Audio, angļu valoda ir AUDIO, varbūt esat redzējis AUDIO izeju vai ievades portu video ierakstītāja vai VCD aizmugurējā panelī. Tādā veidā mēs varam izskaidrot audio ļoti populāri, ja vien tā ir skaņa, kuru mēs varam dzirdēt, to var pārraidīt kā audio signālu. Audio fiziskās īpašības ir pārāk profesionālas, tāpēc, lūdzu, skatiet citus materiālus. Skaņa dabā ir ļoti sarežģīta, un viļņu forma ir ārkārtīgi sarežģīta. Parasti mēs izmantojam impulsa koda modulācijas kodēšanu, tas ir, PCM kodēšanu. PCM nepārtraukti mainīgos analogos signālus pārveido ciparu kodos, izmantojot trīs paraugu ņemšanas, kvantēšanas un kodēšanas darbības.
1. Audio pamatjēdzieni
(1) Kāds ir izlases ātrums un izlases lielums (bits / bits).
Skaņa patiesībā ir sava veida enerģijas vilnis, tāpēc tai ir arī frekvences un amplitūdas īpašības. Frekvence atbilst laika asij, un amplitūda atbilst līmeņa asij. Vilnis ir bezgala gluds, un virkni var uzskatīt par neskaitāmu punktu sastāvu. Tā kā atmiņas vieta ir relatīvi ierobežota, digitālās kodēšanas procesā jāņem paraugi no virknes punktiem. Paraugu ņemšanas process ir noteiktā punkta frekvences vērtības iegūšana. Acīmredzot, jo vairāk punktu iegūst vienā sekundē, jo vairāk tiek iegūta informācija par frekvenci. Lai atjaunotu viļņu formu, vienā vibrācijā jābūt diviem paraugu ņemšanas punktiem. Augstākā frekvence, ko var sajust, ir 20 kHz. Tāpēc, lai apmierinātu cilvēka auss dzirdes prasības, ir nepieciešams veikt paraugu ņemšanu vismaz 40 40 reizes sekundē, izteikts 40 kHz, un šis 44.1 kHz ir paraugu ņemšanas ātrums. Mūsu kopējā kompaktdiska paraugu ņemšanas ātrums ir 2 kHz. Nepietiek ar frekvences informāciju. Mums jāiegūst arī šīs frekvences enerģētiskā vērtība un tā jāizsaka kvantitatīvi, lai izteiktu signāla stiprumu. Kvantēšanas līmeņu skaits ir vesels skaitlis 16, mūsu kopējais CD bitu 2 bitu izlases lielums, tas ir, 16 līdz 8. jauda. Parauga lielumu ir grūtāk saprast salīdzinājumā ar izlases intensitāti, jo tas ir abstrakts punkts kā vienkāršs piemērs: Pieņemsim, ka viļņa paraugs tiek ņemts 1 reizes, un enerģijas vērtības, kas atbilst paraugu ņemšanas punktiem, ir A8-A2, bet mēs izmantojam tikai 4 bitu izlases lielumu. Tā rezultātā mēs varam saglabāt tikai 1 punktu vērtības A8-A4 un izmest pārējos 3 punktus. Ja mēs ņemam izlases lielumu 8 biti, tad tiks reģistrēta visa tikai XNUMX punktu informācija. Jo lielāka ir izlases ātruma un izlases lieluma vērtība, jo tuvāk reģistrētā viļņa forma ir sākotnējam signālam.
2. Zaudējumi un zaudējumi
Pēc izlases ātruma un izlases lieluma var zināt, ka attiecībā pret dabiskajiem signāliem audio kodēšana labākajā gadījumā var būt bezgalīgi tuvu. Vismaz pašreizējā tehnoloģija to var tikai izdarīt. Salīdzinot ar dabiskajiem signāliem, jebkura digitālā audio kodēšanas shēma ir zaudēta. Tā kā to nevar pilnībā atjaunot. Datorprogrammās visaugstākā uzticamības pakāpe ir PCM kodēšana, ko plaši izmanto materiālu saglabāšanai un mūzikas novērtēšanai. Tiek izmantoti kompaktdiski, DVD un mūsu kopējie WAV faili. Tāpēc PCM ir kļuvis par bezzaudējumu kodējumu pēc vienošanās, jo PCM ir labākais digitālās audio precizitātes līmenis. Tas nenozīmē, ka PCM var nodrošināt absolūtu signāla precizitāti. PCM var sasniegt tikai vislielāko bezgalības tuvumu. Mēs parasti esam iekļāvuši MP3 zaudējumu audio kodēšanas kategorijā, kas ir salīdzinājumā ar PCM kodēšanu. Uzsvars uz kodēšanas relatīvo zaudējumu un bezzudumu ir pateikt visiem, ka patiesu zaudējumu ir grūti sasniegt. Tas ir tāpat kā izmantojot skaitļus, lai izteiktu pi. Neatkarīgi no tā, cik augsta ir precizitāte, tā ir tikai bezgalīgi tuvu, patiesībā nav vienāda ar pi. vērtība.
3. Kāpēc izmantot audio saspiešanas tehnoloģiju
Lai aprēķinātu PCM audio straumes bitu pārraides ātrumu, ir ļoti vienkāršs uzdevums: izlases ātruma vērtība × izlases lieluma vērtība × kanāla numurs bps. WAV fails ar paraugu ņemšanas ātrumu 44.1 KHz, paraugu ņemšanas lielums 16 biti un divkanālu PCM kodējums, tā datu pārraides ātrums ir 44.1 K × 16 × 2 = 1411.2 Kbps. Mēs bieži sakām, ka 128K MP3, atbilstošais WAV parametrs, ir šis 1411.2 Kbps, šo parametru sauc arī par datu joslas platumu, tas ir jēdziens ar joslas platumu ADSL. Daliet koda ātrumu ar 8, un jūs varat iegūt šī WAV datu pārraides ātrumu, kas ir 176.4 KB / s. Tas nozīmē, ka paraugu ņemšanas ātrums vienas sekundes glabāšanai ir 44.1 kHz, parauga izmērs ir 16 bitu, un divkanālu PCM kodētajam audio signālam ir nepieciešama 176.4 KB vietas un 1 minūte ir aptuveni 10.34 M, kas lielākajai daļai lietotāju ir nepieņemami . , Īpaši tiem, kam patīk klausīties mūziku datorā, lai samazinātu diska lietojumu, ir tikai divi veidi, kā samazināt izlases indeksu vai saspiešanu. Indeksu nav ieteicams samazināt, tāpēc eksperti ir izstrādājuši dažādas saspiešanas shēmas. Dažādu lietojumu un mērķa tirgu dēļ skaņas kvalitāte un saspiešanas pakāpe, kas panākta ar dažādiem audio saspiešanas kodējumiem, ir atšķirīga, un mēs tos pieminēsim pa vienam nākamajos rakstos. Viena lieta ir droša, tie ir saspiesti.
4. Attiecība starp biežumu un paraugu ņemšanas ātrumu
Paraugu ņemšanas ātrums norāda sākotnējā signāla paraugu ņemšanas reižu skaitu sekundē. Audio failu paraugu ņemšanas ātrums, ko mēs parasti redzam, ir 44.1 kHz. Ko tas nozīmē? Pieņemsim, ka mums ir 2 sinusa viļņu signālu segmenti, 20Hz un 20KHz, katrs ar vienas sekundes garumu, lai atbilstu zemākajai un augstākajai frekvencei, ko mēs varam dzirdēt, izlasiet šos divus signālus pie 40KHz, un mēs varam iegūt kāda veida rezultātu? Rezultāts ir tāds, ka 20Hz signāla paraugi tiek ņemti 40K / 20 = 2000 reizes vienā vibrācijā, savukārt 20K signāls tiek ņemts tikai divreiz vienā vibrācijā. Acīmredzot ar tādu pašu izlases ātrumu zemfrekvences informācija ir daudz detalizētāka nekā augstfrekvences informācija. Tāpēc daži audio entuziasti pārmet kompaktdisku, ka digitālā skaņa nav pietiekami īsta, un kompaktdiska paraugu ņemšana ar 44.1 kHz nevar garantēt, ka augstas frekvences signāls tiek labi ierakstīts. Lai labāk ierakstītu augstfrekvences signālus, šķiet, ka ir nepieciešams lielāks paraugu ņemšanas ātrums, tāpēc daži draugi, uzņemot CD audio ierakstus, izmanto 48KHz izlases ātrumu, kas nav ieteicams! Tas patiesībā nav labs skaņas kvalitātei. Izvilkšanas programmatūrai tāda paša paraugu ņemšanas ātruma uzturēšana kā CD nodrošinātajam 44.1KHz ir viena no labākās skaņas kvalitātes garantijām, nevis tās uzlabošana. Lielāks paraugu ņemšanas ātrums ir noderīgs tikai tad, ja salīdzina ar analogajiem signāliem. Ja signāls, no kura tiek ņemts paraugs, ir digitāls, lūdzu, nemēģiniet palielināt izlases biežumu.
5. Plūsmas raksturojums
Attīstoties internetam, cilvēki ir izvirzījuši prasības mūzikas klausīšanai tiešsaistē. Tāpēc ir nepieciešams arī tas, lai audio failus varētu lasīt un atskaņot vienlaikus, nevis lasīt visus failus un pēc tam tos atkārtoti atskaņot, lai jūs varētu tos klausīties bez lejupielādes. Uz augšu. Vienlaikus ir iespējams arī kodēt un pārraidīt. Tieši šī funkcija nodrošina tiešsaistes tiešraidi, un kļūst par realitāti izveidot savu digitālo radiostaciju.
Vairāki papildu jēdzieni:
Kas ir dalītājs?
Frekvences dalītājam ir jānošķir dažādu frekvenču joslu skaņas signāli, tie jāpastiprina atsevišķi un pēc tam jānosūta to atskaņošanai uz atbilstošo frekvenču joslu skaļruņiem. Kad tiek atskaņota augstas kvalitātes skaņa, nepieciešama elektroniska frekvenču dalīšanas apstrāde. To var iedalīt divos veidos: (1) strāvas dalītājs: atrodas pēc jaudas pastiprinātāja, kas iestatīts skaļrunī, izmantojot LC filtru tīklu, jaudas pastiprinātāja izvades jaudas audio signāls tiek sadalīts basos, vidējos un augstajos diapazonos un nosūtīts atsevišķiem runātājiem. Savienojums ir vienkāršs un ērti lietojams, taču tas patērē enerģiju, parādās audio ielejas un rodas krustveida * deformācijas. Tās parametri ir tieši saistīti ar skaļruņa pretestību, un skaļruņa pretestība ir frekvences funkcija, kas ievērojami atšķiras no nominālās vērtības. Arī kļūda ir liela, kas neveicina korekciju. (2) Elektroniskais frekvences dalītājs: ierīce, kas vājus audio signālus sadala frekvencē. Tas atrodas jaudas pastiprinātāja priekšā. Pēc frekvences sadalīšanas tiek izmantots atsevišķs jaudas pastiprinātājs, lai pastiprinātu katru audio frekvenču joslas signālu un pēc tam tos nosūtītu uz atbilstošajiem skaļruņiem. vienība. Tā kā strāva ir maza, to var realizēt ar mazāku jaudas elektronisko aktīvo filtru, kuru ir vieglāk pielāgot, samazinot strāvas zudumu un traucējumus starp skaļruņu vienībām. Signāla zudums ir mazs, un skaņas kvalitāte ir laba. Tomēr šai metodei katram kanālam ir nepieciešams neatkarīgs jaudas pastiprinātājs, kam ir augstas izmaksas un sarežģīta ķēdes struktūra, un to izmanto profesionālās skaņas pastiprināšanas sistēmās. (No av_world)
Kas ir ierosinātājs?
Uzbudinātājs ir harmonisks ģenerators, skaņas apstrādes ierīce, kas izmanto cilvēku psihoakustiskās īpašības, lai modificētu un izdaiļotu skaņas signālu. Pievienojot skaņai augstas frekvences harmoniskos komponentus un citas metodes, jūs varat uzlabot skaņas kvalitāti, toņa krāsu, palielināt skaņas iespiešanos un palielināt skaņas telpas izjūtu. Mūsdienu ierosinātāji var ne tikai radīt augstas frekvences harmonikas, bet arī veikt zemas frekvences paplašināšanas un mūzikas stila funkcijas, padarot basu efektu pilnīgāku un mūziku izteiksmīgāku. Izmantojiet ierosinātājus, lai uzlabotu skaņas skaidrību, saprotamību un izteiksmīgumu. Padariet skaņu patīkamāku ausīm, samaziniet klausīšanās nogurumu un palieliniet skaļumu. Kaut arī ierosinātājs skaņai pievieno tikai aptuveni 0.5 dB harmonisko komponentu, patiesībā izklausās, ka skaļums ir palielinājies par aptuveni 10 dB. Skaņas dzirdes skaļums ir acīmredzami palielināts, skaņas attēla trīsdimensiju sajūta un skaņas atdalīšanas palielināšanās; tiek uzlabota skaņas pozicionēšana un slāņošana, kā arī var uzlabot reproducētās skaņas skaņas kvalitāti un lentes reproducēšanas ātrumu. Tā kā pārraides un ierakstīšanas laikā akustiskais signāls zaudē augstfrekvences harmoniskos komponentus, parādās augstfrekvences troksnis. Šajā laikā pirmais izmanto ierosinātāju, lai vispirms kompensētu signālu, un otrais izmanto filtru, lai filtrētu augstas frekvences troksni, un pēc tam izveido augstas pakāpes komponentu, lai nodrošinātu atskaņošanas skaņas kvalitāti. Lai ierosinātu ierosinātāju, skaņu inženierim ir jāizvērtē sistēmas skaņas kvalitāte un tonis, un pēc tam jāveic korekcijas, pamatojoties uz subjektīvo klausīšanās novērtējumu.
Kas ir ekvalaizers?
Ekvalaizers ir elektroniska ierīce, kas var atsevišķi pielāgot dažādu frekvenču komponentu elektrisko signālu pastiprinājumu. Tas kompensē skaļruņu un skaņas lauka defektus, pielāgojot dažādu frekvenču elektriskos signālus, kompensē un pārveido dažādus skaņas avotus un citus īpašos efektus. , Vispārīgā maisītāja ekvalaizers var atsevišķi noregulēt tikai augstfrekvences, starpfrekvences un zemfrekvences elektriskos signālus. Ir trīs ekvalaizeru veidi: grafiskais ekvalaizers, parametriskais ekvalaizers un telpas ekvalaizers. 1. Grafiskais ekvalaizers: pazīstams arī kā diagrammas ekvalaizers, izmantojot paneļa spiedpogu sadalījumu, tas var intuitīvi atspoguļot izsaukto izlīdzināšanas kompensācijas līkni, un katras frekvences pieaugums un vājināšanās ir skaidri redzami. Tajā tiek izmantota nemainīga Q tehnoloģija, katra frekvence Punkts ir aprīkots ar push-pull potenciometru neatkarīgi no tā, vai noteikta frekvence tiek palielināta vai vājināta, filtra frekvenču joslas platums vienmēr ir vienāds. Parasti izmantotais profesionālais grafiskais ekvalaizers pielāgo 20Hz ~ 20kHz signālu 10 segmentos, 15 segmentos, 27 segmentos un 31 segmentos. Tādā veidā cilvēki izvēlas frekvences izlīdzinātājus ar dažādu segmentu skaitu atbilstoši dažādām prasībām. Vispārīgi runājot, 10 joslu ekvalaizera frekvences punkti tiek sadalīti oktāvu intervālos. Parasti 15 joslu ekvalaizers ir 2/3 oktāvu ekvalaizers, un, ja to izmanto profesionālā skaņas pastiprināšanā, 31 joslu ekvalaizers ir 1/3 oktāvas ekvalaizers galvenokārt tiek izmantots svarīgākos gadījumos, kad nepieciešama smalka kompensācija . Grafiskajam ekvalaizeram ir vienkārša struktūra, tas ir intuitīvs un skaidrs, tāpēc to plaši izmanto profesionālajā audio. 2. Parametriskais ekvalaizers: pazīstams arī kā parametru ekvalaizers, ekvalaizers, kas var precīzi pielāgot dažādus izlīdzināšanas korekcijas parametrus. Tas galvenokārt ir piestiprināts pie maisītāja, bet ir arī neatkarīgs parametru ekvalaizers. Pielāgotie parametri ietver frekvenču joslas un frekvences punktus. , Gain un kvalitātes faktora Q vērtība utt. Var izdaiļot (ieskaitot neglītu) un modificēt skaņu, padarīt skaņas (vai mūzikas) stilu atšķirīgāku un krāsaināku, kā arī sasniegt vēlamo māksliniecisko efektu. 3. Telpas ekvalaizers ir ekvalaizers, ko izmanto, lai pielāgotu frekvences reakcijas raksturlīkni telpā. Dažādu frekvenču atšķirīgās absorbcijas (vai atstarošanas) dēļ dekoratīvos materiālos un normālas rezonanses ietekmē ir jāizmanto telpas ekvalaizers. Skaņu konstrukcijas frekvences defekti ir objektīvi jākompensē un jāpielāgo. Jo smalkāka frekvenču josla, jo asāka ir koriģētā virsotne, tas ir, jo augstāka ir Q vērtība (kvalitātes koeficients), jo smalkāka ir kompensācija korekcijas laikā. Biezāka frekvenču josla, jo platāka ir koriģētā pīķa.
Kas ir saspiešanas ierobežotājs?
Kompresijas ierobežotājs ir kolektīvs termins kompresoram un ierobežotājam. Tā ir audio signālu apstrādes ierīce, kas var saspiest vai ierobežot audio elektrisko signālu dinamiku. Kompresors ir mainīga pastiprinājuma pastiprinātājs, un tā pastiprināšanas koeficients (pastiprinājums) var automātiski mainīties līdz ar ievades signāla stiprumu, kas ir apgriezti proporcionāls. Kad ieejas signāls sasniedz noteiktu līmeni (slieksni sauc arī par kritisko vērtību), izejas signāls palielinās, palielinoties ieejas signālam. Šo situāciju sauc par kompresoru; ja tas nepalielinās, to sauc par Limiter. Agrāk kompresors izmantoja Hard-ceļa tehnoloģiju, un ieejas signāls sasniedza slieksni, tiklīdz ieejas signāls sasniedza slieksni. Palielinājums tiek nekavējoties samazināts, tā ka lēciena punktā notiks dinamiskas pēkšņas signāla izmaiņas (pastiprinājuma maiņas pagrieziena punkts), kas cilvēka ausij liek skaidri sajust, ka spēcīgais signāls pēkšņi tiek saspiests. Lai novērstu šo trūkumu, mūsdienu jaunais kompresors izmanto mīksto ceļgalu tehnoloģiju. Šī kompresora kompresijas pakāpes maiņa pirms un pēc sliekšņa ir līdzsvarota un pakāpeniska, padarot kompresijas izmaiņas grūti pamanāmas, un skaņas kvalitāte tiek vēl vairāk uzlabota. . Ierakstīšanas laikā kompresors var uzturēt noteiktu līdzsvaru starp instrumenta un dziedātāja tilpumu; nodrošināt dažādu signālu stiprumu līdzsvaru. Dažreiz to izmanto arī, lai izslēgtu dziedātāju vokālistus vai mainītu saspiešanas un atbrīvošanas laiku, lai radītu "reversās skaņas" īpašo efektu, kurā skaņa mainās no mazas līdz lielai. Apraides sistēmā to izmanto, lai saspiestu programmas signālu ar lielāku dinamisko diapazonu, lai palielinātu vidējo emisijas līmeni, pieņemot, ka novērš modulācijas traucējumus un novērš raidītāja pārslodzi. Deju zāles skaņas pastiprināšanas sistēmā kompresors saspiež signālu, saglabājot sākotnējo programmas stilu, samazinot mūzikas dinamiku, lai tā atbilstu skaņas pastiprināšanas sistēmas un māksliniecisko darbību prasībām. Lai gan kompresoram ir daudz lietojumu, mūsdienu kompresori parasti izmanto jaunas tehnoloģijas, piemēram, mīkstus ceļus, kas var vēl vairāk samazināt kompresora kompresora blakusparādības, taču tas nenozīmē, ka kompresors nesabojā skaņas kvalitāti. Atkal pastāvēja. Tāpēc skaņas pastiprināšanas sistēmā nelietojiet ļaunprātīgi ierobežotāju, pat ja vēlaties to izmantot, signāla apstrādei piesardzīgi jāizmanto reduktors. Tā ir ne tikai nepieciešamība aizsargāt jaudas pastiprinātājus un skaļruņus, bet arī nepieciešamība uzlabot skaņas kvalitāti.
Kāda ir signāla un trokšņa attiecība (S / N)?
Signāla un trokšņa attiecība attiecas uz signāla jaudu līnijas atskaites punktā un raksturīgo trokšņa jaudu, ja signāla nav
Attiecību izsaka decibelos (dB). Jo augstāka vērtība, jo labāk, kas nozīmē mazāk trokšņa.
Kas ir decibels
Decibels (dB) ir standarta mērvienība, kas izsaka relatīvo jaudas vai amplitūdas līmeni. Izteikts dB. Jo lielāks decibelu skaitlis, jo skaļāka ir izstarotā skaņa. Aprēķinot, katrs 10 decibels palielinās decibelos, skaņas līmenis būs aptuveni desmit reizes lielāks par sākotnējo.
dB: decibela decibels. To lieto, lai izteiktu divu spriegumu, jaudas vai skaņas relatīvo līmeni.
dBm: decibelu variants, 0dB = 1mW līdz 600 omi
dBv: decibelu variants, 0dB = 0.775 volti.
dBV: decibelu variants, 0dB = 1 volts.
dB / oktāvs: decibels / oktāvs. Filtra slīpuma izteiksme, jo lielāks decibelu skaits vienā oktāvā, jo stāvāks slīpums.
Šī koncepcija ir samērā sarežģīta, mēs izmantojam fizikas aprēķinus, lai ilustrētu:
Lai izteiktu skaņas stiprumu, cilvēki ieviesa jēdzienu "skaņas intensitāte" un izmēra tā lielumu pēc skaņas enerģijas daudzuma, kas 1 sekundē šķērso vertikāli laukuma vienību. Skaņas intensitāti attēlo burts "I", un tā mērvienība ir "Vati / m2". Saskaņā ar noteikumiem, ja skaņas enerģija, kas perpendikulāra vienības laukumam, 1 sekundes laikā tiek dubultota, skaņas intensitāte arī dubultosies. Tāpēc skaņas intensitāte ir objektīvs fizisks lielums, kas nemainās līdz ar cilvēku jūtām.
Lai gan skaņas intensitāte ir objektīvs fiziskais lielums, ir ļoti liela atšķirība starp skaņas intensitātes lielumu un skaņas intensitāti, ko cilvēki subjektīvi izjūt. Lai pielāgotos cilvēku subjektīvajai skaņas intensitātes uztverei, jēdziens "skaņas intensitātes līmenis" ir ieviesta fizikā. Decibels ir skaņas intensitātes līmeņa mērvienība, kas ir viena desmitā daļa no zvana.
Kā tiek regulēts skaņas intensitātes līmenis? Kāds tam sakars ar skaņas intensitāti?
Mērījums pierāda, ka cilvēka ausij ir atšķirīga jutība pret dažādas frekvences skaņas viļņiem. Tas ir visjutīgākais pret 3000 Hz skaņas viļņiem. Kamēr šīs frekvences skaņas intensitāte sasniedz I0 = 10-12 vati / m2, tā var izraisīt dzirdi cilvēka ausī. Skaņas intensitātes līmeni nosaka, pamatojoties uz minimālo skaņas intensitāti I0, ko dzird cilvēka auss, un skaņas intensitāti I0 = 10-12 vati / m2 norāda kā nulles līmeņa skaņas intensitāti, tas ir, skaņas intensitāte šajā laikā Līmenis ir nulle zvanu (arī nulle decibelu). Kad skaņas intensitāte dubultojas no I0 līdz 2I0, skaņa, ko izjūt cilvēka auss, divkāršojas. Tikai tad, kad skaņas intensitāte sasniedz 10I0, cilvēka ausis izjūt skaņas intensitātes dubultošanos. Skaņas intensitātes līmenis, kas atbilst šai skaņas intensitātei, ir 1 bēle = 10 decibeli; kad skaņas intensitāte kļūst 100I0, cilvēka ausis izjūt, ka skaņa ir spēcīga. Vājš palielinās 2 reizes, atbilstošais skaņas intensitātes līmenis ir 2 Bel = 20 decibeli; kad skaņas intensitāte kļūst par 1000I0, skaņa, ko izjūt cilvēka auss, palielinās 3 reizes, un atbilstošais skaņas intensitātes līmenis ir 3 Bel = 30 decibeli. Tā tālāk un tā tālāk. Maksimālā skaņas intensitāte, ko cilvēka auss var izturēt, ir 1 vats / m2 = 1012I0, un tai atbilstošais skaņas intensitātes līmenis ir 12 zvani = 120 decibeli.
Formula: Skaņas spiediena līmenis (dB) = 20Lg (izmērītais skaņas spiediens / standarta skaņas spiediena vērtība)
Veco zivju piezīme: Ja izmērītais skaņas spiediens ir vienāds ar standarta skaņas spiedienu, aprēķinātais rezultāts pēc logaritma ņemšanas ir 0dB. Analogajā audio aparatūrā tas var būt lielāks par 0dB, bet digitālais - ne. Digitālajam aprēķinam ir nepieciešams mērījums, un nav bezgalīgas vērtības. Tāpēc mūsu izmantotajā digitālajā aprīkojumā un programmatūrā 0dB ir kļuvis par standarta standarta vērtību.
2. Ievads parastajos audio formātos un atskaņotājos
Galveno audio formātu raksturojums un pielāgošanās spēja
Visu veidu audio kodēšanai ir savas tehniskās īpašības un pielietojamība dažādos gadījumos. Aptuveni izskaidrosim, kā elastīgi piemērot šo audio kodēšanu.
4-1 PCM kodēts WAV
Kā minēts iepriekš, PCM kodētais WAV fails ir vislabākās skaņas kvalitātes formāts. Saskaņā ar Windows platformu visa audio programmatūra var sniegt viņai atbalstu. Windows nodrošina WinAPI daudzas funkcijas, kas var tieši atskaņot wav. Tāpēc, izstrādājot multivides programmatūru, wav bieži tiek izmantots lielos daudzumos notikumu skaņas efektiem un fona mūzikai. PCM kodēts wav var sasniegt vislabāko skaņas kvalitāti ar tādu pašu paraugu ņemšanas ātrumu un parauga lielumu, tāpēc to plaši izmanto arī audio rediģēšanā, nelineārā rediģēšanā un citos laukos.
Funkcijas: Skaņas kvalitāte ir ļoti laba, un to atbalsta liels skaits programmatūras.
Attiecas uz: multivides izstrādi, mūzikas un skaņas efektu materiālu saglabāšanu.
4-2 MP3
MP3 ir laba saspiešanas pakāpe. LAME kodētais MP3 bitu pārraides ātrums no vidēja līdz lielam līmenim ir skaņas ziņā ļoti tuvs sākotnējam WAV failam. Izmantojot piemērotus parametrus, LAME kodēts MP3 ir ļoti piemērots mūzikas novērtēšanai. Tā kā MP3 ir ieviests jau ilgu laiku kopā ar diezgan labu skaņas kvalitāti un saspiešanas pakāpi, daudzās spēlēs mp3 tiek izmantots arī notikumu skaņu efektiem un fona mūzikai. Gandrīz visa pazīstamā audio rediģēšanas programmatūra nodrošina arī atbalstu MP3, jūs varat izmantot mp3, piemēram, wav, taču, tā kā mp3 kodēšana ir zaudēta, skaņas kvalitāte pēc vairākkārtējas rediģēšanas strauji pazemināsies, un mp3 nav piemērots materiālu saglabāšanai. Bet demonstrācija kā darbs ir patiešām izcila. MP3 ilgā vēsture un labā skaņas kvalitāte padara to par vienu no visbiežāk izmantotajiem zaudējumu kodējumiem. Liels skaits mp3 resursu ir atrodams internetā, un mp3player katru dienu kļūst par modi. Daudzi VCDPlayer, DVDPlayer un pat mobilie tālruņi var atskaņot mp3, un mp3 ir viens no vislabāk atbalstītajiem kodējumiem. MP3 arī nav ideāls, un tas nedarbojas labi ar zemāku bitu pārraides ātrumu. MP3 ir arī straumēšanas multivides pamatīpašības, un to var atskaņot tiešsaistē.
Īpašības: Laba skaņas kvalitāte, salīdzinoši augsts saspiešanas koeficients, ko atbalsta liels programmatūras un aparatūras daudzums, un plaši izmantota.
Piemērots: piemērots mūzikas novērtēšanai ar augstākām prasībām.
4-3 OGG
Ogg ir ļoti daudzsološs kods, kuram ir pārsteidzoša veiktspēja ar dažādiem bitu pārraides ātrumiem, īpaši ar zemu un vidēju bitu pārraides ātrumu. Papildus labajai skaņas kvalitātei Ogg ir arī pilnīgi bezmaksas kodeks, kas ir pamats lielākam Ogg atbalstam. Ogg ir ļoti labs algoritms, kas var sasniegt labāku skaņas kvalitāti ar mazāku bitu pārraides ātrumu. 128 kbps Ogg ir pat labāks par 192 kbps vai pat lielāku bitrate mp3. Ogg diskantam ir noteikta metāla garša, tāpēc šis Ogg defekts tiks atklāts, kodējot dažus solo instrumentus ar augstām prasībām augstām frekvencēm. OGG ir straumēšanas multivides pamatīpašības, taču nav multivides pakalpojumu programmatūras atbalsta, tāpēc digitālā apraide, kuras pamatā ir ogg, vēl nav iespējama. Pašreizējais Ogg atbalsta stāvoklis nav pietiekami labs, neatkarīgi no tā, vai tā ir programmatūra vai aparatūra, to nevar salīdzināt ar mp3.
Funkcijas: Tas var sasniegt labāku skaņas kvalitāti nekā mp3 ar mazāku bitu pārraides ātrumu nekā mp3, un tam ir laba veiktspēja ar augstu, vidēju un zemu bitu pārraides ātrumu.
Piesakieties: Izmantojiet mazāku atmiņas vietu, lai iegūtu labāku skaņas kvalitāti (salīdzinājumā ar MP3)
4–4 MPC
Tāpat kā OGG, arī MPC konkurents ir mp3. Ar vidēju un lielu bitu pārraides ātrumu MPC var sasniegt labāku skaņas kvalitāti nekā konkurenti. Pie vidējiem bitrātiem MPC veiktspēja nav zemāka par Ogg. Pie augstiem bitrātiem MPC veiktspēja ir vēl izmisīgāka. MPC skaņas kvalitātes priekšrocība galvenokārt izpaužas augstfrekvences daļā. MPC augstā frekvence ir daudz delikātāka nekā MP3, un tai nav Ogg metāla garšas. Pašlaik tas ir vispiemērotākais mūzikas zuduma kodējums. Tā kā tie visi ir jauni kodi, tie ir līdzīgi Ogg pieredzei, un tiem trūkst plaša programmatūras un aparatūras atbalsta. MPC ir laba kodēšanas efektivitāte, un kodēšanas laiks ir daudz īsāks nekā OGG un LAME.
Funkcijas: Zem vidēja un augsta bitu pārraides ātruma tai ir vislabākā skaņas kvalitātes veiktspēja ar zaudējumu kodējumu, un ar augstu bitu pārraides ātrumu tai ir lieliska augstas frekvences veiktspēja.
Attiecas uz: mūzikas novērtēšana ar vislabāko skaņas kvalitāti, pieņemot, ka tiek ietaupīts daudz vietas.
4-6 WMA
Arī Microsoft izstrādāto WMA mīl daudzi draugi. Pie zemiem bitu pārraides ātrumiem tam ir daudz labāka skaņas kvalitāte nekā mp3. WMA parādīšanās nekavējoties izslēdza kādreiz populāro VQF kodējumu. WMA ar Microsoft fonu ir saņēmis labu programmatūras un aparatūras atbalstu. Windows Media Player var atskaņot WMA un klausīties digitālās radio stacijas, kuru pamatā ir WMA kodēšanas tehnoloģija. Tā kā atskaņotājs pastāv gandrīz katrā personālajā datorā, arvien vairāk mūzikas vietņu vēlas izmantot WMA kā pirmo izvēli tiešsaistes klausīšanās laikā. Papildus labajai atbalsta videi WMA ir arī ļoti laba veiktspēja ar bitu pārraides ātrumu 64-128 kbps. Lai gan daudzi draugi ar augstākām prasībām nav apmierināti, vairāk draugu ar zemākām prasībām ir pieņēmuši šo kodējumu. WMA ir ļoti populāra drīz.
Funkcijas: Skaņas kvalitātes veiktspēju ar zemu bitu pārraides ātrumu ir grūti pārspēt
Attiecas uz: digitālā radio iestatīšanu, tiešsaistes klausīšanos, mūzikas novērtēšanu zemām prasībām
4-7 mp3PRO
Kā uzlabota mp3 versija mp3PRO parāda ļoti labu kvalitāti, pilnu ar trīskāršu, kaut arī MP3PRO tiek ievietots atskaņošanas procesā, izmantojot SBR tehnoloģiju, taču faktiskā klausīšanās pieredze ir diezgan laba, lai arī šķiet mazliet vāja, bet tā jau ir 64kbps pasaule Nav konkurentu, pat vairāk nekā 128kbps mp3, bet diemžēl mp3PRO zemas frekvences veiktspēja ir tikpat salauzta kā mp3. Par laimi, SBR augstfrekvences interpolācija var vairāk vai mazāk noslēpt šo defektu, tāpēc mp3PRO Gluži pretēji, WMA zemās frekvences vājums nav tik acīmredzams kā WMA. Jūs varat dziļi sajust, kad izmantojat RCA mp3PRO Audio Player PRO slēdzi, lai pārslēgtos starp PRO režīmu un parasto režīmu. Kopumā 64 kbps mp3PRO ir sasniedzis 128 kbps mp3 skaņas kvalitātes līmeni, ar nelielu uzvaru augstfrekvences daļā.
Funkcijas: skaņas kvalitātes karalis ar zemu bitu pārraides ātrumu
Piemērots: mūzikas novērtēšanai zemām prasībām
4-8 APE
Jauns bezzudumu audio kodēšanas veids, kas var nodrošināt saspiešanas pakāpi 50-70%. Lai gan to nav vērts pieminēt, salīdzinot ar zaudējumu kodēšanu, tas ir lielisks ieguvums draugiem, kuri meklē perfektu uzmanību. APE var būt patiesi bez zaudējumiem, nevis skaņas zudumiem, un saspiešanas pakāpe ir labāka nekā līdzīgi bezzudumu formāti.
Funkcijas: Skaņas kvalitāte ir ļoti laba.
Piemērots: visaugstākās kvalitātes mūzikas novērtēšanai un kolekcijai.
3, audio signāla kodēšanas apstrāde
(1) PCM kodēšana
PCM pulsa koda modulācija ir pulsa koda modulācijas saīsinājums. Iepriekšējā tekstā mēs pieminējām PCM vispārējo darbplūsmu. Mums nav jārūpējas par aprēķina metodi, ko izmanto PCM galīgajā kodēšanā. Mums jāzina tikai PCM kodētās audio straumes priekšrocības un trūkumi. PCM kodēšanas lielākā priekšrocība ir laba skaņas kvalitāte, un lielākais trūkums ir tā lielais izmērs. Mūsu kopīgajā audio kompaktdiskā tiek izmantota PCM kodēšana, un kompaktdiska ietilpībā var būt tikai 72 minūtes mūzikas informācijas.
Kā mēs visi zinām, neatkarīgi no tā, cik spēcīgi ir pašreizējie multimediju datori, tie digitālo informāciju var apstrādāt tikai iekšpusē. Skaņas, kuras dzirdam, ir visi analogie signāli. Kā dators var apstrādāt arī šos skaņas datus? Kāda ir atšķirība starp analogo audio un digitālo audio? Kādas ir digitālā audio priekšrocības? Tas ir tas, ko mēs ieviesīsim tālāk.
Analogā audio pārveidošana par digitālo audio tiek dēvēta par paraugu ņemšanu datora mūzikā. Galvenā šajā procesā izmantotā aparatūras ierīce ir analogais ciparu pārveidotājs (ADC). Paraugu ņemšanas process parasti pārveido parastā analogā audio signāla elektrisko signālu vairākos bināros kodos, ko sauc par "Bit" 0 un 1, šie 0 un 1 veido digitālu audio failu. Kā parādīts zemāk redzamajā attēlā, sinusa līkne attēlā attēlo sākotnējo audio līkni; krāsains kvadrāts apzīmē rezultātu, kas iegūts pēc paraugu ņemšanas. Jo konsekventāki abi, jo labāk paraugu ņemšanas rezultāts.
Iepriekšējā attēlā redzamā abscisa ir paraugu ņemšanas biežums; ordināta ir parauga ņemšanas izšķirtspēja. Attēlā redzamie režģi pakāpeniski tiek šifrēti no kreisās uz labo, vispirms palielinot abscisu blīvumu un pēc tam palielinot ordinātu blīvumu. Acīmredzot, kad abscesa vienība ir mazāka, tas ir, intervāls starp diviem paraugu ņemšanas momentiem ir mazāks, tas vairāk veicina sākotnējās skaņas patiesā stāvokļa uzturēšanu. Citiem vārdiem sakot, jo augstāka ir paraugu ņemšanas frekvence, jo garantētāka ir skaņas kvalitāte; līdzīgi, ja vertikāli Jo mazāka ir koordinātu vienība, jo labāka ir skaņas kvalitāte, tas ir, jo lielāks ir paraugu ņemšanas bitu skaits, jo labāk.
Lūdzu, pievērsiet uzmanību vienam punktam. 8 bitu (8Bits) nenozīmē, ka ordināta ir sadalīta 8 daļās, bet 2 ^ 8 = 256 daļas; tāpat 16 biti nozīmē, ka ordināta ir sadalīta 2 ^ 16 = 65536 daļās; savukārt 24 biti ir sadalīti 2 ^ 16 = 65536 daļās. Sadaliet 2 ^ 24 = 16777216 daļās. Tagad veiksim aprēķinu, lai redzētu, cik liels ir digitālā audio faila datu apjoms. Pieņemsim, ka stereo (tas ir, divus kanālus) izmantojam 44.1 kHz, 16 bitu
(2) VIĻŅS
Tas ir sens audio failu formāts, ko izstrādājusi Microsoft. WAV ir faila formāts, kas atbilst PIFF resursu apmaiņas failu formāta specifikācijai. Visiem WAV ir faila galvene, kas ir audio straumes kodēšanas parametrs. WAV nav stingru un ātru noteikumu par audio plūsmu kodēšanu. Papildus PCM gandrīz visi kodējumi, kas atbalsta ACM specifikāciju, var kodēt WAV audio straumes. Daudziem draugiem šāda koncepcija nav. Ņemsim AVI kā demonstrāciju, jo AVI un WAV failu struktūrā ir ļoti līdzīgas, bet AVI ir vēl viena video straume. Ir daudz veidu AVI, ar kuriem mēs saskaramies, tāpēc mums bieži ir jāinstalē dekodēšana, lai skatītos dažus AVI. DivX, ar kuru mēs saskaramies, ir sava veida video kodējums. AVI var izmantot DivX kodējumu, lai saspiestu video straumes. Protams, var izmantot arī citus. Kodēšanas saspiešana. Līdzīgi WAV var izmantot arī dažādus audio kodējumus, lai saspiestu audio straumi, taču mēs parasti esam WAV, kuru audio straumi kodē PCM, taču tas nenozīmē, ka WAV var izmantot tikai PCM kodējumu. MP3 kodējumu var izmantot arī WAV. Tāpat kā AVI, kamēr vien ir instalēts atbilstošais dekodēšana, jūs varat izbaudīt šos WAV.
Saskaņā ar Windows platformu WAV, kas balstīts uz PCM kodējumu, ir labākais atbalstītais audio formāts, un visa audio programmatūra to var lieliski atbalstīt. Tā kā ar to var sasniegt augstākas skaņas kvalitātes prasības, WAV ir arī vēlamais mūzikas rediģēšanas un radīšanas formāts. Piemērots mūzikas materiāla saglabāšanai. Tādēļ WAV, kas balstīts uz PCM kodējumu, tiek izmantots kā starpnieka formāts, un to bieži izmanto citu kodējumu savstarpējā pārveidošanā, piemēram, MP3 pārveidošanā WMA.
(3) MP3 kodēšana
Kā vispopulārāko audio saspiešanas formātu MP3 plaši pieņem visi. Dažādi programmatūras produkti, kas saistīti ar MP3, parādās bezgalīgā straumē, un vairāk aparatūras produktu ir sākuši atbalstīt MP3. Ir daudz VCD / DVD atskaņotāju, kurus mēs varam iegādāties. Var atbalstīt MP3, ir vairāk pārnēsājamu MP3 atskaņotāju utt. Lai gan vairākas lielās mūzikas kompānijas ir ārkārtīgi riebīgas pret šo atvērto formātu, tās nevar novērst šī audio saspiešanas formāta izdzīvošanu un izplatīšanos. MP3 ir izstrādāts jau 10 gadus. Tas ir MPEG (MPEG: Moving Picture Experts Group) Audio Layer-3 saīsinājums, kas ir atvasināta MPEG1 kodēšanas shēma. 1993. gadā to veiksmīgi izstrādāja Fraunhofer IIS pētniecības institūts Vācijā un Thomson. MP3 var sasniegt pārsteidzošu saspiešanas pakāpi 12: 1 un saglabāt pamata dzirdamās skaņas kvalitāti. Dienās, kad cietie diski tajā gadā bija tik dārgi, lietotāji ātri pieņēma MP3. Līdz ar interneta popularitāti, MP3 simtiem miljonu lietotāju pieņēma. Sākotnējā MP3 kodēšanas tehnoloģijas izlaišana faktiski bija ļoti nepilnīga. Tā kā nav pētījumu par skaņu un cilvēku dzirdi, agrīnie mp3 kodētāji gandrīz visi tika kodēti neapstrādātā veidā, un skaņas kvalitāte tika nopietni bojāta. Ar nepārtrauktu jaunu tehnoloģiju ieviešanu mp3 kodēšanas tehnoloģija ir uzlabota viena pēc otras, ieskaitot divus galvenos tehniskos uzlabojumus.
VBR: MP3 formāta failam ir interesanta iezīme, tas ir, to var nolasīt spēles laikā, kas arī atbilst straumēšanas multivides elementārākajām īpašībām. Tas nozīmē, ka atskaņotājs var spēlēt, iepriekš neizlasot visu faila saturu, kur tas tiek lasīts, pat ja fails ir daļēji bojāts. Lai gan mp3 failam var būt faila galvene, mp3 formāta failiem tas nav īpaši svarīgi. Šīs funkcijas dēļ katram MP3 faila segmentam un rāmim var būt atsevišķs vidējais datu pārraides ātrums bez īpašām dekodēšanas shēmām. Tātad ir tehnoloģija, ko sauc par VBR (Variable bitrate, dynamic data rate), kas ļauj katram MP3 faila segmentam vai pat katram kadram būt ar atsevišķu bitratu. Tā priekšrocība ir nodrošināt skaņas kvalitāti.
citu mūsu produktu:
