Старая пластинка: Что такое цифровой звук и реставрация звука с помощью цифровой обработки
| Категория реферата: Рефераты по информатике, программированию
| Теги реферата: строение реферата, дипломная работа по менеджменту
| Добавил(а) на сайт: Шаталов.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 | Следующая страница реферата
1. Подключение проигрывателя к компьютеру…..……….25
2. Настройка возможностей звуковой карты……..………..26
3. Реставрация……………………………………….…………26
4. Подготовка файлов…………………………………………32
5. Разделение файла wave на отдельные композиции........32
6. Перспективы и проблематика……………………………33
7. Глоссарий терминов……………………………………….34
1.Введение
В последнее время возможности мультимедийного оборудования претерпели значительный рост, и этой области уделяется достаточное количество внимания, но все же рядовой пользователь никак не может составить себе четкого представления о том, какие возможности скрывает его железный друг в области воспроизведения звука, писка, шумов, бинаруальных волн и т.д. Все ограничивается воспроизведением криков и взрывов в играх и фильмах (благо технический прогресс докатился уже до такого уровня) и прослушивания домашней фонотеки (или уже пора придумать другое название, что-нибудь типа «цифротеки»?).
Попробуем в данном труде разобраться в основных аспектах данной проблемы. Поговорим немного об анатомии, теории цифрового звука и что можно извлечь из старой виниловой пластинки и аудиокассеты.
Что именно мы знаем о звуковых возможностях компьютера, кроме того, что в нашем домашнем компьютере установлена звуковая плата и две колонки? К сожалению, вероятно из-за недостаточности литературы или по каким-либо другим причинам, но пользователь, чаще всего, не знаком ни с чем, кроме встроенного в Windows микшера аудио входов/выходов и Recorder’а. Для того чтобы узнать что же умеет компьютер в области звука, нужно только поинтересоваться и перед вами откроются возможности, о которых вы, может быть, даже не догадывались. И все это не так сложно, как может показаться на первый взгляд.
2.Часть первая: больше теоретическая.
Все процессы записи, обработки и воспроизведения звука так или иначе
работают на один орган, которым мы воспринимаем звуки - ухо. Две штуки :).
Без понимания того, что мы слышим, что нам важно, а что нет, в чем причина
тех или иных музыкальных закономерностей - без этих и других мелочей
невозможно спроектировать хорошую аудио аппаратуру, нельзя эффективно сжать
или обработать звук. То, что здесь описано - лишь самые основы.
Снаружи мы видим так называемое внешнее ухо. Ничего особенного нас тут не
интересует. Затем идет канал - примерно 0.5 см в диаметре и около 3 см в
длину. Далее - барабанная перепонка, к которой присоединены кости - среднее
ухо. Эти косточки передают вибрацию барабанной перепонки далее - на другую
перепонку, во внутреннее ухо - трубку с жидкостью, около 0.2 мм диаметром и
еще целых 3-4 см длинной, закрученная как улитка. Смысл наличия среднего
уха в том, что колебания воздуха слишком слабы, чтобы напрямую колебать
жидкость, и среднее ухо вместе с барабанной перепонкой и перепонкой
внутреннего уха составляют гидравлический усилитель - площадь барабанной
перепонки во много раз больше перепонки внутреннего уха, поэтому давление
(которое равно F/S) усиливается в десятки раз.
Во внутреннем ухе по всей его длине натянута некая штука, напоминающая
струну - еще одна вытянутая мембрана, жесткая к началу уха и мягкая к
концу. Определенный участок этой мембраны колеблется в своём диапазоне, низкие частоты - в мягком участке ближе к концу, самые высокие - в самом
начале. Вдоль этой мембраны расположены нервы, которые воспринимают
колебания и передают их в мозг, используя два принципа:
Первый - ударный принцип. Поскольку нервы еще способны передавать колебания
(бинарные импульсы) с частотой до 400-450 Гц, именно этот принцип влоб
используется в области низкочастотного слуха. Там сложно иначе - колебания
мембраны слишком сильны и затрагивают слишком много нервов. Ударный принцип
немного расширяется до примерно 4 кГц с помощью трюка - несколько (до
десяти) нервов ударяют в разных фазах, складывая свою пропускную
способность. Этот способ хорош тем, что мозг воспринимает информацию более
полно - с одной стороны, мы всё таки имеем легкое частотное разделение, а с
другой - можем еще смотреть сами колебания, их форму и особенности, а не
просто частотный спектр. Этот принцип продлен на самую важную для нас часть
- спектр человеческого голоса. Да и вообще, до 4 кГц находится вся наиболее
важная для нас информация.
Ну и второй принцип - просто местоположение возбуждаемого нерва, применяется для звуков более 4 кГц. Тут уже кроме факта нас вообще ничего
не волнует - ни фаза, ни скважность.. Голый спектр.
Таким образом, в области высоких частот мы имеем чисто спектральный слух не
очень высокого разрешения, а для частот близких к человеческому голосу -
более полный, основанный не только на разделении спектра, а еще и на
дополнительном анализе информации самим мозгом, давая более полную стерео -
картину, например. Об этом - ниже.
Основное восприятие звука происходит в диапазоне 1 - 4 кГц, в этом же диапазоне заключено человеческий голос (да и звуки, издаваемые большинством важных нам процессов в природе). Корректная передача этого частотного отрезка - первое условие естественности звучания.
О чувствительности (по мощности и частотной)
Теперь о децибелах. Вкратце - аддитивная относительная логарифмическая мера громкости (мощности) звука, наиболее хорошо отражающая человеческое восприятие громкости, и в то же время достаточно просто вычисляемая.
В акустике принято измерять громкость в дБ SPL (Sound Power Level - не знаю
как это звучит у нас). Ноль этой шкалы находится примерно на минимальном
звуке, который слышит человек. Соответственно отсчет ведется в
положительную сторону. Человек может осмысленно слышать звуки громкостью
примерно до 120 дБ SPL. При 140 дБ ощущается сильная боль, при 150 дБ
наступает повреждение ушей. Нормальный разговор - примерно 60 - 70 дБ SPL.
Далее в этом разделе при упоминании дБ подразумевается дБ от нуля по SPL.
Чувствительность уха к разным частотам очень сильно различна. Максимальна
чувствительность в районе 1 - 4 кГц, основные тона человеческого голоса.
Звук 3 кГц - это и есть тот звук, который слышен при 0 дБ. Чувствительность
сильно падает в обе стороны - например для звука в 100 Гц нам нужно уже
целых 40 дБ (в 100 раз большая амплитуда колебаний), для 10 кГц - 20 дБ.
Обычно мы можем сказать, что два звука отличаются по громкости, при разнице
примерно в 1 дБ. Несмотря на это, 1 дБ - это скорее много, чем мало. Просто
у нас очень сильно компрессированное, выровненное восприятие громкости.
Зато весь диапазон - 120 дБ - воистину огромен, по амплитуде это миллионы
раз!
Кстати, увеличение амплитуды в два раза соответствует увеличению громкости на 6 дБ. Внимание! не путайте: 12 дБ - в 4 раза, но разница 18 дБ - уже 8 раз! а не 6, как могло подуматься. дБ - логарифмическая мера)
Аналогична по свойствам и спектральная чувствительность. Мы можем сказать, что два звука (простых тона) отличаются по частоте, если разница между ними
составляет около 0.3% в районе 3 кГц, а в районе 100 Гц требуется различие
уже на 4%! Для справки - частоты нот (если брать вместе с полутонами, то
есть две соседние клавиши фортепьяно, включая черные) отличаются на
примерно 6%.
В общем, в районе 1 - 4 кГц чувствительность уха по всем параметрам
максимальна, и составляет не так уж и много, если брать не
логарифмированные значения, с которыми приходится работать цифровой
технике. Примите на заметку - многое из того, что происходит в цифровой
обработке звука, может выглядеть ужасно в цифрах, и при этом звучать
неотличимо от оригинала.
В цифровой обработке понятие дБ считается от нуля и вниз, в область отрицательных значений. Ноль - максимальный уровень, представимый цифровой схемой.
А. Собственно говоря, о самой цифре.
Некоторые факты и понятия, без которых тяжело обойтись.
В соответствии с теорией математика Фурье, звуковую волну можно представить в виде спектра входящих в нее частот.
Частотные составляющие спектра - это синусоидальные колебания (так
называемые чистые тона), каждое из которых имеет свою собственную амплитуду
и частоту. Таким образом, любое, даже самое сложное по форме колебание
(например, человеческий голос), можно представить суммой простейших
синусоидальных колебаний определенных частот и амплитуд. И наоборот, сгенерировав различные колебания и наложив их друг на друга (смикшировав, смешав), можно получить различные звуки.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат религия, оценка дипломной работы.
Категории:
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 | Следующая страница реферата