Звук Использование звука, стандарты звуковых карт
Оптимизация звуковых возможностей компьютера - это не просто покупка хорошей аппаратуры и ее корректная установка. Надо уметь регулировать и настраивать звук, который она создает. Сюда входит и умение записывать и редактировать высококачественный звук.
В мультимедиа эта способность основана на цифровой технологии. Аналоговая технология имитирует звук с помощью дорожки записи или магнитной записи. Цифровая технология совершенно иная.
Цифровая технология представляет звук в виде описания событий в конкретные моменты времени. Звук начинается с синусоидальной волны, которая является аналоговым элементом. Для того, чтобы записать звук на звуковую карту, его необходимо преобразовать в цифровой элемент. На рисунке 5 и 6 показаны порядок съема звука и вид аналогового и цифрового сигнала.
Рис.5. Порядок съема звука.
Звук поступает на звуковую карту с помощью устройства ввода, такого как микрофон. Затем звуковая карта преобразует аналоговый звуковой сигнал в цифровой сигнал, который можно сохранить в виде файла. При преобразовании аналоговых данных в цифровые используется аналого-цифровой преобразователь A/D (ADC). Для воспроизведения звука необходим цифро-аналоговый преобразователь D/A (DAC).
Рис.6. Аналоговый и цифровой сигнал.
ADC измеряет сигнал с регулярными интервалами и присваивает цифровые значения. Чистота измерений называется скоростью выборки. Количество бит, используемое для кодирования данных носит название разрешающей способности. При записи с большей разрешающей способностью используется для кодирования цифровых данных большее число битов.
Для записи звуковых файлов используется скорость выборки 11 кГц, 22кГц и 44 кГц. Чем выше чистота в скорости выборки, тем выше качество записи звука. Высококачественные звуковые карты имеют скорость выборки в 44.1 кГц и разрешающую способность 16 бит.
В 1987 году Creative Labs установила стандарт для звуковых карт персонального компьютера при помощи Sound Blaster. Эта карта, как следует из ее названия «сотрясает звук» была предназначена для рынка развлечений. Карты Sound Blaster остаются стандартом и сегодня.
Звуковая карта должна иметь следующие характеристики:
Совместимость с MIDI
Микрофонный вход
Программное обеспечение для микширования (смешивания)
Разрешающую способность в 16 бит или минимум 8 бит
Скорость выборки в 44.1 кГц или минимум 11.025 кГц и 22.05 кГц.
Синтезированные карты с частотной модуляцией (fm)
Способность карт звука генерировать синтезированные звуки является важным фактором. Такие звуки генерирует FM - синтезатор. Синтезаторы с частотной модуляцией создают звуки с помощью генераторов синусоидальных волн. Звук генерируется в виде звуковой волны, затем на эту волну накладывается другая синусоидальная волна. Другими словами, второй звук моделирует первоначальный. Добавление большего числа синусоидальных волн изменяет первоначальный звук, поскольку его частота изменяется или модулируется.
Эти операции могут оказаться очень сложными, поэтому FM - синтезатор часто размещается в отдельном чипе OPL (OPL - операционный язык программирования). Чипы OPL обычно имеют цифры после OPL, которые говорят о количестве генераторов синусоидальных волн в чипе (например, OPL2, OPL3 или OPL4). Эти чипы называются операторными и имеют собственный язык программирования.
Операторы сохраняют выборки синусоидальных волн, которые используются для создания звуков инструмента, необходимого для прослушивания. Поскольку они не хранят настоящих звуковых выборок, результаты могут оказаться разочаровывающими, в особенности, когда у вас производятся звуки акустического инструмента. На помощь в качестве превосходящей технологии приходит синтез волновых таблиц.