Cum face asta? Cum ajunge sunetul de la sursă la difuzor, astfel încât să îl puteți auzi?
Un semnal audio este o reprezentare electrică a sunetului în frecvența audio interval de la 20 la 20,000 Hz. Ele pot fi sintetizate direct sau provin de la un microfon sau un traductor de captare a instrumentului. Fluxul semnalului este calea de la sursă la difuzor, unde semnalul audio este convertit în sunet.
Să ne uităm la ce este un semnal audio și CUM funcționează. Voi discuta, de asemenea, despre diferitele tipuri de flux de semnal și despre cum să configurați un flux de semnal pentru un sistem audio de acasă.
Înțelegerea procesării semnalului audio
Ce este procesarea semnalului audio?
Te-ai întrebat vreodată cum se îmbină melodiile tale preferate? Ei bine, totul se datorează procesării semnalului audio! Procesarea semnalului audio este procesul de conversie a sunetului în formate digitale, de manipulare a frecvențelor de sunet și de adăugare de efecte pentru a crea melodia perfectă. Este folosit în studiourile de înregistrare, pe computere și laptopuri și chiar și pe echipamente de înregistrare specializate.
Noțiuni introductive cu procesarea semnalului audio
Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre procesarea semnalului audio, Introducerea lui Warren Koontz în procesarea semnalului audio este locul perfect pentru a începe. Acesta acoperă elementele de bază ale semnalelor audio analogice și audio, eșantionarea și cuantizarea Audio digital semnale, procesare în domeniul timpului și frecvenței și chiar aplicații specifice, cum ar fi proiectarea egalizatorului, generarea de efecte și compresia fișierelor.
Învață Procesarea semnalului audio cu MATLAB
Cea mai bună parte a acestei cărți este că vine cu exemple și exerciții care folosesc scripturi și funcții MATLAB. Aceasta înseamnă că puteți procesa audio în timp real pe propriul computer și puteți înțelege mai bine cum funcționează procesarea semnalului audio.
Despre autor
Warren Koontz este profesor emerit la Institutul de Tehnologie Rochester. Are o licență de la Universitatea din Maryland, un MS de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts și un doctorat. de la Universitatea Purdue, toate în inginerie electrică. A petrecut peste 30 de ani la Bell Laboratories, dezvoltând sisteme de transmisie digitală, iar după pensionare, s-a alăturat facultății de la RIT pentru a ajuta la crearea unei opțiuni de tehnologie de inginerie audio. Koontz și-a continuat cercetările în domeniul ingineriei audio și a publicat și prezentat rezultatele cercetării sale.
Știința din spatele curenților alternativi
Ce este AC?
Curenții alternativi (AC) sunt ca copilul sălbatic al electricității – nu stau într-un singur loc și se schimbă mereu. Spre deosebire de curentul continuu (DC) care curge într-o singură direcție, AC comută constant între pozitiv și negativ. Acesta este motivul pentru care este folosit în semnalele audio - poate recrea sunete complexe cu acuratețe.
Cum functioneaza?
Semnalele audio AC sunt modulate pentru a se potrivi cu înălțimea sunetului reprodus, la fel cum undele sonore alternează între presiune înaltă și joasă. Acest lucru se face prin modificarea a două valori - frecvența și amplitudinea.
- Frecvență: cât de des se schimbă semnalul de la pozitiv la negativ.
- Amplitudine: nivelul sau volumul semnalului, măsurat în decibeli.
De ce este AC atât de grozav?
AC este ca supereroul electricității – poate face lucruri pe care alte forme de electricitate nu le pot face. Poate prelua sunete complexe și le poate transforma în semnale electrice, apoi le poate transforma din nou în sunet. E ca o magie, dar cu știință!
Ce este fluxul de semnal?
Noțiuni de bază
Fluxul semnalului este ca un joc de telefon, dar cu sunet. Este călătoria pe care un sunet o face de la sursă până la urechile tale. Ar putea fi o călătorie scurtă, ca atunci când ascultați melodiile preferate pe stereo de acasă. Sau ar putea fi o călătorie lungă și sinuoasă, ca atunci când ești într-un studio de înregistrări cu toate clopotele și fluierele.
Nitty Gritty
Când vine vorba de fluxul de semnal, există o mulțime de opriri pe parcurs. Sunetul poate trece printr-o consolă de mixare, un echipament audio extern și chiar săli diferite. Este ca o mare cursă de ștafete audio!
Beneficii
Frumusețea fluxului de semnal este că vă poate ajuta să vă îmbunătățiți sunetul. Vă poate ajuta să controlați volum, adăugați efecte și chiar asigurați-vă că sunetul merge la locul potrivit. Deci, dacă doriți să profitați la maximum de sunetul dvs., atunci veți dori să cunoașteți fluxul semnalului.
Înțelegerea semnalelor audio
Ce sunt semnalele audio?
Semnalele audio sunt ca limba difuzoarelor dvs. Ei sunt cei care spun difuzoarelor dvs. ce să spună și cât de tare să le spună. Ei sunt cei care fac ca muzica ta să sune grozav, filmele tale să sune intens, iar podcasturile tale să sune ca o înregistrare profesională.
Ce parametri caracterizează semnalele audio?
Semnalele audio pot fi caracterizate prin câțiva parametri diferiți:
- Lățimea de bandă: Aceasta este gama de frecvențe pe care le poate transporta semnalul.
- Nivel nominal: Acesta este nivelul mediu al semnalului.
- Nivel de putere în decibeli (dB): Aceasta este măsura puterii semnalului în raport cu un nivel de referință.
- Nivel de tensiune: Aceasta este măsura puterii semnalului în raport cu impedanța căii semnalului.
Care sunt diferitele niveluri ale semnalelor audio?
Semnalele audio vin în diferite niveluri în funcție de aplicație. Iată o scurtă descriere a celor mai comune niveluri:
- Nivel de linie: Acesta este nivelul standard pentru consolele de mixare profesionale.
- Nivel consumator: Acesta este un nivel mai scăzut decât nivelul liniei și este utilizat pentru echipamente audio de consum.
- Nivel microfon: Acesta este cel mai scăzut nivel și este folosit pentru microfoane.
Ce înseamnă toate acestea?
Pe scurt, semnalele audio sunt ca limba difuzoarelor dvs. Ele spun difuzoarelor dvs. ce să spună, cât de tare să o spună și cum să vă facă muzica, filmele și podcasturile să sune grozav. Deci, dacă doriți ca sunetul dvs. să sune cât mai bine, trebuie să înțelegeți diferiții parametri și niveluri ale semnalelor audio.
Ce este Digital Audio?
Ce este asta?
Audio digital este forma digitală a unui semnal audio. Este folosit în tot felul de plug-in-uri audio și software-uri pentru stațiile de lucru audio digitale (DAW). Practic, este informația care trece prin DAW de la o pistă audio la un plug-in și o ieșire hardware.
Cum se transporta?
Audio digital poate fi trimis printr-o varietate de cabluri, inclusiv:
- Fibra optica
- coaxial
- Pereche răsucită
În plus, un cod de linie și un protocol de comunicare sunt aplicate pentru a reda un semnal digital pentru un mediu de transmisie. Unele dintre cele mai populare transporturi audio digitale includ:
- TRADIŢIE
- TDIF
- TOS-LINK
- S / PDIF
- AES3
- MADI
- Audio prin Ethernet
- Audio prin IP
Deci, ce înseamnă toate acestea?
În termeni profani, audio digital este o modalitate de a trimite semnale audio prin cabluri și prin aer. Este folosit în tot felul de plug-in-uri audio și software-uri pentru stațiile de lucru audio digitale (DAW). Deci, dacă ești muzician, producător, sau inginer audio, sunt șanse să fi folosit audio digital la un moment dat în carieră.
Manipularea semnalelor audio
Ce este procesarea semnalului?
Procesarea semnalului este o modalitate de a prelua un semnal audio, ca un sunet, și de a-l schimba într-un fel. Este ca și cum ai lua un sunet, îl conectezi la un computer și apoi folosești o grămadă de butoane și cadrane pentru a-l face să sune diferit.
Ce poți face cu procesarea semnalului?
Procesarea semnalului poate fi folosită pentru a face tot felul de lucruri interesante cu sunet. Iată câteva dintre posibilități:
- Frecvențele înalte sau joase pot fi filtrate.
- Anumite frecvențe pot fi accentuate sau minimizate cu un egalizator.
- Nuantele armonice pot fi adăugate cu distorsiuni.
- Amplitudinea poate fi controlată cu un compresor.
- Pot fi adăugate efecte muzicale precum reverb, refren și delay.
- Nivelul general al semnalului poate fi ajustat cu un fader sau un amplificator.
- Semnale multiple pot fi combinate cu un mixer.
Ce înseamnă toate acestea?
Pe scurt, procesarea semnalului este o modalitate de a prelua un sunet și de a-l face să sune complet diferit. Puteți să o faceți mai tare sau mai moale, să adăugați efecte sau chiar să combinați mai multe sunete într-unul singur. Este ca și cum ai avea un loc de joacă sonic în care să te joci!
Ce este transducția?
Noțiuni de bază
Transducția este procesul de transformare a sunetului în semnale electrice. Cu alte cuvinte, este procesul de transformare a undelor sonore în 0 și 1. Este ca o punte magică între lumea fizică și cea digitală.
Jucatorii
Există doi jucători principali în jocul de transducție:
- Microfoane: Aceste traductoare preiau undele sonore și le transformă în semnale electrice.
- Difuzoare: Aceste traductoare preiau semnale electrice și le transformă în unde sonore.
Tipurile
Când vine vorba de transducție, există două tipuri principale de semnale audio: analogice și digitale. Analogic este unda sonoră originală, în timp ce digitală este versiunea 0s și 1s.
Procesul de
Procesul de transducție este destul de simplu. În primul rând, o undă sonoră este întâlnită de o capsulă de microfon. Această capsulă transformă apoi energia mecanică a vibrației într-un curent electric. Acest curent este apoi amplificat și convertit într-un semnal digital. În cele din urmă, acest semnal digital este convertit înapoi într-o undă sonoră de către un difuzor.
Știința Funky
De asemenea, urechile noastre traduc sunetul în semnale electrice, dar acestea sunt semnale auditive, nu semnale audio. Semnalele auditive sunt pentru auz, în timp ce semnalele audio sunt pentru tehnologie.
Așa că iată-l – un ghid rapid și ușor de transducție. Acum îți poți impresiona prietenii cu cunoștințele tale despre procesul magic de transformare a undelor sonore în 0 și 1!
Înțelegerea Scalei Decibelilor
Ce este un Decibel?
Când te uiți la un contor de semnal, te uiți la informații în decibeli. Decibelii măsoară volumul sau amplitudinea sunetului. Este o scară logaritmică, nu una liniară, ceea ce înseamnă că poate măsura o gamă largă de niveluri de putere sonoră. Urechea umană este un dispozitiv uimitor care poate detecta sunetul unui știft care cade în apropiere, precum și vuietul unui motor cu reacție în depărtare.
Unități de măsurare a zgomotului
Când măsurați nivelurile de zgomot cu un sonometru, măsurați intensitatea zgomotului în unități de decibeli (dB). Un sonometru folosește un afișaj cu o gamă de decibeli și o rezoluție pentru a aproxima intervalul dinamic al urechii. Ar fi dificil să se fabrice un sonometru care să aibă o performanță liniară, așa că se folosește o scară logaritmică, folosind 10 ca bază.
Niveluri de decibeli ale sunetelor comune
Iată o listă cu nivelurile de decibeli ale sunetelor comune:
- Tăcere aproape totală - 0 dB
- O șoaptă - 15 dB
- O bibliotecă - 45 dB
- Conversație normală - 60 dB
- Spălarea toaletei — 75–85 dB
- Restaurant zgomotos — 90 dB
- Zgomot maxim pe o secție de spital — 100 dB
- Plânsul bebelușului — 110 dB
- Motor cu reacție - 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Popping balonului — 157 dB
Tipuri de decibeli
Când vine vorba de sunet, există mai multe tipuri de decibeli:
- SPL (Sound Pressure Levels): măsoară sunetele din lumea reală (fără semnal), măsurate cu un contor SPL specializat.
- dBFS (Decibels Full Scale): cum sunt măsurate nivelurile semnalului digital în lumea 0s și 1s, unde puterea maximă a semnalului = 0 pe contor.
- dBV (Decibeli Volt): utilizat în principal în echipamente analogice sau software digital care emulează echipamente analogice. Contoarele VU înregistrează niveluri audio medii, spre deosebire de contoarele de vârf, care arată doar cele mai puternice semnale de vârf momentane. În primele zile ale audio analogic, banda magnetică nu era capabilă să înregistreze la fel de mult semnal audio în comparație cu banda magnetică produsă zeci de ani mai târziu, așa că a devenit acceptabil să înregistreze peste 0, în funcție de banda folosită, până la +3 sau +6. sau chiar mai sus.
Înțelegerea formatelor audio
Ce este un format audio?
Când înregistrați sunet, trebuie să decideți cum va fi stocat. Aceasta înseamnă să alegeți formatul audio, adâncimea de biți și rata de eșantionare potrivite. Este ca și cum ai alege setările corecte ale camerei pentru o fotografie. Puteți alege o calitate JPEG (scăzută, medie, ridicată) sau puteți înregistra cantitatea maximă de detalii într-un fișier RAW.
Formatele audio sunt ca formatele de imagine – .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg – dar pentru sunet. Un format audio definește câte date sunt folosite pentru a reprezenta sunetul, dacă este comprimat sau nu și ce tip de date sunt utilizate.
Audio necomprimat
Când vine vorba de producția audio, de obicei veți dori să rămâneți cu sunetul necomprimat. În acest fel, puteți controla modul în care este distribuit sunetul. Chiar dacă utilizați o platformă precum Vimeo, YouTube sau Spotify, mai întâi veți dori să stăpâniți audio într-un format necomprimat.
Audio comprimat
Dacă lucrați cu muzică, poate fi necesar să comprimați fișierul audio dacă este prea mare pentru platforma de distribuție. De exemplu, Distrokid acceptă numai fișiere de până la 1 GB. Deci, dacă melodia ta este cu adevărat lungă, va trebui să o comprimi.
Cele mai comune formate de fișiere pentru producerea muzicii sunt WAV și FLAC. FLAC este un format de compresie fără pierderi, care este mai bun decât mp3-urile. Spotify recomandă utilizarea formatului AAC.
Exportare audio
Când exportați audio ca parte a unui videoclip, veți avea, de obicei, câteva presetări din care să alegeți (de exemplu, YouTube, Vimeo, Mobile, Web, Apple Pro Res.). Audio-ul va fi comprimat împreună cu videoclipul pe baza setărilor dvs. de export.
Dacă aveți un caz de utilizare care nu se potrivește cu setările prestabilite, puteți face câteva cercetări suplimentare online pentru a afla cele mai bune setări.
Compararea dimensiunilor fișierului
Iată o comparație a dimensiunilor fișierelor în diferite formate audio:
- WAV: Mare
- FLAC: Mediu
- MP3: Mic
Deci, iată-l! Acum știi totul despre formatele audio.
Ce este Bit Depth?
Adâncimea de biți este un termen tehnic care este folosit pentru a descrie rezoluția dinamică a formei de undă a sunetului. Este un pic ca numărul de zecimale folosit pentru a reprezenta întregul fișier audio și este un factor cheie în determinarea calității generale și a rezoluției unui sunet.
Elementele de bază ale adâncimii de biți
Adâncimea de biți se referă la intervalul de valori utilizat pentru a reprezenta cele mai puternice și mai silențioase semnale care pot fi înregistrate pe un mediu digital. Iată o scurtă prezentare a elementelor de bază:
- Valorile adâncimii de biți reprezintă rezoluția dinamică a formei de undă a sunetului.
- Adâncimea de biți definește, de asemenea, numărul total de zecimale pentru toate 0-urile și 1-urile utilizate pentru a reprezenta întregul fișier audio.
- Cele mai comune standarde de adâncime de biți sunt 16 biți și 24 de biți. Cu cât sunt folosiți mai mulți biți, cu atât fișierul de sunet este mai mare și cu atât calitatea sau rezoluția va fi mai mare.
- CD-ul audio este definit ca un mediu pe 16 biți, în timp ce DVD-urile pot reda audio pe 16, 20 sau 24 de biți.
Adâncimea de biți ca parametru creativ
Adâncimea de biți nu este doar un termen tehnic, ci poate fi folosită și ca parametru creativ. De exemplu, există un întreg gen de muzică electronică numit Chiptune, care emulează modul în care suna sunetul când era redat pe generațiile anterioare de computere cu procesoare pe 8 biți.
Deci, dacă doriți să adăugați un pic de aromă lo-fi sunetului dvs., adâncimea de biți este cu siguranță ceva de luat în considerare. Amintiți-vă doar că cu cât sunt folosiți mai mulți biți, cu atât fișierul de sunet este mai mare și cu atât calitatea sau rezoluția va fi mai mare.
Concluzie
Acum știți totul despre semnalul audio ca o REPREZENTARE a sunetului ca semnal sub formă de vibrații electrice sau mecanice. Așa auzim muzică și cum o înregistrăm. Acesta este modul în care îl împărtășim altora și cum ne bucurăm de el pe dispozitivele noastre.
Deci, nu vă fie teamă să începeți cu ea și să vă distrați puțin!
Sunt Joost Nusselder, fondatorul Neaera și marketer de conținut, tată și îmi place să încerc echipamente noi cu chitara în centrul pasiunii mele și, împreună cu echipa mea, creez articole de blog aprofundate din 2020. pentru a ajuta cititorii fideli cu sfaturi de înregistrare și chitară.
