آنتی فاز جمع می شود، یعنی. از آن کم می شود. در حین پخش، سیگنال های با فرکانس بالا سطح پایین و همچنین صدای خش خش نوار و نویز سیستم اضافه شده در حین ضبط کاهش می یابد و در نتیجه نسبت سیگنال به نویز تا 10 دسی بل افزایش می یابد. تفاوت مهم بین Dolby و یک سیستم ساده برای پیش تاکید ضبط و پخش از قبل در حین پخش این است که Dolby B فقط بر سیگنال های صوتی سطح پایین تأثیر می گذارد. اگر پاسخ فرکانس بالا برای جبران پاسخ دالبی کاهش یابد، می توان مواد رمزگذاری شده Dolby B را روی تجهیزات حذف نویز غیر Dolby پخش کرد، اما این باعث از دست رفتن فرکانس های بالا در گذرگاه های بلندتر می شود.
دالبی اس. Dolby C بهبود بیشتر Dolby B برای کاهش نویز تا 20 دسی بل است. از دو کمپرسور به صورت سری برای ضبط و دو بسط دهنده مکمل برای پخش استفاده می کند. مرحله اول در سطوح سیگنال قابل مقایسه با سیگنال های سیستم Dolby B عمل می کند و مرحله دوم به سیگنال هایی که 20 دسی بل کمتر هستند حساس است. Dolby S از حدود 100 هرتز شروع می شود و 15 دسی بل کاهش نویز را در حدود 400 هرتز ارائه می دهد و در نتیجه اثر مدولاسیون فرکانس متوسط ​​با سیگنال های فرکانس بالا را کاهش می دهد.
سیستم DBXسیستم حذف نویز DBX یک سیستم پردازش تکمیلی برای ورودی و خروجی یک ضبط صوت است. از نسبت فشرده سازی 2: 1 برای رمزگذاری و رمزگشایی استفاده می کند. تطبیق کمپرسور و منبسط کننده به دلیل نسبت تراکم یکنواخت و همچنین به این دلیل که سطح در قدرت سیگنال کامل تخمین زده می شود، ساده شده است. سیستم DBX از این واقعیت استفاده می کند که بیشتر توان یک برنامه معمولاً در فرکانس های متوسط ​​و پایین متمرکز می شود و در فرکانس های بالا فقط در سطوح صدای کلی بالا توان بیشتری وجود دارد. سیگنال به کمپرسور به شدت از قبل (با سطوح به تدریج بالاتر در منطقه فرکانس بالا) برای افزایش قدرت ضبط کلی است. در حین پخش، پیش اعوجاج با کاهش سطح در فرکانس های بالا و همراه با آن سطح نویز از بین می رود. برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد فونوگرام با سیگنال‌های فرکانس بالا از پیش تحریف‌شده قدرتمند، چنین پیش اعوجاجی به سیگنال زنجیره جانبی کمپرسور وارد می‌شود که در نتیجه در سطوح بالا، سطح ضبط شده سیگنال‌های فرکانس بالا با افزایش فرکانس کاهش می‌یابد و با کاهش فرکانس افزایش می‌یابد. . سیستم DBX می تواند نسبت سیگنال به نویز را در فرکانس های بالا تا 30 دسی بل افزایش دهد.
ضبط صدا
در حالت ایده آل، فرآیند ضبط صدا از ورودی ضبط کننده تا خروجی دستگاه پخش باید "شفاف" باشد، یعنی. چیزی جز زمان پخش نباید تغییر کند. برای سالیان متمادی این هدف دست نیافتنی به نظر می رسید. سیستم های ضبط از نظر برد محدود بودند و به ناچار نوعی اعوجاج را معرفی کردند. اما تحقیقات به پیشرفت‌های فوق‌العاده‌ای منجر شده و در نهایت با ظهور صدای دیجیتال، نتایج تقریباً کاملی به دست آمده است.
ضبط صدا دیجیتال.در ضبط صوت دیجیتال، یک سیگنال صوتی آنالوگ از دنباله‌ای از پالس‌ها به کدی تبدیل می‌شود که با اعداد باینری (0 و 1) مطابقت دارد و دامنه موج را در هر لحظه از زمان مشخص می‌کند. سیستم‌های صوتی دیجیتال از نظر دامنه دینامیکی، استحکام (قابلیت اطمینان اطلاعات) و حفظ کیفیت در هنگام ضبط و کپی، انتقال از راه دور و مالتی پلکس و غیره نسبت به سیستم‌های آنالوگ مزایای زیادی دارند.
تبدیل آنالوگ به دیجیتالفرآیند تبدیل آنالوگ به دیجیتال شامل چندین مرحله است.
نمونه برداری.به صورت دوره ای، با نرخ تکرار ثابت، خوانش های گسسته مقادیر لحظه ای فرآیند موج انجام می شود. هر چه میزان نمونه برداری بیشتر باشد بهتر است. طبق قضیه نایکویست، فرکانس نمونه برداری باید حداقل دو برابر بالاترین فرکانس در طیف سیگنال در حال پردازش باشد. برای جلوگیری از اعوجاج نمونه برداری، یک فیلتر پایین گذر بسیار شیب دار با فرکانس قطع نصف فرکانس نمونه برداری باید در ورودی مبدل نصب شود. متأسفانه هیچ فیلتر پایین گذر ایده آلی وجود ندارد و یک فیلتر بسیار شیب دار باعث ایجاد اعوجاج می شود که می تواند مزایای فناوری دیجیتال را نفی کند. نمونه برداری معمولاً در فرکانس 44.1 کیلوهرتز انجام می شود که امکان ایجاد یک فیلتر عملا قابل قبول برای محافظت در برابر اعوجاج را فراهم می کند. فرکانس 44.1 کیلوهرتز به این دلیل انتخاب شد که با فرکانس اسکن افقی تلویزیون سازگار است و تمام ضبط های دیجیتال اولیه روی VCR ها انجام می شد. این نرخ نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز همچنین نرخ نمونه برداری استاندارد برای پخش کننده های سی دی و اکثر لوازم الکترونیکی مصرفی است، به استثنای ضبط کننده های دیجیتال صوتی (DAT) که از 48 کیلوهرتز استفاده می کنند. این فرکانس به طور خاص برای جلوگیری از بازنویسی غیرقانونی سی دی ها بر روی نوار مغناطیسی دیجیتال انتخاب شده است. تجهیزات حرفه ای عمدتاً از 48 کیلوهرتز استفاده می کنند. سیستم های دیجیتال مورد استفاده برای پخش معمولاً با فرکانس 32 کیلوهرتز کار می کنند. با این انتخاب، محدوده فرکانس قابل استفاده به 15 کیلوهرتز (به دلیل محدودیت نمونه برداری) محدود می شود، اما 15 کیلوهرتز برای اهداف پخش کافی در نظر گرفته می شود.
کوانتیزاسیونمرحله بعدی تبدیل نمونه های گسسته به کد است. این تبدیل با اندازه گیری دامنه هر نمونه و مقایسه آن با مقیاسی از سطوح گسسته به نام سطوح کوانتیزاسیون انجام می شود که هر کدام با یک عدد نشان داده می شوند. دامنه نمونه برداری و سطح کوانتیزاسیون به ندرت دقیقاً با یکدیگر منطبق هستند. هرچه سطوح کوانتیزاسیون بیشتر باشد، دقت اندازه گیری بالاتر است. تفاوت بین دامنه های نمونه برداری و کوانتیزاسیون در صدای بازتولید شده به صورت نویز ظاهر می شود.
کد نویسیسطوح کوانتیزاسیون به صورت یک و صفر شمارش می شود. کد دودویی 16 بیتی (همانطور که برای سی دی ها استفاده می شود) 65536 سطح کوانتیزاسیون را ارائه می دهد که امکان SNR کوانتیزه سازی بالای 90 دسی بل را فراهم می کند. سیگنال دریافتی بسیار قوی است، زیرا تجهیزات بازتولید تنها نیاز به تشخیص دو حالت سیگنال دارند، یعنی. تعیین کنید که آیا از نصف حداکثر مقدار ممکن بیشتر است یا خیر. بنابراین، سیگنال های دیجیتال را می توان چندین بار بدون ترس از تخریب ضبط و تقویت کرد.
تبدیل دیجیتال به آنالوگبرای تبدیل سیگنال دیجیتال به صدا، ابتدا باید به فرم آنالوگ تبدیل شود. این تبدیل به تبدیل آنالوگ به دیجیتال بازگشته است. کد دیجیتال به دنباله ای از سطوح (مرتبط با سطوح نمونه برداری اولیه) تبدیل می شود که با استفاده از نرخ نمونه برداری اصلی ذخیره و خوانده می شوند.
نمونه گیری مجددخروجی آنالوگ مبدل D/A را نمی توان مستقیماً مورد استفاده قرار داد. ابتدا باید از یک فیلتر پایین گذر عبور داده شود تا از اعوجاج ناشی از هارمونیک های سرعت نمونه جلوگیری شود. یکی از راه‌های غلبه بر این مشکل، نمونه‌برداری بیش از حد است: نرخ نمونه‌برداری با درون یابی افزایش می‌یابد که نمونه‌های اضافی را به دست می‌دهد.
تصحیح خطاها.یکی از مزیت‌های اصلی سیستم‌های دیجیتال امکان تصحیح یا پوشاندن خطاها و نقاط معیوب است که می‌تواند ناشی از کثیفی یا ناکافی بودن ذرات مغناطیسی در ضبط باشد که باعث کلیک و پرش صدا می‌شود که گوش انسان به آن حساسیت ویژه‌ای دارد. . برای تصحیح خطاها، یک بررسی برابری ارائه می شود که برای آن یک بیت برابری به هر عدد باینری اضافه می شود تا تعداد یک ها زوج (یا فرد) باشد. اگر وارونگی به دلیل یک خطا رخ دهد، تعداد آنها زوج (یا فرد) نخواهد بود. برابری این را تشخیص می دهد و نمونه قبلی را تکرار می کند یا یک مقدار میانی بین نمونه قبلی و بعدی را برمی گرداند. به این میگن پوشش خطا.
لوح فشرده (CD).سی دی اولین سیستم صوتی دیجیتالی است که در دسترس عموم قرار گرفته است. این یک دیسک مینیاتوری 120 میلی متری با ضبط دیجیتال در یک طرف و تکثیر روی صفحه گردان لیزری است. دیسک کاملاً ضبط شده به مدت 74 دقیقه پخش می شود. با پاسخ فرکانسی 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز و با بیش از 90 دسی بل محدوده دینامیکی، نسبت سیگنال به نویز و جداسازی کانال، بازتولید تقریباً عالی را ارائه می دهد. مشکل اعوجاج انفجار صدا برای آن وجود ندارد و همچنین مشکل سایش. دیسک ها بادوام هستند، نیازی به مراقبت ویژه در دست زدن ندارند، از گرد و غبار (در مقادیر کم) و حتی خراش نمی ترسند، زیرا همه اینها کیفیت پخش را به خطر نمی اندازد. اولین دیسک فشرده اصلی (مستر دیسک) با فوتولیتوگرافی ساخته شده است، با استفاده از لیزر برای سوزاندن حفره‌ها (ریز شیارها) روی سطح یک مقاوم نوری اعمال شده روی یک دیسک شیشه‌ای. در طول فرآیند تولید، گودال‌ها به برآمدگی‌های سطح زیرین بازتابنده دیسک‌های پلاستیکی تبدیل می‌شوند که سپس یک لایه 1.2 میلی‌متری از پلاستیک شفاف روی آن اعمال می‌شود. طول گودال ها و فاصله بین آنها حامل اطلاعات دیجیتال است. گودال ها از یک مارپیچ 5.7 کیلومتری پیروی می کنند که از قسمت مرکزی دیسک شروع می شود، در جهت عقربه های ساعت می پیچد و به لبه می رسد. گام مارپیچ 1.6 میکرون است (حدود 1/40 قطر موی انسان و حدود 1/60 از متوسط ​​گام شیارهای ضبط LP). اطلاعات موجود در یک کد دیجیتال توسط پرتو لیزر خوانده می شود. در جایی که پرتو به شکاف‌های بین برجستگی‌ها برخورد می‌کند، به عقب منعکس می‌شود و توسط یک منشور شکافنده پرتو به ردیاب نوری هدایت می‌شود. هنگامی که پرتو لیزر خواندن به برآمدگی برخورد می کند، به طور پراکنده بر اثر بازتاب پراکنده می شود (شکل 3). از آنجایی که سی دی یک سیستم دیجیتالی است، خروجی ردیاب نوری تنها دو مقدار دارد: 0 و 1.



اصل عملکرد سی دی نیاز به حداکثر دقت در تمرکز پرتو لیزر و ردیابی (ردیابی آهنگ) دارد. هر دو عملکرد توسط ابزارهای نوری انجام می شود. سرووهای فوکوس و ردیابی باید خیلی سریع عمل کنند تا تغییر شکل دیسک، خروج از مرکز و سایر عیوب فیزیکی را جبران کنند. یکی از راه حل های طراحی از یک دستگاه دو مختصات با دو سیم پیچ نصب شده در زاویه قائم در میدان مغناطیسی استفاده می کند. آنها لنز را به صورت عمودی برای فوکوس و به صورت افقی برای ردیابی حرکت می دهند. یک سیستم کدگذاری ویژه سیگنال صوتی 8 بیتی را به 14 بیت تبدیل می کند. این تبدیل با کاهش پهنای باند مورد نیاز، عملیات ضبط و تولید مثل را تسهیل می کند و در عین حال اطلاعات اضافی مورد نیاز برای همگام سازی را ارائه می دهد. خطاها نیز در اینجا تصحیح می‌شوند و باعث می‌شود سی‌دی کمتر در معرض نقص‌های جزئی قرار گیرد. اکثر بازیکنان از نمونه برداری بیش از حد برای بهبود تبدیل D/A استفاده می کنند. در ابتدای یک برنامه موسیقی، پیامی در مورد محتویات دیسک، نقاط شروع تک تک قطعات و همچنین تعداد و مدت زمان هر بخش روی سی دی ضبط می شود. نشانه های شروع موسیقی بین کلیپ ها قرار می گیرد که می توان آنها را از 1 تا 99 شماره گذاری کرد. طول پخش که بر حسب دقیقه، ثانیه و 1/75 ثانیه بیان می شود، روی دیسک کدگذاری می شود و قبل از هر کلیپ به ترتیب معکوس خوانده می شود. . نامگذاری و انتخاب خودکار آهنگ با استفاده از دو زیرکد مشخص شده در پیام انجام می شود. هنگامی که دیسک در پخش کننده قرار می گیرد، پیام نمایش داده می شود (شکل 4).



سی دی به راحتی قابل تکثیر است. هنگامی که اولین نسخه اصلی ضبط ساخته شد، کپی ها می توانند در مقادیر زیاد مهر شوند. در سال 1997، یک فناوری نوری برای ذخیره اطلاعات بر روی دیسک های دیجیتال چندلایه همه کاره DVD ظاهر شد و در پایان قرن به طور گسترده ای گسترش یافت. این در اصل یک سی دی بزرگتر (تا 4 گیگابایت) و سریعتر است که می تواند حاوی داده های صوتی، تصویری و کامپیوتری باشد. DVD-ROM توسط درایو مناسب متصل به کامپیوتر خوانده می شود.
دستگاه های ضبط صدا مغناطیسی دیجیتال.پیشرفت های زیادی در زمینه دستگاه های ضبط مغناطیسی دیجیتال حاصل شده است. محدوده فرکانس (پهنای باند) مورد نیاز برای ضبط دیجیتال بسیار بیشتر از ضبط آنالوگ است. ضبط / پخش دیجیتال به پهنای باند 1 تا 2 مگاهرتز نیاز دارد که بسیار گسترده تر از محدوده ضبط صوت های معمولی است.
ضبط بدون نوار مغناطیسیکامپیوترهای با دسترسی آسان با مقدار زیادی حافظه و درایوهای دیسک که امکان ویرایش دیجیتالی فونوگرام‌ها را فراهم می‌کنند، ضبط صدا را بدون استفاده از نوار مغناطیسی ممکن می‌سازند. یکی از مزایای این روش، سهولت همگام سازی ضبط ها برای آهنگ های فردی در یک ضبط چند آهنگی است. کامپیوترها صدا را به همان روشی دستکاری می کنند که واژه پردازها کلمات را دستکاری می کنند و دسترسی تصادفی تقریباً فوری به تکه ها را امکان پذیر می کنند. آنها همچنین به شما اجازه می‌دهند که مدت زمان مواد صوتی را در برخی موارد تا 50% بدون تغییر زیر و بم یا برعکس، بدون تغییر مدت زمان تنظیم کنید. سیستم Synclavier و ضبط مستقیم دیسک می تواند تقریباً تمام عملکردهای یک استودیوی ضبط چند آهنگی را بدون استفاده از نوار انجام دهد. این نوع سیستم کامپیوتری حافظه آنلاین را فراهم می کند. هارد دیسک ها دسترسی آنلاین به کتابخانه های صدا را فراهم می کند. فلاپی دیسک های با چگالی بالا برای ذخیره مجموعه های منتخب از مطالب ویرایشی، کتابخانه های صوتی و مطالب ارتقاء نرم افزار استفاده می شود. دیسک های نوری برای ذخیره انبوه ضبط اطلاعات صدا با امکان دسترسی آنلاین به آنها استفاده می شود. حافظه دسترسی تصادفی (RAM) برای ضبط، ویرایش و پخش صداهای کوتاه ساز یا جلوه های صوتی استفاده می شود. حافظه کافی برای این کارها وجود دارد و یک سیستم رم اضافی به شما امکان می دهد با فونوگرام های چند مسیری (تا 200 آهنگ) کار کنید. سیستم Synclavier توسط یک ترمینال کامپیوتر با یک صفحه کلید 76 نت که به سرعت و فشار حساس است کنترل می شود. در نسخه دیگری از کنترل، از ماوس استفاده می شود که همراه با مانیتور به اپراتور اجازه می دهد تا دقیقاً نقطه ای از موسیقی متن را برای اصلاح، ویرایش یا پاک کردن انتخاب کند. ضبط کننده دیسک مستقیم را می توان به عنوان نصب مستقل 4، 8 و 16 تراک پیکربندی کرد. این تنظیمات از مجموعه ای از هارد دیسک های مرتبط برای ضبط صدا استفاده می کند. تنظیم 16 آهنگی از این نوع امکان ضبط حداکثر 3 ساعت با نرخ نمونه برداری 50 کیلوهرتز را فراهم می کند.
را نیز ببینید
- ضبط ویدئو، حفظ تصاویر و صداهای بصری بر روی نوار مغناطیسی (فیلم) یا روی دیسک ویدئویی است. سپس از این نوار یا دیسک برای پخش مطالب ضبط شده در یک تلویزیون معمولی استفاده می شود. سیستم های روی نوارهای ویدئویی ...... دایره المعارف کولیر

  • مقالات مرتبط برتر