Аппаратные и программные средства обработки звука

Звук – упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях и твёрдых телах и воспринимаемые ухом человека и животных.

Звуковые подсистемы компьютера– подсистемы, предназначенные для записи звуковых сигналов от внешних источников; воспроизведения ранее записанных; ликвидирования; одновременной записи и воспроизведения звуковых знаков; обработки звуковых знаков; управления панорамой стереофонического звукового сигнала; обработки звукового сигнала в соответствии с алгоритмами объемного звучания; генерирования с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов и человеческой речи; воспроизведение звуковых компакт дисков; управления работой внешних электронных музыкальных инструментов; выполнения управления компьютера с помощью голоса.

Аппаратные средства обработки звука: модуль записи, воспроизведения звука, модуль синтезатора, модуль интерфейса, модуль микшера, акустические системы.

Программные средства обработки звука: музыкальные редакторы, синтезаторы звука (речи), редакторы оцифровок реальных звуков, генераторы стили, программы для улучшения качества фонограмм.

Программы-секвенсеры. Программы обработки музыкальных файлов, которые позволяют редактировать параметры любой ноты или группы нот (громкость, высота, местоположение, инструмент, панорама), стирать, перемещать, добавлять ноты, менять скорость проигрывания мелодии без изменения высоты звука, и наоборот – поднять или опустить мелодию на любое число тонов без изменения скорости.

Программы-микшеры. Программы, которые позволяют по ходу дела регулировать громкость и стереобаланс по каждому звуковому каналу.

Звук характеризуется:

частотой дискретизации,

разрядностью выборок,

числом каналов или звуковых дорожек,

алгоритмом компрессии/декомпрессии – кодеком,

форматом хранения.

¢ Качество цифрового звука определяется, в основном, величиной дискретизации. Дискретизация — это количество выборок на единицу времени. Аналогия дискретизации -частота кадров в анимации и в кино.

Для определения наилучшей дискретизации существует эмпирическая формула: она должна примерно в два раза превышать максимальную частоту восприятия звука. Если верхний предел для человеческого слуха 20 000 Гц, то оптимальная дискретизация для точной его передачи составляет около 40 000 Гц. Так оно и есть: CD-качество сей­час — 44 100 Гц.

¢ С понижением дискретизации падает качество звука, его реалистичность, однако на­блюдается выигрыш в размере файла: если звук при 44 100 Гц «весит» 500 Кб, то при 22 050 Гц — 250 Кб и т.д.

Частота звука, кГц	Качество	Использование
	Звук на проф цифровом носителе, напри­мер Super CD	Профессиональная звукозапись
44, 100	Компакт-диск	Наиболее распространенный вари­ант для высококачественного звука и музыки
	Аудиокассета	Запись с кассет, в том числе и видео
22,05	FM-радиостанции	Используется для сохранения звуков радио- и телеэфира
11,025	Голос	Идеально для записи голоса человека— высокое качество и малый размер
	Простые звуки	Простые звуки для кнопок, голос низкого качества (используется для экономии размера файла)

разрядностью выборок,

¢ Это количество битов, необходимое для передачи одной выборки звука. Можно провести достаточно четкую параллель с графикой: если дискретизация звука соответствует разрешению, то разрядность — глубине цвета. Так же как четырехбитовый цвет— это только градации серого, а 16-битовый способен передать несколько мил­лионов цветов, так и четырехбитовый звук очень беден, а 16-битовый полностью вос­производит всю акустическую гамму реального мира. С ростом разрядности прямо пропорционально увеличивается и размер файлов.

В настоящее время основными степенями разрядности являются 4, 8, 12, 16 и 32 бита

Разр,бит	Качество	Использование
	Цифровые профессиональные носители	Профессиональная звукозапись
	Компакт-диск	Звук высокого, реалистичного качества
	Аудиокассета, звуковые до­рожки на видеокассетах	Звук для видеозаписей
	Качество радиопередач	Музыка среднего качества, зву­ки высокого качества
	Голос	Голосовые записи, музыка не­высокого качества

Каналы

¢ Моно — это один канал, стерео — два, правый и левый.

¢ Dolby Stereo - позволяет закодировать необходимые четыре канала в двух звуковых оптических дорожках, расположенных на кинопленке

¢ Dolby Surround – 3.1, 5.1, 7.1

¢ Dolby Digital AC-3 – шесть каналов звука. Самая распространенная (физически помещается между отверстиями перфорирования пленки)