Kaip tai daroma? Kaip garsas patenka iš šaltinio į garsiakalbį, kad galėtumėte jį girdėti?
Garso signalas yra elektrinis garso atvaizdavimas garso dažnis diapazonas nuo 20 iki 20,000 XNUMX Hz. Jie gali būti susintetinti tiesiogiai arba gauti iš mikrofono ar instrumento paėmimo keitiklio. Signalo srautas yra kelias nuo šaltinio iki garsiakalbio, kur garso signalas paverčiamas garsu.
Pažiūrėkime, kas yra garso signalas ir kaip jis veikia. Taip pat aptarsiu skirtingus signalo srauto tipus ir kaip nustatyti signalo srautą namų garso sistemai.
Suprasti garso signalų apdorojimą
Kas yra garso signalo apdorojimas?
Ar kada susimąstėte, kaip susijungia jūsų mėgstamiausios dainos? Na, visa tai dėka garso signalo apdorojimo! Garso signalo apdorojimas – tai garso konvertavimo į skaitmeninius formatus, garso dažnių manipuliavimo ir efektų pridėjimo procesas, siekiant sukurti tobulą dainą. Jis naudojamas įrašų studijose, asmeniniuose ir nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir net specializuotoje įrašymo įrangoje.
Darbo su garso signalo apdorojimo pradžia
Jei norite sužinoti daugiau apie garso signalų apdorojimą, Warreno Koontzo įvadas į garso signalų apdorojimą yra puiki vieta pradėti. Tai apima garso ir analoginių garso signalų pagrindus, atranką ir kvantavimą Skaitmeninis garso įrašas signalus, laiko ir dažnio domenų apdorojimą ir net specifines programas, tokias kaip ekvalaizerio dizainas, efektų generavimas ir failų glaudinimas.
Sužinokite apie garso signalų apdorojimą naudodami MATLAB
Geriausia šios knygos dalis yra tai, kad joje pateikiami pavyzdžiai ir pratimai, kuriuose naudojami MATLAB scenarijai ir funkcijos. Tai reiškia, kad galite apdoroti garsą realiuoju laiku savo kompiuteryje ir geriau suprasti, kaip veikia garso signalo apdorojimas.
Apie Autorius:
Warrenas Koontzas yra Ročesterio technologijos instituto profesorius emeritas. Jis turi Merilendo universiteto bakalauro laipsnį, Masačusetso technologijos instituto magistro laipsnį ir mokslų daktaro laipsnį. iš Purdue universiteto, visi elektrotechnikos specialybės. Daugiau nei 30 metų jis praleido „Bell Laboratories“ kurdamas skaitmenines perdavimo sistemas, o išėjęs į pensiją prisijungė prie RIT fakulteto, kad padėtų sukurti garso inžinerijos technologijos parinktį. Koontz tęsė savo tyrimus garso inžinerijos srityje ir paskelbė bei pristatė savo tyrimų rezultatus.
Mokslas už kintamųjų srovių
Kas yra AC?
Kintamosios srovės (AC) yra tarsi laukinis elektros vaikas – jos nebūna vienoje vietoje ir nuolat keičiasi. Skirtingai nuo nuolatinės srovės (DC), kuri teka viena kryptimi, kintamoji srovė nuolat perjungia teigiamą ir neigiamą. Štai kodėl jis naudojamas garso signaluose – jis gali tiksliai atkurti sudėtingus garsus.
Kaip tai veikia?
Kintamosios srovės garso signalai yra moduliuojami, kad atitiktų atkuriamo garso aukštį, lygiai taip pat, kaip garso bangos kaitalioja aukštą ir žemą slėgį. Tai daroma keičiant dvi reikšmes – dažnį ir amplitudę.
- Dažnis: kaip dažnai signalas keičiasi iš teigiamo į neigiamą.
- Amplitudė: signalo lygis arba garsumas, matuojamas decibelais.
Kodėl AC tokia puiki?
Kintamoji srovė yra tarsi elektros superherojus – ji gali padaryti tai, ko negali kitos elektros energijos rūšys. Jis gali priimti sudėtingus garsus ir paversti juos elektriniais signalais, o tada vėl paversti garsu. Tai tarsi magija, bet su mokslu!
Kas yra signalo srautas?
Pagrindai
Signalo srautas yra tarsi žaidimas telefonu, bet su garsu. Tai kelionė, kurią garsas nukeliauja nuo šaltinio iki jūsų ausų. Tai gali būti trumpa kelionė, pavyzdžiui, kai klausotės mėgstamų melodijų per namų stereofoninį įrenginį. Arba tai gali būti ilga, vingiuota kelionė, pavyzdžiui, kai esate įrašų studijoje su visais varpais ir švilpukais.
„Nitty Gritty“
Kalbant apie signalo srautą, pakeliui yra daug sustojimų. Garsas gali sklisti per maišymo pultą, išorinę garso įrangą ir net skirtingus kambarius. Tai tarsi didelės senosios garso estafetės lenktynės!
Privalumai
Signalo srauto grožis yra tas, kad jis gali padėti pagerinti jūsų garsą. Tai gali padėti jums kontroliuoti apimtis, pridėkite efektų ir netgi įsitikinkite, kad garsas patenka į reikiamą vietą. Taigi, jei norite išnaudoti visas savo garso galimybes, tuomet norėsite susipažinti su signalo srautu.
Garso signalų supratimas
Kas yra garso signalai?
Garso signalai yra tarsi jūsų garsiakalbių kalba. Jie sako jūsų kalbėtojams, ką ir kaip garsiai pasakyti. Dėl jų jūsų muzika skamba nuostabiai, filmai skamba intensyviai, o podcast'ai skamba kaip profesionalus įrašas.
Kokie parametrai apibūdina garso signalus?
Garso signalus galima apibūdinti keliais skirtingais parametrais:
- Pralaidumas: tai dažnių diapazonas, kurį gali perduoti signalas.
- Nominalus lygis: tai vidutinis signalo lygis.
- Galios lygis decibelais (dB): tai signalo stiprumo matas, palyginti su atskaitos lygiu.
- Įtampos lygis: tai signalo stiprumo matas, palyginti su signalo kelio varža.
Kokie yra skirtingi garso signalų lygiai?
Priklausomai nuo programos, garso signalai būna skirtingų lygių. Štai trumpas dažniausiai pasitaikančių lygių aprašymas:
- Linijos lygis: Tai standartinis profesionalių maišymo pultų lygis.
- Vartotojo lygis: tai žemesnis nei linijos lygis ir naudojamas vartotojų garso įrangai.
- Mikrofono lygis: tai žemiausias lygis ir naudojamas mikrofonams.
Ką visa tai reiškia?
Trumpai tariant, garso signalai yra tarsi jūsų garsiakalbių kalba. Jie praneša jūsų garsiakalbiams, ką sakyti, kaip garsiai tai sakyti ir kaip padaryti, kad jūsų muzika, filmai ir internetinės transliacijos skambėtų nuostabiai. Taigi, jei norite, kad jūsų garsas skambėtų geriausiai, turite suprasti skirtingus garso signalų parametrus ir lygius.
Kas yra skaitmeninis garsas?
Kas tai?
Skaitmeninis garsas yra skaitmeninė garso signalo forma. Jis naudojamas visuose garso papildiniuose ir skaitmeninės garso darbo vietos (DAW) programinėje įrangoje. Iš esmės tai yra informacija, kuri perduodama per DAW iš garso takelio į papildinį ir išvedama iš aparatinės įrangos.
Kaip transportuojamas?
Skaitmeninis garsas gali būti siunčiamas įvairiais kabeliais, įskaitant:
- optinio pluošto
- Koaksialinis
- Vytos poros
Be to, skaitmeniniam signalui perduoti perdavimo terpei taikomas linijos kodas ir ryšio protokolas. Kai kurie iš populiariausių skaitmeninio garso perdavimo būdų yra šie:
- TRADICIJOS
- TDIF
- "TOSLINK
- S / PDIF
- AES3
- MADI
- Garsas per Ethernet
- Garsas per IP
Taigi, ką visa tai reiškia?
Žodžiu, skaitmeninis garsas yra garso signalų siuntimo kabeliais ir oru būdas. Jis naudojamas visuose garso papildiniuose ir skaitmeninės garso darbo vietos (DAW) programinėje įrangoje. Taigi, jei esate muzikantas, gamintojas, arba garso inžinieriaus, tikėtina, kad tam tikru savo karjeros momentu naudojote skaitmeninį garsą.
Manipuliavimas garso signalais
Kas yra signalų apdorojimas?
Signalo apdorojimas yra būdas paimti garso signalą, pavyzdžiui, garsą, ir kaip nors jį pakeisti. Tai panašu į tai, kaip paimti garsą, prijungti jį prie kompiuterio ir tada naudoti daugybę rankenėlių ir ratukų, kad jis skambėtų kitaip.
Ką galite padaryti naudodami signalų apdorojimą?
Signalo apdorojimas gali būti naudojamas norint atlikti įvairius įdomius dalykus su garsu. Štai keletas galimybių:
- Galima filtruoti aukštus arba žemus dažnius.
- Tam tikrus dažnius galima pabrėžti arba sumažinti naudojant ekvalaizerį.
- Galima pridėti harmoninių obertonų su iškraipymais.
- Amplitudę galima valdyti kompresoriumi.
- Galima pridėti muzikinių efektų, tokių kaip aidėjimas, choras ir uždelsimas.
- Bendras signalo lygis gali būti reguliuojamas fader arba stiprintuvu.
- Su maišytuvu galima sujungti kelis signalus.
Ką visa tai reiškia?
Trumpai tariant, signalo apdorojimas yra būdas paimti garsą ir padaryti jį visiškai kitaip. Galite padaryti jį garsesnį ar švelnesnį, pridėti efektų ar net sujungti kelis garsus į vieną. Tai tarsi garso žaidimų aikštelė, kurioje galėtumėte žaisti!
Kas yra Transdukcija?
Pagrindai
Transdukcija yra garso pavertimo elektriniais signalais procesas. Kitaip tariant, tai garso bangų pavertimo 0 ir 1 procesas. Tai tarsi magiškas tiltas tarp fizinio ir skaitmeninio pasaulių.
Žaidėjai
Transdukcijos žaidime yra du pagrindiniai žaidėjai:
- Mikrofonai: Šie keitikliai priima garso bangas ir paverčia jas elektriniais signalais.
- Garsiakalbiai: šie keitikliai priima elektros signalus ir paverčia juos garso bangomis.
Tipai
Kalbant apie transdukciją, yra du pagrindiniai garso signalų tipai: analoginis ir skaitmeninis. Analoginė yra originali garso banga, o skaitmeninė – 0s ir 1s versija.
Procesas
Transdukcijos procesas yra gana paprastas. Pirma, garso banga susiduria su mikrofono kapsule. Tada ši kapsulė mechaninę vibracijos energiją paverčia elektros srove. Tada ši srovė sustiprinama ir paverčiama skaitmeniniu signalu. Galiausiai šis skaitmeninis signalas garsiakalbio paverčiamas atgal į garso bangą.
Funky Science
Mūsų ausys garsą taip pat paverčia elektriniais signalais, tačiau tai yra garsiniai, o ne garso signalai. Garsiniai signalai skirti klausai, o garso signalai skirti technologijoms.
Taigi, štai – greitas ir paprastas perdavimo vadovas. Dabar galite nustebinti savo draugus žiniomis apie magišką garso bangų pavertimo 0 ir 1 procesą!
Decibelų skalės supratimas
Kas yra decibelas?
Kai žiūrite į signalo matuoklį, žiūrite į decibelų informaciją. Decibelais matuojamas garso stiprumas arba amplitudė. Tai logaritminė skalė, o ne tiesinė, o tai reiškia, kad ji gali išmatuoti daugybę garso galios lygių. Žmogaus ausis yra nuostabus prietaisas, galintis aptikti šalia krentančio smeigtuko garsą, taip pat reaktyvinio variklio riaumojimą tolumoje.
Triukšmo matavimo vienetai
Kai matuojate triukšmo lygį garso lygio matuokliu, išmatuojate triukšmo intensyvumą decibelais (dB). Garso matuoklis naudoja ekraną, kurio decibelų diapazonas ir skiriamoji geba apytiksliai atitinka ausies dinaminį diapazoną. Sunku būtų pagaminti garso lygio matuoklį, kurio veikimas būtų tiesinis, todėl naudojama logaritminė skalė, kurios pagrindas yra 10.
Įprastų garsų decibelų lygiai
Štai įprastų garsų decibelų lygių sąrašas:
- Beveik visiška tyla – 0 dB
- Šnabždesys – 15 dB
- Biblioteka – 45 dB
- Įprastas pokalbis – 60 dB
- Tualeto nuplovimas – 75–85 dB
- Triukšmingas restoranas – 90 dB
- Didžiausias triukšmas ligoninės palatoje – 100 dB
- Kūdikio verksmas – 110 dB
- Reaktyvinis variklis - 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Baliono sprogimas - 157 dB
Decibelų tipai
Kalbant apie garsą, yra keletas decibelų tipų:
- SPL (garso slėgio lygiai): matuoja realaus pasaulio (ne signalo) garsus, matuojamus specializuotu SPL matuokliu.
- dBFS (Decibels Full Scale): kaip matuojami skaitmeninio signalo lygiai 0 ir 1 s pasaulyje, kur didžiausias signalo stiprumas = 0 matuoklyje.
- dBV (decibelų voltų): dažniausiai naudojamas analoginėje įrangoje arba skaitmeninėje programinėje įrangoje, kuri imituoja analoginę pavarą. VU matuokliai registruoja vidutinius garso lygius, priešingai nei piko matuokliai, kurie rodo tik garsiausius momentinius piko signalus. Ankstyvosiomis analoginio garso dienomis magnetinė juosta negalėjo įrašyti tiek daug garso signalų, palyginti su magnetine juosta, pagaminta po dešimtmečių, todėl buvo priimtina įrašyti daugiau nei 0, priklausomai nuo naudojamos juostos, iki +3 arba +6. ar net aukščiau.
Garso formatų supratimas
Kas yra garso formatas?
Kai įrašote garsą, turite nuspręsti, kaip jis bus saugomas. Tai reiškia, kad reikia pasirinkti tinkamą garso formatą, bitų gylį ir mėginio dažnį. Tai tarsi tinkamų fotoaparato nustatymų pasirinkimas nuotraukai. Galite pasirinkti JPEG kokybę (žemą, vidutinę, aukštą) arba įrašyti didžiausią detalių kiekį RAW faile.
Garso formatai yra panašūs į vaizdo formatus – .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg – tik garsui. Garso formatas apibrėžia, kiek duomenų naudojama garsui pateikti, nesvarbu, ar jis suspaustas, ar ne, ir kokio tipo duomenys naudojami.
Nesuspaustas garsas
Kalbant apie garso kūrimą, paprastai norėsite naudoti nesuspaustą garsą. Tokiu būdu galite valdyti garso paskirstymą. Net jei naudojate tokią platformą kaip „Vimeo“, „YouTube“ ar „Spotify“, pirmiausia norėsite įvaldyti garsą nesuspaustu formatu.
Suspaustas garsas
Jei dirbate su muzika, gali tekti suspausti garso failą, jei jis per didelis platinimo platformai. Pavyzdžiui, Distrokid priima tik iki 1 GB failus. Taigi, jei jūsų daina tikrai ilga, turėsite ją suspausti.
Labiausiai paplitę muzikos failų formatai yra WAV ir FLAC. FLAC yra be nuostolių glaudinimo formatas, kuris yra geresnis nei mp3. „Spotify“ rekomenduoja naudoti AAC formatą.
Eksportuojamas garso įrašas
Kai eksportuojate garsą kaip vaizdo įrašo dalį, paprastai galite pasirinkti iš kelių išankstinių nustatymų (pvz., „YouTube“, „Vimeo“, „Mobile“, „Web“, „Apple Pro Res.“). Garsas bus suglaudintas kartu su vaizdo įrašu, atsižvelgiant į eksportavimo nustatymus.
Jei turite naudojimo atvejį, kuris neatitinka išankstinių nustatymų, galite atlikti papildomą tyrimą internete, kad išsiaiškintumėte geriausius nustatymus.
Failo dydžio palyginimas
Pateikiame skirtingų garso formatų failų dydžių palyginimą:
- WAV: didelis
- FLAC: vidutinis
- MP3: mažas
Taigi, jūs turite tai! Dabar jūs žinote viską apie garso formatus.
Kas yra bitų gylis?
Bitų gylis yra techninis terminas, naudojamas apibūdinti garso bangos formos dinaminę skiriamąją gebą. Tai šiek tiek primena skaitmenų po kablelio skaičių, naudojamą visam garso failui pavaizduoti, ir tai yra pagrindinis veiksnys, lemiantis bendrą garso kokybę ir skiriamąją gebą.
Bitų gylio pagrindai
Bitų gylis yra susijęs su verčių diapazonu, naudojamu garsiausiems ir tyliausiems signalams, kurie gali būti įrašyti į skaitmeninę laikmeną. Štai trumpas pagrindinių dalykų aprašymas:
- Bitų gylio reikšmės parodo dinaminę garso bangos formos skiriamąją gebą.
- Bitų gylis taip pat apibrėžia bendrą 0 ir 1 skaitmenų po kablelio skaičių, naudojamą visam garso failui pavaizduoti.
- Labiausiai paplitę bitų gylio standartai yra 16 bitų ir 24 bitų. Kuo daugiau bitų naudojama, tuo didesnis garso failas ir aukštesnė jo kokybė arba raiška.
- CD garsas apibrėžiamas kaip 16 bitų laikmena, o DVD gali leisti 16, 20 arba 24 bitų garsą.
Bitų gylis kaip kūrybinis parametras
Bitų gylis nėra tik techninis terminas – jis taip pat gali būti naudojamas kaip kūrybinis parametras. Pavyzdžiui, yra visas elektroninės muzikos žanras, vadinamas Chiptune, kuris imituoja garso skambesį, kai grojamas ankstesnių kartų kompiuteriuose su 8 bitų procesoriais.
Taigi, jei norite savo garsui suteikti šiek tiek lo-fi skonio, į bitų gylį tikrai reikia atsižvelgti. Tiesiog atminkite, kad kuo daugiau bitų bus naudojama, tuo didesnis garso failas ir aukštesnė jo kokybė arba raiška.
Išvada
Dabar jūs žinote viską apie garso signalą kaip garso, kaip elektrinių ar mechaninių virpesių pavidalo signalo, ATSTOVYMĄ. Taip mes girdime muziką ir kaip ją įrašome. Taip dalijamės ja su kitais ir kaip juo džiaugiamės savo įrenginiuose.
Taigi, nebijokite pradėti ir smagiai praleisti laiką!
Esu Joostas Nusselderis, „Neaera“ įkūrėjas ir turinio rinkodaros specialistas, tėtis, ir mėgstu išbandyti naują įrangą su gitara, kuri yra mano aistros šerdis, o kartu su komanda nuo 2020 m. kuriu išsamius tinklaraščio straipsnius. padėti ištikimiems skaitytojams įrašų ir gitaros patarimais.
