Алгоритм - Учебный центр
Заполните форму ниже! Мы вам перезвоним!

Нажав на кнопку "Отправить", Я даю своё согласие на автоматизированную обработку указанной информации, распространяющейся на осуществление всех действий с ней, включая сбор, передачу по сетям связи общего назначения, накопление, хранение, обновление, изменение, использование, обезличивание, блокирование, уничтожение и обработку посредством внесения в электронную базу данных, систематизации, включения в списки и отчетные формы.


Звук. Обработка звука на компьютере.

Звук. Обработка звука на компьютере.

Диапазон звуковых частот, который способен слышать человек в очень большой степени зависит от индивидуальных особенностей конкретного человека, его возраста, накопленного опыта распознавания звуков, постоянного общения со звуком. В среднем человек воспринимает звук в диапазоне 20 – 20000 Гц.

Колебания очень низкой частоты (инфразвук) воздействуют на человека, хотя он их не слышит, а многие животные слышат инфразвук (особенно собаки). Органы слуха у человека стереофонические, т. е. правое и левое ухо воспринимают звук независимо, поэтому человек способен выделять нужный звуковой сигнал и определять направление на источник сигнала. Человек воспринимает без болевых ощущений звук громкостью до 120 дБ, а при 150 дБ происходит повреждение органов слуха. На частоте звука 10 Гц порог слышимости равен 40дБ, а на частоте 10 кГц – 20 дБ. Наукой установлено, что человек определяет направление на источник звука примерно по одиннадцати параметрам, а современные звуковые технологии объемного звука имитируют только три из них. В реальной звуковой обстановке присутствуют эффекты искажающие звук: эхо, реверберация, поглощение и др.

Современные технологии трехмерного звука лишь в небольшой степени способны моделировать эти процессы. Вся музыкальная культура построена на использовании гармонических колебаний (в основном реальный звук состоит из гармоник). В музыке интервал изменения основного тона нотного ряда в два раза обозначили термином «октава» (например, нота «до» второй октавы звучит на удвоенной частоте ноты «до» первой октавы). Средний человек воспринимает диапазон в 10 октав. За счет гармонических колебаний формируется полный частотный диапазон практически всех музыкальных инструментов.

При обработке звука (даже цифровыми методами) неизбежно вносятся гармонические искажения в исходный сигнал. На компьютере обработка звука ведется цифровыми методами, так как обеспечить практически стопроцентную повторяемость звука от любой копии записи, можно только на цифровых устройствах, но, в конечном счете, самая сложная цифровая обработка звука заканчивается формированием аналогового сигнала, который превращают в звук. Исходный звук оцифровывают методом импульсно-кодовой модуляции (PCM - Pulse Code Modulation), при котором, например, с частотой дискретизации (принятой для CD-ROM) 44100 Гц в цифровом виде (16 двоичных разрядов обеспечивают охват диапазона 0 - 96 дБ) регистрируется текущая амплитуда звуковой волны.

Уровень шумов дискретизации SNR (Signal/Noise Ratio) обычно равен 65-77 дБ и очень сильно зависит от формы и спектра оцифровываемого сигнала. Алгоритм обработки звуковых сигналов в мозге человека очень сложен, существующий метод сжатия, используемый в формате записи звука MPEG Audio Layer 3, упрощенно иммитирует итоговый результат работы мозга при обработке звука.

Возможности аудиоустройства в основном определяют базовые наборы микросхем, используемые при изготовлении звуковых карт. Выбор базового набора микросхем, количество входов и выходов на карте, наличие дополнительных возможностей и многие другие параметры звуковой карты зависят от производителя звуковой карты. Ряд компаний занимаются ис­ключительно звуковыми технологиями, продавая их фирмам, которые воплощают их в кристаллах чипов.  Большое значение имеет качество драйвера, совместимость с имеющимся программным обеспечением, с операционной системой и сложившимися стандартами (поддержка спецификаций SoundBlaster, DirectSound, DolbyDigital). Современные базовые наборы микросхем обработки звука, которые используются в аудио-картах, обычно рассчитаны на подключение к «быстрым» шинам компьютера. Аппаратное ускорение DirectSound и реальный 3D-звук присутствует практически у звуковых карт всех производителей.

Для качественного воспроизведения объемного звука разработано ряд специальных технологий. Например, технология IAS предназначена для воспроизведения трехмерного звука в форматах ЕАХ и А3D через четыре и более колонок, в том числе в соответствии со стандартом Dolbу Digital и является независимой от аппаратной части т.е. прозрачна для АРI DirectSound3D и DirectМusic. Единый интерфейс обеспечивает воспроизведение трехмерного звука на любой системе, использующей от двух до шести колонок, на любой звуковой карте (тем самым для пользователя отпадает необходимость модернизации или замены звуковой карты, не поддерживающей ЕАХ или АЗD). Новые технологии воспроизведения трехмерного звука через четыре и более колонок, на основе созданной модели восприятия звука, используют оригинальные методики реализации трехмерного звука.

         Texнoлoгии звука нeпpepывнo paзвивaютcя, совершенствуются, чему активно способствует прогресс игровых компьютерных программ и в других направлениях применениях компьютерной техники.

 


Лицензия