Hvordan gjør den det? Hvordan kommer lyden fra kilde til høyttaler slik at du kan høre den?
Et lydsignal er en elektrisk representasjon av lyd i lydfrekvens rekkevidde fra 20 til 20,000 XNUMX Hz. De kan syntetiseres direkte, eller stamme fra en mikrofon eller instrument pickup transduser. Signalflyt er veien fra kilde til høyttaler, hvor lydsignalet konverteres til lyd.
La oss se på hva et lydsignal er og HVORDAN det fungerer. Jeg vil også diskutere de forskjellige typene signalflyt og hvordan du setter opp en signalflyt for et hjemmelydsystem.
Forstå lydsignalbehandling
Hva er lydsignalbehandling?
Har du noen gang lurt på hvordan favorittsangene dine kommer sammen? Vel, alt er takket være lydsignalbehandling! Lydsignalbehandling er prosessen med å konvertere lyd til digitale formater, manipulere lydfrekvenser og legge til effekter for å lage den perfekte sangen. Den brukes i innspillingsstudioer, på PC-er og bærbare datamaskiner, og til og med på spesialisert innspillingsutstyr.
Komme i gang med lydsignalbehandling
Hvis du er interessert i å lære mer om lydsignalbehandling, er Warren Koontz sin introduksjon til lydsignalbehandling det perfekte stedet å starte. Den dekker det grunnleggende om lyd og analoge lydsignaler, sampling og kvantisering til Digital lyd signaler, tids- og frekvensdomenebehandling, og til og med spesifikke applikasjoner som equalizerdesign, effektgenerering og filkomprimering.
Lær lydsignalbehandling med MATLAB
Det beste med denne boken er at den kommer med eksempler og øvelser som bruker MATLAB-skript og funksjoner. Dette betyr at du kan behandle lyd i sanntid på din egen PC og få en bedre forståelse av hvordan lydsignalbehandling fungerer.
om forfatteren
Warren Koontz er professor emeritus ved Rochester Institute of Technology. Han har en BS fra University of Maryland, en MS fra Massachusetts Institute of Technology, og en Ph.D. fra Purdue University, alle innen elektroteknikk. Han tilbrakte over 30 år ved Bell Laboratories med å utvikle digitale overføringssystemer, og etter at han gikk av med pensjon, begynte han på fakultetet ved RIT for å hjelpe til med å lage et Audio Engineering Technology-alternativ. Koontz har fortsatt sin forskning innen lydteknikk og har publisert og presentert resultater av sin forskning.
Vitenskapen bak vekselstrømmer
Hva er AC?
Vekselstrøm (AC) er som elektrisitetens ville barn – de forblir ikke på ett sted, og de endrer seg alltid. I motsetning til likestrøm (DC) som bare flyter i én retning, veksler AC hele tiden mellom positiv og negativ. Dette er grunnen til at den brukes i lydsignaler – den kan gjenskape komplekse lyder med nøyaktighet.
Hvordan virker det?
AC-lydsignaler moduleres for å matche tonehøyden til lyden som blir gjengitt, akkurat som lydbølger veksler mellom høyt og lavt trykk. Dette gjøres ved å endre to verdier - frekvens og amplitude.
- Frekvens: Hvor ofte signalet endres fra positivt til negativt.
- Amplitude: Nivået eller volumet til signalet, målt i desibel.
Hvorfor er AC så bra?
AC er som elektrisitetens superhelt – den kan gjøre ting som andre former for elektrisitet ikke kan. Den kan ta komplekse lyder og gjøre dem om til elektriske signaler, og deretter gjøre dem tilbake til lyd igjen. Det er som magi, men med vitenskap!
Hva er Signal Flow?
Grunnleggende
Signalflyt er som et spill med telefon, men med lyd. Det er reisen en lyd tar fra kilden til ørene dine. Det kan være en kort tur, som når du hører på favorittlåtene dine på hjemmestereoen. Eller det kan være en lang, svingete reise, som når du er i et platestudio med alle klokkene og fløyter.
The Nitty Gritty
Når det gjelder signalflyt er det mange stopp underveis. Lyden kan passere gjennom en miksekonsoll, eksternt lydutstyr og til og med forskjellige rom. Det er som et stort gammelt lydstafettløp!
Fordelene
Det fine med signalflyt er at det kan bidra til å gjøre lyden din bedre. Det kan hjelpe deg med å kontrollere volum, legg til effekter, og sørg til og med at lyden kommer til rett sted. Så hvis du ønsker å få mest mulig ut av lyden din, bør du bli kjent med signalflyten.
Forstå lydsignaler
Hva er lydsignaler?
Lydsignaler er som språket til høyttalerne dine. Det er de som forteller høyttalerne hva de skal si og hvor høyt de skal si det. Det er de som får musikken din til å høres fantastisk ut, filmene dine høres intense ut, og podcastene dine høres ut som et profesjonelt opptak.
Hvilke parametere kjennetegner lydsignaler?
Lydsignaler kan karakteriseres av noen få forskjellige parametere:
- Båndbredde: Dette er rekkevidden av frekvenser som signalet kan bære.
- Nominelt nivå: Dette er gjennomsnittsnivået til signalet.
- Effektnivå i desibel (dB): Dette er målet på signalets styrke i forhold til et referansenivå.
- Spenningsnivå: Dette er målet på signalets styrke i forhold til impedansen til signalveien.
Hva er de forskjellige nivåene av lydsignaler?
Lydsignaler kommer i forskjellige nivåer avhengig av applikasjonen. Her er en rask oversikt over de vanligste nivåene:
- Linjenivå: Dette er standardnivået for profesjonelle miksekonsoller.
- Forbrukernivå: Dette er et lavere nivå enn linjenivå og brukes for forbrukerlydutstyr.
- Mic Level: Dette er det laveste nivået og brukes til mikrofoner.
Hva betyr alt dette?
I et nøtteskall er lydsignaler som språket til høyttalerne dine. De forteller høyttalerne hva de skal si, hvor høyt de skal si det, og hvordan de kan få musikken, filmene og podcastene til å høres fantastisk ut. Så hvis du vil at lyden skal høres best mulig ut, må du forstå de forskjellige parameterne og nivåene til lydsignaler.
Hva er digital lyd?
Hva er det?
Digital lyd er den digitale formen til et lydsignal. Den brukes i alle slags plug-ins for lyd og programvare for digital lydarbeidsstasjon (DAW). I utgangspunktet er det informasjonen som går gjennom DAW fra et lydspor til en plug-in og ut en maskinvareutgang.
Hvordan transporteres det?
Digital lyd kan sendes over en rekke kabler, inkludert:
- Optisk fiber
- koaksial
- Twisted par
I tillegg brukes en linjekode og kommunikasjonsprotokoll for å gjengi et digitalt signal for et overføringsmedium. Noen av de mest populære digitale lydtransportene inkluderer:
- TRADISJON
- TDIF
- TOSLINK
- S / PDIF
- AES3
- MADI
- Lyd over Ethernet
- Lyd over IP
Så hva betyr alt det?
I lekmannstermer er digital lyd en måte å sende lydsignaler over kabler og gjennom luften. Den brukes i alle slags plug-ins for lyd og programvare for digital lydarbeidsstasjon (DAW). Så hvis du er musiker, produsent, eller lydtekniker, er sjansen stor for at du har brukt digital lyd på et tidspunkt i karrieren.
Manipulere lydsignaler
Hva er signalbehandling?
Signalbehandling er en måte å ta et lydsignal på, som en lyd, og endre det på en eller annen måte. Det er som å ta en lyd, koble den til en datamaskin og deretter bruke en haug med knotter og skiver for å få det til å høres annerledes ut.
Hva kan du gjøre med signalbehandling?
Signalbehandling kan brukes til å gjøre alle mulige kule ting med lyd. Her er noen av mulighetene:
- Høye eller lave frekvenser kan filtreres ut.
- Visse frekvenser kan fremheves eller minimeres med en equalizer.
- Harmoniske overtoner kan legges til med forvrengning.
- Amplituden kan styres med en kompressor.
- Musikalske effekter som romklang, refreng og forsinkelse kan legges til.
- Det generelle nivået på signalet kan justeres med en fader eller forsterker.
- Flere signaler kan kombineres med en mikser.
Hva betyr alt dette?
I et nøtteskall er signalbehandling en måte å ta en lyd og få den til å høres helt annerledes ut. Du kan gjøre det høyere eller mykere, legge til effekter eller til og med kombinere flere lyder til én. Det er som å ha en sonisk lekeplass å leke på!
Hva er transduksjon?
Grunnleggende
Transduksjon er prosessen med å konvertere lyd til elektriske signaler. Med andre ord, det er prosessen med å gjøre lydbølger om til 0-er og 1-ere. Det er som en magisk bro mellom den fysiske og digitale verdenen.
Spillerne
Det er to hovedspillere i transduksjonsspillet:
- Mikrofoner: Disse svingerne tar lydbølger og gjør dem om til elektriske signaler.
- Høyttalere: Disse svingerne tar elektriske signaler og gjør dem om til lydbølger.
Typer
Når det gjelder transduksjon, er det to hovedtyper av lydsignaler: analoge og digitale. Analog er den originale lydbølgen, mens digital er 0- og 1-versjonen.
Prosessen
Transduksjonsprosessen er ganske enkel. Først møtes en lydbølge av en mikrofonkapsel. Denne kapselen konverterer så den mekaniske energien til vibrasjonen til en elektrisk strøm. Denne strømmen blir deretter forsterket og konvertert til et digitalt signal. Til slutt konverteres dette digitale signalet tilbake til en lydbølge av en høyttaler.
Den funky vitenskapen
Ørene våre overfører også lyd til elektriske signaler, men dette er auditive signaler, ikke lydsignaler. Auditive signaler er for hørsel, mens lydsignaler er for teknologi.
Så der har du det – en rask og enkel guide til transduksjon. Nå kan du imponere vennene dine med kunnskapen din om den magiske prosessen med å gjøre lydbølger om til 0-er og 1-ere!
Forstå desibelskalaen
Hva er en desibel?
Når du ser på en signalmåler, ser du på desibelinformasjon. Desibel måler lydstyrken eller amplituden til lyden. Det er en logaritmisk skala, ikke en lineær, noe som betyr at den kan måle et stort spekter av lydeffektnivåer. Det menneskelige øret er en fantastisk enhet som kan oppdage lyden av en pinne som faller i nærheten, så vel som brølet fra en jetmotor i det fjerne.
Støymåleenheter
Når du måler støynivåer med en lydnivåmåler, måler du intensiteten på støy i desibelenheter (dB). En lydmåler bruker en skjerm med desibelområde og oppløsning for å tilnærme ørets dynamiske område. Det ville være vanskelig å produsere en lydnivåmåler som hadde en lineær ytelse, så en logaritmisk skala brukes med 10 som basis.
Desibelnivåer for vanlige lyder
Her er en liste over desibelnivåer for vanlige lyder:
- Nesten total stillhet — 0 dB
- En hvisking - 15 dB
- Et bibliotek - 45 dB
- Normal samtale — 60 dB
- Toalettspyling — 75–85 dB
- Støyende restaurant — 90 dB
- Toppstøy på en sykehusavdeling — 100 dB
- Babygråt - 110 dB
- Jetmotor - 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Ballongsprang — 157 dB
Typer desibel
Når det kommer til lyd, er det flere typer desibel:
- SPL (Sound Pressure Levels): måler virkelige (ikke-signal) lyder, målt med en spesialisert SPL-måler.
- dBFS (Decibels Full Scale): hvordan digitale signalnivåer måles i verden av 0s og 1s, hvor maksimal signalstyrke =0 på måleren.
- dBV (desibel volt): hovedsakelig brukt i analogt utstyr eller digital programvare som emulerer analogt utstyr. VU-målere registrerer gjennomsnittlig lydnivå, i motsetning til toppmålere, som kun viser de høyeste momentane toppsignalene. I de tidlige dagene med analog lyd, var magnetbånd ikke i stand til å ta opp så mye lydsignal sammenlignet med magnetbånd produsert flere tiår senere, så det ble akseptabelt å ta opp over 0 avhengig av båndet som ble brukt, opptil +3 eller +6 eller enda høyere.
Forstå lydformater
Hva er et lydformat?
Når du tar opp lyd, må du bestemme hvordan den skal lagres. Dette betyr å velge riktig lydformat, bitdybde og samplingshastighet. Det er som å velge de riktige kamerainnstillingene for et bilde. Du kan velge en JPEG-kvalitet (lav, middels, høy) eller registrere maksimal mengde detaljer i en RAW-fil.
Lydformater er som bildeformater – .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg – men for lyd. Et lydformat definerer hvor mye data som brukes til å representere lyden, om den er komprimert eller ikke, og hvilken type data som brukes.
Ukomprimert lyd
Når det gjelder lydproduksjon, vil du vanligvis holde deg til ukomprimert lyd. På den måten kan du kontrollere hvordan lyden distribueres. Selv om du bruker en plattform som Vimeo, YouTube eller Spotify, vil du først beherske lyden i et ukomprimert format.
Komprimert lyd
Hvis du jobber med musikk, må du kanskje komprimere lydfilen hvis den er for stor for distribusjonsplattformen. For eksempel godtar Distrokid bare filer opptil 1 GB. Så hvis sangen din er veldig lang, må du komprimere den.
De vanligste filformatene for å produsere musikk er WAV og FLAC. FLAC er et tapsfritt komprimeringsformat, som er bedre enn mp3-filer. Spotify anbefaler å bruke AAC-format.
Eksporterer lyd
Når du eksporterer lyd som en del av en video, vil du vanligvis ha noen forhåndsinnstillinger å velge mellom (f.eks. YouTube, Vimeo, Mobile, Web, Apple Pro Res.). Lyden vil bli komprimert sammen med videoen basert på eksportinnstillingene dine.
Hvis du har et bruksområde som ikke passer til forhåndsinnstillingene, kan du gjøre litt ekstra undersøkelser på nettet for å finne ut de beste innstillingene.
Sammenligning av filstørrelse
Her er en sammenligning av filstørrelser på tvers av forskjellige lydformater:
- WAV: Stor
- FLAC: Middels
- MP3: Liten
Så der har du det! Nå vet du alt om lydformater.
Hva er bitdybde?
Bitdybde er et teknisk begrep som brukes for å beskrive den dynamiske oppløsningen til en lyds bølgeform. Det er litt som antall desimaler som brukes til å representere hele lydfilen, og det er en nøkkelfaktor for å bestemme den generelle kvaliteten og oppløsningen til en lyd.
Grunnleggende om bitdybde
Bitdybde handler om utvalget av verdier som brukes til å representere de høyeste og roligste signalene som kan tas opp i et digitalt medium. Her er en rask oversikt over det grunnleggende:
- Bitdybdeverdier representerer den dynamiske oppløsningen til en lyds bølgeform.
- Bitdybde definerer også det totale antallet desimaler for alle 0-ene og 1-ene som brukes til å representere hele lydfilen.
- De vanligste bitdybdestandardene er 16-bit og 24-bit. Jo flere biter som brukes, jo større er lydfilen, og jo høyere kvalitet eller oppløsning vil den være.
- CD-lyd er definert som et 16-bits medium, mens DVD-er kan spille av 16, 20 eller 24-bits lyd.
Bitdybde som en kreativ parameter
Bitdybde er ikke bare et teknisk begrep – det kan også brukes som en kreativ parameter. For eksempel er det en hel sjanger av elektronisk musikk kalt Chiptune som emulerer måten lyd hørtes ut når den ble spilt på tidligere generasjoner av datamaskiner med 8-bits prosessorer.
Så hvis du ønsker å legge til litt lo-fi-smak til lyden din, er bitdybde definitivt noe å vurdere. Bare husk at jo flere biter som brukes, jo større er lydfilen og jo høyere kvalitet eller oppløsning vil den være.
konklusjonen
Nå vet du alt om lydsignalet som en REPRESENTASJON av lyd som et signal i form av elektriske eller mekaniske vibrasjoner. Det er hvordan vi hører musikk og hvordan vi spiller inn den. Det er hvordan vi deler det med andre og hvordan vi nyter det på enhetene våre.
Så ikke vær redd for å komme i gang med det og ha det gøy!
Jeg er Joost Nusselder, grunnleggeren av Neaera og innholdsmarkedsfører, pappa og elsker å prøve ut nytt utstyr med gitar i hjertet av lidenskapen min, og sammen med teamet mitt har jeg laget dybdebloggartikler siden 2020 for å hjelpe lojale lesere med innspilling og gitartips.
