Istota, parametry i narzdzia obrbki dwiku

MenuXIstota dwikuParametryNarzdziaLinkiINFO

Istota dwikuXDwik to fala akustyczna rozchodzca si w danym orodku sprystym (ciele staym, pynie, gazie).

Dwikiem nazywamy drgania akustyczne rozchodzce si w orodku sprystym zdolne wytworzy wraenie suchowe, ktre dla czowieka zawarte s w pamie midzy czstotliwociami granicznymi od ok. 20 Hz do 20 kHz.

XDwik, jako drgania czsteczek, moe rozchodzi sitylko w orodku sprystym. Wynika z tego, e mamy do czynienia z ruchem falowym, ktry charakteryzuje si tym, i czsteczka pobudzona przekazuje energi czstce ssiedniej, a sama drga wok wasnej osi. Mamy trzy orodki sprystoci: - gazowy - cieky stay

W potocznym znaczeniu dwik to kade rozpoznawalne przez czowieka pojedyncze wraenie suchowe.

XObiektywna klasyfikacja dwikw jako fal:

ton

wieloton (dwik o widmie prkowym) - harmoniczny nieharmoniczny

szum (majcy widmo cige) - szum biay- szum barwny

XPierwszego zapisu dwiku za pomoc urzdzenia zwanego fonografem dokona w 1877 r. Amerykanin Thomas Alva Edison. Drgajca membrana przechwytywaa dwiki i przekazywaa je na ig obic spiralny rowek w obracajcym si waku pokrytym metalow foli. Ponowne przejcie igy wzdu wyrytych na waku rowkw umoliwiao wprawienie w ruch innej membrany poczonej z tub gosow.

Dwik (w rozumieniu akustyki) skada si z tonw.

Parametry dwikuWaciwoci fizyczne dwiku maj swoje odpowiedniki w grupie cech psychofizjologicznych. Mona wic okreli dwik za pomoc nastpujcych par parametrw :X czstotliwo -wysoko natenie - gono widmo -barwa

XCzstotliwo dwikuZaburzenie orodka sprystoci powoduje naprzemienne zagszczanie i rozrzedzanie czsteczek w okrelonym rytmie. Liczba tych powtrze w jednostce czasu to czstotliwo. Jednostk czstotliwoci jest herc Hz jeden cykl na sekund. Okres, czas potrzebny na wykonanie penego cyklu jest w mierzony w sekundach s.Czstotliwo jest odwrotnoci okresu, im wysza tym krtszy okres drga. Czstotliwo cile wie si z subiektywnym wraeniem wysokoci dwiku.

XZakres czstotliwoci rozrnianych przez zdrowego czowieka mieci si w przedziale 16 Hz20 kHz. Dwiki poniej tej granicy s zwane infradwikami, powyejultra- lub hiperdwikami (ponad 100 MHz).

Niesyszalne odczuwane dotykiem jako wstrzsy i dreniaprzy duszym oddziaywaniu mog niekorzystniewpywa na zdrowie.

Wysoko dwikuXWysoko dwiku jest cech subiektywn pozwalajc rozrnia dwiki o rnej czstotliwoci.Drgania z przedziau 16300 Hz okrela si jako niskie.Dwiki wysokie mieszcz si w pamie 3000 Hz20kHz.Ucho ludzkie najczulej reaguje na dwiki rednie (3003000 Hz).Wraenie wysokoci zaley w pewnym stopniu od gonoci. Zaleno ta zmienia si w funkcji czstotliwoci.

XTony do 1000 Hz obniaj sw wysoko ze wzrostem gonoci, przy czym im niszy dwik, tym wiksza rnica wysokoci. Powyej 4000 Hz jest odwrotnie.Wiksza gono powoduje wzrost wysokoci tonu. W przypadku naturalnych dwikw zoonych bdcych sum wielu drga o rnej czstotliwocii amplitudzie, zalenoci te nie s a tak wyrane.

Natenie dwikuXEnergia dwiku rozprzestrzenia si wraz z pocztkiemfali akustycznej powodujc chwilowe wzrosty i spadki cinienia atmosferycznego (zagszczenie i rozrzedzeniesprystego orodka). Owe rnice zwane cinieniem akustycznym, s mierzone w skali Pascala Pa. Czciej stosowan wielkoci jest natenie dwiku, cile zwizane z cinieniem akustycznym i okrelajcym energipocztku fali, przepywajc w konkretnym czasie przezokrelon powierzchni. Natenie maleje wraz z kwadratem odlegoci od rda dwiku.

XOgromna rozpito natenia na ktre reaguje czowiek sprawia e wygodniej wyraa je w jednostkach wzgldnych, to jest w porwnaniu z okrelon wielkoci przyjt za punkt odniesienia. Tak jednostk jest decybel dB. Prg syszalnoci to 0 dB. Poziom natenia 10 dB oznacza dwik dziesiciokrotnie goniejszyrnica 30 dB dwik silniejszy tysickrotnie itd. Ujemne wartoci decybeli wskazuj na dwiki cichsze okrelon liczb razy. Poziom natenie 130 dB to granica blu.

GonoXGono to subiektywne odczucie natenia dwiku.Zaley zarwno od natenia jak i czstotliwoci. Im wiksze natenie tym wiksza gono. Przy staymnateniu dwiki niskie i wysokie wydaj si cichsze ni dwiki o redniej czstotliwoci (24 kHz). Ma to bezporedni zwizek z czuoci ucha, ktre w tym zakresie wykazuje najwiksz wraliwo. Zaleno midzy wysokoci dwiku a jego nateniem dajcym w caym pamie wraenie jednakowej gonoci ukazuj tzw. krzywe izofoniczne warstwice jednakowej gonoci.

XDoln granic syszalnoci tworzy linia czca dla rnychczstotliwoci punkty natenia, przy ktrych dwik zaczyna by syszany. Grn linia przedstawiajca natenia przy ktrych odczucie suchowe przechodzi w bl. Jednostk gonoci jest fon, ktrego skala pokrywasi poziomami natenia dla czstotliwoci 1000 Hz. Do atwo zauway, e przy wysokich poziomach rzdu 90100 fonw, wraenie gonoci w caym pamie bardziej si wyrwnuje. Znaczy to, e ludzkie dostosowuje si do poziomu natenia dwiku.

Widmo dwikuXKady, dowolnie zoony, okresowy przebieg akustyczny(np. dwik muzyczny) dziki analizie Fouriera mona przedstawi jako pewn kombinacj tonw sinusoidalnycho rnej czstotliwoci i amplitudzie. Najnisza czstotliwo tak zoonej fali jest tzw. czstotliwocipodstawow i ona wanie okrela wysoko dwiku.Wysze skadowe przytony decyduj o jego unikatowymbrzmieniu, pozwalajcym rozrni dwiki tej samej wysokoci grane np. na rnych instrumentach.

XJeli czstotliwoci przytonw s krotnociami czstotliwoci podstawowej to s nazywamy je harmonicznymi lub alikwotami, a powstae w ten sposb dwiki wielotonami harmonicznymi. Drgania bdce sum tonw nieuporzdkowanych tworz wielotony nieharmoniczne. Obydwa rodzaje mona zaprezentowa w postaci prkw na osi czstotliwocitak, by kady dwik odpowiada jednemu prkowi o wysokoci reprezentujcej jego amplitud. Otrzymany w taki sposb obraz przestawiajcy czstotliwoci skadowei ich amplitudy, tworzy widmo dwiku.

Barwa dwikuXOdmienna liczba, wysoko i wzgldne natenie przytonw w stosunku do tej samej czstotliwoci podstawowej pozwala ludzkiemu uchu rozrnibrzmienie rnych instrumentw. Dzieje si tak poniewa kady z tych instrumentw ma swoj unikalnbarw. Proces identyfikowania barwy wie si z pojciemtransjentw tzn. przejciowych stanw poprzedzajcychlub koczcych dwik, kiedy to kada ze skadowych zanim osignie w miar stay poziom narasta z rnintensywnoci. Na przykad w dwiku skrzypiec pierwszedwa przytony nabrzmiewaj wolniej ni alikwoty wysze.

Dugo brzmice, jednakowe pod wzgldem wysokocii niezmienne w gonoci dwiki rnych instrumentwpozbawione transjentw, trac swj unikalny charakter.Wierne odtworzenie transjentw odgrywa kluczow rol w reprodukowanym dwiku. Najpowaniejszymiprzeszkodami s mechaniczne (mikrofon, gonik) i elektryczna (pojemno i indukcyjno ukadwelektronicznych) bezwadno aparatury audio, nie doszybkiej by w nieznieksztaconej postaci transjenty teodwzorowa.X

Narzdzia do obrbki dwikuXPoniej przedstawione jest kilka programw do obrbki audio: Audacity GoldWave Wavelab Sound Forge

AudacityXAudacity to zaawansowany i wielociekowy edytor plikw dwikowych rozpowszechniany na licencji GNU GPL.

Audacity otwiera pliki WAV, AIFF, AU, MIDI, MP3 i OGG zapisuje zbiory WAV, MP3 oraz OGG. Program posiada rozbudowane menu efektw - dostpny jest midzy innymi kompresor, echo, podbicie basw, equalizer, filtry odszumiacz, wyciszanie i inne. Audacity obsuguje te wtyczki LADSPA, nyquist i VST (przez vstserver) co pozwala na atwe rozszerzenie jego funkcjonalnoci.

Program dostpny jest w wersjach dla systemw typu Unix/Linux, Windows i MacOS.

gwne okno programu w wersji pod Linuksa

GoldWaveGoldWave - program sucy do zaawansowanej obrbki dwiku cyfrowego. Pozwala na edycj, odtwarzanie miksowanie oraz analizowanie plikw audio. Aplikacja posiada wiele przydatnych efektw i filtrw (np. equalizer, doppler, flanger). Funkcja CD audio extraction pozwala na zgrywanie cieek audio do popularnych formatw dwikowych.

Aplikacja obsuguje formaty wav, mp3, ogg, aiff, au vox, mat, snd oraz voc.

X

Xgwne okno programu w rodowisku Windows

WaveLabXWaveLab firmy Steinberg od lat przewodzi stawce edytorw audio i przez wielu uytkownikw uwaany jest za narzdzie najszybsze i najbardziej profesjonalne. Istotnie, kolejne wersje WaveLab wprowadzaj innowacje niespotykane dotd w programach tego typu.

Jego cech charakterystyczn jest dua liczba efektw wasnych, a take szeroki wybr pluginw rozszerzajcych funkcjonalno programu. Niewtpliwie do zalet naley moliwo odwzorowania widma dwiku w trzech wymiarach.

XWaveLab 4.0 okno gwne

Sound ForgeXProfesjonalny edytor audio, znajdujcy zastosowanie nawet w studiach muzycznych. Umoliwia nieliniow edycj dwiku, dajc do dyspozycji dziesitki narzdzi, efektw i filtrw. Aplikacja obsuguje wszystkie popularne formaty plikw dwikowych (m.in. MP3, WAV, OGG, VOX) i doskonale radzi sobie z mediami strumieniowymi Real Audio G2 oraz Active Streaming Format (ASF).Sound Forge pozwala na peen mastering pyt CD, cznie z edycj playlist, a take na obrbk cieki dwikowej plikw AVI.

XSound Forge w wersji 7

LinkiXhttp://audacity.sourceforge.net - strona gwna edytoraaudio Audacity

http://www.goldwave.com - strona domowa programuGoldWave

http://www.steinberg.net - witryna firmy Steinberg tworzcej aplikacj WaveLab

http://www.sonymediasoftware.com - strona firmy Sonywydawcy programu Sound Forge

INFOXAutor : Maciej Ruciski Klasa : IILB 2005/2006rda :http://pl.wikipedia.orgPodrcznik Przetwarzanie Informacji cz 2Wydawnictwo WSiP