Hoe docht it dat? Hoe komt de audio fan boarne nei sprekker, sadat jo it kinne hearre?
In audio sinjaal is in elektryske foarstelling fan lûd yn 'e audiofrekwinsje berik fan 20 oant 20,000 Hz. Se kinne direkt wurde synthesized, of ûntsteane út in mikrofoan of ynstrumint pickup transducer. Sinjaalstream is it paad fan boarne nei sprekker, wêr't it audiosinjaal wurdt omset yn lûd.
Litte wy sjen wat in audiosinjaal is en HOE it wurket. Ik sil ek de ferskate soarten sinjaalstream besprekke en hoe't jo in sinjaalstream kinne ynstelle foar in audiosysteem foar thús.
Understanding Audio Signal Processing
Wat is Audio Signal Processing?
Hawwe jo jo oait ôffrege hoe't jo favorite ferskes byinoar komme? No, it is allegear te tankjen oan ferwurking fan audiosinjaal! Audiosinjaalferwurking is it proses fan it konvertearjen fan lûd yn digitale formaten, it manipulearjen fan lûdfrekwinsjes en it tafoegjen fan effekten om it perfekte ferske te meitsjen. It wurdt brûkt yn opnamestudio's, op PC's en laptops, en sels op spesjale opnameapparatuer.
Te begjinnen mei Audio Signal Processing
As jo ynteressearre binne om mear te learen oer ferwurkjen fan audiosinjaal, is Warren Koontz's Introduction to Audio Signal Processing it perfekte plak om te begjinnen. It beslacht de basis fan lûd- en analoge audiosignalen, sampling en kwantifikaasje nei digitale audio sinjalen, tiid en frekwinsje domein ferwurking, en sels spesifike applikaasjes lykas lykmakker design, effekt generaasje, en triem kompresje.
Learje audiosinjaalferwurking mei MATLAB
It bêste diel fan dit boek is dat it komt mei foarbylden en oefeningen dy't MATLAB-skripts en -funksjes brûke. Dit betsjut dat jo audio yn realtime kinne ferwurkje op jo eigen PC en in better begryp krije fan hoe't audiosinjaalferwurking wurket.
Oer de Skriuwer
Warren Koontz is in heechlearaar emeritus oan it Rochester Institute of Technology. Hy hat in BS fan 'e Universiteit fan Marylân, in MS fan' e Massachusetts Institute of Technology, en in Ph.D. fan Purdue University, allegear yn elektrotechnyk. Hy brocht mear as 30 jier troch by Bell Laboratories oan it ûntwikkeljen fan digitale oerdrachtsystemen, en nei't er mei pensjoen gie, kaam hy by de fakulteit by RIT om te helpen in opsje foar Audio Engineering Technology te meitsjen. Koontz hat syn ûndersyk op it mêd fan audiotechnyk fuortset en hat resultaten fan syn ûndersyk publisearre en presintearre.
De wittenskip efter wikselstromen
Wat is AC?
Alternating Currents (AC) binne as it wylde bern fan elektrisiteit - se bliuwe net op ien plak en feroarje altyd. Oars as Direct Current (DC) dy't gewoan yn ien rjochting streamt, skeakelt AC konstant tusken posityf en negatyf. Dit is de reden dat it wurdt brûkt yn audiosinjalen - it kin komplekse lûden mei krektens opnij oanmeitsje.
Hoe wurket it?
AC-audio-sinjalen wurde modulearre om te passen by de toanhichte fan it lûd dat wurdt reprodusearre, krekt lykas lûdswellen wikselje tusken hege en lege druk. Dit wurdt dien troch twa wearden te feroarjen - frekwinsje en amplitude.
- Frekwinsje: Hoe faak feroaret it sinjaal fan posityf nei negatyf.
- Amplitude: It nivo of folume fan it sinjaal, mjitten yn desibels.
Wêrom is AC sa geweldich?
AC is as de superheld fan elektrisiteit - it kin dingen dwaan dy't oare foarmen fan elektrisiteit net kinne. It kin komplekse lûden nimme en se omsette yn elektryske sinjalen, en se dan wer yn lûd feroarje. It is as magy, mar mei wittenskip!
Wat is Signal Flow?
De grûnslach
Sinjaalstream is as in spultsje fan telefoan, mar mei lûd. It is de reis dy't in lûd nimt fan syn boarne nei jo earen. It kin in koarte reis wêze, lykas as jo nei jo favorite tunes harkje op jo stereo-hûs. Of it kin in lange, kronkeljende reis wêze, lykas as jo yn in opnamestudio binne mei alle toeters en bellen.
De Nitty Gritty
As it giet om sinjaalstream, binne d'r in protte haltes ûnderweis. It lûd kin troch in mingkonsole, eksterne audioapparatuer, en sels ferskate keamers passe. It is as in grutte ol 'audio estafette race!
De foardielen
De skientme fan sinjaalstream is dat it kin helpe om jo lûd better te meitsjen. It kin helpe jo kontrolearje de folume, foegje effekten ta, en soargje sels dat it lûd nei it goede plak giet. Dus, as jo op syk binne nei it measte út jo audio te heljen, dan wolle jo de sinjaalstream kenne.
Audiosignalen begripe
Wat binne audiosignalen?
Audiosinjalen binne lykas de taal fan jo sprekkers. It binne dejingen dy't jo sprekkers fertelle wat se moatte sizze en hoe lûd se it sizze moatte. It binne dejingen dy't jo muzyk geweldich meitsje, jo films yntinsyf klinke, en jo podcasts klinke as in profesjonele opname.
Hokker parameters karakterisearje audiosinjalen?
Audiosinjalen kinne wurde karakterisearre troch in pear ferskillende parameters:
- Bânbreedte: Dit is it berik fan frekwinsjes dat it sinjaal kin drage.
- Nominaal nivo: Dit is it gemiddelde nivo fan it sinjaal.
- Power Level yn desibels (dB): Dit is de mjitte fan it sinjaal syn sterkte relatyf oan in referinsje nivo.
- Spanningsnivo: Dit is de mjitting fan de sterkte fan it sinjaal relatyf oan de impedânsje fan it sinjaalpaad.
Wat binne de ferskillende nivo's fan audiosinjalen?
Audiosinjalen komme yn ferskate nivo's ôfhinklik fan 'e applikaasje. Hjir is in rappe oersjoch fan 'e meast foarkommende nivo's:
- Line Level: Dit is it standertnivo foar profesjonele mingkonsoles.
- Consumer Level: Dit is in leger nivo dan line nivo en wurdt brûkt foar konsumint audio apparatuer.
- Mic Level: Dit is it leechste nivo en wurdt brûkt foar mikrofoans.
Wat betsjut dit alles?
Yn in notedop binne audiosinjalen lykas de taal fan jo sprekkers. Se fertelle jo sprekkers wat te sizzen, hoe lûd se it sizze, en hoe't jo jo muzyk, films en podcasts geweldich meitsje kinne. Dus as jo wolle dat jo audio it bêste klinkt, moatte jo de ferskate parameters en nivo's fan audiosinjalen begripe.
Wat is Digital Audio?
Wat is it?
Digitale audio is de digitale foarm fan in audiosinjaal. It wurdt brûkt yn alle soarten audio-plug-ins en software foar digitale audiowurkstasjons (DAW). Yn prinsipe is it de ynformaasje dy't troch de DAW giet fan in audiospoar nei in plug-in en út in hardwareútfier.
Hoe wurdt it ferfierd?
Digitale audio kin stjoerd wurde oer in ferskaat oan kabels, ynklusyf:
- glêstried
- Kaaks
- Twisted pear
Plus, in linekoade en kommunikaasjeprotokol wurde tapast om in digitaal sinjaal foar in oerdrachtmedium te werjaan. Guon fan 'e populêrste digitale audiotransporten omfetsje:
- TRADYSJE
- TDIF
- TOS-LINK
- S / PDIF
- AES3
- MADI
- Audio oer Ethernet
- Audio oer IP
Dus wat betsjut dat alles?
Yn termen fan leken is digitale audio in manier om audiosinjalen oer kabels en troch de loft te ferstjoeren. It wurdt brûkt yn alle soarten audio-plug-ins en software foar digitale audiowurkstasjons (DAW). Dus, as jo in muzikant binne, produsint, of audio-yngenieur, de kâns is grut dat jo op in stuit yn jo karriêre digitale audio hawwe brûkt.
Manipulearjen fan audiosignalen
Wat is sinjaalferwurking?
Sinjaalferwurking is in manier om in audiosinjaal te nimmen, lykas in lûd, en it op ien of oare manier te feroarjen. It is as in lûd nimme, it yn in kompjûter stekke, en dan in boskje knoppen en draaiknoppen brûke om it oars te klinken.
Wat kinne jo dwaan mei sinjaalferwurking?
Sinjaalferwurking kin brûkt wurde om allerhanne koele dingen te dwaan mei lûd. Hjir binne guon fan 'e mooglikheden:
- Hege of lege frekwinsjes kinne wurde filtere.
- Bepaalde frekwinsjes kinne wurde beklamme of minimalisearre mei in lykmakker.
- Harmonyske boppetonen kinne wurde tafoege mei ferfoarming.
- Amplitude kin wurde regele mei in kompressor.
- Muzikale effekten lykas galm, koar, en fertraging kinne wurde tafoege.
- It totale nivo fan it sinjaal kin oanpast wurde mei in fader as fersterker.
- Meardere sinjalen kinne wurde kombinearre mei in mixer.
Wat betsjut dit alles?
Yn in notedop is sinjaalferwurking in manier om in lûd te nimmen en it folslein oars te meitsjen. Jo kinne it lûder of sêfter meitsje, effekten tafoegje, of sels meardere lûden yn ien kombinearje. It is as in sonic boarterstún hawwe om yn te boartsjen!
Wat is transduksje?
De grûnslach
Transduksje is it proses fan it konvertearjen fan lûd yn elektryske sinjalen. Mei oare wurden, it is it proses fan it feroarjen fan lûdswellen yn 0s en 1s. It is as in magyske brêge tusken de fysike en digitale wrâlden.
The Players
D'r binne twa haadspilers yn it transduksjespultsje:
- Mikrofoans: Dizze transducers nimme lûdswellen en meitsje se yn elektryske sinjalen.
- Sprekkers: Dizze transducers nimme elektryske sinjalen en meitsje se yn lûdswellen.
De Soarten
As it giet om transduksje, binne d'r twa haadtypen audiosinjalen: analoog en digitaal. Analog is de orizjinele lûdswelle, wylst digitaal de 0s en 1s ferzje is.
de Process
It proses fan transduction is frij simpel. Earst wurdt in lûdwelle tsjinkaam troch in mikrofoankapsule. Dizze kapsule konvertearret dan de meganyske enerzjy fan 'e trilling yn in elektryske stroom. Dizze stroom wurdt dan fersterke en omset yn in digitaal sinjaal. Ta beslút, dit digitale sinjaal wurdt omsetten werom yn in lûd weach troch in sprekker.
The Funky Science
Us earen transduce ek lûd yn elektryske sinjalen, mar dit binne auditive sinjalen, gjin audio sinjalen. Auditive sinjalen binne foar harkjen, wylst audiosinjalen binne foar technology.
Dat dêr hawwe jo it - in rappe en maklike hantlieding foar transduksje. No kinne jo jo freonen yndruk meitsje mei jo kennis fan it magyske proses fan it feroarjen fan lûdswellen yn 0's en 1's!
De desibelskaal begripe
Wat is in Desibel?
As jo nei in sinjaalmeter sjogge, sjogge jo nei desibelynformaasje. Desibels mjitte de lûdens of amplitude fan lûd. It is in logaritmyske skaal, net in lineêre, wat betsjut dat it in enoarm oanbod fan lûdskrêftnivo's kin mjitte. It minsklik ear is in geweldich apparaat dat it lûd kin detectearje fan in pin dy't tichtby falt, lykas it bruljen fan in jetmotor yn 'e fierte.
Noise Measurement Units
As jo lûdnivo's mjitte mei in lûdnivometer, mjitte jo de yntensiteit fan lûd yn desibelienheden (dB). In lûdmeter brûkt in display mei in desibelberik en resolúsje om it dynamyske berik fan it ear te benaderjen. It soe lestich wêze om in lûdnivometer te meitsjen dy't in lineêre prestaasjes hie, dus wurdt in logaritmyske skaal brûkt, mei 10 as basis.
Desibelnivo's fan mienskiplike lûden
Hjir is in list mei desibelnivo's fan mienskiplike lûden:
- Near-totale stilte - 0 dB
- In flústerje - 15 dB
- In bibleteek - 45 dB
- Normaal konversaasje - 60 dB
- Toilet flushing - 75-85 dB
- Noisy restaurant - 90 dB
- Peak lûd op in sikehûs ôfdieling - 100 dB
- Baby crying - 110 dB
- Jetmotor - 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Ballon springen - 157 dB
Soarten desibels
As it giet om audio, binne d'r ferskate soarten desibels:
- SPL (Sound Pressure Levels): mjit echte (net-sinjaal) lûden, mjitten mei in spesjalisearre SPL-meter.
- dBFS (Decibels Full Scale): hoe't digitale sinjaalnivo's wurde mjitten yn 'e wrâld fan 0's en 1's, wêrby't maksimale sinjaalsterkte =0 op 'e meter.
- dBV (Decibels Volt): benammen brûkt yn analoge apparatuer as digitale software dy't emulearret analoge gear. VU-meters registrearje gemiddelde audionivo's, yn tsjinstelling ta peakmeters, dy't allinich de lûdste momentele peaksinjalen sjen litte. Yn 'e iere dagen fan analoge audio wie magnetyske tape net yn steat om safolle audiosinjaal op te nimmen yn ferliking mei magnetyske tape produsearre tsientallen jierren letter, dus waard it akseptabel om mear dan 0 op te nimmen ôfhinklik fan de tape dy't brûkt waard, oant +3 of +6 of noch heger.
Audioformaten begripe
Wat is in audioformaat?
As jo audio opnimme, moatte jo beslute hoe't it sil wurde opslein. Dit betsjut dat jo it juste audioformaat, bitdjipte en samplerate kieze. It is as it kiezen fan de juste kamera-ynstellingen foar in foto. Jo kinne in JPEG-kwaliteit kieze (leech, medium, heech) of it maksimale hoemannichte detail opnimme yn in RAW-bestân.
Audioformaten binne lykas byldformaten - .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg - mar foar lûd. In audioformaat definiearret hoefolle gegevens wurde brûkt om de audio te fertsjintwurdigjen, oft it komprimearre is of net, en hokker type gegevens wurdt brûkt.
Net komprimearre audio
As it giet om audioproduksje, wolle jo normaal bliuwe mei net-komprimeare audio. Op dy manier kinne jo kontrolearje hoe't de audio ferspraat wurdt. Sels as jo in platfoarm lykas Vimeo, YouTube, of Spotify brûke, wolle jo earst de audio yn in net-komprimeare formaat behearskje.
Komprimearre audio
As jo mei muzyk wurkje, moatte jo miskien it audiobestân komprimearje as it te grut is foar it distribúsjeplatfoarm. Bygelyks, Distrokid aksepteart allinich bestannen oant 1GB. Dus as jo ferske echt lang is, moatte jo it komprimearje.
De meast foarkommende bestânsformaten foar it produsearjen fan muzyk binne WAV en FLAC. FLAC is in kompresjeformaat sûnder ferlies, wat better is dan mp3's. Spotify advisearret it brûken fan AAC-formaat.
Audio eksportearje
As jo audio eksportearje as diel fan in fideo, hawwe jo normaal in pear foarynstellings om út te kiezen (bgl. YouTube, Vimeo, Mobile, Web, Apple Pro Res.). De audio sil komprimearre wurde tegearre mei de fideo basearre op jo eksportynstellingen.
As jo in gebrûksgefal hawwe dy't net past by de presets, kinne jo wat ekstra ûndersyk online dwaan om de bêste ynstellingen út te finen.
Ferliking fan triemgrutte
Hjir is in fergeliking fan triemgrutte oer ferskate audioformaten:
- WAV: grut
- FLAC: Medium
- MP3: Lyts
Dus, dêr hawwe jo it! No witte jo alles oer audioformaten.
Wat is Bit Djipte?
Bitdjipte is in technyske term dy't brûkt wurdt om de dynamyske resolúsje fan 'e golffoarm fan in lûd te beskriuwen. It is in bytsje as it oantal desimale plakken brûkt om it hiele audiobestân te fertsjintwurdigjen, en it is in kaaifaktor by it bepalen fan 'e totale kwaliteit en resolúsje fan in lûd.
De Basics fan Bit Djipte
Bitdjipte giet alles oer it berik fan wearden dy't brûkt wurde om de lûdste en stilste sinjalen te fertsjintwurdigjen dy't kinne wurde opnommen yn in digitaal medium. Hjir is in rappe oersjoch fan 'e basis:
- Bitdjiptewearden fertsjintwurdigje de dynamyske resolúsje fan de golffoarm fan in lûd.
- Bitdjipte definiearret ek it totale oantal desimale plakken foar alle 0's en 1's dy't brûkt wurde om it hiele audiobestân te fertsjintwurdigjen.
- De meast foarkommende bitdjipte noarmen binne 16-bit en 24-bit. Hoe mear bits brûkt wurde, hoe grutter it lûdbestân, en hoe heger de kwaliteit of resolúsje sil wêze.
- CD-audio wurdt definiearre as in 16-bit medium, wylst DVD's 16, 20 of 24-bit audio kinne spielje.
Bitdjipte as in kreative parameter
Bitdjipte is net allinich in technyske term - it kin ek brûkt wurde as in kreative parameter. Bygelyks, d'r is in heule sjenre fan elektroanyske muzyk neamd Chiptune dy't de manier emuleart wêrop audio klonk doe't se spile op eardere generaasjes kompjûters mei 8-bit processors.
Dus as jo op syk binne nei in bytsje lo-fi-smaak ta te foegjen oan jo lûd, is bitdjipte perfoarst wat te beskôgjen. Unthâld gewoan dat hoe mear bits brûkt wurde, hoe grutter it lûdbestân en hoe heger de kwaliteit of resolúsje sil wêze.
Konklúzje
No wite jo alles oer it audiosinjaal as in REPRESSENTATION fan lûd as in sinjaal yn 'e foarm fan elektryske as meganyske trillingen. It is hoe't wy muzyk hearre en hoe't wy it opnimme. It is hoe't wy it diele mei oaren en hoe't wy it genietsje op ús apparaten.
Dus, wês net bang om dermei te begjinnen en wat wille te hawwen!
Ik bin Joost Nusselder, de oprjochter fan Neaera en in ynhâldmarketer, heit, en hâld fan nije apparatuer útprobearje mei gitaar yn it hert fan myn passy, en tegearre mei myn team haw ik sûnt 2020 yngeande blogartikels makke om trouwe lêzers te helpen mei opname- en gitaartips.
