Како то ради? Како звук долази од извора до звучника да бисте га могли чути?
Аудио сигнал је електрична репрезентација звука у аудио фрекуенци опсег од 20 до 20,000 Хз. Могу се директно синтетизовати или настати од микрофона или претворника инструмента. Ток сигнала је пут од извора до звучника, где се аудио сигнал претвара у звук.
Хајде да погледамо шта је аудио сигнал и КАКО функционише. Такође ћу разговарати о различитим типовима тока сигнала и како да подесите ток сигнала за кућни аудио систем.
Разумевање обраде аудио сигнала
Шта је обрада аудио сигнала?
Да ли сте се икада запитали како се спајају ваше омиљене песме? Па, све је то захваљујући обради аудио сигнала! Обрада аудио сигнала је процес претварања звука у дигиталне формате, манипулисања звучним фреквенцијама и додавања ефеката за стварање савршене песме. Користи се у студијима за снимање, на рачунарима и лаптоповима, па чак и на специјализованој опреми за снимање.
Почетак рада са обрадом аудио сигнала
Ако сте заинтересовани да сазнате више о обради аудио сигнала, Ворен Кунтз Увод у обраду аудио сигнала је савршено место за почетак. Покрива основе звучних и аналогних аудио сигнала, узорковање и квантовање дигитал аудио сигнали, обрада временског и фреквентног домена, па чак и специфичне апликације као што су дизајн еквилајзера, генерисање ефеката и компресија датотека.
Научите обраду аудио сигнала са МАТЛАБ-ом
Најбољи део ове књиге је то што долази са примерима и вежбама које користе МАТЛАБ скрипте и функције. То значи да можете да обрађујете звук у реалном времену на свом рачунару и боље разумете како обрада аудио сигнала функционише.
О аутору
Ворен Кунц је професор емеритус на Технолошком институту у Рочестеру. Дипломирао је на Универзитету Мериленд, магистрирао на Технолошком институту у Масачусетсу и докторирао. са Универзитета Пурдуе, сви из електротехнике. Провео је више од 30 година у Белл Лабораториес развијајући системе за дигитални пренос, а након пензионисања придружио се факултету у РИТ-у како би помогао у стварању опције Аудио Енгинееринг Тецхнологи. Коонтз је наставио своја истраживања у области аудио инжењеринга и објавио и представио резултате свог истраживања.
Наука иза наизменичних струја
Шта је АЦ?
Наизменичне струје (АЦ) су попут дивљег детета електричне енергије – не остају на једном месту и увек се мењају. За разлику од једносмерне струје (ДЦ) која тече само у једном правцу, наизменична струја се стално пребацује између позитивног и негативног. Због тога се користи у аудио сигналима – може да реконструише сложене звукове са тачношћу.
Како то ради?
АЦ аудио сигнали су модулисани тако да одговарају висини звука који се репродукује, баш као што се звучни таласи смењују између високог и ниског притиска. Ово се ради променом две вредности – фреквенције и амплитуде.
- Фреквенција: Колико често се сигнал мења из позитивног у негативан.
- Амплитуда: Ниво или јачина сигнала, мерена у децибелима.
Зашто је АЦ тако сјајан?
АЦ је као суперхерој електричне енергије – може да ради ствари које други облици електричне енергије не могу. Може узети сложене звукове и претворити их у електричне сигнале, а затим их поново претворити у звук. То је као магија, али са науком!
Шта је ток сигнала?
Основе
Ток сигнала је као игра телефона, али са звуком. То је путовање звука од свог извора до ваших ушију. То би могло бити кратко путовање, као када слушате своје омиљене мелодије на кућном стерео уређају. Или би то могло бити дуго, кривудаво путовање, као када сте у студију за снимање са свим звонима и звиждаљкама.
Тхе Нитти Гритти
Када је у питању проток сигнала, на путу има доста заустављања. Звук може проћи кроз микс конзолу, екстерну аудио опрему, па чак и различите просторије. То је као велика стара аудио штафета!
Користи
Лепота протока сигнала је у томе што може помоћи да ваш звук буде бољи. Може вам помоћи да контролишете запремина, додајте ефекте, па чак и проверите да ли звук иде на право место. Дакле, ако желите да извучете максимум из свог звука, онда ћете желети да упознате ток сигнала.
Разумевање аудио сигнала
Шта су аудио сигнали?
Аудио сигнали су попут језика ваших звучника. Они су ти који говоре вашим звучницима шта да кажу и колико гласно да то кажу. Они чине да ваша музика звучи сјајно, ваши филмови звуче интензивно, а ваши подкасти звуче као професионални снимак.
Који параметри карактеришу аудио сигнале?
Аудио сигнали се могу окарактерисати са неколико различитих параметара:
- Пропусни опсег: Ово је опсег фреквенција које сигнал може да носи.
- Номинални ниво: Ово је просечан ниво сигнала.
- Ниво снаге у децибелима (дБ): Ово је мера јачине сигнала у односу на референтни ниво.
- Ниво напона: Ово је мера јачине сигнала у односу на импедансу путање сигнала.
Који су различити нивои аудио сигнала?
Аудио сигнали долазе у различитим нивоима у зависности од апликације. Ево кратког прегледа најчешћих нивоа:
- Ниво линије: Ово је стандардни ниво за професионалне миксерске конзоле.
- Потрошачки ниво: Ово је нижи ниво од нивоа линије и користи се за потрошачку аудио опрему.
- Ниво микрофона: Ово је најнижи ниво и користи се за микрофоне.
Шта све ово значи?
Укратко, аудио сигнали су попут језика ваших звучника. Они говоре вашим звучницима шта да кажу, колико гласно да кажу и како да ваша музика, филмови и подкастови звуче сјајно. Дакле, ако желите да ваш звук звучи најбоље, морате да разумете различите параметре и нивое аудио сигнала.
Шта је дигитални аудио?
Шта је то?
Дигитални аудио је дигитални облик аудио сигнала. Користи се у свим врстама аудио додатака и софтвера за дигиталне аудио радне станице (ДАВ). У основи, то су информације које пролазе кроз ДАВ од аудио записа до прикључка и излаза на хардверу.
Како се транспортује?
Дигитални аудио се може послати преко разних каблова, укључујући:
- Оптичко влакно
- Коаксијални
- Уврнути пар
Плус, линијски код и комуникациони протокол се примењују за приказивање дигиталног сигнала за преносни медиј. Неки од најпопуларнијих дигиталних аудио транспорта укључују:
- АДАТ
- ТДИФ
- ТОСЛИНК
- С / ПДИФ
- АЕСКСНУМКС
- МАДИ
- Аудио преко Етхернета
- Аудио преко ИП-а
Па шта све то значи?
Лаички речено, дигитални аудио је начин слања аудио сигнала преко каблова и кроз ваздух. Користи се у свим врстама аудио додатака и софтвера за дигиталне аудио радне станице (ДАВ). Дакле, ако сте музичар, продуцент, или аудио инжењер, велике су шансе да сте користили дигитални аудио у неком тренутку своје каријере.
Манипулисање аудио сигналима
Шта је обрада сигнала?
Обрада сигнала је начин узимања аудио сигнала, попут звука, и његовог мењања на неки начин. То је као да узмете звук, прикључите га на рачунар, а затим употребите гомилу дугмади и точкића да звучи другачије.
Шта можете да урадите са обрадом сигнала?
Обрада сигнала се може користити за обављање свих врста кул ствари са звуком. Ево неких од могућности:
- Високе или ниске фреквенције се могу филтрирати.
- Одређене фреквенције се могу нагласити или минимизирати еквилајзером.
- Хармонични призвуци се могу додати са изобличењем.
- Амплитуда се може контролисати помоћу компресора.
- Могу се додати музички ефекти као што су реверб, хор и кашњење.
- Укупан ниво сигнала се може подесити помоћу федера или појачала.
- Вишеструки сигнали се могу комбиновати са миксером.
Шта све ово значи?
Укратко, обрада сигнала је начин да се узме звук и учини да звучи потпуно другачије. Можете га учинити гласнијим или мекшим, додати ефекте или чак комбиновати више звукова у један. То је као да имате звучно игралиште за игру!
Шта је трансдукција?
Основе
Трансдукција је процес претварања звука у електричне сигнале. Другим речима, то је процес претварања звучних таласа у 0с и 1с. То је као магични мост између физичког и дигиталног света.
Играчи
Постоје два главна играча у игри трансдукције:
- Микрофони: Ови претварачи примају звучне таласе и претварају их у електричне сигнале.
- Звучници: Ови претварачи узимају електричне сигнале и претварају их у звучне таласе.
Тхе Типес
Када је у питању трансдукција, постоје две главне врсте аудио сигнала: аналогни и дигитални. Аналогни је оригинални звучни талас, док је дигитални 0с и 1с верзија.
Процес
Процес трансдукције је прилично једноставан. Прво, капсула микрофона наилази на звучни талас. Ова капсула затим претвара механичку енергију вибрације у електричну струју. Ова струја се затим појачава и претвара у дигитални сигнал. Коначно, овај дигитални сигнал се претвара назад у звучни талас помоћу звучника.
Функи Сциенце
Наше уши такође претварају звук у електричне сигнале, али то су звучни сигнали, а не аудио сигнали. Звучни сигнали су за слух, док су аудио сигнали за технологију.
Ево га – брз и лак водич за трансдукцију. Сада можете да импресионирате своје пријатеље својим знањем о магичном процесу претварања звучних таласа у 0с и 1с!
Разумевање скале децибела
Шта је децибел?
Када погледате мерач сигнала, гледате информације о децибелима. Децибели мере јачину или амплитуду звука. То је логаритамска скала, а не линеарна, што значи да може да мери огроман опсег нивоа звучне снаге. Људско уво је невероватан уређај који може да детектује звук игле која пада у близини, као и хук млазног мотора у даљини.
Јединице за мерење буке
Када мерите нивое буке помоћу мерача нивоа звука, мерите интензитет буке у јединицама децибела (дБ). Мерач звука користи екран са опсегом децибела и резолуцијом да би се приближио динамичком опсегу уха. Било би тешко произвести мерач нивоа звука који би имао линеарне перформансе, па се користи логаритамска скала, користећи 10 као основу.
Нивои децибела уобичајених звукова
Ево листе нивоа децибела уобичајених звукова:
- Готово потпуна тишина — 0 дБ
- Шапат — 15 дБ
- Библиотека — 45 дБ
- Нормалан разговор — 60 дБ
- Испирање тоалета — 75–85 дБ
- Бучан ресторан — 90 дБ
- Максимална бука на болничком одељењу — 100 дБ
- Плач бебе — 110 дБ
- Млазни мотор — 120 дБ
- Порсцхе 911 Царрера РСР Турбо 2.1–138 дБ
- Пуцање балона — 157 дБ
Врсте децибела
Када је у питању звук, постоји неколико врста децибела:
- СПЛ (Нивои звучног притиска): мери звукове у стварном свету (без сигнала), мерене специјализованим СПЛ мерачем.
- дБФС (Децибелс Фулл Сцале): како се мере нивои дигиталног сигнала у свету 0с и 1с, где је максимална јачина сигнала =0 на мерачу.
- дБВ (децибел волт): углавном се користи у аналогној опреми или дигиталном софтверу који емулира аналогну опрему. ВУ мерачи региструју просечне нивое звука, за разлику од вршних мерача, који показују само најгласније тренутне вршне сигнале. У раним данима аналогног звука, магнетна трака није била способна да сними толико аудио сигнала у поређењу са магнетном траком произведеном деценијама касније, па је постало прихватљиво снимати преко 0 у зависности од траке која се користи, до +3 или +6 или чак и више.
Разумевање аудио формата
Шта је аудио формат?
Када снимате аудио, морате одлучити како ће се он чувати. То значи да изаберете прави аудио формат, дубину бита и брзину узорковања. То је као да одаберете права подешавања камере за фотографију. Можете одабрати ЈПЕГ квалитет (низак, средњи, висок) или снимити максималну количину детаља у РАВ датотеци.
Аудио формати су као формати слика – .пнг, .тиф, .јпг, .бмп, .свг – али за звук. Аудио формат дефинише колико података се користи за представљање звука, да ли је компримован или не, и који тип података се користи.
Некомпримовани аудио
Када је у питању аудио продукција, обично ћете желети да се држите некомпримованог звука. На тај начин можете контролисати како се звук дистрибуира. Чак и ако користите платформу као што је Вимео, ИоуТубе или Спотифи, прво ћете желети да савладате звук у некомпримованом формату.
Цомпрессед Аудио
Ако радите са музиком, можда ћете морати да компримујете аудио датотеку ако је превелика за платформу за дистрибуцију. На пример, Дистрокид прихвата само датотеке до 1ГБ. Дакле, ако је ваша песма заиста дуга, мораћете да је компресујете.
Најчешћи формати датотека за производњу музике су ВАВ и ФЛАЦ. ФЛАЦ је формат компресије без губитака, који је бољи од мп3. Спотифи препоручује коришћење ААЦ формата.
Извоз звука
Када извозите звук као део видео записа, обично ћете имати неколико унапред подешених подешавања (нпр. ИоуТубе, Вимео, Мобиле, Веб, Аппле Про Рес.). Звук ће бити компримован заједно са видео записом на основу ваших поставки извоза.
Ако имате случај употребе који се не уклапа у унапред подешене поставке, можете додатно истражити на мрежи да бисте открили најбоља подешавања.
Поређење величине датотеке
Ево поређења величина датотека у различитим аудио форматима:
- ВАВ: Велики
- ФЛАЦ: Средњи
- МП3: Мали
Дакле, ето га! Сада знате све о аудио форматима.
Шта је битна дубина?
Дубина бита је технички термин који се користи за описивање динамичке резолуције таласног облика звука. То је помало као број децималних места који се користи за представљање целе аудио датотеке, и кључни је фактор у одређивању укупног квалитета и резолуције звука.
Основе дубине бита
Дубина бита се односи на опсег вредности које се користе за представљање најгласнијих и најтиших сигнала који се могу снимити на дигиталном медију. Ево кратког прегледа основа:
- Вредности дубине бита представљају динамичку резолуцију таласног облика звука.
- Дубина бита такође дефинише укупан број децималних места за све 0 и 1 који се користе за представљање целе аудио датотеке.
- Најчешћи стандарди дубине бита су 16-битни и 24-битни. Што се више битова користи, то је већа звучна датотека и већи ће бити квалитет или резолуција.
- ЦД аудио је дефинисан као 16-битни медиј, док ДВД-ови могу да репродукују 16, 20 или 24-битни аудио.
Дубина бита као креативни параметар
Дубина бита није само технички термин – може се користити и као креативни параметар. На пример, постоји читав жанр електронске музике под називом Цхиптуне који опонаша начин на који је звук звучао када се репродукује на ранијим генерацијама рачунара са 8-битним процесорима.
Дакле, ако желите да свом звуку додате мало ло-фи укуса, дубина бита је нешто што треба узети у обзир. Само запамтите да што се више битова користи, то је већа звучна датотека и већи ће бити квалитет или резолуција.
Zakljucak
Сада знате све о аудио сигналу као ПРЕДСТАВИ звука као сигнала у виду електричних или механичких вибрација. То је начин на који слушамо музику и како је снимамо. То је начин на који га делимо са другима и како уживамо у њему на нашим уређајима.
Дакле, немојте се плашити да почнете са тим и забавите се!
Ја сам Јоост Нусселдер, оснивач Неаере и продавач садржаја, тата и волим да испробавам нову опрему са гитаром у срцу моје страсти, и заједно са својим тимом, стварам детаљне чланке на блогу од 2020. да помогне верним читаоцима саветима за снимање и гитару.
