50 Мультимедиа технологии: обработка звука.

Звук – это механические колебания среды: воздуха и др. То, что мы слышим – это результат обработки колебательных движений барабанной перепонки уха и представления в виде сигналов нервной системы. Вне среды переноса звуковых волн звук не существует.

На практике преобразования звуковой информации из непрерывной формы в дискретную выполняются электронными устройствами, называемыми как аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Современная электроника, связанная со звукотехникой, уделяет большое внимание разработке все новых, более совершенных преобразователей. Например, качество звучания проигрывателя компакт-дисков в значительной степени зависит от конструкции и качества цифро-аналогового преобразователя.

Приемы и методы работы со звуковой информацией пришли в вычислительную технику наиболее поздно. К тому же, в отличие от числовых, текстовых и графических данных, у звукозаписей не было столь же длительной и проверенной истории кодирования. В итоге методы кодирования звуковой информации двоичным кодом далеки от стандартизации. Множество отдельных компаний разработали свои корпоративные стандарты, но если говорить обобщенно, то можно выделить два основных направления. Метод FM (FrequencyModulation) основан на том, что теоретически любой сложный звук можно разложить на последовательность простейших гармонических сигналов разных частот, каждый из которых представляет собой правильную синусоиду, а, следовательно, может быть описан числовыми параметрами, то есть кодом. Метод таблично-волнового (Wave-Table) синтеза лучше соответствует современному уровню развития техники. Если говорить упрощенно, то можно сказать, что где-то в заранее подготовленных таблицах хранятся образцы звуков для множества различных музыкальных инструментов (хотя не только для них).

Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она подключается к одному из слотов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Специальный разъем позволяет отправить звуковой сигнал на внешний усилитель. Имеется также разъем для подключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования.

 Форматы звуковых файлов - WAVE (*.wav) – наиболее широко распространенный звуковой формат. Поскольку звуковые файлы велики по своему объему, для записи звуковой информации используются различные способы сжатия. Самый простой способ – импульсно-кодовая модуляция (Pulse Code Modulation - РСМ), но он не обеспечивает достаточно хорошей плотности сжатия. Стандарт MPEG-1 представляет собой, по сути, целый комплект аудио и видео стандартов. MPEG Layer 3 (*.мр3) - формат звуковых файлов, один из наиболее попу­лярных на сегодняшний день. Используется для оцифровки музыкальных записей. Windows Media Audio (*.wma) - формат звуковых файлов, предложенный фирмой Мiсrosоft. Кодек Windows Media Audio 8 обеспечивает качество, аналогичное mрЗ, при размерах файлов втрое меньших. MIDI (*.mid) - цифровой интерфейс музыкальных инструментов (Musical Instгument Digital Interface). MIDI определяет обмен данными между музыкальными и звуковыми синтезаторами разных производителей.

Наиболее известными в настоящее время являются следующие программы для обработки звука: Sound Forge, GoldWave, Adobe Audition и др.

Основные операции со звуком.

• Запись.
• Добавление/удаление звуковой дорожки.
• Изменение размера звуковой дорожки.
• Разбиение звуковой дорожки на фрагменты.
• Редактирование звуковой кривой.
• Изменение громкости звучания.