Cyfrowe przetwarzanie dźwięku
Transkrypt
Cyfrowe przetwarzanie dźwięku
C Cyyffrroow wee pprrzzeettw waarrzzaanniiee ddźźw wiięękkuu ZłoŜona struktura dźwięku (zjawisko fizyczne i postrzeganie zmysłowe) sprawia, Ŝe opisuje się go na dwóch płaszczyznach: • • obiektywnej (cechy fali akustycznej) subiektywnej (słuchowej) Cechy fizyczne mają odpowiedniki w grupie cech psychofizjologicznych. dźwięk moŜna więc określić za pomocą takich parametrów jak: • • • częstotliwość – wysokość natęŜenie – głośność widmo – barwa Jednostką częstotliwości jest Hz (herc) – jeden cykl naprzemiennego zagęszczania i rozrzedzania cząstek (zmiany ciśnienia) na sekundę. Zakres częstotliwości rozróŜnialnych przez zdrowego człowieka to 16 Hz – 20 kHz. Dźwięki poniŜej tej granicy to infradźwięki, powyŜej – ultra lub hiperdźwiękami (ponad 100MHz). Inną właściwością dźwięku jest długość fali dźwiękowej – określająca, jaką drogę fala akustyczna pokonuje w ciągu jednego cyklu. Im większa długość tym niŜszy dźwięk i odwrotnie. Przy prędkości fali 340 m/s (powietrze) długość fal słyszenia wynosi 21,25m dla częstotliwości 16 Hz, 1,7cm dla częstotliwości 20 kHz. Drgania z przedziału 16-300 Hz, to drgania niskie, 300-3000Hz – dźwięki średnie, 3000Hz-20 kHz – dźwięki wysokie. Zdolność rozpoznawania dźwięku jest teŜ zaleŜna od czasu jego trwania. Dźwięki zbyt krótkie określane są jako impulsy, trzaski. Zdolność rozpoznawania zmian w wysokości dźwięku łatwiej wzrasta w obrębie tonów wysokich. KaŜde odstępstwo dźwięku od jego oryginalnego brzmienia jest zniekształceniem. Zniekształcenia moŜna podzielić na: • • • • linearne (liniowe) – ograniczające pasmo lub powodujące podbicie albo osłabienie pewnych zakresów częstotliwości składowych; nielinearne (nieliniowe) – dodające nowe przytony, których rezultatem moŜe być charakterystyczne „chrypienie” dźwięku; fazowe, powodowane róŜnicami czasowymi w przenoszeniu róŜnych częstotliwości i zmieniające wraŜenie naturalności; zniekształcenia dynamiki, zmniejszające róŜnicę między najgłośniejszymi a najcichszymi dźwiękami. Dźwięk analogowy przekształcony do postaci cyfrowej moŜe być utrwalony w postaci pliku. Sposób uporządkowania danych w pliku określa jego format. KaŜdy plik dźwiękowy powinien mieć nagłówek (ang. header), poprzedzający faktyczny strumień danych cyfrowych. w nagłówku są umieszczane informacje opisujące format pliku, jego długość, liczbę kanałów (mono, stereo), rozdzielczość bitową, częstotliwość próbkowania, rodzaj i stopień kompresji – czyli wszystko to co umoŜliwia prawidłowe zinterpretowanie zawartości pliku. Formaty plików muzycznych • • • • • • • • • • • • • • • MIDI WAV AIF, AIFF, AIFC, AIFR MP2, MPG, MPE, MPEG, MPEG2 MP3 MP3Pro MP4 Musepack Ogg QuickTime Audio RealAudio WMA (Windows Media Audio) Beatnik Liquid Audio a2bmusic