Com ho fa? Com arriba l'àudio de la font a l'altaveu perquè el puguis escoltar?
Un senyal d'àudio és una representació elèctrica del so en el freqüència d'àudio rang de 20 a 20,000 Hz. Es poden sintetitzar directament o originar-se en un micròfon o un transductor de captació d'instruments. El flux de senyal és el camí des de la font fins a l'altaveu, on el senyal d'àudio es converteix en so.
Vegem què és un senyal d'àudio i COM funciona. També parlaré dels diferents tipus de flux de senyal i de com configurar un flux de senyal per a un sistema d'àudio domèstic.
Entendre el processament del senyal d'àudio
Què és el processament del senyal d'àudio?
T'has preguntat mai com s'uneixen les teves cançons preferides? Bé, tot és gràcies al processament del senyal d'àudio! El processament del senyal d'àudio és el procés de convertir el so en formats digitals, manipular les freqüències del so i afegir efectes per crear la cançó perfecta. S'utilitza en estudis de gravació, en ordinadors i ordinadors portàtils, i fins i tot en equips de gravació especialitzats.
Introducció al processament del senyal d'àudio
Si esteu interessats a obtenir més informació sobre el processament del senyal d'àudio, la Introducció al processament del senyal d'àudio de Warren Koontz és el lloc perfecte per començar. Cobreix els conceptes bàsics dels senyals d'àudio i de so analògic, mostreig i quantificació Àudio digital senyals, processament de domini de temps i freqüència, i fins i tot aplicacions específiques com el disseny de l'equalitzador, la generació d'efectes i la compressió de fitxers.
Apreneu el processament del senyal d'àudio amb MATLAB
La millor part d'aquest llibre és que inclou exemples i exercicis que utilitzen scripts i funcions de MATLAB. Això significa que podeu processar l'àudio en temps real al vostre propi ordinador i obtenir una millor comprensió de com funciona el processament del senyal d'àudio.
Sobre l'autor
Warren Koontz és professor emèrit del Rochester Institute of Technology. Té una llicenciatura per la Universitat de Maryland, un màster per l'Institut Tecnològic de Massachusetts i un doctorat. de la Universitat de Purdue, tots en enginyeria elèctrica. Va passar més de 30 anys als Laboratoris Bell desenvolupant sistemes de transmissió digital i, després de jubilar-se, es va incorporar a la facultat de RIT per ajudar a crear una opció de tecnologia d'enginyeria d'àudio. Koontz ha continuat la seva recerca en el camp de l'enginyeria d'àudio i ha publicat i presentat els resultats de la seva recerca.
La ciència darrere dels corrents alterns
Què és AC?
Els corrents alterns (AC) són com el fill salvatge de l'electricitat: no es queden en un sol lloc i estan canviant sempre. A diferència del corrent continu (DC) que només flueix en una direcció, la CA canvia constantment entre positiu i negatiu. És per això que s'utilitza en senyals d'àudio: pot recrear sons complexos amb precisió.
Com funciona?
Els senyals d'àudio de CA es modulen per adaptar-se al to del so que es reprodueix, de la mateixa manera que les ones sonores alternen entre pressió alta i baixa. Això es fa canviant dos valors: freqüència i amplitud.
- Freqüència: la freqüència amb què el senyal canvia de positiu a negatiu.
- Amplitud: El nivell o volum del senyal, mesurat en decibels.
Per què és tan fantàstic l'AC?
L'AC és com el superheroi de l'electricitat: pot fer coses que altres formes d'electricitat no poden fer. Pot prendre sons complexos i convertir-los en senyals elèctrics, i després tornar-los a convertir en so de nou. És com màgia, però amb ciència!
Què és el flux de senyal?
Els fonaments
El flux de senyal és com un joc de telèfon, però amb so. És el viatge que fa un so des de la seva font fins a les teves orelles. Pot ser un viatge curt, com quan escolteu les vostres cançons preferides a l'equip de música de casa. O pot ser un viatge llarg i sinuós, com quan estàs en un estudi de gravació amb totes les campanes i xiulets.
El Nitty Gritty
Quan es tracta de flux de senyal, hi ha moltes parades al llarg del camí. El so pot passar per una consola de mescles, un equip d'àudio extern i fins i tot diferents sales. És com una gran carrera de relleus d'àudio!
Els beneficis
La bellesa del flux de senyal és que pot ajudar a millorar el vostre so. Pot ajudar-vos a controlar volum, afegiu efectes i, fins i tot, assegureu-vos que el so va al lloc correcte. Per tant, si voleu treure el màxim profit del vostre àudio, voldreu conèixer el flux del senyal.
Entendre els senyals d'àudio
Què són els senyals d'àudio?
Els senyals d'àudio són com l'idioma dels vostres altaveus. Són els que diuen als vostres altaveus què han de dir i amb quina força ho han de dir. Són els que fan que la teva música soni increïble, les teves pel·lícules sonen intenses i els teus podcasts sonen com una gravació professional.
Quins paràmetres caracteritzen els senyals d'àudio?
Els senyals d'àudio es poden caracteritzar per alguns paràmetres diferents:
- Ample de banda: és el rang de freqüències que pot transportar el senyal.
- Nivell nominal: és el nivell mitjà del senyal.
- Nivell de potència en decibels (dB): és la mesura de la força del senyal en relació amb un nivell de referència.
- Nivell de tensió: és la mesura de la força del senyal en relació amb la impedància del camí del senyal.
Quins són els diferents nivells de senyals d'àudio?
Els senyals d'àudio tenen diferents nivells segons l'aplicació. Aquí teniu un resum ràpid dels nivells més comuns:
- Nivell de línia: aquest és el nivell estàndard per a consoles de mescles professionals.
- Nivell de consum: aquest és un nivell inferior al nivell de línia i s'utilitza per a equips d'àudio de consum.
- Nivell de micròfon: aquest és el nivell més baix i s'utilitza per als micròfons.
Què significa tot això?
En poques paraules, els senyals d'àudio són com l'idioma dels vostres altaveus. Diuen als vostres altaveus què han de dir, com de fort dir-ho i com fer que la vostra música, pel·lícules i podcasts sonin increïbles. Per tant, si voleu que el vostre àudio soni millor, heu d'entendre els diferents paràmetres i nivells dels senyals d'àudio.
Què és l'àudio digital?
Què és?
L'àudio digital és la forma digital d'un senyal d'àudio. S'utilitza en tot tipus de complements d'àudio i programari d'estació de treball d'àudio digital (DAW). Bàsicament, és la informació que passa per la DAW des d'una pista d'àudio a un connector i una sortida de maquinari.
Com es transporta?
L'àudio digital es pot enviar a través de diversos cables, com ara:
- fibra òptica
- Coaxial
- Parell trenat
A més, s'apliquen un codi de línia i un protocol de comunicació per representar un senyal digital per a un mitjà de transmissió. Alguns dels transports d'àudio digital més populars inclouen:
- TRADICIÓ
- TDIF
- TOSLINK
- S / PDIF
- AES3
- MADI
- Àudio per Ethernet
- Àudio sobre IP
Aleshores, què vol dir tot això?
En termes senzills, l'àudio digital és una manera d'enviar senyals d'àudio per cables i per l'aire. S'utilitza en tot tipus de complements d'àudio i programari d'estació de treball d'àudio digital (DAW). Per tant, si ets músic, productor, o enginyer d'àudio, és probable que hagis utilitzat àudio digital en algun moment de la teva carrera.
Manipulació de senyals d'àudio
Què és el processament del senyal?
El processament del senyal és una manera de prendre un senyal d'àudio, com un so, i canviar-lo d'alguna manera. És com agafar un so, connectar-lo a un ordinador i després utilitzar un munt de botons i dials per fer-lo sonar diferent.
Què pots fer amb el processament del senyal?
El processament del senyal es pot utilitzar per fer tot tipus de coses interessants amb so. Aquestes són algunes de les possibilitats:
- Les freqüències altes o baixes es poden filtrar.
- Algunes freqüències es poden emfatitzar o minimitzar amb un equalitzador.
- Es poden afegir matisos harmònics amb distorsió.
- L'amplitud es pot controlar amb un compressor.
- Es poden afegir efectes musicals com la reverb, el cor i el retard.
- El nivell general del senyal es pot ajustar amb un fader o amplificador.
- Es poden combinar diversos senyals amb un mesclador.
Què significa tot això?
En poques paraules, el processament del senyal és una manera de prendre un so i fer-lo sonar totalment diferent. Podeu fer-lo més fort o suau, afegir efectes o fins i tot combinar diversos sons en un sol. És com tenir un parc sonor per jugar!
Què és la transducció?
Els fonaments
La transducció és el procés de convertir el so en senyals elèctrics. En altres paraules, és el procés de convertir les ones sonores en 0 i 1. És com un pont màgic entre el món físic i el digital.
Els Jugadors
Hi ha dos jugadors principals en el joc de transducció:
- Micròfons: aquests transductors prenen ones sonores i les converteixen en senyals elèctrics.
- Altaveus: aquests transductors prenen senyals elèctrics i els converteixen en ones sonores.
Els tipus
Quan es tracta de transducció, hi ha dos tipus principals de senyals d'àudio: analògics i digitals. L'analògic és l'ona sonora original, mentre que la digital és la versió 0 i 1.
El Procés
El procés de transducció és bastant senzill. Primer, una ona sonora es troba amb una càpsula de micròfon. Aquesta càpsula converteix llavors l'energia mecànica de la vibració en un corrent elèctric. Aquest corrent s'amplifica i es converteix en un senyal digital. Finalment, aquest senyal digital es torna a convertir en una ona sonora per un altaveu.
La Ciència Funky
Les nostres orelles també transdueixen el so en senyals elèctrics, però aquests són senyals auditius, no senyals d'àudio. Els senyals auditius són per a l'audició, mentre que els senyals d'àudio són per a la tecnologia.
Així que aquí ho teniu: una guia ràpida i fàcil de transducció. Ara pots impressionar els teus amics amb el teu coneixement del procés màgic de convertir les ones sonores en 0 i 1!
Entendre l'escala de decibels
Què és un decibel?
Quan mireu un mesurador de senyal, esteu mirant informació en decibels. Els decibels mesuren la intensitat o amplitud del so. És una escala logarítmica, no lineal, el que significa que pot mesurar una gran varietat de nivells de potència acústica. L'oïda humana és un dispositiu sorprenent que pot detectar el so d'un passador que cau a prop, així com el rugit d'un motor a reacció a la distància.
Unitats de mesura de soroll
Quan mesureu els nivells de soroll amb un sonòmetre, mesureu la intensitat del soroll en unitats de decibels (dB). Un sonòmetre utilitza una pantalla amb un rang de decibels i una resolució per aproximar-se al rang dinàmic de l'oïda. Seria difícil fabricar un sonòmetre que tingués un rendiment lineal, per la qual cosa s'utilitza una escala logarítmica, utilitzant el 10 com a base.
Nivells de decibels de sons comuns
Aquí teniu una llista de nivells de decibels de sons comuns:
- Silenci gairebé total: 0 dB
- Un xiuxiueig - 15 dB
- Una biblioteca — 45 dB
- Conversa normal — 60 dB
- Flux del vàter - 75-85 dB
- Restaurant sorollós — 90 dB
- Soroll màxim en una sala d'hospital: 100 dB
- Plor del nadó — 110 dB
- Motor a reacció - 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Esclat de globus — 157 dB
Tipus de decibels
Quan es tracta d'àudio, hi ha diversos tipus de decibels:
- SPL (Nivells de pressió sonora): mesura sons del món real (no senyalitzats), mesurats amb un mesurador SPL especialitzat.
- dBFS (Decibels Full Scale): com es mesuren els nivells de senyal digital en el món dels 0 i 1, on la força màxima del senyal = 0 al mesurador.
- dBV (Decibels Volt): s'utilitza principalment en equips analògics o programari digital que emula equips analògics. Els mesuradors de VU registren nivells d'àudio mitjans, a diferència dels mesuradors de pic, que només mostren els senyals de pic momentània més forts. En els primers dies de l'àudio analògic, la cinta magnètica no era capaç d'enregistrar tant senyal d'àudio en comparació amb la cinta magnètica produïda dècades més tard, de manera que es va convertir en acceptable gravar més de 0 segons la cinta que s'utilitzava, fins a +3 o +6. o fins i tot més alt.
Entendre els formats d'àudio
Què és un format d'àudio?
Quan enregistreu l'àudio, heu de decidir com s'emmagatzemarà. Això significa triar el format d'àudio, la profunditat de bits i la freqüència de mostreig adequats. És com triar la configuració adequada de la càmera per a una foto. Podeu triar una qualitat JPEG (baixa, mitjana, alta) o gravar la màxima quantitat de detalls en un fitxer RAW.
Els formats d'àudio són com els formats d'imatge (.png, .tif, .jpg, .bmp, .svg), però per al so. Un format d'àudio defineix quantes dades s'utilitzen per representar l'àudio, si està comprimit o no, i quin tipus de dades s'utilitzen.
Àudio sense comprimir
Quan es tracta de producció d'àudio, normalment voldreu quedar-vos amb l'àudio sense comprimir. D'aquesta manera, podeu controlar com es distribueix l'àudio. Fins i tot si utilitzeu una plataforma com Vimeo, YouTube o Spotify, primer voldreu dominar l'àudio en un format sense comprimir.
Àudio comprimit
Si esteu treballant amb música, potser haureu de comprimir el fitxer d'àudio si és massa gran per a la plataforma de distribució. Per exemple, Distrokid només accepta fitxers de fins a 1 GB. Així que si la teva cançó és molt llarga, hauràs de comprimir-la.
Els formats de fitxer més comuns per produir música són WAV i FLAC. FLAC és un format de compressió sense pèrdues, que és millor que els mp3. Spotify recomana utilitzar el format AAC.
Exportació d'àudio
Quan exporteu àudio com a part d'un vídeo, normalment tindreu uns quants valors predefinits per triar (per exemple, YouTube, Vimeo, Mobile, Web, Apple Pro Res.). L'àudio es comprimirà juntament amb el vídeo en funció de la configuració d'exportació.
Si teniu un cas d'ús que no s'ajusta als valors predefinits, podeu fer una investigació addicional en línia per esbrinar la millor configuració.
Comparació de la mida del fitxer
Aquí teniu una comparació de mides de fitxers en diferents formats d'àudio:
- WAV: gran
- FLAC: Mitjà
- MP3: petit
Així que aquí ho tens! Ara ja ho saps tot sobre els formats d'àudio.
Què és la profunditat de bits?
La profunditat de bits és un terme tècnic que s'utilitza per descriure la resolució dinàmica de la forma d'ona d'un so. És una mica com el nombre de decimals que s'utilitzen per representar tot el fitxer d'àudio, i és un factor clau per determinar la qualitat i la resolució generals d'un so.
Fonaments de la profunditat de bits
La profunditat de bits es refereix al rang de valors utilitzats per representar els senyals més forts i silenciosos que es poden gravar en un mitjà digital. Aquí teniu un resum ràpid dels conceptes bàsics:
- Els valors de profunditat de bits representen la resolució dinàmica de la forma d'ona d'un so.
- La profunditat de bits també defineix el nombre total de decimals per a tots els 0 i 1 utilitzats per representar tot el fitxer d'àudio.
- Els estàndards de profunditat de bits més comuns són 16 bits i 24 bits. Com més bits s'utilitzin, més gran serà el fitxer de so i més gran serà la qualitat o la resolució.
- L'àudio del CD es defineix com un mitjà de 16 bits, mentre que els DVD poden reproduir àudio de 16, 20 o 24 bits.
Profunditat de bits com a paràmetre creatiu
La profunditat de bits no és només un terme tècnic, sinó que també es pot utilitzar com a paràmetre creatiu. Per exemple, hi ha tot un gènere de música electrònica anomenat Chiptune que emula la manera com sonava l'àudio quan es reproduïa en generacions anteriors d'ordinadors amb processadors de 8 bits.
Per tant, si voleu afegir una mica de sabor de baixa fidelitat al vostre so, la profunditat de bits és sens dubte una cosa a tenir en compte. Només recordeu que com més bits s'utilitzin, més gran serà el fitxer de so i més gran serà la qualitat o la resolució.
Conclusió
Ara ja saps tot sobre el senyal d'àudio com a REPRESENTACIÓ del so com un senyal en forma de vibracions elèctriques o mecàniques. És com escoltem la música i com l'enregistrem. És com ho compartim amb els altres i com en gaudim als nostres dispositius.
Així doncs, no tingueu por de començar-hi i divertiu-vos!
Sóc Joost Nusselder, el fundador de Neaera i comercialitzador de continguts, pare i m'encanta provar nous equips amb la guitarra al cor de la meva passió, i juntament amb el meu equip, he estat creant articles de bloc des del 2020. per ajudar els lectors fidels amb consells sobre gravació i guitarra.
