Kreyasyon Mizik. Metriz - pati 2

Mwen te ekri sou lefèt ke metrize nan pwosesis la nan pwodiksyon mizik se dènye etap la sou wout la soti nan lide a nan mizik nan livrezon li yo bay moun k ap resevwa a nan nimewo anvan an. Nou te pran tou yon gade byen nan odyo anrejistre dijital, men mwen poko diskite sou ki jan odyo sa a, konvèti nan konvètisè vòltaj AC, konvèti nan fòm binè.

1. Chak son konplèks, menm yon wo degre de konpleksite, aktyèlman konsiste de anpil son senp sinusoidal.

Mwen te fini atik anvan an ak kesyon an, ki jan li posib ke nan yon vag ondulan konsa (1) tout kontni mizik yo kode, menm si nou ap pale de anpil enstriman jwe pati polifonik? Men repons lan: sa a se akòz lefèt ke nenpòt son konplèks, menm trè konplèks, se reyèlman li konsiste de anpil son senp sinusoidal.

Nati sinusoidal nan fòm ond senp sa yo varye ak tou de tan ak anplitid, fòm ond sa yo sipèpoze, ajoute, soustraksyon, modulation youn ak lòt epi konsa premye kreye son enstriman endividyèl ak Lè sa a, ranpli melanje ak anrejistreman.

Ki sa nou wè nan figi 2 yo se sèten atòm, molekil ki fòme matyè son nou an, men nan ka yon siyal analòg pa gen atòm sa yo - gen yon liy menm, san pwen ki make lekti ki vin apre yo (ka diferans lan ka wè nan figi a nan kòm etap, ki grafikman apwoksimatif pou jwenn efè vizyèl ki koresponn lan).

Sepandan, depi lèktur mizik anrejistre nan sous analòg oswa dijital dwe fè lè l sèvi avèk yon transducer elektwomayetik mekanik tankou yon loudspeaker oswa transducer kas ekoutè, a vas majorite nan diferans ki genyen ant odyo analòg pi bon kalite ak dijital trete flou odyo. Nan etap final la, i.e. lè w ap koute, mizik la rive nan nou menm jan ak vibrasyon patikil lè ki te koze pa mouvman dyafram nan transducer la.

2. Molekil ki fòme matyè son nou an

chif analòg

Èske gen diferans ki genyen ant odyo analòg pi bon kalite (sa vle di anrejistre analòg sou yon kasèt analòg, melanje sou yon konsole analòg, konprese sou yon disk analòg, jwe sou yon jwè analòg ak anplifikatè analòg) ak odyo dijital - konvèti soti nan analòg ak dijital, trete ak melanje dijital ak Lè sa a, trete tounen nan fòm analòg, se sa ki dwat devan amp la oswa pratikman nan oratè a tèt li?

Nan vas majorite de ka yo, pito pa, byenke si nou anrejistre menm materyèl mizik la nan tou de fason ak Lè sa a, te jwe li tounen, diferans yo ta sètènman ka tande. Sepandan, sa a pral akòz pito nan nati a nan zouti yo itilize nan pwosesis sa yo, karakteristik yo, pwopriyete yo, e souvan limit, pase reyalite a anpil nan sèvi ak teknoloji analòg oswa dijital.

An menm tan an, nou sipoze ke pote son an nan yon fòm dijital, i.e. klèman atomize, pa afekte siyifikativman anrejistreman ak pwosesis pwosesis tèt li, espesyalman depi echantiyon sa yo rive nan yon frekans ki - omwen teyorikman - se byen lwen pi lwen pase limit ki anwo yo nan frekans yo nou tande, ak Se poutèt sa sa a grenn espesifik nan son an konvèti. nan fòm dijital, se envizib pou nou. Sepandan, nan pwen de vi metrize materyèl la son, li trè enpòtan, epi nou pral pale sou li pita.

Koulye a, kite a konnen ki jan siyal analòg la konvèti nan fòm dijital, sètadi zewo-yon sèl, i.e. youn kote vòltaj la ka gen sèlman de nivo: dijital yon nivo, ki vle di vòltaj, ak dijital nivo zewo a, i.e. tansyon sa a se pratikman inexistant. Tout bagay nan mond dijital la se swa youn oswa zewo, pa gen okenn valè entèmedyè. Natirèlman, gen tou sa yo rele lojik flou, kote gen toujou eta entèmedyè ant eta yo "sou" oswa "off", men li pa aplikab a sistèm odyo dijital.

3. Vibwasyon nan patikil lè ki te koze pa yon sous son mete an mouvman yon estrikti trè lejè nan manbràn an.

Transformasyon Premye Pati

Nenpòt siyal acoustic, kit se vwa, gita acoustic oswa tanbou, yo voye nan òdinatè a sou fòm dijital, li dwe premye konvèti nan yon siyal elektrik altène. Sa a anjeneral fè ak mikwofòn nan ki vibrasyon nan patikil lè ki te koze pa sous la son kondwi yon estrikti dyafram trè lejè (3). Sa a ka dyafram ki enkli nan yon kapsil kondansasyon, yon bann metal papye nan yon mikwofòn riban, oswa yon dyafram ak yon bobin tache ak li nan yon mikwofòn dinamik.

Nan chak nan ka sa yo yon trè fèb, osile siyal elektrik parèt nan pwodiksyon an nan mikwofòn laki, nan yon pi gwo oswa pi piti, prezève pwopòsyon yo nan frekans ak nivo ki koresponn ak paramèt yo menm nan patikil lè osile. Se konsa, sa a se yon kalite analòg elektrik nan li, ki ka plis trete nan aparèy ki trete yon siyal altène elektrik.

An premye siyal mikwofòn dwe anplifyepaske li twò fèb pou itilize nenpòt fason. Yon vòltaj pwodiksyon mikwofòn tipik se nan lòd milyèm volt, eksprime an milivolt, e souvan an mikrovòl oswa milyonèm volt. Pou konparezon, ann ajoute ke yon batri konvansyonèl dwèt-tip pwodui yon vòltaj 1,5 V, e sa a se yon vòltaj konstan ki pa sijè a modulation, ki vle di ke li pa transmèt okenn enfòmasyon son.

Sepandan, vòltaj DC nesesè nan nenpòt sistèm elektwonik yo dwe sous la nan enèji, ki pral Lè sa a, modulation siyal la AC. Plis ak pi efikas enèji sa a se, mwens li se sijè a chaj aktyèl ak latwoublay, pi pwòp siyal la AC trete pa eleman elektwonik yo pral. Se poutèt sa ekipman pou pouvwa a, sètadi ekipman pou pouvwa a, tèlman enpòtan nan nenpòt sistèm odyo analòg.

4. Mikwofòn anplifikatè, konnen tou kòm preamplifier oswa preamplifier

Anplifikatè mikwofòn, ke yo rele tou preanplifikatè oswa preanplifikatè, yo fèt pou anplifye siyal ki soti nan mikwofòn (4). Travay yo se anplifye siyal la, souvan menm pa plizyè dizèn desibèl, ki vle di ogmante nivo yo pa dè santèn oswa plis. Se konsa, nan pwodiksyon an nan preamplifier a, nou jwenn yon vòltaj altène dirèkteman pwopòsyonèl ak vòltaj la antre, men depase li dè santèn de fwa, i.e. nan yon nivo soti nan fraksyon rive nan inite vòlt. Nivo siyal sa a detèmine nivo liy e sa se nivo fonksyònman estanda nan aparèy odyo.

Dezyèm pati transfòmasyon

Yon siyal analòg nan nivo sa a ka deja pase pwosesis dijitalizasyon. Sa a fèt lè l sèvi avèk zouti ki rele konvètisè analòg-a-dijital oswa transducteur (5). Pwosesis konvèsyon an nan mòd PCM klasik, i.e. Pulse Width Modulation, kounye a mòd pwosesis ki pi popilè, defini pa de paramèt: pousantaj echantiyon ak pwofondè ti jan. Kòm ou kòrèkteman sispèk, pi wo paramèt sa yo, pi bon konvèsyon an ak pi egzak siyal la pral manje nan òdinatè a nan fòm dijital.

5. Konvètè oswa konvètisè analòg-a-dijital.

Règ jeneral pou kalite konvèsyon sa a echantiyon, se sa ki, pran echantiyon nan materyèl analòg ak kreye yon reprezantasyon dijital nan li. Isit la, valè enstantane nan vòltaj la nan siyal analòg la entèprete ak nivo li yo reprezante nimerik nan sistèm binè (6).

Isit la, sepandan, li nesesè sonje yon ti tan debaz yo nan matematik, dapre ki nenpòt valè nimerik ka reprezante nan nenpòt sistèm nimewo. Pandan tout listwa limanite, plizyè sistèm nimerik yo te itilize e yo toujou itilize. Pa egzanp, konsèp tankou yon douzèn (12 moso) oswa yon pyès lajan (12 douzèn, 144 moso) yo baze sou sistèm duodisim lan.

6. Valè vòltaj nan yon siyal analòg ak reprezantasyon nivo li yo nan fòm dijital nan yon sistèm binè

Pou tan, nou itilize sistèm melanje - sexagesimal pou segonn, minit ak èdtan, dérivés duodesimal pou jou ak jou, setyèm sistèm pou jou nan semèn nan, sistèm kwadwilatè (tou ki gen rapò ak sistèm duodesimal ak sexagesimal) pou semèn nan yon mwa, sistèm duodesimal. pou endike mwa yo nan ane a, ak Lè sa a, nou deplase nan sistèm nan desimal, kote deseni, syèk ak milenè parèt. Mwen panse ke egzanp nan sèvi ak diferan sistèm yo eksprime pasaj la nan tan trè byen montre nati a nan sistèm nimewo epi yo pral pèmèt ou pi efikasman navige pwoblèm ki gen rapò ak konvèsyon.

Nan ka analòg nan konvèsyon dijital, nou pral pi komen an konvèti valè desimal nan valè binè. Desimal paske mezi pou chak echantiyon anjeneral eksprime an mikrovolt, milivolt ak vòlt. Lè sa a, valè sa a pral eksprime nan sistèm nan binè, i.e. lè l sèvi avèk de Bits fonksyone nan li - 0 ak 1, ki vle di de eta: pa gen okenn vòltaj oswa prezans li, koupe oswa sou, aktyèl oswa ou pa, elatriye Kidonk, nou evite distòsyon, ak tout aksyon vin pi senp nan aplikasyon an nan aplikasyon an. sa yo rele chanjman nan algoritm ak ki nou ap fè fas, pou egzanp, an relasyon ak konektè oswa lòt processeur dijital.

Ou se zewo; oswa youn

Avèk de chif sa yo, zewo ak yon sèl, ou ka eksprime chak valè nimerikkèlkeswa gwosè li. Kòm yon egzanp, konsidere nimewo a 10. Kle a pou konprann konvèsyon desimal-a-binè se ke nimewo 1 a nan binè, jis tankou nan desimal, depann de pozisyon li nan fisèl nimewo a.

Si 1 se nan fen fisèl binè a, Lè sa a, 1, si nan dezyèm lan soti nan fen a - Lè sa a, 2, nan pozisyon nan twazyèm - 4, ak nan pozisyon nan katriyèm - 8 - tout nan desimal. Nan sistèm desimal la, menm 1 nan fen a se 10, penultyèm 100, twazyèm 1000, katriyèm XNUMX la se yon egzanp pou konprann analoji a.

Se konsa, si nou vle reprezante 10 nan fòm binè, nou pral bezwen reprezante yon 1 ak yon 1, kidonk tankou mwen te di, li ta 1010 nan katriyèm plas ak XNUMX nan dezyèm, ki se XNUMX.

Si nou bezwen konvèti vòltaj soti nan 1 a 10 vòlt san valè fraksyon, i.e. lè l sèvi avèk nonm antye yo sèlman, yon konvètisè ki ka reprezante sekans 4-bit nan binè se ase. 4-bit paske konvèsyon sa a nan yon nimewo binè pral mande pou jiska kat chif. Nan pratik li pral sanble sa a:

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

10 1010

Sa yo ki mennen zewo pou nimewo 1 a 7 tou senpleman pad fisèl la nan kat bit yo konplè pou chak nimewo binè gen menm sentaks la epi pran menm kantite espas. Nan fòm grafik, yo montre yon tradiksyon nonb antye ki soti nan sistèm desimal a nan binè nan Figi 7.

7. Konvèti nonb antye relatif nan sistèm dezimal nan sistèm binè

Tou de fòm vag anwo ak pi ba yo reprezante menm valè, eksepte ke ansyen an se konprann, pou egzanp, pou aparèy analòg, tankou mèt nivo vòltaj lineyè, ak dezyèm lan pou aparèy dijital, ki gen ladan òdinatè ki trete done sou lang sa a. Fòm vag anba sa a sanble ak yon vag kare ki ranpli varyab, i.e. diferan rapò nan valè maksimòm ak valè minimòm sou tan. Kontni varyab sa a kode valè binè siyal la yo dwe konvèti, pakonsekan non "modulasyon kòd batman kè" - PCM.

Koulye a, tounen nan konvèti yon siyal analòg reyèl. Nou deja konnen ke li ka dekri pa yon liy ki dekri nivo chanje san pwoblèm, epi pa gen okenn bagay tankou yon reprezantasyon so nan nivo sa yo. Sepandan, pou bezwen analòg konvèsyon dijital, nou dwe prezante yon pwosesis konsa pou kapab mezire nivo yon siyal analòg de tan zan tan epi reprezante chak echantiyon mezire sa yo nan fòm dijital.

Yo te sipoze ke frekans nan ki mezi sa yo ta dwe fè yo ta dwe omwen de fwa frekans ki pi wo ke yon moun ka tande, epi piske li se apeprè 20 kHz, Se poutèt sa, pi plis la. 44,1kHz rete yon to echantiyon popilè. Se kalkil la nan pousantaj echantiyon an ki asosye ak operasyon matematik olye konplèks, ki, nan etap sa a nan konesans nou nan metòd yo konvèsyon, pa fè sans.

Plis se pi bon?

Tout sa mwen mansyone pi wo a ka endike ke pi wo frekans echantiyon an, i.e. mezire nivo yon siyal analòg nan entèval regilye, pi wo a bon jan kalite a nan konvèsyon an, paske li se - omwen nan yon sans entwisyon - pi egzak. Eske se vre vre? Nou pral konnen sou sa nan yon mwa.