2020-05-25
144ПМ. 01 Ввод и обработка цифровой информации
МДК.01.01 Технологии создания и обработки цифровой мультимедийной информации
Профессия: Оператор электронно-вычислительных и вычислительных машин
Группа: 411
Дата проведения: 21.04.2020 г.
Время занятия: 2 час
Тема: Назначение и возможности программ обработки звука
Цель занятия: Получить представление о программах обработки звука, функциях звуковых редакторов. Форматы сохранения звуковых файлов.
Задание:
1. Изучить материал
2. Законспектировать
3. Ответить на вопросы
План занятия:
1. Характеристика звука
2. Программы для обработки звука
3. Форматы звуковых файлов
Характеристика звука
Звук - механические колебания в упругих средах и телах (твердых, жидких, газообразных), частоты которых лежат в пределах 20 - 20000 гц (слышимый звук). <20 гц - инфразвук, > 20000 гц - ультразвук. Скорость звука - 340 м / сек при нормальной температуре.
Громкость звука - субъективное восприятие силы звука (абсолютная величина слухового ощущения). Громкость главным образом зависит от звукового давления и частоты звуковых колебаний. Также на громкость звука влияют его тембр, длительность воздействия звуковых колебаний и другие факторы. Изменение интенсивности звука измеряют в децибелах.
|
|
|
Громкость звука в db:
0 db - предел чувствительности уха
10 db - шорох листьев
20 db - тихий сад
30 db - тихая комната
40 db - тихая музыка, шум в жилом помещении
50 db - шум в ресторане
60 db - средний уровень разговорной речи на расстоянии 1 м., громкий радиоприемник
70 db - шум мотора грузового автомобиля
80 db - шумная улица
90 db - звук симфонического оркестра, автомобильный гудок
100 db - сирена
110 db - пневматический молот
120 db - реактивный двигатель на расстоянии 5 м.
130 db - болевой порог
Программы для обработки звука.
Программы для обработки звука или звуковые редакторы. Они осуществляют запись, воспроизведение и монтаж (вырезка, вклейка, замена фрагментов фонограммы). Чаще всего имеют набор встроенных и/или подключаемых звуковых процессоров, с помощью которых реализуется сложная обработка записанной фонограммы. Редактор может быть многоканальным, допуская раздельную запись и обработку нескольких звуковых дорожек с последующим их сведением (микшированием). Ряд редакторов предоставляет звуковые процессоры реального времени, а также средства для исследования сигнала — спектроанализаторы, взвешивающие фильтры и статистические функции.
Функции звуковых редакторов:
· Запись и воспроизведение звукового сигнала через аудиопорт звукового адаптера (карты)
· Чтение и запись звуковых файлов, преимущественно формата RIFF PCM (WAV), а также других распространенных форматов
|
|
|
· Возможность обработки моно- и стереосигнала с разрядностью 8 и 16 и частотой дискретизации до 44 100 Гц (нередко – до 24 разрядов и 96 кГц)
· Монтаж сигнала (вырезка, вставка, удаление и размножение фрагментов)
· Различные способы выделения рабочего участка (selection) при монтаже с выравниванием (snap) по точкам пересечения нуля (zero crossing), по времени (time), по ритмическим долям (beats)
· Пометка точек и фрагментов фонограммы с ведением списка таких пометок, из которого можно быстро перейти к помеченному участку, а также поддержка списка участков проигрывания (play list), с помощью которого можно заменить линейное проигрывание на «рваное»
· Основные операции обработки: усиление/ослабление, нормализация (такое масшабирование сигнала, чтобы его амплитуда точно вписалась в заданный диапазон), плавное увеличение/снижение уровня громкости (fade), изменение стереобаланса (pan), сжатие/растяжение динамического диапазона (compress/expand), пороговое пропускание (gate), наложение огибающей (envelope)
· Основные виды эффект-обработки: phaser, flanger, reverb, delay, echo, overdrive, distortion, fuzz и т.п.
· Специальные операции: частотное фильтрование (filter/EQ), изменение высоты (pitch) сигнала или длительности (stretch) участка фонограммы, ослабление шумов (noise, hiss) и щелчков (clicks, pops), формирование музыкальных звуков из участков фонограммы, спектральный анализ всей фонограммы или ее участка
· Преобразование формата сигналов — частоты дискретизации, разрядности отсчета и количества каналов, смешивание стереоканалов в один
· Генерация сигналов различной формы и характеристик — как стационарных, так и с изменяющимися во времени параметрами, а также шумов с различным распределением
· Синхронизация записи/воспроизведения по MIDI — запуск записи или воспроизведения по внешнему событию, посылка синхронизирующих сообщений другим устройствам (ведущее устройство, master sync), синхронизация по приходящим от других устройств сообщениям (ведомое устройство, slave sync)
Аудиоредакторы
Форматы звуковых файлов
Выделяют три группы звуковых форматов файлов:
· аудиоформаты без сжатия, такие как WAV, AIFF.
· аудиоформаты со сжатием без потерь (APE, FLAC)
· аудиоформаты со сжатием с потерями (MP3, Ogg)
Виды и параметры форматов аудиофайлов.
Термином «аудио» сегодня обозначают все, что так или иначе связано со звуком. Это и обработка, и воспроизведение, и сведение и просто прослушивание аудиозаписей.
Первый аудио-формат, который использовался в компьютерных играх, т огда звук воспроизводился при помощи системного динамика. Как не пытались разработчики программного обеспечения тех времен, добиться того уровня качества, которое было бы совместимо с кассетными и бобинными магнитофонами не получилось. Именно это заставило многих разработчиков задуматься над вопросом, как изменить формат аудио, чтобы звук был более естественным и натуральным. Именно эта проблема и привела к сегодняшней конкуренции на рынке аудио-устройств. В результате используемые форматы сильно сказываются на качестве воспроизводимого материала и настройках основных параметров воспроизведения.
Формат WAV
Обозначение расширения WAV было образовано от английского слова «wave», что в переводе на русский значит волна. Именно этот формат и стал первым аудио-форматом, обрабатываемым при помощи компьютерных программ на высокопрофессиональном уровне. У файлов с расширением WAV имелись следующие характеристики:
— глубина звука;
— частота дискретизации;
— битрейт и т.д.
Данный формат был совместим даже с тем звуком, который можно было получить после обработки аудио-CD с помощью эквалайзера и других инструментов. Однако, размер файла в этом случае был совершенно не оправдан. Например, самый обычный трек продолжительностью в 3 минуты мог занимать до 50 Мегабайт.
|
|
|
CD-диски
Аудио-CD или, если говорить точнее, расширение.cda, появились примерно в то же время, что и формат wav. Но в отличие от файлов с расширением wav,.cda не поддается редактированию. Но его можно открыть в любой программе по обработке аудио, перекодировать и изменить формат и сохранить на жестком диске.
MP3 кодек
После появления в музыкальной индустрии кодека LAME MP3 Encoder случилась настоящая революция в мире аудио. Теперь аудио-файлы стали «весить» в десятки раз меньше. При максимальном сжатии размер пятиминутной композиции редко превышает 7 Мб. Это было существенным прорывом. Кроме того, в данном расширении наконец-то была реализована возможность откорректировать некоторые характеристики и настроить дополнительные параметры, такие, как ID3-теги. В них может содержаться информация о названии трека, исполнителе, альбома и дате его выпуска.
AIFF-файлы
Существует еще одна разновидность аудио-файлов. Это так называемый формат aiff. Изначально данный формат создавался для использования на компьютерах Macintosh. Немного позже случилась трансформация, в результате которой удалось добиться совместимости различных форматов аудио и возможности их использования на различных платформах и операционных системах.
OGG-формат
Данный аудио-формат также встречается довольно часто. Он был разработан специалистами компании Vorbis. Отметим, что данный формат имеет ряд недостатков. Прежде всего, несмотря на небольшой размер файлов использование данного формата приводит к высокой нагрузке на системные ресурсы компьютера.
Также для работы с данным аудио-форматом необходимо использовать собственные декодеры и кодеки, которые могут не устанавливаться в автоматическом режиме. Так, например, тем, кто работал с программой FL Studio Producer Edition для работы с данным форматом нужно было вручную активировать установочный файл в формате.inf. Иначе файлы формата OGG данным приложением просто не воспроизводились. Несмотря на все эти недостатки, аудио-файлы формата OGG сегодня встречаются довольно часто.
|
|
|
AMR
Обсудим еще один формат аудио-файлов – AMR. Его смело можно отнести к низкопробным аудио-форматам. Данный формат возник в эпоху примитивных мобильных телефонов, которые не могли устанавливать в качестве мелодии звонка файлы в формате.mp3. AMR был разработан с целью замены натурального звучания, однако при этом использование данного формата приводило к существенной потере качества. Качество аудио-файлов, сохраненных в данном формате, нельзя даже сравнить с современными «продвинутыми» аудио-форматами.
Формат MIDI
Возможно кому-то это покажется странным, но формат MIDI также относится к аудио-форматам. Сегодня принято считать, что MIDI-система представляет собой простой набор команд. Однако это довольно спорное утверждение. Аббревиатура MIDI расшифровывается как Musical Instrument Digital Interface.
Эта система предназначена для редактирования и записи аудио-файлов путем нажатия клавиш, изменения темпа, тональности, высоты и добавлением различных эффектов. Файлы с расширениями.midi или.mid легко воспроизводятся на современных программах аудио-записи и секвенсорах. При этом используется стандартный набор звуков в формате GS, GM или XG. Первые два формата разработаны компанией Roland, последний – корпорацией Yamaha. В формате GS и GM присутствует набор 128 стандартных звуков, в формате XG их почти в три раза больше.
FLAC
Вот мы и подошли к одному из самых уникальных аудио-форматов на сегодняшний день. Музыкальные композиции в формате FLAC сегодня получили широкое распространение.
В структуре аудио-файла в формате FLAC имеется один или два файлов. Один из них информационный. Для воспроизведения данного формата нужно использовать специальные аудиоплееры. Одним из таких плееров является программа AIMP. При запуске основного файла, в окошке плеера появляется целый список музыкальных дорожек, которые содержатся в контейнере. Переключение между композициями в данном плеере осуществляется по тому же принципу, что и в любом другом проигрывателе. Преимуществом данного формата является исключение возможности случайного удаления треков
Ответить на вопросы:
1. Сделайте анализ аудиоредакторов?
2. Основные расширения аудиофайлов?
Ответы на вопросы отправить на Электронный адрес преподавателя Гонцовой Ольги Кирияковны: olga-olga411@ mail.ru
