Como fai iso? Como pasa o audio da fonte ao altofalante para que poidas escoitalo?
Un sinal de audio é unha representación eléctrica do son no frecuencia de audio rango de 20 a 20,000 Hz. Pódense sintetizar directamente ou orixinarse nun micrófono ou nun transdutor de captación de instrumentos. O fluxo de sinal é o camiño dende a fonte ata o altofalante, onde o sinal de audio se converte en son.
Vexamos que é un sinal de audio e COMO funciona. Tamén comentarei os diferentes tipos de fluxo de sinal e como configurar un fluxo de sinal para un sistema de audio doméstico.
Comprensión do procesamento do sinal de audio
Que é o procesamento de sinal de audio?
Algunha vez te preguntas como se xuntan as túas cancións favoritas? Ben, todo é grazas ao procesamento de sinal de audio! O procesamento de sinal de audio é o proceso de converter o son en formatos dixitais, manipular as frecuencias do son e engadir efectos para crear a canción perfecta. Utilízase en estudos de gravación, en PCs e portátiles, e mesmo en equipos de gravación especializados.
Iniciación ao procesamento de sinal de audio
Se estás interesado en aprender máis sobre o procesamento de sinal de audio, a Introdución ao procesamento de sinal de audio de Warren Koontz é o lugar perfecto para comezar. Abarca os conceptos básicos de son e sinais de audio analóxicos, mostraxe e cuantificación audio dixital sinais, procesamento de dominio de tempo e frecuencia, e mesmo aplicacións específicas como o deseño do ecualizador, a xeración de efectos e a compresión de ficheiros.
Aprende o procesamento de sinal de audio con MATLAB
A mellor parte deste libro é que vén con exemplos e exercicios que usan scripts e funcións de MATLAB. Isto significa que pode procesar o audio en tempo real no seu propio PC e comprender mellor como funciona o procesamento do sinal de audio.
Sobre o Autor
Warren Koontz é profesor emérito do Instituto Tecnolóxico de Rochester. Ten unha licenciatura pola Universidade de Maryland, unha maestría polo Instituto Tecnolóxico de Massachusetts e un doutoramento. da Universidade de Purdue, todos en enxeñaría eléctrica. Pasou máis de 30 anos nos Laboratorios Bell desenvolvendo sistemas de transmisión dixital e, despois de xubilarse, uniuse á facultade de RIT para axudar a crear unha opción de tecnoloxía de enxeñería de audio. Koontz continuou a súa investigación no campo da enxeñaría de audio e publicou e presentou os resultados da súa investigación.
A ciencia detrás das correntes alternas
Que é AC?
As correntes alternas (CA) son como o fillo salvaxe da electricidade: non se quedan nun só lugar e sempre están cambiando. A diferenza da corrente continua (DC) que só flúe nunha dirección, a CA está cambiando constantemente entre positivo e negativo. É por iso que se usa en sinais de audio: pode recrear sons complexos con precisión.
Como funciona isto?
Os sinais de audio de CA modúlanse para que coincidan coa altura do son que se reproduce, do mesmo xeito que as ondas sonoras alternan entre alta e baixa presión. Isto faise cambiando dous valores: frecuencia e amplitude.
- Frecuencia: con que frecuencia o sinal cambia de positivo a negativo.
- Amplitude: O nivel ou volume do sinal, medido en decibelios.
Por que AC é tan xenial?
AC é como o superheroe da electricidade: pode facer cousas que outras formas de electricidade non poden. Pode tomar sons complexos e convertelos en sinais eléctricos, e logo convertelos de novo en son. É como maxia, pero con ciencia!
Que é o fluxo de sinal?
Os principios
O fluxo de sinal é como un xogo de teléfono, pero con son. É a viaxe que fai un son desde a súa orixe ata os teus oídos. Pode ser unha viaxe curta, como cando escoitas as túas cancións favoritas no estéreo da túa casa. Ou pode ser unha viaxe longa e sinuosa, como cando estás nun estudo de gravación con todas as campás e asubíos.
O Nitty Gritty
Cando se trata de fluxo de sinal, hai moitas paradas no camiño. O son pode pasar a través dunha mesa de mesturas, equipos de audio externos e mesmo salas diferentes. É como unha gran carreira de relevos de audio!
Os beneficios
A beleza do fluxo de sinal é que pode axudar a mellorar o teu son. Pode axudarche a controlar o volume, engade efectos e mesmo asegúrate de que o son vai ao lugar correcto. Polo tanto, se queres sacar o máximo proveito do teu audio, quererás coñecer o fluxo de sinal.
Comprensión dos sinais de audio
Que son os sinais de audio?
Os sinais de audio son como o idioma dos teus altofalantes. Eles son os que din aos teus altofalantes que dicir e o alto que hai que dicir. Son os que fan que a túa música soe incrible, as túas películas soen intensamente e os teus podcasts soen como unha gravación profesional.
Que parámetros caracterizan os sinais de audio?
Os sinais de audio poden caracterizarse por algúns parámetros diferentes:
- Ancho de banda: Este é o rango de frecuencias que pode transmitir o sinal.
- Nivel nominal: é o nivel medio do sinal.
- Nivel de potencia en decibelios (dB): é a medida da intensidade do sinal en relación a un nivel de referencia.
- Nivel de voltaxe: é a medida da intensidade do sinal en relación coa impedancia da ruta do sinal.
Cales son os diferentes niveis de sinais de audio?
Os sinais de audio veñen en diferentes niveis dependendo da aplicación. Aquí tes un resumo rápido dos niveis máis comúns:
- Nivel de liña: Este é o nivel estándar para consolas de mesturas profesionais.
- Nivel de consumidor: este é un nivel inferior ao nivel de liña e úsase para equipos de audio de consumo.
- Nivel de micrófono: este é o nivel máis baixo e úsase para micrófonos.
Que significa todo isto?
En poucas palabras, os sinais de audio son como o idioma dos teus altofalantes. Dinlles aos teus altofalantes que dicir, o alto que hai que dicir e como facer que a túa música, películas e podcasts soen incriblemente. Polo tanto, se queres que o teu audio soe mellor, debes comprender os diferentes parámetros e niveis dos sinais de audio.
Que é o audio dixital?
¿Que é iso?
O audio dixital é a forma dixital dun sinal de audio. Utilízase en todo tipo de complementos de audio e software de estacións de traballo de audio dixital (DAW). Basicamente, é a información que pasa polo DAW desde unha pista de audio ata un plug-in e unha saída de hardware.
Como se transporta?
O audio dixital pódese enviar a través de varios cables, incluíndo:
- fibra óptica
- Coaxial
- Par trenzado
Ademais, aplícanse un código de liña e un protocolo de comunicación para renderizar un sinal dixital para un medio de transmisión. Algúns dos transportes de audio dixital máis populares inclúen:
- TRADICIÓN
- TDIF
- TOS-LINK
- S / PDIF
- AES3
- MADI
- Audio sobre Ethernet
- Audio sobre IP
Entón, que significa todo iso?
En termos profanos, o audio dixital é unha forma de enviar sinais de audio por cables e polo aire. Utilízase en todo tipo de complementos de audio e software de estacións de traballo de audio dixital (DAW). Entón, se es músico, productor, ou enxeñeiro de audio, é probable que utilizaches audio dixital nalgún momento da túa carreira.
Manipulación de sinais de audio
Que é o procesamento de sinal?
O procesamento de sinal é unha forma de tomar un sinal de audio, como un son, e cambialo dalgún xeito. É como tomar un son, enchufalo a un ordenador e despois usar un montón de botóns e discos para facelo soar diferente.
Que podes facer co procesamento do sinal?
O procesamento de sinal pódese usar para facer todo tipo de cousas interesantes co son. Aquí tes algunhas das posibilidades:
- As frecuencias altas ou baixas pódense filtrar.
- Certas frecuencias pódense enfatizar ou minimizar cun ecualizador.
- Pódense engadir armónicos con distorsión.
- A amplitude pódese controlar cun compresor.
- Pódense engadir efectos musicais como reverb, chorus e delay.
- O nivel global do sinal pódese axustar cun fader ou amplificador.
- Pódense combinar varios sinais cun mesturador.
Que significa todo isto?
En poucas palabras, o procesamento de sinal é unha forma de tomar un son e facelo soar totalmente diferente. Podes facelo máis alto ou máis suave, engadir efectos ou mesmo combinar varios sons nun só. É como ter un parque infantil sonoro para xogar!
Que é a transdución?
Os principios
A transdución é o proceso de conversión do son en sinais eléctricos. Noutras palabras, é o proceso de converter as ondas sonoras en 0 e 1. É como unha ponte máxica entre o mundo físico e o dixital.
Os xogadores
Hai dous xogadores principais no xogo de transdución:
- Micrófonos: estes transdutores toman ondas sonoras e convértenas en sinais eléctricos.
- Altofalantes: estes transdutores toman sinais eléctricos e convértenos en ondas sonoras.
Os tipos
Cando se trata de transdución, hai dous tipos principais de sinais de audio: analóxicos e dixitais. A analóxica é a onda sonora orixinal, mentres que a dixital é a versión 0s e 1s.
O Proceso
O proceso de transdución é bastante sinxelo. En primeiro lugar, unha cápsula de micrófono atópase cunha onda sonora. Esta cápsula converte entón a enerxía mecánica da vibración nunha corrente eléctrica. Esta corrente é entón amplificada e convertida nun sinal dixital. Finalmente, este sinal dixital é convertido de novo nunha onda sonora por un altofalante.
A Funky Science
Os nosos oídos tamén converten o son en sinais eléctricos, pero estes son sinais auditivos, non sinais de audio. Os sinais auditivos son para o oído, mentres que os sinais de audio son para a tecnoloxía.
Así que aí o tes: unha guía rápida e sinxela para a transdución. Agora podes impresionar aos teus amigos co teu coñecemento do proceso máxico de converter as ondas sonoras en 0 e 1.
Comprensión da escala de decibelios
Que é un decibelio?
Cando miras un medidor de sinal, estás mirando información en decibelios. Os decibelios miden a sonoridade ou amplitude do son. É unha escala logarítmica, non lineal, o que significa que pode medir unha gran variedade de niveis de potencia sonora. O oído humano é un dispositivo sorprendente que pode detectar o son dun alfinete que cae preto, así como o ruxido dun motor a reacción ao lonxe.
Unidades de medida de ruído
Cando mide os niveis de ruído cun sonómetro, mide a intensidade do ruído en unidades de decibelios (dB). Un sonómetro usa unha pantalla cun rango de decibelios e resolución para aproximarse ao rango dinámico do oído. Sería difícil fabricar un sonómetro que tivese un rendemento lineal, polo que se utiliza unha escala logarítmica, utilizando o 10 como base.
Niveis de decibelios de sons comúns
Aquí tes unha lista de niveis de decibelios de sons comúns:
- Silencio case total: 0 dB
- Un murmurio - 15 dB
- Unha biblioteca - 45 dB
- Conversa normal — 60 dB
- Descarga do inodoro - 75-85 dB
- Restaurante ruidoso - 90 dB
- Pico de ruído nunha sala hospitalaria: 100 dB
- Choro do bebé - 110 dB
- Motor a reacción - 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Explotación de globos - 157 dB
Tipos de decibelios
Cando se trata de audio, hai varios tipos de decibelios:
- SPL (Sound Pressure Levels): mide os sons do mundo real (non sinal), medidos cun medidor SPL especializado.
- dBFS (Decibels Full Scale): como se miden os niveis de sinal dixital no mundo dos 0s e 1s, onde a intensidade máxima do sinal = 0 no medidor.
- dBV (Decibel Volt): utilízase principalmente en equipos analóxicos ou software dixital que emula equipos analóxicos. Os medidores de VU rexistran niveis medios de audio, en oposición aos medidores de pico, que mostran só os sinais de pico momentáneos máis altos. Nos primeiros tempos do audio analóxico, a cinta magnética non era capaz de gravar tanto sinal de audio en comparación coa cinta magnética producida décadas despois, polo que se fixo aceptable gravar máis de 0, dependendo da cinta que se utilizase, ata +3 ou +6. ou incluso superior.
Comprensión dos formatos de audio
Que é un formato de audio?
Cando gravas audio, debes decidir como se almacenará. Isto significa escoller o formato de audio correcto, profundidade de bits e frecuencia de mostraxe. É como escoller a configuración correcta da cámara para unha foto. Pode escoller unha calidade JPEG (baixa, media, alta) ou gravar a máxima cantidade de detalles nun ficheiro RAW.
Os formatos de audio son como os formatos de imaxe: .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg, pero para o son. Un formato de audio define cantos datos se usan para representar o audio, se está comprimido ou non, e que tipo de datos se utilizan.
Audio sen comprimir
Cando se trata de produción de audio, normalmente quererá quedarse co audio sen comprimir. Deste xeito, pode controlar como se distribúe o audio. Aínda que esteas a usar unha plataforma como Vimeo, YouTube ou Spotify, primeiro queres dominar o audio nun formato sen comprimir.
Audio comprimido
Se estás a traballar con música, quizais necesites comprimir o ficheiro de audio se é demasiado grande para a plataforma de distribución. Por exemplo, Distrokid só acepta ficheiros de ata 1 GB. Entón, se a túa canción é moi longa, terás que comprimila.
Os formatos de ficheiro máis comúns para producir música son WAV e FLAC. FLAC é un formato de compresión sen perdas, que é mellor que os mp3. Spotify recomenda usar o formato AAC.
Exportando audio
Cando exportes audio como parte dun vídeo, normalmente terás algúns predefinidos para escoller (por exemplo, YouTube, Vimeo, Mobile, Web, Apple Pro Res.). O audio comprimirase xunto co vídeo en función da túa configuración de exportación.
Se tes un caso de uso que non se axusta aos axustes preestablecidos, podes investigar máis en liña para descubrir as mellores opcións.
Comparación do tamaño do ficheiro
Aquí tes unha comparación de tamaños de ficheiros en diferentes formatos de audio:
- WAV: grande
- FLAC: Medio
- MP3: pequeno
Entón, aí o tedes! Agora xa sabes todo sobre os formatos de audio.
Que é a profundidade de bits?
A profundidade de bits é un termo técnico que se usa para describir a resolución dinámica da forma de onda dun son. É un pouco como o número de cifras decimais utilizadas para representar todo o ficheiro de audio, e é un factor clave para determinar a calidade e resolución global dun son.
Conceptos básicos da profundidade de bits
A profundidade de bits refírese ao rango de valores utilizados para representar os sinais máis altos e silenciosos que se poden gravar nun medio dixital. Aquí tes un resumo rápido dos conceptos básicos:
- Os valores de profundidade de bit representan a resolución dinámica da forma de onda dun son.
- A profundidade de bits tamén define o número total de cifras decimais para todos os 0 e 1 utilizados para representar todo o ficheiro de audio.
- Os estándares de profundidade de bits máis comúns son 16 bits e 24 bits. Cantos máis bits se utilicen, maior será o ficheiro de son e maior será a calidade ou resolución.
- O audio CD defínese como un medio de 16 bits, mentres que os DVD poden reproducir audio de 16, 20 ou 24 bits.
Profundidade de bits como parámetro creativo
A profundidade de bits non é só un termo técnico, tamén se pode usar como un parámetro creativo. Por exemplo, hai todo un xénero de música electrónica chamado Chiptune que emula a forma en que soaba o audio cando se reproducía en xeracións anteriores de ordenadores con procesadores de 8 bits.
Polo tanto, se estás buscando engadir un pouco de sabor lo-fi ao teu son, a profundidade de bits é algo a ter en conta. Só lembra que cantos máis bits se utilicen, maior será o ficheiro de son e maior será a calidade ou resolución.
Conclusión
Agora xa sabes todo sobre o sinal de audio como unha REPRESENTACIÓN do son como un sinal en forma de vibracións eléctricas ou mecánicas. É como escoitamos música e como a gravamos. É como o compartimos cos demais e como o disfrutamos nos nosos dispositivos.
Entón, non teñas medo de comezar con el e divírtete un pouco!
Son Joost Nusselder, o fundador de Neaera e comerciante de contidos, pai e encántame probar novos equipos coa guitarra como o centro da miña paixón e, xunto co meu equipo, estou creando artigos de blog en profundidade desde 2020. para axudar aos lectores fieis con consellos sobre gravación e guitarra.
