Definicja dźwięku

MULTIMEDIA I GRAFIKA KOMPUTEROWA
CYFROWA OBRÓBKA DŹWIĘKU
Dźwięk - wprowadzenie
1. Definicja dźwięku:
Z fizyki wiemy iż dźwięk, a w zasadzie fale dźwiękowe to drgania np. powietrza. Na
podstawie tego może powiedzieć że dźwięk to nic innego jak drgania na przykład membrany
głośnika, strun głosowych względem pewnego czasu (drgania zmieniają się względem
pewnego czasu). Mówiąc o dźwięku matematycznie możemy powiedzieć że jest on po prostu
funkcją czasu.
2. Sposoby zapisu dźwięku:
• Analogowy zapis dźwięku
Za pomocą głowicy sygnał wejściowy zostaje zapisany na taśmę magnetyczną. Innymi
słowy funkcja czasu (patrz wykres 1) zostaje zapisana na nośnik magnetyczny. Wykres
znajdujący się powyżej przedstawia sinusoidę zapisaną analogowo.
• Cyfrowy zapis dźwięku
Za pomocą zapisu cyfrowego nie możemy zapisać funkcji czasu (ciągłej funkcji). Zapis
cyfrowy zapisuje bity i bajty czyli w najprostszej postaci składa się z 0 i 1
(0 i 1 oznaczają pewien stan).
Aby zapisać dźwięk analogowy w sposób cyfrowy musimy go podzielić na 0 i 1, czyli
musimy użyć próbkowania. Jak można w łatwy sposób zrozumieć próbkowanie jest
bardzo ważne w trakcie zapisu cyfrowego, im więcej odczytamy i zapiszemy próbek
dźwięku w pewnym czasie np. jednej sekundy tym lepszą jakość dźwięku uzyskamy i
bardziej będzie on przypominał oryginalny dźwięk analogowy.
Mówiąc w sposób bardziej fachowy jeżeli próbkujemy dźwięk 100 razy w ciągu jedne
sekundy możemy powiedzieć że mamy do czynienia z dźwiękiem o częstotliwości
100Hz. Im wyższej częstotliwości użyjemy tym dźwięk będzie lepszej jakości, więc czy
istnieje granica częstotliwości, można by zwiększać częstotliwość do nieskończoności
lecz po co. Otóż ludzkie ucho słyszy dźwięki o częstotliwości od 16Hz do 18kHz.
Częstotliwość próbkowania w związku z tym powinna wynosić: 2 * 18kHz czyli 36kHz.
Jakość próbkowania oryginalnej płyty audio wynosi 44kHz czyli o wiele więcej niż
potrafi usłyszeć ludzkie ucho.
3. Zalety i wady dźwięku cyfrowego i analogowego
Zalety
Wady
Dźwięk analogowy
• Największą zaletą jest ciągle
odwzorowanie sygnału –
przetwarzanie go w naturalnej
postaci
• Trudność w eliminacji zakłóceń,
szumów
• Utrata jakość poprzez ścieralność
taśmy magnetycznej
• Trudność w edycji, nakładaniu
filtrów, efektów na sygnał
wejściowy
Dźwięk cyfrowy
• Bardzo prosta eliminacja
różnego rodzaju zakłóceń,
szumów
• Brak strat jakościowych
• Bardzo prosta edycja,
nakładanie efektów, miksowanie
• Brak możliwości odwzorowania
oryginalnego sygnału
analogowego (próbkowanie)