Режим редактора

Обробка звукових сигналів: зміна рівнів, фільтрація, мікшування. Створення та додавання ефектів: реверберація, хорус, прискорення та ін.

Синтезатор звуків

Генерування за допомогою синтезатора звучання музичних інструментів (мелодійних та ударних), а також людської мови та будь-яких інших звуків. Керування роботою зовнішніх електронних музичних інструментів через інтерфейс MIDI. Генерація звуків різними методами:

1) Частотна модуляція (Frequency Modulation Synthesis) – генерація сигналів на основі FM-синтезу.

2) Таблиця хвиль (Wave Table Synthesis) – WT-Синтез. Шляхом відтворення сэмпла з різною швидкістю, у принципі, можна одержати звук будь-якої висоти.

3) Фізичне моделювання - формування звуків на основі прогону математичної моделі реального фізичного середовища (музичного інструмента).

3D-обробка

Не тільки генерує різні звуки, але враховує їхнє поширення у віртуальному середовищі. Забезпечує локалізацію звукових джерел щодо користувача за допомогою багатоканальної акустичної системи 2.0, 2.1, 4.0, 5.1, 6.1, 7.1. Найчастіше використовується в комп'ютерних іграх та при відтворенні DVD фільмів.

Голосове керування рс

Набір функціональних можливостей каналу звуку мультимедійної системи визначається стандартом аудіокодека - AC 97, розробленим Intel та реалізованим у вигляді вбудованого звука в більшості системних плат (рис.26.1).

Рис.26.1. Структура AC'97

Стиск аудіоданих із втратами

Звичайний цифровий стерео сигнал, використовуваний формат *.wav становить 1200кбіт/с. Файли пісень займають десятки МБ.

Для зменшення потоку даних фірмою Fraunhofer запропонований формат *.mp3. Це скорочення від MPEG Layer 3 (MPEG -Motion Pictures Expert Group - група експертів по рухомим зображенням). У форматі mp3 вихідний звуковий потік *.wav ділиться на фрейми. Кожний фрейм піддається спектральному розкладанню методом ДКП та пропускається через психоакустичну модель, що враховує ефект маскування. Нечутні звуки видаляються. Потім результат стискається за алгоритмом Хафмана (метод словника). Дані передаються або зберігаються в закодованому вигляді. При відтворенні здійснюється зворотне перетворення ОДКП у формат *.wav.

Системи кодування аудіоданих

Застосовуються для запису аудіотреків до фільмів. Найбільш відомими є Dolby Surround Pro Logic II, Dolby Digital 5.1, DTS, AC-3. Структура системи Dolby Surround Pro Logic II показана на рис.26.2.

Рис. 26.2. Схема роботи Pro Logic II

Сигнали з обох VCA (Voltage Controlled Amplifier) надходять на модулі амплітудних детекторів FWR ( Full-Wave Rectifier). Диференціальний підсилювач порівнює сигнали постійного струму, які пропорційні амплітудам сигналів Lt та Rt. Його сигнал є керуючим для VCA. Сигнал центрального каналу С виходить шляхом додавання вирівняних Lt та Rt.

26.2. Апаратна реалізація аудиоканала

Апаратна реалізація можлива за допомогою звукової карти або вбудованими в чипсет засобами. В останньому випадку функція обробки сигналів майже цілком лягає на CPU. Функціональна схема звукової карти представлена на рис.26.3.

Рис. 26.3. Структура аудіокарти

У класичну звукову систему входять:

 Модуль запису та відтворення звуку - Record/replay

 Модуль синтезатора - Synthesizer

 Кодек (АЦП+ЦАП) з відповідним інтерфейсом

 Модуль мікшера - Mixer

 Акустична система - AS

 Інтерфейси: PCI, MIDI, S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format) – це інтерфейс фірм Sony та Philips для побутової радіоапаратури. S/PDIF являє собою спрощений варіант інтерфейсу для студійної звукової апаратури - цифровий сигнал із частотою до 10МГц для передачі 16-розрядних даних амплітудою 0.5В по кабелю 75 Ом.

Фірмою Creative Labs розроблений стандарт Sound Blaster, що став загальним стандартом та містить у собі:

 FM-Синтезатор.

 MIDI UART, сумісний з MPU-401.

 Ігровий порт.