Аўдыё, англійская - гэта AUDIO, магчыма, вы бачылі выхадны ці ўваходны порт AUDIO на задняй панэлі відэарэгістратара альбо VCD. Такім чынам, мы можам растлумачыць гук вельмі папулярным спосабам, пакуль гэта гук, які мы можам пачуць, ён можа перадавацца як аўдыясігнал. Фізічныя ўласцівасці аўдыё занадта прафесійныя, таму звярніцеся да іншых матэрыялаў. Гук у прыродзе вельмі складаны, а форма хвалі надзвычай складаная. Звычайна мы выкарыстоўваем кадаванне імпульснай кодавай мадуляцыі, гэта значыць кадаванне PCM. PCM пераўтварае аналагавыя сігналы, якія пастаянна змяняюцца, у лічбавыя коды праз тры этапы выбаркі, квантавання і кадавання.
1. Асноўныя аўдыяпаняцці
(1) Якая частата дыскрэтызацыі і памер выбаркі (біт / біт).
На самай справе гук - гэта своеасаблівая энергетычная хваля, таму ён таксама мае характарыстыкі частоты і амплітуды. Частата адпавядае восі часу, а амплітуда - восі ўзроўню. Хваля бясконца гладкая, і радок можа разглядацца як складаецца з незлічоных кропак. Паколькі месца для захоўвання дадзеных адносна абмежавана, у працэсе лічбавага кадавання трэба ўзяць пробы кропак радка. Працэс выбаркі заключаецца ў атрыманні значэння частоты пэўнага пункта. Відавочна, што чым больш ачкоў вымаецца за адну секунду, тым больш атрымліваецца інфармацыя аб частаце. Для таго, каб аднавіць форму хвалі, у адной вібрацыі павінны быць дзве кропкі адбору проб. Самая высокая частата, якую можна адчуць, - 20 кГц. Такім чынам, для задавальнення патрабаванняў слыху чалавечага вуха неабходна браць пробы не менш за 40 тыс. Раз у секунду, выражаных у 40 кГц, і гэта 40 кГц - частата выбаркі. Наш агульны кампакт-дыск мае частату дыскрэтызацыі 44.1 кГц. Недастаткова мець інфармацыю пра частату. Мы таксама павінны атрымаць энергетычную каштоўнасць гэтай частаты і вызначыць яе колькасна, каб выказаць моц сігналу. Колькасць узроўняў квантавання складае цэлую магутнасць 2, наш звычайны памер 16-бітнай CD-біты, гэта значыць ад 2 да 16-й ступені. Памер выбаркі складаней зразумець адносна хуткасці выбаркі, таму што гэта абстрактны пункт, як просты прыклад: Дапусцім, што хваля бярэцца ў 8 разоў, а энергетычныя значэнні, адпаведныя кропкам выбаркі, складаюць А1-А8, але мы выкарыстоўваем толькі 2-бітны памер выбаркі. У выніку мы можам захаваць значэнні 4 балы ў A1-A8 і адкінуць астатнія 4 балы. Калі мы возьмем выбарку памерам 3 біта, тады будзе запісана ўся інфармацыя, якая складае ўсяго 8 балаў. Чым большае значэнне частаты дыскрэтызацыі і памеру дыскрэтызацыі, тым бліжэй запісаная форма хвалі да зыходнага сігналу.
2. Страты і страты
Згодна з частатой дыскрэтызацыі і памерам выбаркі можна даведацца, што адносна натуральных сігналаў аўдыякадаванне ў лепшым выпадку можа быць толькі бясконца блізкім. Прынамсі цяперашняя тэхналогія можа толькі гэта зрабіць. Адносна натуральных сігналаў любая схема лічбавага кадавання гуку прыносіць страты. Таму што яго нельга аднавіць цалкам. У камп'ютэрных праграмах самым высокім узроўнем дакладнасці з'яўляецца кадаванне PCM, якое шырока выкарыстоўваецца для захавання матэрыялаў і ацэнкі музыкі. Выкарыстоўваюцца кампакт-дыскі, DVD-дыскі і агульныя файлы WAV. Такім чынам, PCM стаў кадаваннем без страт па ўмоўным прынцыпе, таму што PCM уяўляе сабой лепшы ўзровень дакладнасці ў лічбавым аўдыё. Гэта не азначае, што PCM можа забяспечыць абсалютную дакладнасць сігналу. PCM можа дасягнуць найбольшай ступені бясконцай блізкасці. Мы звычайна ўключалі MP3 у катэгорыю кадзіравання гукаў са стратамі, што адносна кадавання PCM. Акцэнт на адноснай стратнасці і стратнасці кадавання заключаецца ў тым, каб сказаць усім, што цяжка дасягнуць сапраўднай стратнасці. Гэта як выкарыстанне лічбаў для выражэння пі. Незалежна ад таго, наколькі высокая дакладнасць, яна толькі бясконца блізкая, на самай справе не роўная pi. значэнне.
3. Навошта выкарыстоўваць тэхналогію сціску аўдыё
Вылічыць бітавую хуткасць аўдыяпатоку PCM вельмі простая задача: значэнне хуткасці выбаркі × значэнне памеру выбаркі × нумар канала ў секунду. Файл WAV з частатой дыскрэтызацыі 44.1 кГц, памерам 16 біт і двухканальным кадаваннем PCM, яго хуткасць перадачы дадзеных складае 44.1 К × 16 × 2 = 1411.2 Кбіт / с. Мы часта гаворым, што 128K MP3, адпаведны параметр WAV, складае 1411.2 Кбіт / с, гэты параметр таксама называецца прапускной здольнасцю дадзеных, гэта паняцце з прапускной здольнасцю ў ADSL. Падзяліце хуткасць кода на 8, і вы атрымаеце хуткасць перадачы дадзеных гэтага WAV, якая складае 176.4 КБ / с. Гэта азначае, што частата дыскрэтызацыі для захоўвання адной секунды складае 44.1 кГц, памер выбаркі - 16 біт, а двухканальны кадаваны PCM аўдыясігнал патрабуе 176.4 КБ прасторы, а 1 хвіліна складае каля 10.34 млн, што для большасці карыстальнікаў непрымальна . , Асабліва для тых, хто любіць слухаць музыку на кампутары, каб паменшыць выкарыстанне дыска, ёсць толькі два спосабы паменшыць індэкс выбаркі альбо сціску. Паніжаць індэкс немэтазгодна, таму спецыялісты распрацавалі розныя схемы сціску. З-за розных відаў выкарыстання і мэтавых рынкаў якасць гуку і каэфіцыент сціску, дасягнутыя рознымі кадоўкамі сціску гуку, розныя, і мы будзем згадваць пра іх у наступных артыкулах. Несумненна адно, яны былі сціснутыя.
4. Узаемасувязь паміж частатой і частатой выбаркі
Частата дыскрэтызацыі паказвае, колькі разоў у секунду бярэцца выбарка зыходнага сігналу. Частата выбаркі аўдыяфайлаў, якую мы звычайна бачым, складае 44.1 кГц. Што гэта значыць? Дапусцім, у нас ёсць 2 сегменты сінусоідальных сігналаў, 20 Гц і 20 кГц, кожны з даўжынёй у адну секунду, якія адпавядаюць самай нізкай частаце і самай высокай частаце, якую мы можам пачуць, зрабіце ўзор гэтых двух сігналаў на частоце 40 кГц, і мы можам атрымаць вынік У выніку атрымліваецца, што сігнал 20Гц адбіраецца 40K / 20 = 2000 разоў за вібрацыю, у той час як сігнал 20K адбіраецца толькі два разы за вібрацыю. Відавочна, што пры аднолькавай частаце дыскрэтызацыі нізкачашчынная інфармацыя значна больш падрабязная, чым высокачашчынная. Вось чаму некаторыя аўдыяаматары абвінавачваюць кампакт-дыск у недастатковай рэальнасці лічбавага гуку, і выбарка кампакт-дыска на 44.1 кГц не можа гарантаваць, што высокачашчынны сігнал добра запісаны. Каб лепш запісваць высокачашчынныя сігналы, здаецца, што патрабуецца больш высокая частата дыскрэтызацыі, таму некаторыя сябры выкарыстоўваюць частату дыскрэтызацыі 48 кГц пры захопе гукавых дарожак з CD, што не пажадана! Гэта на самай справе дрэнна для якасці гуку. Для праграмнага забеспячэння для капіравання захаванне той жа частаты дыскрэтызацыі, што і 44.1 кГц, прадастаўленае кампакт-дыскам, з'яўляецца адной з гарантый лепшай якасці гуку, а не яе паляпшэння. Больш высокая частата дыскрэтызацыі карысная толькі ў параўнанні з аналагавымі сігналамі. Калі сігнал, які адбіраецца, лічбавы, не спрабуйце павялічыць частату дыскрэтызацыі.
5. Характарыстыкі патоку
З развіццём Інтэрнэту людзі вылучылі патрабаванні да праслухоўвання музыкі ў Інтэрнэце. Такім чынам, таксама патрабуецца, каб аўдыяфайлы можна было адначасова чытаць і прайграваць, замест таго, каб чытаць усе файлы, а потым прайграваць іх, каб вы маглі слухаць іх без загрузкі. Уверх. Таксама можна адначасова кадзіраваць і трансляваць. Менавіта гэтая функцыя дазваляе онлайн-трансляцыю, і гэта становіцца рэальнасцю стварыць уласную лічбавую радыёстанцыю.
Некалькі дадатковых паняццяў:
Што такое дзельнік?
Раздзяляльнік частоты павінен адрозніваць гукавыя сігналы розных дыяпазонаў частот, узмацняць іх асобна, а затым адпраўляць на дынамікі адпаведных дыяпазонаў частот для прайгравання. Пры прайграванні якаснага гуку патрабуецца электронная апрацоўка з дзяленнем частаты. Яго можна падзяліць на два тыпы: (1) дзельнік магутнасці: размешчаны пасля ўзмацняльніка магутнасці, усталяванага ў калонцы, праз сетку фільтра LC, гукавы сігнал магутнасці, які выводзіцца ўзмацняльнікам магутнасці, дзеліцца на басы, сярэднія і высокія частоты і даслана індывідуальным дакладчыкам. Злучэнне простае і простае ў выкарыстанні, але яно спажывае энергію, з'яўляюцца гукавыя даліны і ўзнікаюць перакрыжаваныя * скажэнні. Яго параметры непасрэдна звязаны з імпедансам дынаміка, а імпеданс дынаміка з'яўляецца функцыяй частоты, якая значна адхіляецца ад намінальнага значэння. Памылка таксама вялікая, што не спрыяе карэкціроўцы. (2) Электронны дзельнік частоты: прылада, якая дзеліць слабыя гукавыя сігналы на частату. Ён размешчаны перад узмацняльнікам магутнасці. Пасля падзелу частоты для ўзмацнення кожнага сігналу дыяпазону гукавых частот выкарыстоўваецца асобны ўзмацняльнік магутнасці, а затым адпраўляецца на адпаведныя калонкі. адзінка. Паколькі ток невялікі, яго можна рэалізаваць пры дапамозе электроннага актыўнага фільтра меншай магутнасці, які лягчэй наладзіць, памяншаючы страты магутнасці і перашкоды паміж блокамі дынамікаў. Страта сігналу невялікая, а якасць гуку добрая. Аднак для гэтага метаду неабходны незалежны ўзмацняльнік магутнасці для кожнага канала, які мае дарагую і складаную структуру ланцуга і выкарыстоўваецца ў прафесійных сістэмах узмацнення гуку. (З av_world)
Што такое ўзбуджальнік?
Узбуджальнік - гэта генератар гармонік, прылада для апрацоўкі гуку, якое выкарыстоўвае псіхаакустычныя характарыстыкі людзей для мадыфікацыі і ўпрыгожвання гукавога сігналу. Дадаючы ў гук высокачашчынныя гарманічныя кампаненты і іншыя метады, вы можаце палепшыць якасць гуку, колер тону, павялічыць пранікненне гуку і павялічыць пачуццё прасторы гуку. Сучасныя ўзбуджальнікі могуць не толькі ствараць высокачашчынныя гармонікі, але таксама маюць нізкачашчыннае пашырэнне і функцыі музычнага стылю, робячы эфект баса больш дасканалым, а музыку больш выразнай. Выкарыстоўвайце ўзбуджальнікі для паляпшэння выразнасці, зразумеласці і выразнасці гуку. Зрабіце гук больш прыемным для вушэй, паменшыце стомленасць пры праслухоўванні і павялічце гучнасць. Нягледзячы на тое, што ўзбуджальнік дадае да гуку толькі каля 0.5 дБ гарманічных кампанентаў, на самай справе падобна, што гучнасць павялічылася прыблізна на 10 дБ. Відавочна павялічваецца слыхавая гучнасць гуку, узмацняецца трохмернае адчуванне гукавога малюнка і ўзмацняецца падзел гуку; пазіцыянаванне і напластаванне гуку паляпшаюцца, а якасць прайграванага гуку і хуткасць прайгравання стужкі могуць быць палепшаны. Паколькі падчас перадачы і запісу акустычны сігнал губляе высокачашчынныя гарманічныя кампаненты, узнікае высокачашчынны шум. У гэты час першы выкарыстоўвае ўзбуджальнік, каб спачатку кампенсаваць сігнал, а другі выкарыстоўвае фільтр для фільтрацыі высокачашчынных шумоў, а затым стварае высокі кампанент для забеспячэння якасці прайграванага гуку. Рэгуляванне ўзбуджальніка патрабуе ад гукарэжысёра ацаніць якасць гуку і тон сістэмы, а затым зрабіць карэкціроўкі на аснове суб'ектыўнай ацэнкі праслухоўвання.
Што такое эквалайзер?
Эквалайзер - гэта электронная прылада, якая можа рэгуляваць узмацненне электрычных сігналаў розных частотных кампанентаў асобна. Ён кампенсуе дэфекты калонкі і гукавога поля, рэгулюючы электрычныя сігналы розных частот, кампенсуе і мадыфікуе розныя крыніцы гуку і іншыя спецэфекты. , Эквалайзер агульнага змяшальніка можа рэгуляваць толькі высокачашчынныя, прамежкавыя і нізкачашчынныя электрычныя сігналы асобна. Існуе тры тыпы эквалайзераў: графічны эквалайзер, параметрычны эквалайзер і эквалайзер пакоя. 1. Графічны эквалайзер: таксама вядомы як эквалайзер дыяграмы, дзякуючы размеркаванню на панэлі націскальных кнопак ён можа інтуітыўна адлюстроўваць выкліканую крывую кампенсацыі выраўноўвання, а павелічэнне і згасанне кожнай частаты відавочныя з першага погляду. У ім выкарыстоўваецца пастаянная тэхналогія Q, кожная частата Кропка абсталявана націскным патэнцыяметрам, незалежна ад таго, павялічваецца ці змяншаецца пэўная частата, прапускная здольнасць фільтра заўсёды аднолькавая. Звычайна выкарыстоўваецца прафесійны графічны эквалайзер дзеліць сігнал 20 Гц ~ 20 кГц на 10 сегментаў, 15 сегментаў, 27 сегментаў і 31 сегмент для рэгулявання. Такім чынам, людзі выбіраюць эквалайзеры частоты з рознай колькасцю сегментаў у адпаведнасці з рознымі патрабаваннямі. Наогул кажучы, частатныя кропкі 10-палоснага эквалайзера размяркоўваюцца ў актаўных інтэрвалах. Наогул, 15-дыяпазонны эквалайзер - гэта 2/3-актаўны эквалайзер, і пры выкарыстанні ў прафесійным гукавым узмацненні 31-дыяпазонны эквалайзер складае 1. . Графічны эквалайзер мае простую структуру, інтуітыўна зразумелы і зразумелы, таму ён шырока выкарыстоўваецца ў прафесійным аўдыё. 2. Параметрычны эквалайзер: таксама вядомы як параметрычны эквалайзер, эквалайзер, які дазваляе дакладна наладзіць розныя параметры рэгулявання эквалайзера. У асноўным ён прымацаваны да змяшальніка, але ёсць і незалежны параметрычны эквалайзер. Наладжаныя параметры ўключаюць дыяпазоны частот і кропкі частот. , Каэфіцыент узмацнення і каэфіцыент якасці Q і г.д., могуць упрыгожыць (у тым ліку непрыгожа) і змяніць гук, зрабіць стыль гуку (альбо музыкі) больш адметным і маляўнічым, а таксама дасягнуць жаданага мастацкага эфекту. 3. Пакаёвы эквалайзер - гэта эквалайзер, які выкарыстоўваецца для рэгулявання характэрнай крывой частотнай характарыстыкі ў пакоі. З-за рознага паглынання (альбо адлюстравання) розных частот дэкаратыўнымі матэрыяламі і ўплыву нармальнага рэзанансу неабходна выкарыстоўваць пакаёвы эквалайзер, каб дэфекты частоты ў гукавой канструкцыі павінны быць аб'ектыўна кампенсаваны і скарэктаваны. Чым драбней дыяпазон частот, тым больш рэзка наладжаны пік, гэта значыць, чым вышэй значэнне Q (каэфіцыент якасці), тым меншая кампенсацыя падчас рэгулявання. Чым тоўшчы дыяпазон частот, тым шырэй наладжаны пік.
Што такое абмежавальнік сціску?
Абмежавальнік сціску - гэта агульны тэрмін для кампрэсара і абмежавальніка. Гэта прылада для апрацоўкі гукавых сігналаў, якая можа сціскаць альбо абмяжоўваць дынаміку гукавых электрычных сігналаў. Кампрэсар - гэта ўзмацняльнік з пераменным узмацненнем, і яго каэфіцыент узмацнення (узмацнення) можа аўтаматычна змяняцца ў залежнасці ад сілы ўваходнага сігналу, якая з'яўляецца прапарцыйна прапарцыйнай. Калі ўваходны сігнал дасягае пэўнага ўзроўню (парог яшчэ называюць крытычным значэннем), выхадны сігнал павялічваецца з павелічэннем уваходнага сігналу. Гэтая сітуацыя называецца кампрэсар; калі ён не павялічваецца, называецца абмежавальнік. У мінулым у кампрэсары выкарыстоўвалася тэхналогія Hard-калена, і ўваходны сігнал дасягнуў парогавага значэння, як толькі ўваходны сігнал дасягнуў парогавага значэння. Каэфіцыент узмацнення неадкладна памяншаецца, так што будзе адбывацца дынамічная раптоўная змена сігналу ў кропцы перагіну (кропка павароту змены ўзмацнення), што прымушае чалавечае вуха выразна адчуваць, што моцны сігнал раптам сціскаецца. Для таго, каб вырашыць гэты недахоп, сучасны новы кампрэсар выкарыстоўвае тэхналогію мяккага калена. Змена каэфіцыента сціску гэтага кампрэсара да і пасля парога збалансавана і паступова, што робіць змены сціску цяжка выяўленымі, а якасць гуку дадаткова паляпшаецца. . Кампрэсар можа падтрымліваць пэўны баланс паміж гучнасцю інструмента і спеваком падчас працэсу запісу; забяспечыць баланс розных сіл сігналу. Часам яго таксама выкарыстоўваюць для ліквідацыі вакалістаў спевакоў альбо для змены часу сціску і выпуску для атрымання асаблівага эфекту "разваротнага гуку", пры якім гук змяняецца з малога на вялікі. У сістэме радыёвяшчання ён выкарыстоўваецца для сціскання праграмнага сігналу з большым дынамічным дыяпазонам для павелічэння сярэдняга ўзроўню выпраменьвання пры ўмове прадухілення скажэння мадуляцыі і прадухілення перагрузкі перадатчыка. У сістэме гукавога ўзмацнення танцавальнай залы кампрэсар сціскае сігнал, захоўваючы арыгінальны стыль праграмы, памяншаючы дынаміку музыкі, каб адпавядаць патрабаванням сістэмы гукавога ўзмацнення і мастацкай дзейнасці. Нягледзячы на тое, што кампрэсар мае шмат прызнанняў, сучасныя кампрэсары звычайна выкарыстоўваюць новыя тэхналогіі, такія як мяккія калені, якія могуць яшчэ больш паменшыць пабочныя эфекты кампрэсара кампрэсара, але гэта не азначае, што кампрэсар не разбурае якасць гуку. Зноў існавала. Таму ў сістэме ўзмацнення гуку не злоўжывайце абмежавальнікам, нават калі вы хочаце яго выкарыстоўваць, вам варта выкарыстоўваць асцярожнасць, каб асцярожна апрацоўваць сігнал. Тут патрэбна не толькі абарона ўзмацняльнікаў і дынамікаў, але і паляпшэнне якасці гуку.
Якое стаўленне сігнал / шум (S / N)?
Суадносіны сігнал / шум адносіцца да магутнасці сігналу ў апорнай кропцы лініі і ўласцівасці шуму, калі сігналу няма
Суадносіны выражаецца ў дэцыбелах (дБ). Чым вышэй значэнне, тым лепш, а значыць, менш шуму.
Што такое дэцыбел
Дэцыбел (дБ) - стандартная адзінка, якая выражае адносную магутнасць або ўзровень амплітуды. Выказана ў дБ. Чым большая колькасць дэцыбелаў, тым гучней выдаецца гук. У разліку, кожныя 10 дэцыбел павялічваюцца ў дэцыбелах, узровень гуку будзе прыблізна ў дзесяць разоў вышэйшы за зыходны.
дБ: дэцыбел дэцыбел. Ён выкарыстоўваецца для выражэння адноснага ўзроўню двух напружанняў, магутнасцей ці гукаў.
дБм: варыянт дэцыбелаў, 0 дБ = 1 мВт на 600 Ом
дБв: варыянт дэцыбел, 0 дБ = 0.775 вольт.
дБВ: варыянт дэцыбел, 0 дБ = 1 вольт.
дБ / актава: дэцыбел / актава. Выраз нахілу фільтра, чым большая колькасць дэцыбелаў на актаву, тым больш круты нахіл.
Гэтая канцэпцыя адносна складаная, мы выкарыстоўваем фізічныя разлікі для ілюстрацыі:
Для таго, каб выказаць моц гуку, людзі ўвялі паняцце "інтэнсіўнасць гуку" і вымералі яго велічыню па колькасці гукавой энергіі, якая праходзіць праз адзінку плошчы па вертыкалі за 1 секунду. Інтэнсіўнасць гуку прадстаўлена літарай "I", а яго адзінкай з'яўляецца "Ват / м2". У адпаведнасці з правіламі, калі перэдыкулярная да адзінкі плошча гукавой энергіі падвоіцца на працягу 1 секунды, інтэнсіўнасць гуку таксама падвоіцца. Такім чынам, інтэнсіўнасць гуку - гэта аб'ектыўная фізічная велічыня, якая не змяняецца ў залежнасці ад пачуццяў людзей.
Хоць інтэнсіўнасць гуку з'яўляецца аб'ектыўнай фізічнай велічынёй, існуе вельмі вялікая розніца паміж велічынёй інтэнсіўнасці гуку і інтэнсіўнасцю гуку, які суб'ектыўна адчуваюць людзі. Каб адпавядаць суб'ектыўнаму ўспрыманню інтэнсіўнасці гуку людзьмі, паняцце "узровень інтэнсіўнасці гуку" быў уведзены ў фізіцы. Дэцыбел - гэта адзінка ўзроўню інтэнсіўнасці гуку, якая складае дзесятую частку званка.
Як рэгулюецца ўзровень інтэнсіўнасці гуку? Якое дачыненне гэта мае да інтэнсіўнасці гуку?
Вымярэнне даказвае, што чалавечае вуха мае розную адчувальнасць да гукавых хваляў рознай частаты. Ён найбольш адчувальны да гукавых хваляў 3000 Гц. Пакуль інтэнсіўнасць гуку гэтай частоты дасягае I0 = 10-12 Вт / м2, гэта можа выклікаць слых у вуху чалавека. Узровень інтэнсіўнасці гуку вызначаецца зыходзячы з мінімальнай інтэнсіўнасці гуку I0, якую чуе чалавечае вуха, а інтэнсіўнасць гуку I0 = 10-12 Вт / м2 вызначаецца як інтэнсіўнасць гуку нулявога ўзроўню, гэта значыць інтэнсіўнасць гуку ў гэты час Узровень роўны нулю званкоў (таксама нуль дэцыбелаў). Калі інтэнсіўнасць гуку падвойваецца з I0 да 2I0, інтэнсіўнасць гуку, якое адчувае чалавечае вуха, не падвойваецца. Толькі калі інтэнсіўнасць гуку дасягае 10I0, чалавечыя вушы адчуваюць, што інтэнсіўнасць гуку падвойваецца. Узровень інтэнсіўнасці гуку, які адпавядае гэтай інтэнсіўнасці гуку, складае 1 біл = 10 дэцыбел; калі інтэнсіўнасць гуку становіцца 100I0, чалавечыя вушы адчуваюць моцны гук Слабы павялічваецца ў 2 разы, адпаведны ўзровень інтэнсіўнасці гуку складае 2 Бел = 20 дэцыбел; калі інтэнсіўнасць гуку становіцца 1000I0, інтэнсіўнасць гуку, якую адчувае чалавечае вуха, павялічваецца ў 3 разы, і адпаведны ўзровень інтэнсіўнасці гуку складае 3 Bel = 30 дэцыбел. Так далей і гэтак далей. Максімальная інтэнсіўнасць гуку, якую вытрымлівае чалавечае вуха, складае 1 Вт / м2 = 1012I0, і адпаведны ўзровень інтэнсіўнасці гуку складае 12 бел = 120 дэцыбел.
Формула: Узровень гукавога ціску (дБ) = 20Lg (вымеранае гукавое ціск / апорнае значэнне гукавога ціску)
Заўвага старой рыбы: Калі вымераны гукавы ціск аднолькавы з эталонным гукавым ціскам, вылічаны вынік пасля прыняцця лагарыфма складае 0 дБ. На аналагавым гукавым абсталяванні ён можа перавышаць 0 дБ, а вось лічбавага - не. Лічбавы разлік патрабуе вымярэння, і няма бясконцага значэння. Такім чынам, у лічбавым абсталяванні і праграмным забеспячэнні, якое мы выкарыстоўваем, 0 дБ стала эталонным стандартным значэннем.
2. Увядзенне ў агульныя фарматы аўдыя і прайгравальнікі
Характарыстыкі і адаптыўнасць асноўных фарматаў аўдыё
Усе віды аўдыякадавання маюць свае тэхнічныя характарыстыкі і прыдатнасць у розных выпадках. Давайце прыблізна растлумачым, як гнутка прымяняць гэтае аўдыякадаванне.
WAV з кадыроўкай 4-1 PCM
Як ужо згадвалася раней, файл WAV, закадзіраваны PCM, мае фармат з найлепшай якасцю гуку. У рамках платформы Windows усё праграмнае забеспячэнне для гуку можа падтрымліваць яе. У WinAPI ёсць мноства функцый, якія прадастаўляюцца Windows і могуць непасрэдна прайграваць wav. Таму пры распрацоўцы мультымедыйнага праграмнага забеспячэння wav часта выкарыстоўваецца ў вялікай колькасці для гукавых эфектаў падзей і фонавай музыкі. Кадзіраваны ў фармаце PCM wav дазваляе дасягнуць найлепшай якасці гуку пры аднолькавай частаце дыскрэтызацыі і памеры выбаркі, таму ён таксама шырока выкарыстоўваецца ў рэдагаванні гуку, нелінейным рэдагаванні і іншых галінах.
Асаблівасці: Якасць гуку вельмі добрая, падтрымліваецца вялікай колькасцю праграмнага забеспячэння.
Дастасавальна для: распрацоўкі мультымедыя, захавання музыкі і матэрыялаў гукавых эфектаў.
4-2 MP3
MP3 мае добры каэфіцыент сціску. MP3 з сярэдняй і высокай бітавай хуткасцю, кадзіраваны LAME, па гучанні вельмі блізкі да зыходнага файла WAV. Выкарыстоўваючы адпаведныя параметры, MP3, кадзіраваны LAME, вельмі падыходзіць для ацэнкі музыкі. Паколькі MP3 быў укаранёны даўно ў спалучэнні з даволі добрай якасцю гуку і ступенню сціску, у многіх гульнях таксама выкарыстоўваецца mp3 для гукавых эфектаў падзей і фонавай музыкі. Амаль усё вядомае праграмнае забеспячэнне для рэдагавання аўдыя таксама забяспечвае падтрымку MP3, вы можаце выкарыстоўваць mp3 як wav, але паколькі кадаванне mp3 стратна, якасць гуку рэзка ўпадзе пасля шматразовага рэдагавання, і mp3 не падыходзіць для захавання матэрыялу. Але дэма як твор сапраўды выдатнае. Доўгая гісторыя і добрая якасць гуку mp3 робяць яго адным з найбольш часта выкарыстоўваюцца кадзіровак са стратамі. У Інтэрнэце можна знайсці вялікую колькасць mp3-рэсурсаў, і mp3player з кожным днём становіцца модай. Многія VCDPlayer, DVDPlayer і нават мабільныя тэлефоны могуць прайграваць mp3, і mp3 з'яўляецца адным з лепшых кадоў, якія падтрымліваюцца. MP3 таксама не ідэальны, і ён дрэнна працуе пры меншых бітавых хуткасцях. MP3 таксама мае асноўныя характарыстыкі струменевага мультымедыя і можа прайгравацца ў Інтэрнэце.
Асаблівасці: Добрая якасць гуку, адносна высокая ступень сціску, падтрымліваецца вялікай колькасцю праграмнага і апаратнага забеспячэння і шырока выкарыстоўваецца.
Падыходзіць для: Падыходзіць для ацэнкі музыкі з больш высокімі патрабаваннямі.
4-3 ОГГ
Ogg - гэта вельмі перспектыўны код, які валодае дзіўнай прадукцыйнасцю пры розных хуткасцях перадачы дадзеных, асабліва пры нізкіх і сярэдніх хуткасцях перадачы дадзеных. У дадатак да добрай якасці гуку, Ogg - гэта яшчэ і цалкам бясплатны кодэк, які стварае аснову для большай падтрымкі Ogg. У Ogg вельмі добры алгарытм, які дазваляе дасягнуць лепшай якасці гуку пры меншай бітрэйт. 128 кбіт / с Ogg нават лепш, чым 192 кбіт / с альбо вышэйшы бітрэйт mp3. Высокія частоты Ога маюць пэўны металічны густ, таму гэты дэфект Ога будзе выяўлены пры кадаванні некаторых сольных інструментаў з высокімі патрабаваннямі да высокіх частот. OGG мае асноўныя характарыстыкі струменевага мультымедыя, але праграмнае забеспячэнне медыя-службы не падтрымлівае, таму лічбавае вяшчанне на аснове ogg пакуль немагчыма. Цяперашні стан падтрымкі Ogg недастаткова добры, незалежна ад таго, праграмнае ці апаратнае, яго нельга параўнаць з mp3.
Асаблівасці: Ён можа дасягнуць лепшай якасці гуку, чым mp3, з меншай бітавай хуткасцю, чым mp3, і мае добрую прадукцыйнасць пры высокай, сярэдняй і нізкай бітавай хуткасці.
Ужыць да: Выкарыстоўвайце меншае месца для захоўвання, каб атрымаць лепшую якасць гуку (адносна MP3)
4-4 ГДК
Як і OGG, канкурэнтам MPC таксама з'яўляецца mp3. Пры сярэднім і высокім бітрэйтах MPC можа дасягнуць лепшай якасці гуку, чым канкурэнты. Пры сярэдніх бітрэйтах прадукцыйнасць MPC не саступае Ogg. Пры высокім бітрэйце прадукцыйнасць MPC яшчэ больш адчайная. Перавага MPC у якасці гуку ў асноўным выяўляецца ў высокачашчыннай частцы. Высокая частата MPC значна больш далікатная, чым MP3, і яна не мае металічнага густу Ogg. У цяперашні час гэта найбольш прыдатнае кадзіраванне са стратамі для ацэнкі музыкі. Паколькі ўсе яны з'яўляюцца новымі кодамі, яны падобныя на вопыт Ogg, і ім не хапае шырокай праграмнай і апаратнай падтрымкі. MPC мае добрую эфектыўнасць кадавання, а час кадавання значна карацейшы, чым OGG і LAME.
Асаблівасці: Пры сярэдняй і высокай бітавай хуткасці ён мае лепшыя паказчыкі якасці гуку пры кадаванні са стратамі, а пры высокіх бітавых хуткасцях ён мае выдатныя высокачашчынныя характарыстыкі.
Дастасавальна для: ацэнкі музыкі з найлепшай якасцю гуку з умовай эканоміі шмат месца.
4-6 WMA
WMA, распрацаваную Microsoft, таксама любяць многія сябры. Пры нізкай бітавай хуткасці ён мае значна лепшую якасць гуку, чым mp3. З'яўленне WMA адразу ж ліквідавала папулярную некалі кадаванне VQF. WMA з фонам Microsoft атрымала добрую праграмна-апаратную падтрымку. Windows Media Player можа прайграваць WMA і слухаць лічбавыя радыёстанцыі на аснове тэхналогіі кадавання WMA. Паколькі плэер існуе практычна на кожным ПК, усё больш музычных сайтаў гатовыя выкарыстоўваць WMA у якасці першага выбару для онлайн-праслухоўвання. У дадатак да добрай асяроддзі падтрымкі, WMA таксама мае вельмі добрую прадукцыйнасць пры хуткасці біта 64-128kbps. Хаця многіх сяброў з больш высокімі патрабаваннямі гэта не задавальняе, больш сяброў з больш нізкімі патрабаваннямі прынялі гэтае кадзіраванне. WMA вельмі папулярны. Папулярнасць хутка.
Асаблівасці: Якасць гуку пры нізкай бітрэйт цяжка перамагчы
Дастасавальна для: наладкі лічбавага радыё, онлайн-праслухоўвання, ацэнкі музыкі пры нізкіх патрабаваннях
4-7 mp3PRO
Як палепшаная версія mp3, mp3PRO паказвае вельмі добрую якасць, поўную высокіх частот, хаця mp3PRO і ўстаўляецца ў працэс прайгравання з дапамогай тэхналогіі SBR, але фактычны досвед праслухоўвання даволі добры, хаця і здаецца, што ён крыху худы, але ўжо свет 64 кбіт / с. Няма суперніка, нават больш за 128 кбіт / с mp3, але, на жаль, нізкачашчынныя паказчыкі mp3PRO гэтак жа сапсаваны, як і mp3. На шчасце, высокачашчынная інтэрпаляцыя SBR можа больш-менш прыкрыць гэты дэфект, таму mp3PRO Наадварот, слабасць нізкачашчынных WMA не такая відавочная, як слабасць WMA. Вы можаце глыбока адчуць сябе, калі выкарыстоўваеце PRO-пераключальнік RCA mp3PRO Audio Player для пераключэння паміж рэжымам PRO і звычайным рэжымам. У цэлым mp64PRO з 3 кбіт / с дасягнуў узроўню якасці гуку ў 128 кбіт / с з невялікім выйгрышам у высокачашчыннай частцы.
Асаблівасці: кароль якасці гуку пры нізкай бітрэйт
Падыходзіць для: ацэнкі музыкі пры нізкіх патрабаваннях
4-8 малпа
Новы тып кадавання гуку без страт, які можа забяспечыць ступень сціскання 50-70%. Хоць пра гэта і казаць не варта, у параўнанні з кадзіраваннем са стратамі, гэта выдатная карысць для сяброў, якія займаюцца дасканалай увагай. APE можа быць сапраўды без страт, а не гучаць без страт, і ступень сціску лепш, чым аналагічныя фарматы без страт.
Асаблівасці: Якасць гуку вельмі добрая.
Падыходзіць для: высокая якасць музычнай ацэнкі і калекцыі.
3, апрацоўка кадавання гукавога сігналу
(1) Кадаванне PCM
Мадуляцыя імпульснага кода PCM - гэта абрэвіятура імпульснай мадуляцыі кода. У папярэднім тэксце мы згадвалі агульны працоўны працэс PCM. Нам не трэба клапаціцца пра спосаб разліку, які выкарыстоўваецца ў канчатковым кадаванні PCM. Нам трэба толькі ведаць перавагі і недахопы кадаванага PCM аўдыяпатоку. Самай вялікай перавагай кадавання PCM з'яўляецца добрая якасць гуку, а самым вялікім недахопам з'яўляецца яго вялікі памер. Наш распаўсюджаны аўдыя-CD выкарыстоўвае кадаванне PCM, а ёмістасць кампакт-дыска можа змяшчаць толькі 72 хвіліны музычнай інфармацыі.
Як мы ўсе ведаем, якімі б магутнымі ні былі сучасныя мультымедыйныя кампутары, яны могуць апрацоўваць толькі лічбавую інфармацыю ўнутры. Усе гукі, якія мы чуем, - гэта аналагавыя сігналы. Як камп'ютэр таксама можа апрацоўваць гэтыя гукавыя дадзеныя? Акрамя таго, у чым розніца паміж аналагавым і лічбавым аўдыя? У чым перавагі лічбавага аўдыё? Вось што мы збіраемся прадставіць ніжэй.
Пераўтварэнне аналагавага аўдыё ў лічбавы аўдыё называецца выбаркай у камп'ютэрнай музыцы. Асноўнай апаратнай прыладай, якая выкарыстоўваецца ў працэсе, з'яўляецца аналага-лічбавы пераўтваральнік (АЦП). Працэс выбаркі фактычна пераўтварае электрычны сігнал звычайнага аналагавага гукавога сігналу ў шэраг двайковых кодаў, якія называюцца "Біт" 0 і 1, і гэтыя 0 і 1 складаюць лічбавы аўдыяфайл. Як паказана на малюнку ніжэй, сінусоіда на малюнку ўяўляе зыходную крывую гуку; каляровы квадрат уяўляе вынік, атрыманы пасля выбаркі. Чым больш паслядоўныя два, тым лепшы вынік выбаркі.
Абсцыса на прыведзеным малюнку - частата выбаркі; ардыната - дазвол выбаркі. Сеткі на малюнку паступова шыфруюцца злева направа, спачатку павялічваючы шчыльнасць абсцысы, а затым павялічваючы шчыльнасць ардынаты. Відавочна, што, калі адзінка абсцысы меншая, гэта значыць прамежак паміж двума момантамі адбору пробаў меншы, гэта больш спрыяе падтрыманню сапраўднага стану зыходнага гуку. Іншымі словамі, чым вышэй частата дыскрэтызацыі, тым больш гарантавана якасць гуку; аналагічным чынам, калі вертыкаль Чым менш каардынатная адзінка, тым лепшая якасць гуку, гэта значыць, чым большая колькасць біт выбаркі, тым лепш.
Калі ласка, звярніце ўвагу на адзін момант. 8-бітны (8Bit) не азначае, што ардыната падзелена на 8 частак, але 2 ^ 8 = 256 частак; такім жа чынам 16-разрадны азначае, што ардыната падзелена на 2 ^ 16 = 65536 частак; у той час як 24 біты дзеляцца на 2 ^ 16 = 65536 частак. Падзяліце на 2 ^ 24 = 16777216 частак. Зараз правядзем разлік, каб убачыць, наколькі вялікі аб'ём дадзеных лічбавага аўдыяфайла. Дапусцім, мы выкарыстоўваем 44.1 кГц, 16 біт для стэрэа (гэта значыць два каналы)
(2) ХВАЛЯ
Гэта старажытны фармат аўдыяфайлаў, распрацаваны Microsoft. WAV - гэта фармат файла, які адпавядае спецыфікацыі фармату файла абмену рэсурсамі PIFF. Усе файлы WAV маюць загаловак файла, які з'яўляецца параметрам кадавання аўдыяпатоку. WAV не мае жорсткіх правілаў кадавання аўдыё патокаў. У дадатак да PCM, амаль усе кадоўкі, якія падтрымліваюць спецыфікацыю ACM, могуць кадаваць аўдыяпатокі WAV. У многіх сяброў гэтай канцэпцыі няма. Давайце возьмем AVI за дэманстрацыю, таму што AVI і WAV вельмі падобныя па структуры файлаў, але AVI мае яшчэ адзін відэаструмень. Існуе мноства відаў AVI, з якімі мы кантактуем, таму нам часта трэба ўсталяваць Decode для прагляду некаторых AVI. DivX, з якім мы кантактуем, - гэта свайго роду кадаванне відэа. AVI можа выкарыстоўваць кадаванне DivX для сціску відэапатокаў. Зразумела, могуць быць выкарыстаны і іншыя. Сціск кадавання. Падобным чынам, WAV таксама можа выкарыстоўваць розныя аўдыякадзіроўкі для сціскання аўдыяпатоку, але мы звычайна WAV, чый аўдыяпаток кадуецца PCM, але гэта не азначае, што WAV можа выкарыстоўваць толькі кадаванне PCM. Кадоўка MP3 таксама можа быць выкарыстана ў WAV. Як і AVI, пакуль усталяваны адпаведны Decode, вы можаце атрымліваць асалоду ад гэтых WAV-файлаў.
Згодна з платформай Windows, WAV, заснаваны на кадаванні PCM, з'яўляецца лепшым фарматам гуку, які падтрымліваецца, і ўсё праграмнае забеспячэнне для гуку можа выдатна яго падтрымліваць. Паколькі ён можа дасягнуць больш высокіх патрабаванняў да якасці гуку, WAV таксама з'яўляецца пераважным фарматам для рэдагавання і стварэння музыкі. Падыходзіць для захавання музычнага матэрыялу. Такім чынам, WAV на аснове кадавання PCM выкарыстоўваецца ў якасці прамежкавага фармату і часта выкарыстоўваецца пры ўзаемным пераўтварэнні іншых кадоў, такіх як пераўтварэнне MP3 у WMA.
(3) Кадаванне MP3
Як найбольш папулярны фармат сціску аўдыё, MP3 шырока прыняты ўсімі. Розныя праграмныя прадукты, звязаныя з MP3, узнікаюць бясконцым патокам, і больш апаратных прадуктаў пачало падтрымліваць MP3. Ёсць шмат прайгравальнікаў VCD / DVD, якія мы можам купіць. Можа падтрымліваць MP3, ёсць больш партатыўныя MP3-плэеры і г. д. Нягледзячы на тое, што некалькі буйных музычных кампаній вельмі агідныя гэтаму адкрытаму фармату, яны не могуць перашкодзіць выжыванню і распаўсюджванню гэтага фармату сціску аўдыё. MP3 распрацоўваецца 10 гадоў. Гэта абрэвіятура MPEG (MPEG: Moving Picture Experts Group) Audio Layer-3, якая з'яўляецца вытворнай схемай кадавання MPEG1. Ён быў паспяхова распрацаваны ў 1993 годзе Даследчым інстытутам імя Фраунгофера IIS у Германіі і Томсанам. MP3 можа дасягнуць узрушаючага каэфіцыента сціску 12: 1 і падтрымліваць базавую якасць гуку. У тыя часы, калі ў гэтым годзе жорсткія дыскі былі настолькі дарагімі, карыстальнікі хутка прымалі MP3. З папулярнасцю ў Інтэрнэце MP3 быў прыняты сотнямі мільёнаў карыстальнікаў. Першапачатковы выпуск тэхналогіі кадавання MP3 быў на самай справе вельмі недасканалым. З-за недахопу даследаванняў гуку і чалавечага слыху раннія mp3-кадавальнікі былі амаль усе закадзіраваны ў грубым выглядзе, і якасць гуку была сур'ёзна пашкоджана. Па меры пастаяннага ўкаранення новых тэхналогій тэхналогія кадавання mp3 удасканальвалася адна за адной, уключаючы два асноўныя тэхнічныя ўдасканаленні.
VBR: Файл фармату MP3 мае цікавую функцыю, гэта значыць яго можна чытаць падчас прайгравання, што таксама адпавядае самым асноўным характарыстыкам струменевага мультымедыя. Гэта значыць, прайгравальнік можа гуляць без папярэдняга чытання ўсяго змесціва файла, дзе ён прачытваецца, нават калі файл часткова пашкоджаны. Хоць mp3 можа мець загаловак файла, гэта не вельмі важна для файлаў фармату mp3. З-за гэтай асаблівасці кожны сегмент і кадр файла MP3 можа мець асобную сярэднюю хуткасць перадачы дадзеных без спецыяльных схем дэкадавання. Такім чынам, існуе тэхналогія VBR (зменны бітрэйт, дынамічная хуткасць перадачы дадзеных), якая дазваляе кожнаму сегменту ці нават кожнаму кадру файла MP3 мець асобны бітрэйт. Перавага гэтага заключаецца ў забеспячэнні якасці гуку.
Наш іншы прадукт:
