Како го прави тоа? Како аудиото доаѓа од извор до звучник за да можете да го слушнете?
Аудио сигналот е електрична претстава на звукот во аудио фреквенција опсег од 20 до 20,000 Hz. Тие можат да се синтетизираат директно или да потекнуваат од микрофон или трансдуцер за пикап на инструменти. Протокот на сигналот е патека од изворот до звучникот, каде што аудио сигналот се претвора во звук.
Ајде да погледнеме што е аудио сигнал и КАКО функционира. Исто така, ќе разговарам за различните типови на проток на сигнал и како да поставите проток на сигнал за домашен аудио систем.
Разбирање на обработка на аудио сигнал
Што е обработка на аудио сигнал?
Дали некогаш сте се запрашале како се спојуваат вашите омилени песни? Па, сето тоа е благодарение на обработката на аудио сигналот! Обработката на аудио сигналот е процес на конвертирање на звукот во дигитални формати, манипулирање со звучните фреквенции и додавање ефекти за да се создаде совршена песна. Се користи во студиа за снимање, на компјутери и лаптопи, па дури и на специјализирана опрема за снимање.
Започнување со обработка на аудио сигнал
Ако сте заинтересирани да дознаете повеќе за обработката на аудио сигналот, Воведот во обработката на аудио сигналот на Ворен Кунц е совршено место за почеток. Ги опфаќа основите на звучните и аналогните аудио сигнали, земање примероци и квантизирање до дигитален звук сигнали, обработка на доменот на време и фреквенција, па дури и специфични апликации како дизајн на еквилајзер, генерирање ефекти и компресија на датотеки.
Научете обработка на аудио сигнал со MATLAB
Најдобриот дел од оваа книга е тоа што доаѓа со примери и вежби кои користат скрипти и функции на MATLAB. Ова значи дека можете да обработувате аудио во реално време на вашиот сопствен компјутер и да добиете подобро разбирање за тоа како функционира обработката на аудио сигналот.
За авторот
Ворен Кунц е почесен професор на Технолошкиот институт во Рочестер. Тој има диплома од Универзитетот во Мериленд, м-р од Технолошкиот институт во Масачусетс и д-р. од Универзитетот Пердју, сите по електротехника. Тој помина повеќе од 30 години во Bell Laboratories развивајќи системи за дигитален пренос, а по пензионирањето, тој се приклучи на факултетот во RIT за да помогне во создавањето опција за аудио инженерска технологија. Кунц го продолжи своето истражување во областа на аудио инженерството и ги објави и презентираше резултатите од своето истражување.
Науката зад наизменичните струи
Што е наизменична струја?
Наизменичните струи (AC) се како дивото дете на електричната енергија - тие не остануваат на едно место и секогаш се менуваат. За разлика од директната струја (DC) која само тече во една насока, AC постојано се префрла помеѓу позитивно и негативно. Ова е причината зошто се користи во аудио сигнали - може да рекреира сложени звуци со точност.
Како ли тоа работа?
Аудио сигналите за наизменична струја се модулирани за да одговараат на висината на звукот што се репродуцира, исто како што звучните бранови наизменично се менуваат помеѓу висок и низок притисок. Ова се прави со менување на две вредности - фреквенција и амплитуда.
- Фреквенција: Колку често сигналот се менува од позитивен во негативен.
- Амплитуда: Нивото или волуменот на сигналот, мерено во децибели.
Зошто AC е толку одличен?
AC е како суперхерој на електричната енергија - може да прави работи што другите форми на електрична енергија не можат. Може да земе сложени звуци и да ги претвори во електрични сигнали, а потоа повторно да ги претвори во звук. Тоа е како магија, но со наука!
Што е проток на сигнал?
На основите
Протокот на сигналот е како игра на телефон, но со звук. Тоа е патувањето кое звукот го носи од својот извор до вашите уши. Тоа може да биде кратко патување, како кога ги слушате омилените мелодии на вашиот домашен стерео. Или тоа може да биде долго, кривулесто патување, како кога сте во студио за снимање со сите ѕвона и свирки.
Нити Грити
Кога станува збор за протокот на сигналот, има многу застанувања на патот. Звукот може да помине низ конзола за мешање, надворешна аудио опрема, па дури и различни простории. Тоа е како голема трка со аудио штафета!
Придобивки
Убавината на протокот на сигналот е што може да ви помогне да го подобрите звукот. Може да ви помогне да го контролирате волумен, додадете ефекти, па дури и бидете сигурни дека звукот оди на вистинското место. Значи, ако сакате да го извлечете максимумот од вашето аудио, тогаш ќе сакате да го запознаете протокот на сигналот.
Разбирање на аудио сигнали
Што се аудио сигнали?
Аудио сигналите се како јазикот на вашите звучници. Тие се оние кои им кажуваат на вашите звучници што да кажат и колку гласно да го кажат тоа. Тие се оние што прават вашата музика да звучи прекрасно, вашите филмови звучат интензивно, а вашите подкасти звучат како професионално снимање.
Кои параметри ги карактеризираат аудио сигналите?
Аудио сигналите може да се карактеризираат со неколку различни параметри:
- Пропусен опсег: Ова е опсегот на фреквенции што може да ги носи сигналот.
- Номинално ниво: Ова е просечното ниво на сигналот.
- Ниво на моќност во децибели (dB): Ова е мерка за јачината на сигналот во однос на референтното ниво.
- Ниво на напон: Ова е мерка за јачината на сигналот во однос на импедансата на патеката на сигналот.
Кои се различните нивоа на аудио сигнали?
Аудио сигналите доаѓаат на различни нивоа во зависност од апликацијата. Еве брз преглед на најчестите нивоа:
- Ниво на линија: Ова е стандардно ниво за професионални конзоли за мешање.
- Ниво на потрошувачи: Ова е пониско ниво од нивото на линијата и се користи за аудио опрема за потрошувачи.
- Ниво на микрофон: Ова е најниското ниво и се користи за микрофони.
Што значи сето ова?
Накратко, аудио сигналите се како јазикот на вашите звучници. Тие им кажуваат на вашите звучници што да кажат, колку гласно да го кажат тоа и како да направат вашата музика, филмови и подкасти да звучат прекрасно. Значи, ако сакате вашето аудио да звучи најдобро, треба да ги разберете различните параметри и нивоа на аудио сигнали.
Што е дигитално аудио?
Што е тоа?
Дигитален звук е дигитална форма на аудио сигнал. Се користи во сите видови аудио приклучоци и софтвер за дигитална аудио работна станица (DAW). Во основа, тоа се информациите што минуваат низ DAW од аудио песна до приклучок и излез на хардверски излез.
Како се транспортира?
Дигиталниот звук може да се испрати преку различни кабли, вклучувајќи:
- Оптички влакна
- Коаксијален
- Извртени пар
Плус, се применуваат линиски код и протокол за комуникација за да се добие дигитален сигнал за медиум за пренос. Некои од најпопуларните дигитални аудио транспорти вклучуваат:
- АДАТ
- ТДИФ
- ТОСЛИНК
- S / PDIF
- AES3
- МАДИ
- Аудио преку етернет
- Аудио преку IP
Значи, што значи сето тоа?
Лаички кажано, дигиталното аудио е начин на испраќање аудио сигнали преку кабли и низ воздухот. Се користи во сите видови аудио приклучоци и софтвер за дигитална аудио работна станица (DAW). Значи, ако сте музичар, производител, или аудио инженер, шансите се дека сте користеле дигитален звук во одреден момент од вашата кариера.
Манипулирање со аудио сигнали
Што е процесирање на сигнал?
Обработката на сигналот е начин да се земе аудио сигнал, како звук, и да се промени на некој начин. Тоа е како да земате звук, да го вклучите во компјутер, а потоа да користите куп копчиња и бирачи за да звучи поинаку.
Што можете да направите со обработката на сигналот?
Обработката на сигналот може да се користи за да се прават секакви интересни работи со звук. Еве некои од можностите:
- Високите или ниските фреквенции може да се филтрираат.
- Одредени фреквенции може да се нагласат или минимизираат со еквилајзер.
- Може да се додадат хармонични призвук со дисторзија.
- Амплитудата може да се контролира со компресор.
- Може да се додадат музички ефекти како реверб, рефрен и одложување.
- Целокупното ниво на сигналот може да се прилагоди со фејдер или засилувач.
- Повеќе сигнали може да се комбинираат со миксер.
Што значи сето ова?
Накратко, обработката на сигналот е начин да се земе звук и да звучи сосема поинаку. Можете да го направите погласен или помек, да додавате ефекти или дури и да комбинирате повеќе звуци во еден. Тоа е како да имате звучно игралиште за играње!
Што е трансдукција?
На основите
Трансдукцијата е процес на претворање на звукот во електрични сигнали. Со други зборови, тоа е процес на претворање на звучните бранови во 0 и 1. Тоа е како магичен мост помеѓу физичкиот и дигиталниот свет.
Играчите
Постојат два главни играчи во играта со трансдукција:
- Микрофони: Овие трансдуктори земаат звучни бранови и ги претвораат во електрични сигнали.
- Звучници: Овие трансдуктори земаат електрични сигнали и ги претвораат во звучни бранови.
Видовите
Кога станува збор за трансдукција, постојат два главни типа на аудио сигнали: аналогни и дигитални. Аналогниот е оригиналниот звучен бран, додека дигиталниот е верзијата 0s и 1s.
Процес
Процесот на трансдукција е прилично едноставен. Прво, звучен бран се среќава со капсула за микрофон. Оваа капсула потоа ја претвора механичката енергија на вибрациите во електрична струја. Оваа струја потоа се засилува и се претвора во дигитален сигнал. Конечно, овој дигитален сигнал повторно се претвора во звучен бран преку звучник.
Фанки науката
Нашите уши исто така го претвораат звукот во електрични сигнали, но тоа се слушни, а не аудио сигнали. Слушните сигнали се за слушање, додека аудио сигналите се за технологија.
Еве го - брз и лесен водич за трансдукција. Сега можете да ги импресионирате вашите пријатели со вашето знаење за магичниот процес на претворање на звучните бранови во 0 и 1!
Разбирање на скалата на децибели
Што е децибели?
Кога гледате во мерач на сигнал, гледате информации за децибели. Децибели ја мерат јачината или амплитудата на звукот. Тоа е логаритамска скала, а не линеарна, што значи дека може да измери огромен опсег на нивоа на звучна моќност. Човечкото уво е неверојатен уред кој може да го открие звукот на иглата што паѓа во близина, како и татнежот на млазен мотор во далечината.
Единици за мерење на бучава
Кога ги мерите нивоата на бучава со мерач на нивоа на звук, го мерите интензитетот на бучавата во децибели единици (dB). Мерачот на звук користи дисплеј со опсег на децибели и резолуција за приближно до динамичкиот опсег на увото. Би било тешко да се произведе мерач на нивото на звук кој има линеарна изведба, па затоа се користи логаритамска скала, користејќи 10 како основа.
Децибели нивоа на заеднички звуци
Еве список на нивоа на децибели на вообичаени звуци:
- Речиси целосна тишина - 0 dB
- Шепот - 15 dB
- Библиотека - 45 dB
- Нормален разговор - 60 dB
- Испирање на тоалетот - 75-85 dB
- Бучен ресторан - 90 dB
- Највисока бучава на болничко одделение - 100 dB
- Бебешки плач - 110 dB
- Млазен мотор - 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Пукање на балон - 157 dB
Видови децибели
Кога станува збор за аудио, постојат неколку видови на децибели:
- SPL (Sound Pressure Levels): ги мери реалните (несигнални) звуци, мерени со специјализиран SPL метар.
- dBFS (целосна скала на децибели): како се мерат нивоата на дигитален сигнал во светот на 0 и 1, каде максималната јачина на сигналот =0 на мерачот.
- dBV (децибели волти): главно се користи во аналогна опрема или дигитален софтвер кој имитира аналогна опрема. VU метри регистрираат просечни нивоа на звук, за разлика од броилата за врв, кои ги прикажуваат само најгласните моментални сигнали за врв. Во раните денови на аналогното аудио, магнетната лента не можеше да снима толку аудио сигнал во споредба со магнетната лента произведена неколку децении подоцна, така што стана прифатливо да се снима над 0 во зависност од лентата што се користи, до +3 или +6 или уште повисоко.
Разбирање на аудио формати
Што е аудио формат?
Кога снимате аудио, треба да одлучите како ќе се складира. Ова значи избор на вистинскиот аудио формат, длабочина на бит и брзина на примерок. Тоа е како да ги изберете вистинските поставки за камерата за фотографија. Можете да изберете JPEG квалитет (низок, среден, висок) или да снимате максимално количество детали во датотека RAW.
Аудио форматите се како формати на слики – .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg – но за звук. Аудио формат дефинира колку податоци се користат за претставување на звукот, без разлика дали е компресиран или не, и каков тип на податоци се користат.
Некомпресирано аудио
Кога станува збор за аудио продукција, обично ќе сакате да се држите до некомпресиран звук. На тој начин, можете да контролирате како се дистрибуира аудиото. Дури и ако користите платформа како Vimeo, YouTube или Spotify, прво ќе сакате да го совладате аудиото во некомпресиран формат.
Компресирано аудио
Ако работите со музика, можеби ќе треба да ја компресирате аудио датотеката ако е преголема за платформата за дистрибуција. На пример, Distrokid прифаќа само датотеки до 1 GB. Значи, ако вашата песна е навистина долга, ќе мора да ја компресирате.
Најчестите формати на датотеки за производство на музика се WAV и FLAC. FLAC е формат за компресија без загуби, што е подобар од mp3. Spotify препорачува користење AAC формат.
Извезување аудио
Кога извезувате аудио како дел од видео, обично ќе имате неколку претходно поставени од кои можете да изберете (на пр. YouTube, Vimeo, Mobile, Web, Apple Pro Res.). Аудиото ќе се компресира заедно со видеото врз основа на вашите поставки за извоз.
Ако имате случај за употреба што не одговара на претходно поставените поставки, можете да направите дополнително истражување на интернет за да ги дознаете најдобрите поставки.
Споредба на големината на датотеката
Еве споредба на големини на датотеки во различни аудио формати:
- WAV: Голем
- FLAC: средно
- MP3: Мал
Значи, еве го имате! Сега знаете сè за аудио форматите.
Што е бит длабочина?
Длабочината на битови е технички термин што се користи за опишување на динамичката резолуција на брановиот облик на звукот. Малку е како бројот на децимални места што се користат за претставување на целата аудио датотека и е клучен фактор за одредување на севкупниот квалитет и резолуцијата на звукот.
Основите на длабочината на битови
Длабочината на битови се однесува на опсегот на вредности што се користат за прикажување на најгласните и најтивките сигнали што можат да се снимат во дигитален медиум. Еве брз преглед на основите:
- Вредностите на длабочината на битови ја претставуваат динамичната резолуција на брановата форма на звукот.
- Длабочината на битот го дефинира и вкупниот број на децимални места за сите 0 и 1 што се користат за претставување на целата аудио датотека.
- Најчестите стандарди за длабочина на битови се 16-битни и 24-битни. Колку повеќе битови се користат, толку е поголема звучната датотека и повисок ќе биде квалитетот или резолуцијата.
- ЦД-аудиото е дефинирано како 16-битен медиум, додека ДВД-ата може да репродуцираат 16, 20 или 24-битен аудио.
Длабочина на битови како креативен параметар
Длабочината на битови не е само технички термин - може да се користи и како креативен параметар. На пример, постои цел жанр на електронска музика наречен Chiptune кој го имитира начинот на кој звукот звучел кога се репродуцирал на претходните генерации на компјутери со 8-битни процесори.
Значи, ако сакате да додадете малку lo-fi вкус на вашиот звук, длабочината на бит е дефинитивно нешто што треба да се земе предвид. Само запомнете дека колку повеќе битови се користат, толку е поголема звучната датотека и повисок ќе биде квалитетот или резолуцијата.
Заклучок
Сега знаете сè за аудио сигналот како ПРЕТСТАВУВАЊЕ на звукот како сигнал во форма на електрични или механички вибрации. Тоа е како слушаме музика и како ја снимаме. Тоа е како го споделуваме со другите и како уживаме во тоа на нашите уреди.
Затоа, не плашете се да започнете со тоа и да се забавувате!
Јас сум Јост Нуселдер, основачот на Neaera и продавач на содржина, тато, и сакам да испробувам нова опрема со гитара во срцето на мојата страст, и заедно со мојот тим, создавам детални блог статии од 2020 година да им помогне на лојалните читатели со совети за снимање и гитара.
