Составляющие мультимедиа. Звук

Звук является наиболее выразительным элементом мультимедиа. Мир звуков окружает человека постоянно. Мы слышим шум прибоя, шелест листвы, грохот водопадов, пение птиц, крики зверей, голоса людей. Всё это – звуки нашего мира.

История этого элемента информации для человека такая же древняя, как и предыдущие (текст, изображение). Первоначально человек создал устройства, с помощью которых он пытался воспроизвести природные звуки для своих практических целей, в частности для охоты. Потом звуки в его голове стали складываться в некую последовательность, которую захотелось сохранить. Появились первые музыкальные инструменты (один из древнейших – китайский крин). Постепенно шел процесс формирования языка, на котором можно было бы записать и тем самым надолго сохранить рожденные мелодии. Первые попытки разработки такого «музыкального алфавита» были предприняты ещё в Древнем Египте и Месопотамии. А в том виде, в котором мы знаем её сейчас (в виде нотной записи), система фиксации музыки сложилась к XVII веку. Её основы были заложены Гвидо д’Ареццо.

Одновременно шло совершенствование систем записи и хранения звука. Человек научился сохранять и воспроизводить не только музыку, но и любые окружающие звуки. Впервые звук был записан в 1877 году на фонографе, изобретенном Томасом Эдисоном. Запись имела вид углублений на бумажном листе, закрепленном на вращающемся цилиндре. Эдисон первым научил свою машину громко отвечать «алло» в микрофон. Это слово раздавалось, когда игла, соединенная с микрофоном, повторяла сделанную на бумаге запись. Механико-акустический метод звукозаписи просуществовал вплоть до 1920-х годов, пока не были изобретены электрические системы. Практическому применению звукозаписи способствовало также два революционных изобретения:

· изобретение пластмассовой магнитной ленты в 1935 году;

· бурное развитие микроэлектроники в 60-е годы.

Бурное развитие вычислительной техники придало этому процессу новый импульс для развития. Мир звуков постепенно соединялся с цифровым миром.

В звуковых платах существует два основных метода синтеза звука:

таблично-волновой синтез (WaveTable, WT), основанный на воспроизведении сэмплов – заранее записанных в цифровом виде звучаний реальных инструментов. Большинство звуковых плат содержит встроенный набор звучаний инструментов, записанных в ПЗУ, некоторые платы допускают использование записей, дополнительно загружаемых в ОЗУ. Для получения звука нужной высоты применяют изменение скорости воспроизведения записи, сложные синтезаторы применяют для воспроизведения каждой ноты параллельное проигрывание разных сэмплов и дополнительную обработку звука (модуляцию, фильтрацию).

Достоинства: реалистичность звучания классических инструментов, простота получения звука.

Недостатки: жесткий набор заранее подготовленных тембров, многие параметры которых нельзя изменить в реальном времени, большие объёмы памяти для сэмплов (иногда до сотен Кб на инструмент), неодинаковое звучание разных моделей синтезаторов из-за различающихся наборов стандартных инструментов.

частотная модуляция (Frequency Modulation, FM) – синтез, основанный на использовании нескольких генераторов сигнала с взаимной модуляцией. Каждый генератор управляется схемой, регулирующей частоту и амплитуду сигнала и представляющей собой базовую единицу синтеза – оператор. В звуковых платах применяется двухоператорный (OPL2) и четырехоператорный (OPL3) синтез. Схема соединения операторов (алгоритм) и параметры каждого оператора (частота, амплитуда и закон их изменения во времени) определяют тембр звучания. Число операторов и схема управления ими задают максимальное количество синтезируемых тембров.

Достоинства: не надо заранее записывать звуки инструментов и хранить их в ПЗУ, велико разнообразие получаемых звучаний, легко повторить тембр на различных платах с совместимыми синтезаторами.

Недостатки: трудно обеспечить достаточно благозвучный тембр во всем диапазоне звучания, имитация звучания реальных инструментов крайне грубая, сложно организовать тонкое управление операторами, из-за чего в звуковых платах используется упрощенная схема с небольшим диапазоном возможных звучаний.

Если в композиции нужен звук реальных инструментов, лучше подходит метод волнового синтеза, для создания же новых тембров более удобен метод частотной модуляции, хотя возможности FM-синтезаторов звуковых плат достаточно ограничены.

Дата добавления: 2014-01-11