Сандық дыбыс дегеніміз не? Бұл көбіміз бір сәтте өзімізге қойған сұрақ және бұл қарапайым жауап емес.
Сандық дыбыс – дыбыстың сандық форматтағы көрінісі. Бұл аналогтық емес, сандық түрде аудио сигналдарды сақтау, манипуляциялау және беру тәсілі. Бұл аудио технологиясындағы үлкен жетістік.
Бұл мақалада мен сандық дыбыстың не екенін, оның аналогтық дыбыстан айырмашылығын және дыбысты жазу, сақтау және тыңдау жолында төңкеріс жасағанын түсіндіремін.
қайта қарау
Сандық аудио дегеніміз не?
Сандық дыбыс дыбыстың сандық форматта көрсетілуін білдіреді. Бұл дыбыс толқындарының сандық технологияларды қолдану арқылы сақтауға, өңдеуге және беруге болатын бірқатар сандарға түрленетінін білдіреді.
Сандық дыбыс қалай жасалады?
Сандық дыбыс тұрақты аралықтарда аналогтық дыбыс толқынының құпия үлгілерін алу арқылы жасалады. Содан кейін бұл үлгілер сандық технологияларды қолдану арқылы сақтауға және өңдеуге болатын сандар қатары ретінде ұсынылады.
Сандық аудионың артықшылықтары қандай?
Заманауи технологиялардың болуы музыканы жазуға және таратуға байланысты шығындарды айтарлықтай азайтты. Бұл тәуелсіз әртістердің өз музыкасын әлеммен бөлісуін жеңілдетті. Сандық аудио жазбаларды файлдар ретінде таратуға және сатуға болады, бұл жазбалар немесе кассеталар сияқты физикалық көшірмелердің қажеттілігін болдырмайды. Тұтынушы Apple Music немесе Spotify сияқты танымал ағындық қызметтерді алады, миллиондаған әндердің көрсетіліміне уақытша қол жеткізуді ұсынады.
Сандық аудио эволюциясы: қысқаша тарих
Механикалық толқындардан цифрлық қолтаңбаға дейін
- Сандық дыбыстың тарихын дыбыстарды жазу және ойнату үшін қалайы және балауыз цилиндрлері сияқты механикалық құрылғылар пайдаланылған 19 ғасырдан бастауға болады.
- Бұл цилиндрлерде ауа қысымының механикалық толқындар түріндегі өзгерістерін жинайтын және өңдейтін ойықтар мұқият ойылған.
- Патефондардың, кейінірек кассеталық таспалардың пайда болуы тыңдаушыларға жанды қойылымдарға бармай-ақ музыканы тыңдауға мүмкіндік берді.
- Дегенмен, бұл жазбалардың сапасы шектеулі болды және дыбыстар уақыт өте жиі бұрмаланды немесе жоғалып кетті.
BBC эксперименті және цифрлық аудионың пайда болуы
- 1960 жылдары BBC өзінің хабар тарату орталығын шалғайдағы орындармен байланыстыратын жаңа тарату жүйесімен тәжірибе жасай бастады.
- Бұл дыбыстарды қарапайым және тиімді түрде өңдей алатын жаңа құрылғыны жасауды талап етті.
- Шешім уақыт бойынша ауа қысымының өзгеруін көрсету үшін дискретті сандарды пайдаланатын цифрлық дыбысты жүзеге асыруда табылды.
- Бұл дыбыстың бұрын қол жеткізбейтін бастапқы күйін, әсіресе төмен деңгейде тұрақты сақтауға мүмкіндік берді.
- BBC-дің сандық аудио жүйесі толқындық пішінді талдауға негізделген, ол секундына мың рет жылдамдықпен таңдалған және бірегей екілік код тағайындалған.
- Дыбыстың бұл жазбасы техникке екілік кодты оқи және түсіндіре алатын құрылғы жасау арқылы бастапқы дыбысты қайта жасауға мүмкіндік берді.
Сандық аудиодағы жетістіктер мен инновациялар
- 1980-ші жылдардағы коммерциялық қол жетімді сандық дыбыс жазу құрылғысының шығарылуы сандық аудио саласындағы алға үлкен қадам болды.
- Бұл аналогты-цифрлық түрлендіргіш дыбыстарды компьютерлерде сақтауға және өңдеуге болатын сандық форматта сақтайды.
- VHS таспа пішімі кейінірек бұл үрдісті жалғастырды және сандық дыбыс содан бері музыкалық өндірісте, фильмде және теледидарда кеңінен қолданылады.
- Тұрақты технологиялық жетістіктер мен сандық аудиодағы шексіз инновациялар дыбысты өңдеу мен сақтау әдістерінің ерекше толқындарын жасауға әкелді.
- Бүгінгі күні сандық дыбыстық қолтаңбалар дыбыстарды бір кездері қол жетімсіз болған жолмен сақтау және талдау үшін пайдаланылады, бұл бұрын қол жеткізу мүмкін болмаған теңдессіз дыбыс сапасына қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Сандық аудио технологиялары
Жазу және сақтау технологиялары
Сандық аудио технологиялары дыбысты жазу және сақтау жолында төңкеріс жасады. Ең танымал технологиялардың кейбірі мыналарды қамтиды:
- Қатты дискіге жазу: аудио файлдарды оңай өңдеуге және өңдеуге мүмкіндік беретін қатты дискіге жазылады және сақталады.
- Сандық аудио таспа (DAT): аудио деректерді сақтау үшін магниттік таспаны пайдаланатын сандық жазу пішімі.
- CD, DVD және Blu-ray дискілері: Бұл оптикалық дискілер сандық аудио деректердің үлкен көлемін сақтай алады және әдетте музыка мен бейнені тарату үшін пайдаланылады.
- Минидиск: 1990 және 2000 жылдардың басында танымал болған шағын, портативті диск пішімі.
- Super Audio CD (SACD): Стандартты ықшам дискілерге қарағанда жақсырақ дыбыс сапасына қол жеткізу үшін арнайы диск пен ойнатқышты пайдаланатын жоғары ажыратымдылықтағы аудио пішімі.
Ойнату технологиялары
Сандық аудио файлдарды әртүрлі технологиялар арқылы ойнатуға болады, соның ішінде:
- Компьютерлер: сандық аудио файлдарды мультимедиа ойнатқышының бағдарламалық құралы арқылы компьютерлерде ойнатуға болады.
- Сандық аудио ойнатқыштар: iPod және смартфондар сияқты портативті құрылғылар сандық аудио файлдарды ойната алады.
- Workstationdigital аудио жұмыс станциялары: сандық дыбысты жазу, өңдеу және араластыру үшін пайдаланылатын кәсіби аудио бағдарламалық құрал.
- Стандартты CD ойнатқыштары: Бұл ойнатқыштар сандық аудио технологиясын пайдаланатын стандартты аудио ықшам дискілерді ойната алады.
Радиохабар және радиотехнологиялар
Сандық аудио технологиялары хабар тарату мен радиоға да айтарлықтай әсер етті. Ең танымал технологиялардың кейбірі мыналарды қамтиды:
- HD радиосы: жоғары сапалы дыбыс пен ән мен орындаушы туралы ақпарат сияқты қосымша мүмкіндіктерге мүмкіндік беретін сандық радио технологиясы.
- Mondiale: Еуропада және әлемнің басқа бөліктерінде қолданылатын сандық радиохабар тарату стандарты.
- Сандық радиохабар тарату: Көптеген радиостанциялар қазір цифрлық форматта хабар таратады, бұл дыбыс сапасын жақсартуға және ән мен орындаушы туралы ақпарат сияқты қосымша мүмкіндіктерге мүмкіндік береді.
Аудио пішімдері және сапасы
Сандық аудио файлдарды әртүрлі пішімдерде сақтауға болады, соның ішінде:
- MP3: Музыканы тарату үшін кеңінен қолданылатын қысылған аудио пішімі.
- WAV: Кәсіби аудио қолданбалары үшін әдетте пайдаланылатын қысылмаған аудио пішімі.
- FLAC: файл өлшемін жоғалтпай жоғары сапалы дыбысты қамтамасыз ететін жоғалтпайтын аудио пішімі.
Сандық дыбыстың сапасы оның ажыратымдылығы мен тереңдігімен өлшенеді. Ажыратымдылық пен тереңдік неғұрлым жоғары болса, дыбыс сапасы соғұрлым жақсы болады. Кейбір жалпы рұқсаттар мен тереңдіктер мыналарды қамтиды:
- 16 бит/44.1 кГц: CD сапасы аудио.
- 24 бит/96 кГц: жоғары ажыратымдылықтағы дыбыс.
- 32 бит/192 кГц: студиялық сапалы дыбыс.
Сандық аудио технологияларының қолданбалары
Сандық аудио технологиялардың кең ауқымы бар, соның ішінде:
- Керемет концерттік дыбыс жасау: Сандық аудио технологиялары дыбыс деңгейлері мен сапасын дәл бақылауға мүмкіндік береді, бұл жанды концерт параметрлерінде тамаша дыбысқа қол жеткізуге мүмкіндік береді.
- Тәуелсіз әртістер: Сандық аудио технологиялар тәуелсіз әртістерге өз музыкаларын жазу жапсырмасын қажет етпестен жазып, таратуға мүмкіндік берді.
- Радио және хабар тарату: Сандық аудио технологиялары радио мен хабар таратуда дыбыс сапасын жақсартуға және қосымша мүмкіндіктерге мүмкіндік берді.
- Фильм және бейне өндірісі: Сандық аудио технологиялары әдетте фильм және бейне өндірісінде аудио тректерді жазу және өңдеу үшін қолданылады.
- Жеке пайдалану: Сандық аудио технологиялар адамдарға өздерінің музыкалық және аудио жазбаларын жасауды және бөлісуді жеңілдетеді.
Сандық іріктеу
Үлгі алу дегеніміз не?
Таңдау – музыкалық немесе кез келген басқа дыбыс толқынын сандық форматқа түрлендіру процесі. Бұл процесс белгілі бір уақытта дыбыс толқынының тұрақты суреттерін алуды және оларды сандық деректерге түрлендіруді қамтиды. Бұл суреттердің ұзындығы алынған сандық дыбыстың сапасын анықтайды.
Үлгі алу қалай жұмыс істейді
Іріктеу аналогтық дыбыс толқынын сандық форматқа түрлендіретін арнайы бағдарламалық құралды қамтиды. Бағдарламалық құрал белгілі бір уақытта дыбыс толқынының суретін түсіреді, содан кейін бұл суреттер сандық деректерге түрлендіріледі. Алынған сандық дыбысты дискілер, қатты дискілер сияқты әртүрлі орталарда сақтауға немесе тіпті интернеттен жүктеп алуға болады.
Іріктеу жылдамдығы және сапасы
Таңдалған дыбыстың сапасы дискреттеу жылдамдығына байланысты, яғни секундына түсірілген суреттер саны. Таңдау жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, нәтижесінде алынған сандық дыбыс сапасы соғұрлым жақсы болады. Дегенмен, жоғарырақ сынама алу жылдамдығы сақтау ортасында көбірек орын алатынын білдіреді.
Сығымдау және түрлендіру
Үлкен аудио файлдарды портативті тасымалдағышқа орналастыру немесе оларды интернеттен жүктеп алу үшін қысу жиі қолданылады. Қысу белгілі бір таңдауды қамтиды жиіліктер және гармоника таңдалған дыбыс толқынын қайта жасауға мүмкіндік береді, бұл нақты дыбысты қайта жасау үшін көп орын қалдырады. Бұл процесс мінсіз емес, ал кейбір ақпарат қысу процесінде жоғалады.
Таңдауды қолдану
Таңдау музыка, дыбыс әсерлерін жасау, тіпті бейне өндірісінде де әртүрлі тәсілдермен қолданылады. Ол сондай-ақ FM радиосы, бейнекамералар және тіпті кейбір канондық камера нұсқалары үшін сандық дыбысты жасауда қолданылады. Сынамаларды кездейсоқ пайдалану үшін ұсынылады, бірақ сыни пайдалану үшін іріктеу жылдамдығының жоғарырақ болуы ұсынылады.
интерфейстер
Аудио интерфейстер дегеніміз не?
Дыбыстық интерфейстер – микрофондар мен аспаптардан алынған аналогтық дыбыс сигналдарын компьютердегі бағдарламалық құрал арқылы өңдеуге болатын сандық сигналдарға түрлендіретін құрылғылар. Олар сонымен қатар сандық дыбыс сигналдарын компьютерден құлаққаптарға, студия мониторларына және басқа перифериялық құрылғыларға бағыттайды. Аудио интерфейстердің көптеген түрлері бар, бірақ ең кең таралған және әмбебап түрі - бұл USB флеш (Әмбебап сериялық автобус) интерфейсі.
Сізге аудио интерфейс не үшін қажет?
Компьютерде аудио бағдарламалық құралды іске қосып жатсаңыз және жоғары сапалы дыбысты жазғыңыз немесе ойнатқыңыз келсе, сізге аудио интерфейс қажет болады. Көптеген компьютерлерде кірістірілген аудио интерфейсі бар, бірақ олар көбінесе қарапайым және ең жақсы сапаны қамтамасыз етпейді. Сыртқы аудио интерфейсі сізге жақсырақ дыбыс сапасын, көбірек кірістер мен шығыстарды және дыбысты көбірек басқаруды береді.
Аудио интерфейстердің соңғы нұсқалары қандай?
Аудио интерфейстердің соңғы нұсқалары музыкалық жабдық сататын дүкендерде бар. Бұл күндері олар өте арзан және сіз ескі қорларды тез ығыстырып тастай аласыз. Неғұрлым тезірек сатып алғыңыз келсе, аудио интерфейстердің соңғы нұсқаларын соғұрлым жылдам таба аласыз.
Сандық дыбыс сапасы
кіріспе
Сандық дыбысқа келетін болсақ, сапа маңызды фактор болып табылады. Дыбыстық сигналдардың сандық көрінісі үздіксіз аналогтық сигналдарды қабылдауды және оларды сандық мәндерге түрлендіруді қамтитын дискретизация деп аталатын процесс арқылы қол жеткізіледі. Бұл процесс дыбысты түсіру, өңдеу және ойнату тәсілімізде төңкеріс жасады, бірақ ол сонымен қатар аудио сапасына қатысты жаңа қиындықтар мен ойларды тудырады.
Сынама алу және жиіліктер
Цифрлық дыбыстың негізгі принципі - бағдарламалық қосымшалардың көмегімен манипуляциялауға және өңдеуге болатын сандық мәндер қатары ретінде дыбысты түсіру және көрсету. Сандық дыбыстың сапасы бұл мәндердің бастапқы дыбысты қаншалықты дәл көрсететініне байланысты. Бұл аналогтық сигналдың өлшенетін және сандық сигналға түрленетін секундына қанша рет болатын дискретизация жылдамдығымен анықталады.
Қазіргі заманғы музыка әдетте 44.1 кГц таңдау жиілігін пайдаланады, яғни аналогтық сигнал секундына 44,100 96 рет қабылданады. Бұл сандық дыбысты таратуға арналған ортақ құрал болып табылатын ықшам дискілер үшін қолданылатын бірдей таңдау жылдамдығы. 192 кГц немесе XNUMX кГц сияқты жоғарырақ сынама алу жиіліктері де қол жетімді және жақсырақ сапаны қамтамасыз ете алады, бірақ олар сонымен қатар көбірек сақтау орнын және өңдеу қуатын қажет етеді.
Сандық сигналды кодтау
Аналогтық сигнал іріктеліп алынғаннан кейін ол импульстік кодтық модуляция (PCM) деп аталатын процесс арқылы цифрлық сигналға кодталады. PCM әр дискреттеу нүктесіндегі аналогтық сигналдың амплитудасын сандық мән ретінде көрсетеді, содан кейін ол екілік сандар (разрядтар) қатары ретінде сақталады. Әрбір үлгіні көрсету үшін пайдаланылатын биттердің саны сандық дыбыстың динамикалық ауқымы мен ажыратымдылығына әсер ететін бит тереңдігін анықтайды.
Мысалы, ықшам дискі 16 65,536 түрлі амплитудалық деңгейлерді көрсете алатын 96 бит бит тереңдігін пайдаланады. Бұл шамамен 24 дБ динамикалық диапазонды қамтамасыз етеді, бұл көптеген тыңдау орталары үшін жеткілікті. 32 бит немесе XNUMX бит сияқты жоғарырақ бит тереңдіктері одан да жақсырақ сапа мен динамикалық ауқымды қамтамасыз ете алады, бірақ олар сонымен қатар көбірек сақтау орны мен өңдеу қуатын қажет етеді.
Сандық аудио манипуляциясы
Цифрлық дыбыстың артықшылықтарының бірі - бағдарламалық қосымшалардың көмегімен сигналды өңдеу және өңдеу мүмкіндігі. Бұл өңдеуді, араластыруды, әсерлерді қолдануды және әртүрлі орталарды имитациялауды қамтуы мүмкін. Дегенмен, бұл процестер сандық дыбыс сапасына да әсер етуі мүмкін.
Мысалы, дыбыстық сигналға белгілі әсерлерді немесе өзгертулерді қолдану сапаны төмендетуі немесе артефактілерді енгізуі мүмкін. Қолданылатын бағдарламалық жасақтаманың шектеулері мен мүмкіндіктерін, сондай-ақ аудио жобаның нақты талаптарын түсіну маңызды.
Сандық дыбыспен тәуелсіз музыка өндірісі
Үлкен палубалардан қол жетімді жабдыққа дейін
Музыканы кәсіби түрде жазу үлкен палубалар мен қымбат жабдықтарға ақша салуды білдіретін күндер артта қалды. Сандық аудионың пайда болуымен бүкіл әлемдегі тәуелсіз әртістер күн сайын үй студияларында музыка жасай алады. Қолжетімді жабдықтың болуы музыка өнеркәсібін түбегейлі өзгертті, енді өз музыкасын үзбей шығара алатын музыканттарға оң әсер етті.
Сандық дыбыс сапасын түсіну
Сандық дыбыс – дыбыс толқындарын сандық деректер ретінде жазу әдісі. Сандық дыбыстың ажыратымдылығы мен таңдау жылдамдығы дыбыс сапасына әсер етеді. Мұнда сандық аудио сапасының жылдар бойы қалай дамығанының қысқаша тарихы берілген:
- Сандық дыбыстың алғашқы күндерінде үлгі жиілігі төмен болды, нәтижесінде дыбыс сапасы нашар болды.
- Технология жетілдірілген сайын, таңдау жиілігі жоғарылады, нәтижесінде дыбыс сапасы жақсарды.
- Бүгінгі таңда сандық дыбыс сапасы керемет жоғары, дыбыс толқындарын дәл түсіретін таңдау жиілігі мен бит тереңдігі.
Сандық дыбысты жазу және өңдеу
Сандық дыбысты жазу үшін музыканттар дербес пернетақталарды, виртуалды құралдарды, бағдарламалық синтезаторларды және FX плагиндерін пайдаланады. Жазу процесі аналогты-сандық түрлендіргіштердің көмегімен аналогтық сигналдарды сандық деректерге түрлендіруді қамтиды. Содан кейін цифрлық деректер компьютерде файлдар ретінде сақталады. Файлдардың өлшемі жазбаның ажыратымдылығына және таңдау жылдамдығына байланысты.
Кідіріс және өндіріс
Кідіріс – дыбысты енгізу мен оны өңдеу арасындағы кідіріс. жылы музыка өнімі, кідіріс мультитректерді немесе сабақтарды жазу кезінде мәселе болуы мүмкін. Кідірістің алдын алу үшін музыканттар кешігуі аз аудио интерфейстер мен процессорларға сүйенеді. Цифрлық деректер сигналдары дыбыстың толқындық кескінін жасайтын тізбек арқылы өңделеді. Содан кейін бұл толқын пішіні бейнені ойнату құрылғысы дыбысқа айналдырады.
Бұрмалаулар және динамикалық диапазон
Сандық дыбыстың динамикалық диапазоны жоғары, яғни ол дыбыстың толық ауқымын дәл түсіре алады. Дегенмен, сандық аудио да қию және кванттау бұрмалануы сияқты бұрмаланулардан зардап шегуі мүмкін. Кіріс сигналы сандық жүйенің жоғарғы шегінен асып кеткенде, кесу орын алады, нәтижесінде бұрмалану пайда болады. Кванттау бұрмалануы цифрлық жүйе белгілі бір уақыт нүктелерінде дәлсіздіктерді басып шығара отырып, қатаң сегменттерге сәйкестендіру үшін сигналды дөңгелектегенде орын алады.
Әлеуметтік тарату платформалары
Әлеуметтік тарату платформаларының көбеюімен тәуелсіз музыканттар енді өз музыкаларын жаһандық аудиторияға жазба лейблін қажет етпей-ақ тарата алады. Бұл платформалар музыканттарға өз музыкаларын жүктеп салуға және оны келесілермен бөлісуге мүмкіндік береді. Музыканы таратуды демократияландыру музыканттарға өз музыкасын жасау және әлеммен бөлісу еркіндігін бере отырып, шынайы технологиялық революция жасады.
қорытынды
Сонымен, сізде сандық аудио туралы білуіңіз керек барлық нәрсе бар. Цифрлық дыбыс - үздіксіз физикалық толқындар ретінде емес, дискретті сандық мәндер ретінде дыбысты көрсету.
Сандық аудио музыканы жазу, сақтау, өңдеу және тыңдау жолында төңкеріс жасады. Сондықтан, осы таңғажайып технологияның артықшылықтарын пайдаланудан қорықпаңыз!
Мен Joost Nusselder, Neaera компаниясының негізін қалаушы және контент маркетологымын, әкем және менің құмарлығымның негізінде гитарамен жаңа жабдықты сынап көргенді ұнатамын және менің командаммен бірге мен 2020 жылдан бері тереңдетілген блог мақалаларын жасаймын. адал оқырмандарға жазба және гитара кеңестерімен көмектесу.
