Lekcja 2,3 MuiGr

Lekcja 2,3 (23.01.2009)
Obwiednia - to matematyczne pojęcie z zakresu geometrii róŜniczkowej. Obwiednia rodziny rozmaitości
(w szczególności rodziny krzywych lub powierzchni) jest rozmaitością styczną do kaŜdego członka tej
rodziny w danym punkcie
Transjenty, stany nieustalone, krótkotrwałe zmiany wewnętrznej struktury dźwięku, występuje w kaźdym
zjawisku dźwiękowym podczas jego powstawania (atak, narastanie), trwania (stan ustalony) I zanikania
(wybrzmiewanie). T. mają decydujący wpływ na barwę dŜwięku I jego ogólny charakter; ona to w duŜej
mierze umoŜliwiają rozpoznawanie dźwięku poszcvzególnych instrumentów, dźwięków mowy oraz
róŜnicowanie stopni dynamicznych (piano, forte itd.). T. wpływają równieŜ na wyrazistość dźwięku, np. Na
to, czy dany instrument jest lepiej czy gorzej słyszany na tle orkiestry.
(L)PCM (ang. Linear Pulse Code Modulation) – to metoda cyfrowego kodowania dźwięki. UŜywania w
telekomunikacji oraz do zapisu na płytach CD (CD-Audio), DVD I w studiach muzycznych.
Parametry płyty Audio-CD - 44100 to ilosc próbek na sekundę I 16 Bitów na jedną sekundę.
Metoda polega na wykonywaniu pomiaru dźwięku raz na jakiś określony czas (tzw. Częstotliwość
próbkowa). Amplituda dźwięku jest zapisywana jako jakaś wartość (tzw. Kwantyzacja), co prowadzi do
pewnej niedokładności (zaokrągleń itd.). Im więcej bitów przeznaczonych na próbkę, tym „skala“ jest
dokładniejsza, moŜliwości zapisu więcej I tak zapisany dźwięk jest wierniejszy oryginawi. Liczba
moŜliwości jest zawsze potęga liczby 2 I wyraŜa się wzorem 2n, gdzie n to liczba bitów przeznaczona na
pojedynczą próbkę.
Dźwięk moŜe być próbkowany z róŜną częstotliwością, najczęściej jest to 8 (telefonia), 44.1 (płyty CDAudio), 48 lub 96 kHz (płyty DVD), przy 8, 16, 20 lub 24 bitach na próbkę, moŜe moeć od jednego do
ośmiu kanałów. Jeśli dźwięk nagrywany przy 44 kHz I 20 bitach na próbkę jest bardzo wierny swojemu
oryginałowi.
WAV – format zapisu muzyki z jakością płyty kompaktowej (44.1 KHz, 16 bit, stereo) stworzony dla
platformy Microsoft Windows. Pliki w tym formacie mają jednak jedną zasadiczą wadę – wielkość. Na 1
sekundę dźwięku potrzeba 172 kB.
MP3 (ang. MPEG-1/2 Audio Layer-3) to popularny format stratnej kompresji dźwięku opierający się na
zmodyfikowanej dyskretnej transformacie cosinusowej I uŜywający modelu psychoakustycznego . Format
został stworzony we Fraunhofer Institute.
Model psychoakustyczny - to matematyczny model mówiący jakie informacje o dźwięku są
rozpoznawalne przez ludzkie ucho, jakie natomiast nie są. Modele psychoakustyczne są podstawą między
innymi kompresji dźwięku, algorytmów oceny jakości transmisji mowy, systemów automatycznie
rozpoznających mowę oraz rozpoznających mówców.
Modele psychoakustyczne przewidują zwykle zakres słyszalności od 20 Hz-20 kHz (dlatego właśnie
większość współczesnych odtwarzaczy muzyki zapisanej cyfrowo ma takie pasmo przenoszenia) i
maksymalną czułość w zakresie od 2 kHz do 4 kHz.
Ponadto uwzględnia się maskowanie jednych dźwięków przez inne:
* maskowanie sąsiednich częstotliwości(maskowanie jednoczesne): ciche dźwięki o częstotliwościach
zbliŜonych do częstotliwości dźwięku głośnego nie są słyszalne
* maskowanie dźwięków następujących (maskowanie pobodźcowe): głośny dźwięk potrafi zagłuszyć
cichsze dźwięki następujące zaraz po nim
* maskowanie dźwięków poprzedzających (maskowanie wsteczne): cichy dźwięk poprzedzający w
krótkim czasie dźwięk głośny nie jest słyszalny
A/52 - standard stratnego kodeka dźwięku uŜywany na większości płyt DVD-Video. Powszechnie znany
jako Dolby Digital Audio Compression-3, Dolby Digital lub AC3 (nazwy handlowe uŜywane przez twórcę
kodeka, firmę Dolby), nazwa A/52 została przyjęta przez ATSC.
A/52 pozwala na zapisanie wielokanałowego dźwięku w następujących kombinacjach (przód/tył):
* 1/0
* 1+1/0 (czyli mono na dwóch głośnikach z przodu)
* 2/0 (czyli zwykłe stereo)
* 3/0 (stereo I centralny)
* 2/1 (stereo z przodu i jeden głośnik za słuchaczem)
* 3/1 (tzw. LCRS - kanał "lewy-środkowy-prawy-otaczający" - czyli konfiguracja Dolby Surround)
* 3/2
Oprócz tego do kaŜdej kombinacji moŜna dołączyć kanał z niskimi częstotliwościami (LFE - ang. low
frequency effects), określany jako .1. A więc dźwięk 5.1 to 3 głośniki z przodu, 2 z tyłu oraz niskotonowy
subwoofer.
KaŜdy odtwarzacz DVD posiada wbudowany dekoder A/52, a dokładniej konwerter A/52 na Dolby
Surround, tak aby moŜna było podłączyć go do zwykłego telewizora (nie tracąc przy okazji moŜliwości
uzyskania dźwięku przestrzennego)
Dolby Digital EX - rozwinięcie standardu Dolby Digital. Pozwala na zastosowanie systemu głośnikowego
typu 6.1 lub 7.1. Dodatkowo podłączanym głośnikiem jest tylny centralny (lub para głośników tylnych.
Dolby Surround Pro Logic - format dekodowania dźwięku otaczającego, dookólnego (ang. surround otaczać). Jest to ulepszona wersja systemu dźwieku przestrzennego Dolby Surround, tym razem z czterema
kanałami: przednim lewym, przednim centralnym i przednim prawym oraz kanałem tylnym.
Dolby Pro Logic II - Pozwala on na zapis w sygnale stereo pełnej ścieŜki 5.1 (lewy, centralny, prawy,
lewy surround, prawy surround i głośnik niskotonowy subwoofer).
Digital Theatre Systems (DTS) Digital Surround to system kompresji dźwięku, opcjonalnie stosowany w
płytach DVD. Technologia DTS pozwala zapisać sześć ścieŜek dźwiękowych. DTS zostało wprowadzone
do specyfikacji DVD w 1996.
System DTS oferuje lepszą jakość dźwięku w porównaniu z Dolby Digital dzięki wyŜszej prędkości
przesyłu danych (1,5 Mb/s; Dolby Digital - 384 kb/s), a takŜe z powodu mniejszego stopnia kompresji (4:1
w stosunku do ok. 11:1 dla Dolby Digital).
W oparciu o DTS w 1999 roku powstał nowy format DTS-ES, który umoŜliwia rozszerzenia planu
lokalizacji dźwięków do 360 stopni poprzez tylne głośniki efektowe. Jest on kompatybilny z
konwencjonalnym formatem DTS.