Як ён гэта робіць? Як гук пераходзіць ад крыніцы да дынаміка, каб вы маглі яго пачуць?
Гукавы сігнал - гэта электрычнае адлюстраванне гуку ў аудиочастота дыяпазон ад 20 да 20,000 Гц. Яны могуць быць сінтэзаваны непасрэдна або адбывацца з мікрафона або пераўтваральніка інструмента. Паток сігналу - гэта шлях ад крыніцы да дынаміка, дзе гукавы сігнал пераўтворыцца ў гук.
Давайце паглядзім, што такое гукавы сігнал і ЯК ён працуе. Я таксама абмяркую розныя тыпы патоку сігналу і тое, як наладзіць паток сігналу для хатняй аўдыёсістэмы.
Разуменне апрацоўкі гукавога сігналу
Што такое апрацоўка аўдыясігналу?
Вы калі-небудзь задаваліся пытаннем, як спалучаюцца вашы любімыя песні? Што ж, гэта ўсё дзякуючы апрацоўцы гукавога сігналу! Апрацоўка гукавога сігналу - гэта працэс пераўтварэння гуку ў лічбавы фармат, маніпулявання гукавымі частотамі і дадання эфектаў для стварэння ідэальнай песні. Ён выкарыстоўваецца ў студыях гуказапісу, на ПК і наўтбуках і нават на спецыялізаваным гуказапісвальным абсталяванні.
Пачатак працы з апрацоўкай гукавога сігналу
Калі вы хочаце даведацца больш аб апрацоўцы аўдыясігналаў, то лепш за ўсё пачаць з кнігі Уорэна Кунца "Уводзіны ў апрацоўку аўдыясігналаў". Ён ахоплівае асновы гуку і аналагавых аўдыясігналаў, выбаркі і квантавання лічбавы аўдыё сігналы, апрацоўка часовай і частотнай вобласці і нават спецыяльныя прыкладанні, такія як дызайн эквалайзера, стварэнне эфектаў і сціск файлаў.
Навучыцеся апрацоўваць аўдыясігнал з дапамогай MATLAB
Самае лепшае ў гэтай кнізе тое, што яна змяшчае прыклады і практыкаванні, якія выкарыстоўваюць скрыпты і функцыі MATLAB. Гэта азначае, што вы можаце апрацоўваць аўдыё ў рэжыме рэальнага часу на сваім ПК і лепш зразумець, як працуе апрацоўка аўдыясігналу.
пра аўтара
Уорэн Кунц - заслужаны прафесар Рочэстэрскага тэхналагічнага інстытута. Ён мае ступень бакалаўра ва Універсітэце штата Мэрыленд, ступень магістра ў Масачусецкім тэхналагічным інстытуце і ступень доктара філасофіі. з універсітэта Перд'ю, усе ў галіне электратэхнікі. Ён правёў больш за 30 гадоў у Bell Laboratories, распрацоўваючы лічбавыя сістэмы перадачы, а пасля выхаду на пенсію далучыўся да выкладчыкаў у RIT, каб дапамагчы стварыць опцыю Audio Engineering Technology. Кунц працягнуў свае даследаванні ў галіне аўдыётэхнікі і апублікаваў і прадставіў вынікі сваіх даследаванняў.
Навука аб пераменных токах
Што такое пераменны ток?
Пераменныя токі (AC) падобныя на дзікае дзіця электрычнасці - яны не застаюцца на адным месцы і пастаянна мяняюцца. У адрозненне ад пастаяннага току (DC), які цячэ толькі ў адным кірунку, пераменны ток пастаянна пераключаецца паміж станоўчым і адмоўным. Вось чаму ён выкарыстоўваецца ў гукавых сігналах - ён можа аднаўляць складаныя гукі з дакладнасцю.
Як гэта працуе?
Аўдыёсігналы пераменнага току мадулююцца ў адпаведнасці з вышынёй гуку, які прайграваецца, гэтак жа, як гукавыя хвалі чаргуюцца паміж высокім і нізкім ціскам. Гэта робіцца шляхам змены двух значэнняў - частаты і амплітуды.
- Частата: як часта сігнал змяняецца са станоўчага на адмоўны.
- Амплітуда: узровень або гучнасць сігналу, вымераная ў дэцыбелах.
Чаму пераменны ток такі выдатны?
Пераменны ток падобны на супергероя электрычнасці - ён можа рабіць тое, чаго іншыя формы электрычнасці не могуць. Ён можа прымаць складаныя гукі і ператвараць іх у электрычныя сігналы, а затым зноў ператвараць іх у гук. Гэта як магія, але з навукай!
Што такое паток сігналу?
асновы
Паток сігналу падобны на гульню ў тэлефон, але з гукам. Гэта шлях, які праходзіць гук ад крыніцы да вашых вушэй. Гэта можа быць кароткая паездка, напрыклад, калі вы слухаеце любімыя мелодыі на хатняй стэрэасістэме. Або гэта можа быць доўгі, звілісты шлях, напрыклад, калі вы знаходзіцеся ў студыі гуказапісу з усімі наваротамі.
Nitty Gritty
Калі справа даходзіць да патоку сігналу, на шляху шмат прыпынкаў. Гук можа праходзіць праз мікшерный пульт, знешняе гукавое абсталяванне і нават розныя пакоі. Гэта як вялікая аўдыяэстафета!
перавагі
Прыгажосць патоку сігналу ў тым, што ён можа дапамагчы палепшыць ваш гук. Гэта можа дапамагчы вам кантраляваць аб'ём, дадаваць эфекты і нават пераканацца, што гук ідзе ў патрэбнае месца. Такім чынам, калі вы жадаеце атрымаць максімальную аддачу ад свайго аўдыя, то вам варта пазнаёміцца з патокам сігналу.
Разуменне гукавых сігналаў
Што такое гукавыя сігналы?
Аўдыясігналы падобныя на мову вашых дынамікаў. Яны кажуць вашым дынамікам, што гаварыць і наколькі гучна гэта гаварыць. Гэта тыя, дзякуючы якім ваша музыка гучыць цудоўна, вашы фільмы гучаць напружана, а вашы падкасты гучаць як прафесійны запіс.
Якія параметры характарызуюць гукавыя сігналы?
Гукавыя сігналы можна характарызаваць некалькімі рознымі параметрамі:
- Прапускная здольнасць: гэта дыяпазон частот, які сігнал можа пераносіць.
- Намінальны ўзровень: гэта сярэдні ўзровень сігналу.
- Узровень магутнасці ў дэцыбелах (дБ): гэта мера сілы сігналу адносна эталоннага ўзроўню.
- Узровень напружання: гэта мера сілы сігналу адносна імпедансу шляху сігналу.
Якія розныя ўзроўні гукавых сігналаў?
Аўдыясігналы бываюць розных узроўняў у залежнасці ад прыкладання. Вось кароткі пералік найбольш распаўсюджаных узроўняў:
- Лінейны ўзровень: гэта стандартны ўзровень для прафесійных мікшерных пультаў.
- Спажывецкі ўзровень: гэта больш нізкі ўзровень, чым лінейны, і выкарыстоўваецца для спажывецкага аўдыяабсталявання.
- Узровень мікрафона: гэта самы нізкі ўзровень, які выкарыстоўваецца для мікрафонаў.
Што ўсё гэта значыць?
У двух словах, гукавыя сігналы падобныя на мову вашых дынамікаў. Яны кажуць вашым дынамікам, што сказаць, як гучна гэта сказаць і як зрабіць так, каб ваша музыка, фільмы і падкасты гучалі цудоўна. Такім чынам, калі вы хочаце, каб ваш аўдыя гучаў найлепшым чынам, вам трэба разумець розныя параметры і ўзроўні гукавых сігналаў.
Што такое лічбавы аўдыё?
Што гэта?
Лічбавы аўдыё - гэта лічбавая форма гукавога сігналу. Ён выкарыстоўваецца ва ўсіх відах аўдыядапаўненняў і праграмнага забеспячэння для лічбавых аўдыяпрацоўных станцый (DAW). Па сутнасці, гэта інфармацыя, якая праходзіць праз DAW з гукавой дарожкі ў плагін і на апаратны выхад.
Як гэта транспартуецца?
Лічбавае аўдыё можна адпраўляць па розных кабелях, у тым ліку:
- Оптавалакно
- кааксіяльны
- Кручаная пара
Акрамя таго, лінейны код і пратакол сувязі прымяняюцца для візуалізацыі лічбавага сігналу для асяроддзя перадачы. Некаторыя з найбольш папулярных лічбавых аўдыятранспартаў ўключаюць:
- АДАТ
- TDIF
- TOSLINK
- S / PDIF
- AES3
- МАДЗІ
- Аўдыё праз Ethernet
- Аўдыё праз IP
Такім чынам, што ўсё гэта значыць?
Кажучы непрафесіяналам, лічбавы аўдыё - гэта спосаб перадачы гукавых сігналаў па кабелях і па паветры. Ён выкарыстоўваецца ва ўсіх відах аўдыядапаўненняў і праграмнага забеспячэння для лічбавых аўдыяпрацоўных станцый (DAW). Такім чынам, калі вы музыкант, вытворца, або аўдыяінжынера, хутчэй за ўсё, вы калі-небудзь выкарыстоўвалі лічбавае аўдыя ў сваёй кар'еры.
Маніпуляванне гукавымі сігналамі
Што такое апрацоўка сігналаў?
Апрацоўка сігналу - гэта спосаб прыняць аўдыясігнал, як гук, і змяніць яго нейкім чынам. Гэта падобна на тое, каб узяць гук, падключыць яго да камп'ютара, а затым выкарыстоўваць кучу ручак і цыферблатаў, каб зрабіць яго гук іншым.
Што вы можаце зрабіць з апрацоўкай сігналаў?
Апрацоўку сігналу можна выкарыстоўваць, каб рабіць з гукам самыя цікавыя рэчы. Вось некаторыя з магчымасцей:
- Высокія і нізкія частоты можна адфільтраваць.
- Пэўныя частоты можна падкрэсліць або звесці да мінімуму з дапамогай эквалайзера.
- Гарманічныя абертоны можна дадаць з дапамогай скажэння.
- Амплітуду можна кантраляваць з дапамогай кампрэсара.
- Можна дадаць музычныя эфекты, такія як рэверберацыя, хор і затрымка.
- Агульны ўзровень сігналу можна рэгуляваць з дапамогай фейдэра або ўзмацняльніка.
- З дапамогай мікшара можна аб'яднаць некалькі сігналаў.
Што ўсё гэта значыць?
У двух словах, апрацоўка сігналу - гэта спосаб узяць гук і прымусіць яго гучаць зусім інакш. Вы можаце зрабіць яго гучней або цішэй, дадаць эфекты або нават аб'яднаць некалькі гукаў у адзін. Гэта як гукавая пляцоўка для гульні!
Што такое трансдукцыя?
асновы
Трансдукцыя - гэта працэс пераўтварэння гуку ў электрычны сігнал. Іншымі словамі, гэта працэс ператварэння гукавых хваль у 0 і 1. Гэта як чароўны мост паміж фізічным і лічбавым светам.
Гульцы
Ёсць два асноўных гульца ў трансдукцыйнай гульні:
- Мікрафоны: гэтыя пераўтваральнікі прымаюць гукавыя хвалі і ператвараюць іх у электрычныя сігналы.
- Дынамікі: Гэтыя пераўтваральнікі прымаюць электрычныя сігналы і ператвараюць іх у гукавыя хвалі.
Тыпы
Калі справа даходзіць да трансдукцыі, існуе два асноўных тыпу гукавых сігналаў: аналагавы і лічбавы. Аналагавая - гэта арыгінальная гукавая хваля, а лічбавая - версія 0 і 1.
Працэс
Працэс трансдукцыі даволі просты. Спачатку з гукавой хваляй сутыкаецца капсуль мікрафона. Затым гэтая капсула пераўтворыць механічную энергію вібрацыі ў электрычны ток. Затым гэты ток узмацняецца і пераўтворыцца ў лічбавы сігнал. Нарэшце, гэты лічбавы сігнал пераўтворыцца дынамікам назад у гукавую хвалю.
Вясёлая навука
Нашы вушы таксама пераўтвараюць гук у электрычныя сігналы, але гэта гукавыя сігналы, а не гукавыя. Гукавыя сігналы прызначаны для слыху, а гукавыя сігналы - для тэхнікі.
Такім чынам, у вас ёсць хуткае і лёгкае кіраўніцтва па трансдукцыі. Цяпер вы можаце ўразіць сваіх сяброў сваім веданнем чароўнага працэсу ператварэння гукавых хваль у 0 і 1!
Разуменне дэцыбелавай шкалы
Што такое дэцыбел?
Калі вы глядзіце на лічыльнік сігналу, вы глядзіце на інфармацыю аб дэцыбелах. Дэцыбелы вымяраюць гучнасць або амплітуду гуку. Гэта лагарыфмічная шкала, а не лінейная, што азначае, што яна можа вымяраць шырокі дыяпазон узроўняў гукавой магутнасці. Чалавечае вуха - гэта дзіўная прылада, якая можа ўлоўліваць гук шпількі, якая падае побач, а таксама роў рэактыўнага рухавіка на адлегласці.
Адзінкі вымярэння шуму
Калі вы вымяраеце ўзровень шуму з дапамогай гукамера, вы вымяраеце інтэнсіўнасць шуму ў дэцыбелах (дБ). Гукамер выкарыстоўвае дысплей з дыяпазонам дэцыбел і раздзяленнем для набліжэння да дынамічнага дыяпазону вуха. Было б цяжка вырабіць шумамер з лінейнымі характарыстыкамі, таму выкарыстоўваецца лагарыфмічная шкала з 10 у якасці асновы.
Дэцыбелы агульных гукаў
Вось спіс узроўняў распаўсюджаных гукаў у дэцыбелах:
- Амаль поўная цішыня — 0 дБ
- Шэпт — 15 дб
- Бібліятэка — 45 дб
- Звычайная размова — 60 дБ
- Змыванне ўнітаза — 75–85 дб
- Шумны рэстаран — 90 дб
- Пікавы шум у бальнічнай палаце — 100 дБ
- Дзіцячы плач — 110 дБ
- Рэактыўны рухавік — 120 дб
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 дБ
- Шуканне паветранага шара — 157 дБ
Віды дэцыбел
Калі справа даходзіць да гуку, існуе некалькі тыпаў дэцыбел:
- SPL (узровень гукавога ціску): вымярае рэальныя гукі (без сігналу), якія вымяраюцца спецыялізаваным вымяральнікам SPL.
- dBFS (поўная шкала дэцыбелаў): як вымяраюцца ўзроўні лічбавага сігналу ў свеце 0 і 1 с, дзе максімальная сіла сігналу = 0 на лічыльніку.
- dBV (дэцыбелы вольт): у асноўным выкарыстоўваецца ў аналагавым абсталяванні або лічбавым праграмным забеспячэнні, якое імітуе аналагавае абсталяванне. Вымяральнікі VU рэгіструюць сярэднія ўзроўні гуку, у адрозненне ад пікавых вымяральнікаў, якія паказваюць толькі самыя гучныя імгненныя пікавыя сігналы. У першыя дні аналагавага аўдыё магнітная стужка не магла запісваць столькі гукавога сігналу ў параўнанні з магнітнай стужкай, вырабленай дзесяцігоддзямі пазней, таму стала прымальным запісваць больш за 0 у залежнасці ад выкарыстоўванай стужкі, да +3 ці +6 ці нават вышэй.
Разуменне аўдыяфарматаў
Што такое аўдыяфармат?
Калі вы запісваеце аўдыя, вам трэба вырашыць, як яно будзе захоўвацца. Гэта азначае выбар правільнага аўдыяфармату, бітавай глыбіні і частаты дыскрэтызацыі. Гэта як выбраць правільныя налады камеры для фатаграфіі. Вы можаце выбраць якасць JPEG (нізкая, сярэдняя, высокая) або запісаць максімальную колькасць дэталяў у файл RAW.
Аўдыяфарматы падобныя на фарматы малюнкаў – .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg – але для гуку. Аўдыяфармат вызначае, колькі даных выкарыстоўваецца для прадстаўлення аўдыя, ці сціснутыя яны ці не, і які тып даных выкарыстоўваецца.
Несціснутае аўдыё
Калі справа даходзіць да вытворчасці аўдыё, вы звычайна хочаце прытрымлівацца несціснутага аўдыя. Такім чынам, вы можаце кантраляваць, як аўдыё распаўсюджваецца. Нават калі вы карыстаецеся такой платформай, як Vimeo, YouTube або Spotify, вам трэба спачатку асвоіць аўдыя ў несціснутым фармаце.
Сціснуты аўдыё
Калі вы працуеце з музыкай, вам можа спатрэбіцца сціснуць аўдыяфайл, калі ён занадта вялікі для платформы распаўсюджвання. Напрыклад, Distrokid прымае толькі файлы памерам да 1 Гб. Такім чынам, калі ваша песня вельмі доўгая, вам прыйдзецца яе сціснуць.
Самыя распаўсюджаныя фарматы файлаў для стварэння музыкі - WAV і FLAC. FLAC - гэта фармат сціску без страт, які лепш, чым mp3. Spotify рэкамендуе выкарыстоўваць фармат AAC.
Экспарт аўдыё
Калі вы экспартуеце аўдыя як частку відэа, у вас звычайна будзе некалькі перадустановак на выбар (напрыклад, YouTube, Vimeo, Mobile, Web, Apple Pro Res.). Гук будзе сціснуты разам з відэа ў залежнасці ад налад экспарту.
Калі ў вас ёсць варыянт выкарыстання, які не адпавядае наладам, вы можаце правесці дадатковае даследаванне ў Інтэрнэце, каб высветліць найлепшыя налады.
Параўнанне памераў файлаў
Вось параўнанне памераў файлаў у розных аўдыяфарматах:
- WAV: вялікі
- FLAC: Сярэдні
- MP3: Маленькі
Ну вось і ёсць! Цяпер вы ведаеце ўсё пра фарматы аўдыё.
Што такое разраднасць?
Бітавая глыбіня - гэта тэхнічны тэрмін, які выкарыстоўваецца для апісання дынамічнага дазволу формы гуку. Гэта крыху падобна на колькасць знакаў пасля коскі, якія выкарыстоўваюцца для прадстаўлення ўсяго аўдыяфайла, і гэта ключавы фактар пры вызначэнні агульнай якасці і разрознасці гуку.
Асновы разраднасці
Бітавая глыбіня - гэта дыяпазон значэнняў, якія выкарыстоўваюцца для прадстаўлення самых гучных і ціхіх сігналаў, якія могуць быць запісаны на лічбавым носьбіце. Вось кароткі выклад асноў:
- Значэнні бітавай глыбіні ўяўляюць дынамічнае разрозненне формы гуку.
- Разраднасць таксама вызначае агульную колькасць знакаў пасля коскі для ўсіх 0 і 1, якія выкарыстоўваюцца для прадстаўлення ўсяго аўдыяфайла.
- Найбольш распаўсюджанымі стандартамі разраднасці з'яўляюцца 16-біт і 24-біт. Чым больш біт выкарыстоўваецца, тым большы гукавы файл і тым вышэйшая яго якасць або разрозненне.
- CD-аўдыё вызначаецца як 16-бітны носьбіт, тады як DVD-дыскі могуць прайграваць 16-, 20-ці 24-бітны гук.
Разраднасць як творчы параметр
Разрадная глыбіня - гэта не толькі тэхнічны тэрмін, але і як творчы параметр. Напрыклад, ёсць цэлы жанр электроннай музыкі пад назвай Chiptune, які імітуе спосаб гучання аўдыё пры прайграванні на кампутарах больш ранніх пакаленняў з 8-бітнымі працэсарамі.
Такім чынам, калі вы жадаеце дадаць свайму гуку трохі lo-fi, глыбіню бітаў, безумоўна, варта ўлічваць. Толькі памятайце, што чым больш біт выкарыстоўваецца, тым большы гукавы файл і тым вышэйшая яго якасць або разрозненне.
заключэнне
Цяпер вы ведаеце ўсё пра гукавы сігнал як ПРАДСТАЎЛЕННЕ гуку як сігналу ў выглядзе электрычных або механічных ваганняў. Гэта тое, як мы чуем музыку і як мы яе запісваем. Гэта тое, як мы дзелімся гэтым з іншымі і як мы атрымліваем асалоду ад гэтага на нашых прыладах.
Такім чынам, не бойцеся пачаць з гэтага і атрымлівайце задавальненне!
Я Йост Нуссельдэр, заснавальнік Neaera і маркетынг кантэнту, тата, і люблю выпрабоўваць новае абсталяванне з гітарай у цэнтры майго захаплення, і разам са сваёй камандай я ствараю падрабязныя артыкулы ў блогу з 2020 года каб дапамагчы верным чытачам парадамі па запісе і гітары.
