КОДИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

СОДЕРЖАНИЕ
Цифровой звук;
Знакомство с Audacity;
Запись и редактирование звука;
Примеры редактирования звука;
Использование фильтров.

Звук с точки зрения физики ‒ это упругие волны, распространяющиеся в среде и создающие в ней механические колебания. Звук образуется в результате колебаний частиц упругой среды. Эти колебания распространяются в виде волн в твердой, жидкой и газообразной средах.
ЧТО ТАКОЕ ЗВУК
НА ГЛАВНУЮ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА
Высота звука - определяется частотой звуковой волны (или, периодом волны). Чем выше частота, тем выше звучание.
Громкость звука - определяется амплитудой сигнала. Чем выше амплитуда звуковой волны, тем громче сигнал. Громкость — это уровень мощности, которая пропорциональна амплитуде звукового сигнала.
НА ГЛАВНУЮ

Для записи звука используется устройство - микрофон
С помощью микрофона звуковые волны преобразуются в электрические.
Далее, сигнал усиливается с помощью электроусилителя.
Электрический сигнал пропускается через магнитную головку магнитофона, которая преобразует сигнал в магнитные волны такой же формы. Магнитный сигнал записывается на магнитную ленту.
КАК ЗАПИСЫВАЕТСЯ ЗВУК
НА ГЛАВНУЮ

КАК ВОСПРОИЗВОДИТСЯ ЗВУК
Головка преобразует магнитные волны в электрические.
Сигнал усиливается электроусилителем.
Усиленный сигнал подается на катушки громкоговорителя.
Проходящий по катушке электрический ток создает магнитное поле. Созданное поле взаимодействует с полем магнита и катушка смещается, увлекая за собой мембрану, соединенную с катушкой. Мембрана создает колебания воздуха.
Таким образом электрический сигнал преобразуется в звуковые.
НА ГЛАВНУЮ

ЦИФРОВОЙ ЗВУК
Цифровой формат предполагает дискретное представление звуковой волны. То есть в каждый момент времени определено не конкретное значение волновой характеристики, а один из заданных ее интервалов, в простейшем случае ‒ два уровня: высокий и низкий.
Качество цифровой записи определяют два параметра.
● Частота дискретизации (sample rate): Частота, с которой производятся отсчеты. Измеряется в герцах (Гц). 1Гц=1/С. Аудио CD, к примеру, используют частоту дискретизации 44,100 Гц.
Разрешающая способность (Sample format или sample size): Точность представления каждого отсчета, т.е. каким числом описывается каждый отсчет. Аудио CD представлен 16 битами.
НА ГЛАВНУЮ

СТАНДАРТНЫЕ ФОРМАТЫ ЗВУКОВЫХ ФАЙЛОВ
Sun Au / NeXT;
IRCAM (Institut de Recherce et Coordination Acoustique/Musique);
MP3 (MPEG I, layer 3);
Ogg Vorbis;
MIDI
НА ГЛАВНУЮ

ПОДРОБНО О ФОРМАТЕ MIDI
MIDI Аббревиатура MIDI означает Musical Instruments Digital Interface, то есть цифровой интерфейс музыкальных инструментов. Этот формат больше напоминает программу, а не звуковой файл, он используется для управления синтезаторами звуковой карты.
НА ГЛАВНУЮ

РЕДАКТИРОВАНИЕ ЗВУКА
Редактирование звука - это любое это преобразование. Вот наиболее часто встречающиеся функции редактирования:
Удаление шума;
Микширование и разделение звука
Наложение голоса на фоновую музыку
Наложение эффектов:
НА ГЛАВНУЮ

ЗАПУСК ПРОГРАММЫ Audacity
Для запуска программы щелкните Пуск-Программы-Audacity
Появится окно:
НА ГЛАВНУЮ

ПРАВИЛА Audacity
При работе с программой следует помнить эти правила.
1. Один клип - одна дорожка.
Клип - это любой аудио материал, полученный при записи с микрофона, скопированный из другой записи и т.п.
2. Audacity всегда пишет на новую дорожку.
3. Команда Правка-Дублировать не создает нового файла. Это важно, когда вы редактируете большой файл.
НА ГЛАВНУЮ

ЭЛЕМЕНТЫ УПРАВЛЕНИЯ
Главное меню
Ползунки и селекторы
Панель редактирования
дорожки
Выпадающее меню дорожки
Кнопка соло
Кнопка тихо
Громкость и баланс
НА ГЛАВНУЮ

НАСТРОЙКИ Audacity
НА ГЛАВНУЮ

ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ ЗВУКОВЫЕ ФОРМАТЫ
Внутренний формат Audacity (AUP);
WAV (Формат Windows Wave);
AIFF (Формат Audio Interchange);
Формат Sun Au / NeXT;
MP3 (MPEG I, layer 3);
Ogg Vorbis.
НА ГЛАВНУЮ

Audacity МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЛЯ:
записи звука;
оцифровки аналоговых записей (кассет, грампластинок);
редактирования файлов в форматах Ogg Vorbis, MP3 и WAV;
физического редактирования нескольких файлов (вырезание, склейка, сведение);
изменения скорости и высоты тона записи
НА ГЛАВНУЮ

Экспорт/Импорт в MP3 и OGG Vorbis
Экспорт в Ogg Vorbis
Экспорт в OGG Vorbis является встроенной функцией. Качество файлов OGG существенно выше, чем MP3, особенно для записей с низой частотой преобразования.
OGG всегда предпочтительнее, чем MP3, кроме случаев, когда специально требуется MP3, например, если плееры не поддерживают Ogg.
Для экспорта проекта в Ogg Vorbis выберите:
Файл/Експорт а Ogg Vorbis
Экспорт в MP3
Audacity сам по себе не может кодировать в MP3, потому, что алгоритм MP3 запатентован и его использование запрещено для бесплатных программ. Однако, Audacity может встраивать в себя другие программы, которые работают с MP3. Все, что надо сделать - это установить такую программу, например, с этого диска (программа Lame.exe в директории
НА ГЛАВНУЮ

СОЧЕТАНИЕ КЛАВИШ
Файловые команды
Команды редактирования
НА ГЛАВНУЮ

СОЧЕТАНИЕ КЛАВИШ
Навигация, воспроизведение, запись
НА ГЛАВНУЮ

ЗАПИСЬ С МИКРОФОНА
Для записи с микрофона откройте программу Audacity.
Убедитесь, что микрофон подключен к соответствующему разъему звуковой карты. Желательно (а для новых микрофонов конденсаторного типа - обязательно) чтобы микрофон был подключен через микшер.
Установите в качестве входного устройства Микрофон и установите уровень усиления входного сигнала:
Щелкните кнопку "Запись"
Говорите в микрофон. Начнется запись в файл:
По окончании записи щелкните кнопку "Стоп"
.
НА ГЛАВНУЮ

УДАЛЕНИЕ ШУМА
В программе Audacity имеется очень мощный инструмент по удалению шума. Принцип очистки - следующий:
Предположим, что шум действует непрерывно в то время, как полезный сигнал записывается с паузами. Нам надо получить спектр в паузе и записать сигнал. Для этого выделим участок в паузе:
Откроем из меню Эффекты фильтр Удаление шума:
Щелкнем кнопку "Создать модель шума".
Затем выделим всю дорожку. Снова откроем фильтр Удалить шум. Подберем уровень фильтрации, передвигая ползунок. Можно предварительно прослушать, что получилось. В завершении щелкнем "Удалить шум":
НА ГЛАВНУЮ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ
Нормализация
Этот фильтр используется для выравнивания уровня записанного сигнала. В отличии от фильтра "Усиление сигнала" данный фильтр обеспечивает усиление в заданном диапазоне, т.е. максимальная амплитуда - фиксированное число.
Этот фильтр обычно применяют после записи с микрофона.
НА ГЛАВНУЮ

FFT-фильтр
С помощью этого фильтра можно усилить некоторые частоты, а некоторые - ослабить, как на эквалайзере:
НА ГЛАВНУЮ

Wah-Wah
НА ГЛАВНУЮ

Инвертирование
Крайне полезный фильтр, если надо выделить общую для двух дорожек часть. Как правило, при стереозаписи - это вокал. Если инвертировать один из каналов и произвести вычитание, вокал частично удалится из спектра и останется сопровождение.
Плавное затухание Фильтр плавно сводит к нулю амплитуду выделенной части сигнала.
Плавное нарастание Фильтр плавно увеличивает амплитуду выделенной части сигнала.
Повтор Фильтр обеспечивает повтор выделенной части сигнала несколько раз
Разворот Фильтр обеспечивает запись выделенной части сигнала в обратном порядке
Смена скорости Пробовали включить магнитофон на повышенной или пониженной скорости? Этот фильтр дает тот же эффект
Смена темпа Этот фильтр удобно применять к записи речи. В отличии от "Смены скорости" он не меняет тональность, но меняет темп:
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ
НА ГЛАВНУЮ

Усиление базовых частот В спектре звука есть основные частоты, которые усиливает данный фильтр
Усиление сигнала Этот фильтр действует, как ручка громкости.
Фазер Очень интересный фильтр сопровождает основной сигнал звуком, который получается с помощью фазосдвигателя. Сдвиг по фазе производится низкочастотным модулятором, параметры которого вы можете менять
Задержка (Delay) С помощью этого фильтра хорошо создавать повторяющееся эхо
Gverb С помощью этого фильтра можно создавать эффект объема помещений. Если вы когда-нибудь находились в помещении для тестирования аппаратуры и звукозаписи, то знаете, как тяжело в них находиться. Причина? В этих помещениях почти 100% поглощение звука. Так как звук не отражается, вы не представляете объем помещения.
Фильтр высоких частот
Фильтр оставляет частоты, выше заданного порога:
Фильтр низких частот (Low pass filter)
Фильтр, который пропускает частот, ниже заданного порога.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ
НА ГЛАВНУЮ

Нормализация
Этот фильтр используется для выравнивания уровня записанного сигнала. В отличии от фильтра "Усиление сигнала" данный фильтр обеспечивает усиление в заданном диапазоне, т.е. максимальная амплитуда - фиксированное число.
Этот фильтр обычно применяют после записи с микрофона.
НА ГЛАВНУЮ

FFT-фильтр
С помощью этого фильтра можно усилить некоторые частоты, а некоторые - ослабить, как на эквалайзере
НА ГЛАВНУЮ

Wah-Wah
В 80-е годы, в разгар стиля Диско, этот эффект был чрезвычайно популярен.
НА ГЛАВНУЮ

Инвертирование
Крайне полезный фильтр, если надо выделить общую для двух дорожек часть. Как правило, при стереозаписи - это вокал. Если инвертировать один из каналов и произвести вычитание, вокал частично удалится из спектра и останется сопровождение.
НА ГЛАВНУЮ

Плавное затухание
Фильтр плавно сводит к нулю амплитуду выделенной части сигнала.
Отметим, что Вместо этого фильтра можно использовать инструмент
НА ГЛАВНУЮ