Bagaimana ia melakukannya? Bagaimanakah audio dihantar dari sumber ke pembesar suara supaya anda boleh mendengarnya?
Isyarat audio ialah perwakilan elektrik bunyi dalam kekerapan audio julat 20 hingga 20,000 Hz. Ia boleh disintesis secara langsung, atau berasal dari mikrofon atau transduser pikap instrumen. Aliran isyarat ialah laluan dari sumber ke pembesar suara, di mana isyarat audio ditukar kepada bunyi.
Mari kita lihat apakah isyarat audio dan BAGAIMANA ia berfungsi. Saya juga akan membincangkan jenis aliran isyarat yang berbeza dan cara menyediakan aliran isyarat untuk sistem audio rumah.
Memahami Pemprosesan Isyarat Audio
Apakah Pemprosesan Isyarat Audio?
Pernahkah anda terfikir bagaimana lagu kegemaran anda disatukan? Nah, itu semua terima kasih kepada pemprosesan isyarat audio! Pemprosesan isyarat audio ialah proses menukar bunyi kepada format digital, memanipulasi frekuensi bunyi dan menambah kesan untuk mencipta lagu yang sempurna. Ia digunakan dalam studio rakaman, pada PC dan komputer riba, malah pada peralatan rakaman khusus.
Bermula dengan Pemprosesan Isyarat Audio
Jika anda berminat untuk mengetahui lebih lanjut tentang pemprosesan isyarat audio, Pengenalan kepada Pemprosesan Isyarat Audio Warren Koontz ialah tempat yang sesuai untuk bermula. Ia merangkumi asas bunyi dan isyarat audio analog, pensampelan dan pengkuantitian kepada Audio digital isyarat, pemprosesan domain masa dan kekerapan, dan juga aplikasi khusus seperti reka bentuk penyama, penjanaan kesan dan pemampatan fail.
Belajar Pemprosesan Isyarat Audio dengan MATLAB
Bahagian terbaik tentang buku ini ialah ia disertakan dengan contoh dan latihan yang menggunakan skrip dan fungsi MATLAB. Ini bermakna anda boleh memproses audio dalam masa nyata pada PC anda sendiri dan mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang cara pemprosesan isyarat audio berfungsi.
Mengenai Penulis
Warren Koontz ialah seorang profesor emeritus di Institut Teknologi Rochester. Beliau mempunyai BS dari University of Maryland, MS dari Massachusetts Institute of Technology, dan Ph.D. dari Universiti Purdue, semuanya dalam kejuruteraan elektrik. Beliau menghabiskan lebih 30 tahun di Bell Laboratories membangunkan sistem penghantaran digital, dan selepas bersara, beliau menyertai fakulti di RIT untuk membantu mencipta pilihan Teknologi Kejuruteraan Audio. Koontz telah meneruskan penyelidikannya dalam bidang kejuruteraan audio dan telah menerbitkan serta membentangkan hasil penyelidikannya.
Sains Disebalik Arus Ulang-alik
Apa itu AC?
Arus Ulang-alik (AC) adalah seperti anak elektrik yang liar – ia tidak kekal di satu tempat dan sentiasa berubah-ubah. Tidak seperti Arus Terus (DC) yang hanya mengalir dalam satu arah, AC sentiasa bertukar antara positif dan negatif. Inilah sebabnya mengapa ia digunakan dalam isyarat audio – ia boleh mencipta semula bunyi yang kompleks dengan ketepatan.
Bagaimana ia Berfungsi?
Isyarat audio AC dimodulasi untuk memadankan pic bunyi yang dihasilkan semula, sama seperti gelombang bunyi silih berganti antara tekanan tinggi dan rendah. Ini dilakukan dengan menukar dua nilai - frekuensi dan amplitud.
- Kekerapan: Berapa kerap isyarat berubah daripada positif kepada negatif.
- Amplitud: Tahap atau isipadu isyarat, diukur dalam desibel.
Mengapa AC begitu Hebat?
AC adalah seperti wira kuasa elektrik – ia boleh melakukan perkara yang tidak dapat dilakukan oleh bentuk elektrik lain. Ia boleh mengambil bunyi yang kompleks dan mengubahnya menjadi isyarat elektrik, dan kemudian mengubahnya kembali menjadi bunyi semula. Ia seperti sihir, tetapi dengan sains!
Apakah Aliran Isyarat?
Dasar-dasar
Aliran isyarat adalah seperti permainan telefon, tetapi dengan bunyi. Ini adalah perjalanan bunyi dari sumbernya ke telinga anda. Ia boleh menjadi perjalanan yang singkat, seperti semasa anda mendengar lagu kegemaran anda pada stereo rumah anda. Atau ia boleh menjadi perjalanan yang panjang dan berliku, seperti ketika anda berada di studio rakaman dengan semua loceng dan wisel.
The Nitty Gritty
Apabila ia datang kepada aliran isyarat, terdapat banyak perhentian di sepanjang jalan. Bunyi mungkin melalui konsol pencampur, peralatan audio luaran, dan juga bilik yang berbeza. Ia seperti perlumbaan geganti audio yang besar!
Manfaat
Keindahan aliran isyarat ialah ia boleh membantu menjadikan bunyi anda lebih baik. Ia boleh membantu anda mengawal jumlah, tambah kesan dan juga pastikan bunyi itu pergi ke tempat yang betul. Jadi, jika anda ingin memanfaatkan sepenuhnya audio anda, maka anda perlu mengetahui aliran isyarat.
Memahami Isyarat Audio
Apakah Isyarat Audio?
Isyarat audio adalah seperti bahasa pembesar suara anda. Merekalah yang memberitahu pembesar suara anda apa yang perlu dikatakan dan betapa lantangnya untuk mengatakannya. Merekalah yang menjadikan muzik anda berbunyi hebat, filem anda berbunyi sengit dan podcast anda berbunyi seperti rakaman profesional.
Apakah Parameter Mencirikan Isyarat Audio?
Isyarat audio boleh dicirikan oleh beberapa parameter berbeza:
- Lebar Jalur: Ini ialah julat frekuensi yang boleh dibawa oleh isyarat.
- Tahap Nominal: Ini ialah tahap purata isyarat.
- Tahap Kuasa dalam Desibel (dB): Ini ialah ukuran kekuatan isyarat berbanding dengan tahap rujukan.
- Tahap Voltan: Ini ialah ukuran kekuatan isyarat berbanding impedans laluan isyarat.
Apakah Tahap Isyarat Audio yang Berbeza?
Isyarat audio datang dalam tahap yang berbeza bergantung pada aplikasi. Berikut ialah senarai ringkas tahap yang paling biasa:
- Tahap Talian: Ini ialah tahap standard untuk konsol campuran profesional.
- Tahap Pengguna: Ini adalah tahap yang lebih rendah daripada tahap talian dan digunakan untuk peralatan audio pengguna.
- Tahap Mikrofon: Ini adalah tahap paling rendah dan digunakan untuk mikrofon.
Apa Adakah Ini Semua Ini?
Secara ringkasnya, isyarat audio adalah seperti bahasa pembesar suara anda. Mereka memberitahu pembesar suara anda apa yang perlu dikatakan, betapa kuatnya untuk mengatakannya dan cara membuat muzik, filem dan podcast anda berbunyi hebat. Jadi, jika anda mahu audio anda berbunyi yang terbaik, anda perlu memahami parameter dan tahap isyarat audio yang berbeza.
Apakah itu Audio Digital?
Apakah ia?
Audio digital ialah bentuk digital bagi isyarat audio. Ia digunakan dalam semua jenis pemalam audio dan perisian stesen kerja audio digital (DAW). Pada asasnya, ia adalah maklumat yang melalui DAW daripada trek audio kepada pemalam dan keluar keluaran perkakasan.
Bagaimana ia diangkut?
Audio digital boleh dihantar melalui pelbagai kabel, termasuk:
- Gentian optik
- Sepaksi
- Pasangan berpintal
Selain itu, kod talian dan protokol komunikasi digunakan untuk memberikan isyarat digital untuk medium penghantaran. Beberapa pengangkutan audio digital yang paling popular termasuk:
- TRADISI
- TDIF
- toslink
- S / PDIF
- AES3
- MADI
- Audio melalui Ethernet
- Audio melalui IP
Jadi Apa Maksud Semua Itu?
Dari segi orang awam, audio digital ialah satu cara menghantar isyarat audio melalui kabel dan melalui udara. Ia digunakan dalam semua jenis pemalam audio dan perisian stesen kerja audio digital (DAW). Jadi, jika anda seorang pemuzik, pengeluar, atau jurutera audio, kemungkinan besar anda telah menggunakan audio digital pada satu ketika dalam kerjaya anda.
Memanipulasi Isyarat Audio
Apakah Pemprosesan Isyarat?
Pemprosesan isyarat ialah cara mengambil isyarat audio, seperti bunyi, dan mengubahnya dalam beberapa cara. Ia seperti mengambil bunyi, memasukkannya ke dalam komputer, dan kemudian menggunakan sekumpulan tombol dan dail untuk menjadikannya bunyi yang berbeza.
Apa yang Boleh Anda Lakukan Dengan Pemprosesan Isyarat?
Pemprosesan isyarat boleh digunakan untuk melakukan pelbagai perkara yang menarik dengan bunyi. Berikut adalah beberapa kemungkinan:
- Frekuensi tinggi atau rendah boleh ditapis keluar.
- Frekuensi tertentu boleh ditekankan atau diminimumkan dengan penyamaan.
- Nada harmonik boleh ditambah dengan herotan.
- Amplitud boleh dikawal dengan pemampat.
- Kesan muzik seperti reverb, chorus dan delay boleh ditambah.
- Tahap keseluruhan isyarat boleh dilaraskan dengan pemudar atau penguat.
- Pelbagai isyarat boleh digabungkan dengan pengadun.
Apa Adakah Ini Semua Ini?
Secara ringkasnya, pemprosesan isyarat ialah satu cara untuk mengambil bunyi dan menjadikannya bunyi yang sama sekali berbeza. Anda boleh menjadikannya lebih kuat atau lebih lembut, menambah kesan, atau bahkan menggabungkan berbilang bunyi menjadi satu. Ia seperti mempunyai taman permainan sonik untuk bermain!
Apakah Transduksi?
Dasar-dasar
Transduksi ialah proses menukar bunyi kepada isyarat elektrik. Dalam erti kata lain, ia adalah proses menukar gelombang bunyi kepada 0s dan 1s. Ia seperti jambatan ajaib antara dunia fizikal dan digital.
Para pemain
Terdapat dua pemain utama dalam permainan transduksi:
- Mikrofon: Transduser ini mengambil gelombang bunyi dan mengubahnya menjadi isyarat elektrik.
- Pembesar Suara: Transduser ini mengambil isyarat elektrik dan mengubahnya menjadi gelombang bunyi.
Jenis-Jenis
Apabila ia datang kepada transduksi, terdapat dua jenis isyarat audio utama: analog dan digital. Analog ialah gelombang bunyi asal, manakala digital ialah versi 0s dan 1s.
Proses
Proses transduksi agak mudah. Pertama, gelombang bunyi ditemui oleh kapsul mikrofon. Kapsul ini kemudiannya menukarkan tenaga mekanikal getaran kepada arus elektrik. Arus ini kemudiannya dikuatkan dan ditukar kepada isyarat digital. Akhir sekali, isyarat digital ini ditukar kembali kepada gelombang bunyi oleh pembesar suara.
Sains Funky
Telinga kita juga mengubah bunyi menjadi isyarat elektrik, tetapi ini adalah isyarat pendengaran, bukan isyarat audio. Isyarat auditori adalah untuk pendengaran, manakala isyarat audio adalah untuk teknologi.
Jadi begitulah - panduan cepat dan mudah untuk transduksi. Kini anda boleh menarik perhatian rakan anda dengan pengetahuan anda tentang proses ajaib menukar gelombang bunyi kepada 0s dan 1s!
Memahami Skala Desibel
Apa itu Decibel?
Apabila anda melihat meter isyarat, anda melihat maklumat desibel. Desibel mengukur kenyaringan atau amplitud bunyi. Ia ialah skala logaritma, bukan skala linear, yang bermaksud ia boleh mengukur julat besar tahap kuasa bunyi. Telinga manusia adalah alat yang menakjubkan yang dapat mengesan bunyi pin jatuh dekat, serta deruman enjin jet di kejauhan.
Unit Pengukuran Bunyi
Apabila anda mengukur tahap hingar menggunakan meter aras bunyi, anda mengukur keamatan hingar dalam unit desibel (dB). Meter bunyi menggunakan paparan dengan julat dan resolusi desibel untuk menghampiri julat dinamik telinga. Sukar untuk mengeluarkan meter aras bunyi yang mempunyai prestasi linear, jadi skala logaritma digunakan, menggunakan 10 sebagai asas.
Tahap Desibel Bunyi Biasa
Berikut ialah senarai tahap desibel bunyi biasa:
- Senyap hampir keseluruhan — 0 dB
- Bisikan - 15 dB
- Sebuah perpustakaan — 45 dB
- Perbualan biasa — 60 dB
- Cucian tandas — 75–85 dB
- Restoran bising — 90 dB
- Bunyi puncak di wad hospital — 100 dB
- Bayi menangis — 110 dB
- Enjin jet — 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Belon meletus — 157 dB
Jenis-jenis Desibel
Mengenai audio, terdapat beberapa jenis desibel:
- SPL (Tahap Tekanan Bunyi): mengukur bunyi dunia sebenar (bukan isyarat), diukur dengan meter SPL khusus.
- dBFS (Skala Penuh Desibel): cara tahap isyarat digital diukur dalam dunia 0s dan 1s, dengan kekuatan isyarat maksimum =0 pada meter.
- dBV (Decibels Volt): digunakan terutamanya dalam peralatan analog atau perisian digital yang meniru gear analog. Meter VU mencatatkan tahap audio purata, berbanding meter puncak, yang hanya menunjukkan isyarat puncak seketika yang paling kuat. Pada masa awal audio analog, pita magnetik tidak mampu merakam sebanyak isyarat audio berbanding pita magnetik yang dihasilkan beberapa dekad kemudian, jadi ia boleh diterima untuk merakam lebih 0 bergantung pada pita yang digunakan, sehingga +3 atau +6 atau lebih tinggi lagi.
Memahami Format Audio
Apakah Format Audio?
Apabila anda merakam audio, anda perlu memutuskan cara ia akan disimpan. Ini bermakna memilih format audio, kedalaman bit dan kadar sampel yang betul. Ia seperti memilih tetapan kamera yang betul untuk foto. Anda boleh memilih kualiti JPEG (rendah, sederhana, tinggi) atau merekodkan jumlah maksimum butiran dalam fail RAW.
Format audio adalah seperti format imej – .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg – tetapi untuk bunyi. Format audio mentakrifkan jumlah data yang digunakan untuk mewakili audio, sama ada ia dimampatkan atau tidak, dan jenis data yang digunakan.
Audio Tidak Mampat
Apabila ia berkaitan dengan pengeluaran audio, anda biasanya mahu menggunakan audio yang tidak dimampatkan. Dengan cara itu, anda boleh mengawal cara audio diedarkan. Walaupun anda menggunakan platform seperti Vimeo, YouTube atau Spotify, anda perlu menguasai audio dalam format yang tidak dimampatkan dahulu.
Audio Mampat
Jika anda bekerja dengan muzik, anda mungkin perlu memampatkan fail audio jika ia terlalu besar untuk platform pengedaran. Sebagai contoh, Distrokid hanya menerima fail sehingga 1GB. Jadi jika lagu anda benar-benar panjang, anda perlu memampatkannya.
Format fail yang paling biasa untuk menghasilkan muzik ialah WAV dan FLAC. FLAC ialah format mampatan tanpa kerugian, yang lebih baik daripada mp3. Spotify mengesyorkan menggunakan format AAC.
Mengeksport Audio
Apabila anda mengeksport audio sebagai sebahagian daripada video, anda biasanya mempunyai beberapa pratetap untuk dipilih (cth. YouTube, Vimeo, Mudah Alih, Web, Apple Pro Res.). Audio akan dimampatkan bersama-sama dengan video berdasarkan tetapan eksport anda.
Jika anda mempunyai kes penggunaan yang tidak sesuai dengan pratetap, anda boleh melakukan beberapa penyelidikan tambahan dalam talian untuk mengetahui tetapan terbaik.
Perbandingan Saiz Fail
Berikut ialah perbandingan saiz fail merentas format audio yang berbeza:
- WAV: Besar
- FLAC: Sederhana
- MP3: Kecil
Jadi, begitulah! Sekarang anda tahu semua tentang format audio.
Apakah Kedalaman Bit?
Kedalaman bit ialah istilah teknikal yang digunakan untuk menerangkan resolusi dinamik bentuk gelombang bunyi. Ini sedikit seperti bilangan tempat perpuluhan yang digunakan untuk mewakili keseluruhan fail audio, dan ini merupakan faktor utama dalam menentukan kualiti dan resolusi keseluruhan bunyi.
Asas Kedalaman Bit
Kedalaman bit adalah mengenai julat nilai yang digunakan untuk mewakili isyarat paling kuat dan paling senyap yang boleh dirakam dalam medium digital. Berikut ialah ringkasan ringkas asas:
- Nilai kedalaman bit mewakili resolusi dinamik bentuk gelombang bunyi.
- Kedalaman bit juga mentakrifkan bilangan keseluruhan tempat perpuluhan untuk semua 0s dan 1s yang digunakan untuk mewakili keseluruhan fail audio.
- Piawaian kedalaman bit yang paling biasa ialah 16-bit dan 24-bit. Lebih banyak bit digunakan, lebih besar fail bunyi, dan lebih tinggi kualiti atau resolusinya.
- Audio CD ditakrifkan sebagai medium 16-bit, manakala DVD boleh memainkan audio 16, 20 atau 24 bit.
Kedalaman Bit sebagai Parameter Kreatif
Kedalaman bit bukan sekadar istilah teknikal – ia juga boleh digunakan sebagai parameter kreatif. Sebagai contoh, terdapat keseluruhan genre muzik elektronik yang dipanggil Chiptune yang meniru cara audio dibunyikan apabila dimainkan pada komputer generasi terdahulu dengan pemproses 8-bit.
Jadi, jika anda ingin menambah sedikit rasa lo-fi pada bunyi anda, kedalaman bit pastinya sesuatu yang perlu dipertimbangkan. Ingatlah bahawa lebih banyak bit digunakan, lebih besar fail bunyi dan lebih tinggi kualiti atau resolusinya.
Kesimpulan
Sekarang anda tahu semua tentang isyarat audio sebagai REPRESENTASI bunyi sebagai isyarat dalam bentuk getaran elektrik atau mekanikal. Itulah cara kami mendengar muzik dan cara kami merakamnya. Ini adalah cara kami berkongsi dengan orang lain dan bagaimana kami menikmatinya pada peranti kami.
Jadi, jangan takut untuk memulakannya dan berseronoklah!
Saya Joost Nusselder, pengasas Neaera dan pemasar kandungan, ayah, dan suka mencuba peralatan baharu dengan gitar di tengah-tengah minat saya, dan bersama-sama pasukan saya, saya telah mencipta artikel blog yang mendalam sejak 2020 untuk membantu pembaca setia dengan petua rakaman dan gitar.
