Технологии работы со звуком

Существуют две технологии записи и воспроизведения звука: аналоговая и цифровая. Известные всем бытовые магнитофоны и проигрыватели долгоиграющих пластинок ориентированы на ана­логовую технологию. Запись и воспроизведение звука в компьюте­ре и проигрывателях CD (лазерных дисках) основаны на цифровой технологии.

Звук по природе своей является набором волн, вызванных колебанием физических устройств (струн, мембран). Для того чтобы ввести звук в компьютер, его надо преобразовать в циф­ровой вид, т. е. представить в виде последовательности цифр (или нулей и единиц в двоичной системе исчисления). Для пре­образования аналоговых данных в цифровые используется анало­го-цифровой преобразователь АЦП (ADC Analog-to-Digital Converter). Для воспроизведения звука необходим цифро-аналого­вый преобразователь ЦАП (DAC -- Digital-to-Analog Converter). Звуковые данные могут храниться в файлах следующих фор­матов:

· формат WAV -- звук, оцифрованный с помощью АЦП и
записанный в виде файла с расширением.wav;

· формат MIDI (Music Instrument Digital Interface) — цифро­вой интерфейс музыкальных инструментов. В отличие от WAV-
файлов, которые хранят цифровое представление звуковых волн,
MIDl-файлы хранят только описание звука; представленного как
сумма звучания нескольких стандартизованных музыкальных инст­рументов. Данные в MIDI-файлах представляют собой последова­тельность записей, содержащих номера нот, их длительность, но­
мера инструментов, а также команды, управляющие звучанием
этих музыкальных инструментов.

Аудиокарты, поддерживающие MIDI-формат, имеют встро­енные синтезаторы нескольких десятков музыкальных инстру­ментов. Некоторые карты предоставляют возможность создавать собственные инструменты. Качество воспроизведения файлов MIDI зависит от звуковой платы, установленной в компьютере: на разных компьютерах MIDI-файлы могут звучать по-разному.

При преобразовании звука в цифровой вид ADC измеряет поступающий сигнал с регулярными интервалами и присваивает цифровые значения уровню звука. Частота измерений называется скоростью выборки.

Количество бит, используемых для кодирования данных, называется разрешающей способностью. Например, при записи звука разрешающая способность может быть 4, 8 или 16 бит, а скорость выборки может составлять 11 кГц, 22 кГц, 44 кГц. Чем выше скорость выборки и больше разрешающая способность, тем более качественный звук будет записываться и воспроизво­диться.

Звук в компьютер можно ввести с микрофона или с любого аудиоустройства, например с магнитофона. Предварительно эти устройства нужно подключить к аудиоплате. На задней панели аудиоплаты имеется вход Mic для подключения микрофона, вход Line In — для подключения аудиоустройств.

В современных аудиосистемах для ПК реализуются и различ­ные технологии получения трехмерного звука. Это технологии SRS 3D Sound и TruSurround фирмы SRS Labs, технология A3D фирмы Aureal и технология 3D RSX корпорации Intel.

Возможно прослушивание музыки из Сети. Несколько ра­диостанций в России ведут свои передачи с прямой трансляцией в Интернет. Среди них, например, радиостанция «Серебряный дождь» (http://www.silver.ru). Для прослушивания радиостанции на компьютере пользователя должна быть установлена программа RealAudio Player. Программа проверяет скорость соединения с уз­лом Интернета, где находятся файлы RealAudio. Затем программа рассчитывает время задержки, после которого начинает воспроиз­ведение еще не полностью полученного файла. Особенностью этих форматов является то, что сам файл с записью не может быть сохранен при получении с сервера, что обеспечивает его защиту от незаконного копирования.

Подготовленные для Интернета музыкальные файлы должны соответствовать определенным требованиям. В частности, важен объем файлов. Без компрессии одна секунда стереомузыки обра­зует файл размером 1,4 мегабайт. Если обычная песня с музы­кального диска, звучащая 3 минуты, будет записана в формате WAV, то она займет 35 мегабайт жесткого диска, преобразованная в МРЗ — она будет занимать 3—4 мегабайта. Благодаря этой тех­нологии можно записать на CD-диск более 11 часов музыки, дли­тельность же воспроизведения на CD составляет 74 минуты.

В 1980-е гг. преобладающей формой компрессии записи информации был формат JPEG (Joint Photographies Expert Group), рассчитанный преимущественно на неподвижные изоб­ражения. Для разработки новых стандартов, в том числе высоко­качественного аудио и видео, была создана организация Moving Picture Experts Group (MPEG), состоящая из 25 экспертов76. Благодаря деятельности MPEG в 1992 г. появился стандарт MPEG-1, который определяет три уровня кодирования аудио.

MPEG-2 представляет собой стандарт кодирования мульти­медиа. Технология MPEG Audio Layer III разработана в Герма­нии Институтом Фраунгофера совместно с Эрлангенским уни­верситетом при поддержке фирмы Thomson в 1996 г. (215). Формат MPEG-3 разработан специально для сети Интернет. Пока в Интернете преобладает битрейт 128 Кбит/с, такие низко­качественные музыкальные аудиопродукты не могут служить для коллекций долговременного пользования и архивирования, но пригодны для оперативного и облегченного получения информа­ции из аудиомира.

Имеются программы для записи звука в сжатом формате или для преобразования обычного формата WAV в формат MPEG-3. Эти программы (распространяемые свободно, услов­но свободно или за плату) можно найти в Интернете на сайтах с программным обеспечением для создания и прослушивания музыки.

В настоящее время идут разработки стандарта МР4 и ряда других форматов, обладающих еще более высокими показателя­ми качества воспроизведения и записи звука.

История звукозаписи, особенно компьютерной, свидетель­ствует о многоплановости влияния процессов совершенствова­ния аудиотехнологий на культуру общества и отдельного инди­вида. Очевидно, что «прогресс в технике звукозаписи и звуковос­произведения, способствуя массовому тиражированию музыки, вытесняет творческую компоненту в ней», притупляет ее восприятие слушателями. Не секрет, что коммерческая волна развития звуковой техники провоцирует пренебрежительное от­ношение к качеству звука, снижает требовательность к содержа­тельной стороне музыки.

Нередко содержание аудиопроизведений подстраивается под технические и коммерческие возможности в ущерб качеству. Вместе с тем, признавая факт существования негативных моментов, ряд специалистов в области аудиокультурологии отмечают небывалое повышение доступности музыки, а также наличие технических средств, стимулирующих интерес слушателей к музыке, ее различ­ным жанрам, и считают, что для противодействия отрицательным факторам необходимо усилить позитивное начало. Немаловажную роль в этом играет и то, что появились возможности сопоставлять все, что существует и развивается в аудиокультуре.

Дата добавления: 2014-01-20