cap2_sunetul

download cap2_sunetul

of 61

Transcript of cap2_sunetul

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    1/61

    AplicaAplicaiiiimultimediamultimedia

    Cap. 2Cap. 2 sunetulsunetul

    Marius Oteteanu

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    2/61

    CeCeesteestesunetulsunetul? (I)? (I)

    Sunetul reprezint energia unei vibraii

    transmis printr-un mediu Pentru ca sunetul s existe pentru oamenisunt necesare: Generare Transmisie

    mediu

    solid (pmnt) lichid (ap) gazos (aer)

    absena mediului(vid sau spaiu cosmic)

    lipsa sunetului Percepie

    urechile recepioneaz sunetul i convertescpresiunea aerului n impulsuri nervoasetransmise la creier

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    3/61

    CeCeesteestesunetulsunetul? (II)? (II)

    Constituie sunet: Muzica (tipare ce se repet, simple saucomplexe)

    Zgomotul (n absena tiparelor perceptibile)

    Vorbirea (comunicare inteligibil)

    T

    t

    Presiunea sunetului

    Presiunea

    atmosferic

    +

    -

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    4/61

    ScScriri diatonicediatoniceii cromaticecromatice(I)(I)

    Scara diatonic (8 trepte) provine din

    proprietile unei corzi care vibreaz: O coard care vibreaz genereaz un anumitnivel (pitch): nivel fundamental

    Intervalele din scara diatonic pot fi obinuten urmtorii pai:

    1 9/8 5/4 4/3 3/2 5/3 15/8 2

    1/2 L 2 n o octav

    1/3 L 3/2 n

    1/4 L 4/3 n

    1/5 L 5/4 n

    L - lungime; n - nivel

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    5/61

    ScScriri diatonicediatoniceii cromaticecromatice(II)(II)

    Problema:

    diferite intervale ntre tonuri:

    9:8 ton major

    10:9 ton minor

    16:15 semiton

    DA: ncepnd cu c

    NU: ncepnd cu e

    Soluia:scara cromatic (13 trepte)

    Acelai interval: 1.0595 Semiton cromatic

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    6/61

    SurseSursededesunetsunet

    Mrimi uzuale: Banda de frecven necesar: 30 15000 Hz

    Dinamica intensitii: 0.00001 100 W(7 decade)

    35 1400050 70orchestr

    30 900013org

    70 65000,3 0,4pian

    160 95000,3trompet70 90000,16violoncel

    250 90000,06flaut

    140 100000,05clarinet

    100 80001 10-3voce puternic

    100 800025 50 10-6voce normal

    Banda de frecvene[Hz]

    Putere acustic[W]

    Sursa de sunet

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    7/61

    DecibelulDecibelul (I)(I)

    Urechea uman are o caracteristic logaritmic a

    sensibilitii permite auzirea sunetelor de intensitate foartesczut

    mpiedic rnirea urechii de ctre zgomote denivel foarte ridicat

    Astfel, pentru exprimarea nivelului de sunet esteadecvat utilizarea mrimilor logaritmice, cum ar

    fi decibelul

    Nivelul este comparat cu o valoare de referin ise poate scrie sub forma:

    tensiune:

    putere:

    ][log20 dBU

    Un

    REF

    X

    U=

    ][log10 dBP

    Pn

    REF

    X

    W=

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    8/61

    DecibelulDecibelul (II)(II)

    Exerciiu:

    Calculai n dB banda puterii acusticenecesar: 0.00001 100 W

    Cte decade vor corespunde pentru banda detensiune?

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    9/61

    NivelulNivelul sunetuluisunetului (I)(I)

    erori la locul de munc (dac suntfrecvente duc la pierderea auzului)

    10990

    automobil pe autostrad1010100000100

    main de nituit1011110

    ciocan-dalt mare10121000000120

    orchestr cu 75 instrumente cntndfortissimo

    1013130

    poate cauza pierdrea instantanee ipermanent a auzului

    >130

    Sursa sunetului i efecteleacestuia

    P/PREF

    U/UREF

    dB

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    10/61

    NivelulNivelul sunetuluisunetului (II)(II)

    oapt foarte nceat100030

    sunet de studio1001020

    zon rezidenial n timpul nopii1000010040

    birou (provoac plngeri izolate)100000150

    magazin (provoac ameninri deaciune colectiv)

    1000000100060

    tren (provoac aciune colectivputernic)

    1000000070

    imposibil utilizarea telefonului1081000080

    Sursa sunetului i efectele acestuiaP/PREFU/UREFdB

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    11/61

    TimbruTimbru (I)(I)

    Sunetele muzicale nu sunt pure

    frecvene nesingulare amestec complex de frecvenesimilare:

    frecvena fundamental

    frecvenele sale armonice

    Aceast complexitate furnizeaz

    calitatea caracteristic asunetului, numit timbru

    Aprecierea timbrului rezult dinnvare i asocieri anterioare

    Oamenii pot distinge aproximativ400000 sunete diferite (rezoluie

    ridicat a sunetului)

    T1

    t

    S1

    T2 = T1

    t

    S2

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    12/61

    TimbruTimbru (II)(II)

    Exemplu:

    Aceeai not (un La)este cntat la un oboi iun pian

    Nota are aceeai frecven fundamental(440 Hz)

    Cele dou instrumente sunt diferite prinfrecvene armonice (forma semnalului)

    Sunetele sunt diferite, permind urechii sdisting ntre cele dou note

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    13/61

    DiagramaDiagrama dedeaudibilitateaudibilitate (I)(I)

    domeniulultrasonic

    domeniul de audibilitateuman

    domeniulinfrasonic

    20 Hz 17 20 kHz

    Oamenii percep

    o variaie neliniar cu frecvena sunetului(mai bine n banda 1 4 kHz)

    o foarte larg gam de nivele (gam dinamicmare)

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    14/61

    DiagramaDiagrama dedeaudibilitateaudibilitate (II)(II)

    f[Hz]

    [dB]

    100 10k1k

    pragulsenzaieidureroase

    pragulde

    audibilitate

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    muzicmuzic

    vocevoce

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    15/61

    SensibilitateaSensibilitatea urechiiurechii umaneumane(I)(I)

    Mascarea componentelor sonore sensibilitatea variaz neliniar cu frecvena

    sunete de acelai nivel sunt percepute diferit:

    A nivel nalt sunet auzit

    B nivel sczut sunet auzit

    C nivel nalt sunetul nu se aude

    200 2k 20k20

    f[Hz]

    nivelulsunetului

    A BCnivel deaudibilitate

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    16/61

    SensibilitateaSensibilitatea urechiiurechii umaneumane(II)(II)

    dac componente cu frecvene apropiate aparconcomitent mascarea sunetelor cu nivel sczut:A nivel mai nalt sunet auzit B nivel nalt sunetul nu se aude

    dac componente succesive cu aceeai frecven suntapropiate n timp mascarea sunetelor cu nivelsczut care urmeaz

    2002k 20k

    20

    f[Hz]

    nivelulsunetului

    A B

    nivel deaudibilitate

    modificattemporar

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    17/61

    MuzicMuzic nnmultimediamultimedia

    Motive pentru utilizarea muzicii n multimedia:

    s atrag un public s asigure ambiana

    s accentueze emoii (folosirea pianului lafilmele mute)

    s creeeze un context (o pies clasic dintr-oanumit perioad sau regiune geografic)

    s exprime lucruri care nu pot fi spuse s furnizeze indicii despre oameni, animale

    s permit suprapunerea sunetelor

    Aceste motive sunt practic identice cu cele dincinematografie

    genul filmului va afecta selecia muzicii

    o arie fascinant care adesea este neglijat dedesignerii multimedia este legtura dintremuzic i emoii

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    18/61

    VoceVoceii sunetsunet nnmultimedia (I)multimedia (I)

    Folosirea vocii i a sunetului n

    aplicaii multimedia are avantaje idezavantaje, n funcie de aplicaiaparticular care trebuie proiectat

    Dezavantajele sunetului

    necesit o capacitate mare de stocare calitatea reproducerii poatevaria ntre maini poate ncetini viteza altorelemente multimedia pentru a produce sunetul este nevoie de timp sunetele necorespunztoare pot deranja utilizatorul suprtoare pentru cei aflai n apropiere

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    19/61

    VoceVoceii sunetsunet nnmultimedia (II)multimedia (II)

    Avantajele vocii

    fiind o form natural de comunicare, implicpregtire limitat poate aduga curiozitate sunt posibile versiuni n mai multe limbi prezint interes pentru utilizator datorit noutii este hands free, oamenii se pot misca liber n timpul

    derulrii aplicaiei folositoare oamenilor cu control redus asupramembrelor sau cu deficiene motoare permite utilizatorilor orbi s interacioneze cusistemele

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    20/61

    AchizitiaAchizitia sunetuluisunetului

    Calitatea sunetului utilizat n aplicaiilemultimedia depinde de diversi factori care trebuiemaximizai: studio de nregistrare pentru calitate ridicat mediu ct de silenios posibil tipul microfonului adecvat sursei sonore imediului

    poziia microfonului conform cu regulile tehnice cablarea distan scurt i zgomot sczut stocarea sunetului determin calitatea final asunetului

    reducerea zgomotului tehnici standard (DNR,Dolby)

    rata de eantionare un compromis cu spaiul destocare

    experimentul sunt necesare cteva nregistrri mastering recomandabil pe suport digital (DAT) post-producie procesare digital a semnaluluipe PC (editare, reducerea zgomotului)

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    21/61

    MicrofonulMicrofonul (I)(I)

    Traductor care convertete energia sonorntr-un semnal electric analogic

    Calitatea sunetului captat estedeterminat de diveri factori, cum ar fi: calitateamediului acustic

    amplasarea microfonului n mediul respectiv

    proiectarea microfonului nsi

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    22/61

    MicrofonulMicrofonul (II)(II)

    Microfoanele se pot clasifica dupa doucriterii:

    cardioid (c) carbon

    hipercardioid (d)

    bidirecional (b) ceramic

    direcional condensator

    omni-direcional (a) dinamic

    2. proprietile acustice1. tipul traductorului

    a b c d

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    23/61

    ReducereaReducerea zgomotuluizgomotului lala redareredare(I)(I)

    Zgomot = semnal de nivel sczut i cu frecvenmedie spre nalt

    un astfel de semnal poate fi identificat irejectat (poart de zgomot)

    Exemplu: limitatorul dinamic de zgomot de la PhilipsDNL (Dynamic Noise Limiter)

    IN: semnal cu zgomotOUT: semnal cu un RSZ mbuntit cu 8 dB

    inversor

    180

    FTS

    4 kHz

    amplificator

    limitator

    cale direct

    comutator

    controlat

    IN

    OUT

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    24/61

    ReducereaReducerea zgomotuluizgomotului lala redareredare(II)(II)

    Avantaj:

    compatibil cu orice sistem de nregistrare peorice sistem de redare

    Dezavantaj:

    nu poate face diferena ntre zgomot isemnalul real

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    25/61

    SistemeSistemededenregistrarenregistrareii dede

    reducerereducereaa zgomotuluizgomotului lala redareredare(I)(I)

    Sistemele realizeaz: procesarea semnalului nainte de nregistrare

    procesarea invers dup redare

    nregistrare normal Redare normalZgomot denregistrare

    nivelediferite

    frecvenediferite

    RSZ diferit

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    26/61

    SistemeSistemededenregistrarenregistrareii dede

    reducerereducereaa zgomotuluizgomotului lala redareredare(II)(II)

    Avantaj: semnalul real nu este alterat i esteobinut cu un RSZ ridicat

    Dezavantaj: funcioneaz doar pe acelai sistem(nregistrare i redare)

    amplificatorselectiv ineliniar

    Pre-procesare Post-procesare

    RSZmbuntit

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    27/61

    SistemulSistemul Dolby (I)Dolby (I)

    Zgomot:

    nalt frecven (1 15 kHz)

    nivel sczut (-20 -40 dB)

    Circuite Dolby:

    n timpul nregistrrii amplific neliniar i selectiv

    realizeaz procesarea invers la redarea semnalului

    mrete RSZ cu 9 dB

    200 2k 20k

    f[kHz]

    nivel[dB]

    -30

    -20

    -10

    0

    20

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    28/61

    SistemulSistemul Dolby (II)Dolby (II)

    caledirect

    adugareDolby

    caledirect

    scdereDolby

    A+D

    nregistrare

    A+D A

    -DD

    AA

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    29/61

    ParametriiParametriipentrupentru discretizareadiscretizarea

    sunetuluisunetului (I)(I)

    DAT non-standard88,2; 96

    DAT48

    CD44,1

    CD ROM/XA, CD-I37,8

    NICAM, DAT LP32

    1/2 fdin CD22,05CD ROM/XA, CD-I18,9

    telefonie, G71216

    1/4 fdin CD11,025

    telefonie, G7118

    Aplicaief [kHz]

    Frecvena de eantionare

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    30/61

    ParametriiParametriipentrupentru discretizareadiscretizarea

    sunetuluisunetului (II)(II)

    140

    116

    92

    44

    Gama dinamic[dB]

    rezoluie maxim pentru sistemedigitale

    gama dinamic mai mare dect gamaurechii umane

    24

    aplicaii i masteringprofesionale

    20

    CD i DAT16

    plci de sunet vechi8

    Aplicaien bii

    Bii de cuantizare

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    31/61

    DebiteDebitelala nregistrareanregistrarea audioaudiodigitaldigital

    (I)(I)

    Un sunet mai slab, dar utilizabil22M

    Alegere uzual pentru nregistrri stereorezonabile

    43S

    8

    Nu este o alegere rea pentru voce(recomandabil ns cu 8 bii)

    43M

    Sunet mai degradat dect calitatea CD, darntreg i prezent

    86S

    16

    22.05

    Compromis adecvat nregistrrii unei sursemono43M

    Calitate maxim pe dispozitive low-end(majoritatea plcilor de sunet pentru PC)

    86S

    8

    Compromis bun pentru nregistrri de calitateridicat a surselor mono (voce)

    86M

    nregistrare la calitate CD standard decalitate audio

    172S

    16

    44.1

    ObservaiikB/s

    nbii

    f[kHz]

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    32/61

    DebiteDebitelala nregistrareanregistrarea audioaudiodigitaldigital

    (II)(II)

    La fel de bun ca o legtur telefonicproast

    5M85.5

    Similar unei legturi telefonice bune8M

    Ineficient pentru stereo16S88

    Limita inferioar pentru rezultate

    utilizabile

    11M

    La aceast rat de eantionare scazutsunt puine avantaje pentru a utilizanregistrarea stereo

    22S

    811

    ObservaiikB/sn biif[kHz]

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    33/61

    TehniciTehnici dedecuantizarecuantizareaa semnaluluisemnalului

    (I)(I)

    Mrimea treptei uniform (fix)

    neuniform i fix

    neuniform i adaptiv

    Valoarea codat amplitudinea eantionului

    diferena dintre eantioane

    Valori continue Valori discrete

    19 V 4.75 V 1111 0011

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    34/61

    TehniciTehnici dedecuantizarecuantizareaa semnaluluisemnalului

    (II)(II)

    ADPCMAPCMAdaptiv

    DPCMPCM legea AFix

    DeltaPCMUniform

    DiferenAmplitudineCuantizare

    Legile A i neuniform i fixamplitudine

    ADPCMNeuniform adaptivdiferen

    Tehnici folosite

    PCMuniformamplitudine

    Deltauniformdiferen

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    35/61

    Cuantizare uniformCuantizare uniform

    n cuantizarea uniform:

    nivele de decizie (intrare

    analogic) uniforme nivele de cuantizare (ieire

    digital) uniforme

    trepte de cuantizare (q) constante

    pentru semnal de nivel mic

    pentru semnal de nivel mare

    zgomot de cuantizare (eroare): -q/2 q/2

    Rezultat:

    semnal de nivel mic cu eroare decuantizare constant RSZ sczut

    semnal de nivel mare cu eroare de

    cuantizare constant RSZ ridicat Concluzie: per ansamblu RSZ

    (calitate) sczut

    ieire

    digital

    intrareanalogic

    zgomot decuantizare

    q/2

    -q/2

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    36/61

    CAN cu aproximari succesive (I)CAN cu aproximari succesive (I)

    Comparator

    +

    -

    registrucu

    aproximrisuccesive

    CNA

    intrareanalogic

    tensiune dereferin

    UCNA

    Uxieire digital

    (b1 b2 b3 b4 b5 ...)

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    37/61

    CAN cu aproximari succesive (II)CAN cu aproximari succesive (II)

    PAS 3: b1b210.0000

    UCNA = b1 UMAX/2 +b2 UMAX/4 + UMAX/8

    decizie: b3

    b1=1 b2=0 b3=1 b4=1 b5=1 t

    UMAX

    UX

    UMAX/2UMAX/4

    UMAX/8

    PAS 1: 1000.0000 UCNA = UMAX/2 decizie: b1

    PAS 2: b1100.0000

    UCNA = b1 UMAX/2 + UMAX/4 decizie: b2

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    38/61

    ProblemProblem conversie analogconversie analog--numericnumeric

    liniarliniar

    Un CAN de 8 bii, cu domeniul -10 V 10 V, cuantizeazun eantion de tensiune cu valoarea Ux = 3,14V.

    Analizai paii aproximrii succesive, completndtabelul.

    Rezultat: .............. Tensiune echivalent: ..... V Eroare: ..... %

    DECIZIECOMPARATORTENSIUNE CAN [V]CODPAS

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    39/61

    SoluSoluieie conversie analogconversie analog--numericnumeric

    liniarliniar

    Un CAN de 8 bii, cu domeniul -10 V 10 V, cuantizeazun eantion de tensiune cu valoarea Ux = 3,14V.

    Analizai paii aproximrii succesive, completndtabelul.

    Rezultat: Ux = 1010 1000 Tensiune echivalent: 3,125 V Eroare: 0,075 %

    b8 = 003,2031010 10018

    b7 = 003,2181010 10107

    b6 = 003,4371010 11006

    b5 = 113,1251010 10005b4 = 003,751011 00004

    b3 = 112,51010 00003

    b2 = 0051100 00002

    b1 = 1101000 00001

    DECIZIECOMPARATORTENSIUNE CAN [V]CODPAS

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    40/61

    Cuantizare neuniformCuantizare neuniform

    n cuantizarea neuniform:

    nivele de decizie (intrare

    analogic) neuniforme

    nivele de cuantizare (ieiredigital) neuniforme

    trepte de cuantizare diferite

    mici pentru semnal de nivel mic

    mari pentru semnal de nivelmare

    zgomot de cuantizare (eroare):variabil

    Rezultat:

    semnal de nivel mic cu eroare decuantizare mic RSZ mare

    semnal de nivel mare cu eroare decuantizare mare RSZ mare

    Concluzie: per ansamblu RSZ(calitate) ridicat

    ieire

    digital

    intrareanalogic

    zgomot decuantizare

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    41/61

    Compresie logaritmicCompresie logaritmic

    CUANTIZARE COMPRIMAT

    nivele de cuantizareliniare

    acelai numr mic depai

    numere mici pentrucodarea treptei

    exist compresie dedate (renumerotareatreptelor)

    CUANTIZARE NELINIAR

    nivele de cuantizare

    neliniare

    utilizeaz puini pai

    numere mari pentrucodarea treptei

    nu exist compresie

    de date

    ieiredigital

    intrareanalogic

    ieire digitalcomprimat

    intrareanalogic

    LINIAR

    LOGARITMIC

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    42/61

    Compandare legea A (I)Compandare legea A (I)

    Ux tensiune analogic

    Y valoare digitalcomprimat

    Uz semnal analogicrefcut

    Y = s l1 l2 l3 v1 v2 v3 v4

    S semnul semnalului

    l1 l2 l3 numrulsegmentului

    v1 v2 v3 v4 numrultreptei

    Y

    Ux Y

    UZ Ux

    COMPRESIE + EXPANDARE = COMPANDARE

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    43/61

    Compandare legea A (II)Compandare legea A (II)

    3 l bii

    8 segmente(cuantizareneuniform)

    4 v bii

    16 trepte /segment (cuantizareuniform)

    nivel mic rezoluie: 12 bii(zgomot redus)

    nivel mare

    rezoluie: 6 bii(zgomot ridicat)

    RSZ mare de valoareconstant

    compresia datelor

    12 8 bii

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    44/61

    Forma digitalForma digitala legii de compresie Aa legii de compresie A

    Compresia rezultfolosind:

    nivele de decizieneuniforme (intrare)

    nivele de cuantizareuniforme (ieire)

    2-5

    2-6

    2-7

    12-1

    2-2

    2-3

    2-4

    7

    6

    5

    4

    3

    2

    1

    0

    1

    7/8

    6/8

    5/8

    1/2

    3/8

    2/8

    1/8

    0

    Ieire digital

    Intrare analogic 0

    1

    2

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    45/61

    ProblemProblem conversie analogconversie analog--numericnumeric

    dupduplegea Alegea A

    Un CAN cu compresie 12 8 bii (conform legii A) cudomeniul -10 V 10 V, cuantizeaz un eantion de

    tensiune cu valoarea Ux = 3,14V. Analizai paiiaproximrii succesive, completnd tabelul.

    Rezultat: .............. Tensiune echivalent: ..... V

    DECIZIECOMPARATORTENSIUNE CAN [V]CODPAS

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    46/61

    SoluSoluieie conversie analogconversie analog--numericnumeric

    dupduplegea Alegea A

    Un CAN cu compresie 12 8 bii (conform legii A) cudomeniul -10 V 10 V, cuantizeaz un eantion de

    tensiune cu valoarea Ux = 3,14V. Analizai paiiaproximrii succesive, completnd tabelul.

    Rezultat: Ux=

    1110 0100 Tensiune echivalent: 3,125 V

    b8 = 003,2811110 01018

    b7 = 003,4371110 01107

    b6 = 113,1251110 01006

    b5 = 003,751110 10005

    b4 = 0051111 00004

    b3 = 112,51110 00003

    b2 = 110,6251100 00002

    b1 = 1101000 00001

    DECIZIECOMPARATORTENSIUNE CAN [V]CODPAS

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    47/61

    ModulaModulaia delta (I)ia delta (I)

    Intrareanalogic

    (Ux)

    Aproximareadelta (UCNA)

    Ieire digital11111000000010...

    TS

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    48/61

    ModulaModulaia delta (II)ia delta (II)

    Avantaj

    debit minim

    1 bit / eantion

    Dezavantaj

    erori mari deurmrire

    Comparator

    +

    -

    Numrtor

    CNAUCNA

    Ux

    SUS

    JOS

    Ieire fs = 1/Ts

    Soluie

    frecvena de

    esantionare ridicat

    Rezultat

    debit mare

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    49/61

    Compresia audio (I)Compresia audio (I)

    Semnalele audio sunt dificil de comprimat,dar exist tehnici dezvoltate cu

    reducerea redundanei datelor pe calematematic

    modelare complex a auzului uman de

    companii telefonice calitate telefonic

    productori de echipamente de nregistrare calitate ridicat

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    50/61

    Compresia audio (II)Compresia audio (II)

    Tehnici uzuale: CCITT G.711 legea A, legea (PCM, compresie 12

    8 bii, telefonie)

    CCITT G.723 legea A, legea (ADPCM, compresie 12 4 bii, ISDN)

    GSM 6.10 Audio (Groupe Special Mobile debite decompresie ridicate pentru calitatevocal)

    Codare cu predicie liniar (descrierea vociipentru sintetizareavorbirii)

    IMA ADPCM (Interactive Multimedia AssociationADPCM)

    MicroSoftADPCM (PCM adaptiv i diferenial)

    Truespeech (produs de DSP Inc. pentru compresia

    vocii)

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    51/61

    InterfaInterfaa digitala digitala instrumentelora instrumentelor

    muzicale (I)muzicale (I)

    MIDI a fost introdus la nceputul anilor80 drept un standard internaional pentrumuzica digital: conexiune electrici cablare

    protocol serial de comunicare (calculatoare,

    instrumente i echipamente electronice potlucra mpreun)

    formatul fiierelor

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    52/61

    InterfaInterfaa digitala digitala instrumentelora instrumentelor

    muzicale (II)muzicale (II)

    Avantaje

    furnizeaz o metod standard pentru controlulinstrumentelor muzicale compatibile MIDI

    permite controlul centralizat al mai multorinstrumente MIDI, un singur muzician poate cntala org i n acelasi timp s utilizeze altinstrument

    fiierele MIDI sunt foarte mici, de exemplu unfiier MIDI de 8 k poate conine aceeai pies de2 minute ca un fiier wave de 1,5 MB (8 bii, 11kHz)

    fiierele MIDI sunt mai cheaper to communicatei pot fi preloaded n memorie

    calitatea audio este pstrat deoarece nu exist

    nici o pierdere a calitii sunetului ntre paiinecesari convertirii fiierelor MIDI n audio

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    53/61

    InterfaInterfaa MIDI (I)a MIDI (I)

    CAN CNA

    Semnal audio digital

    Sunet analogic Sunet digital

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    54/61

    InterfaInterfaa MIDI (II)a MIDI (II)

    Interfaa digital a instrumentelor muzicale

    interfa serial, asincron, digital cu 31 250bii/s

    Controlul datelor

    Sunet sintetizat

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    55/61

    Standardul MIDI general (I)Standardul MIDI general (I)

    Pentru a prelucra fiiere MIDI software de ordonare (sequencer)(MidisoftStudiopentru Windows)

    sintetizator de sunet (pe placa de sunet a PC-ului)

    claviatur MIDI (opional)

    Redarea se realizeaz cu formule matematice (sinteze FM)

    nregistrri digitale scurte ale instrumentelorpropriu-zise (redare eantion)

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    56/61

    Standardul MIDI general (II)Standardul MIDI general (II)

    Standardul MIDI general

    programul standardizat modific sistemul dereprezentare i setul standard de sunete:

    128 sunete de orchestr, sunete de lasintetizator i efecte speciale

    asigur o polifonie minim i satisfacenecesitile canalului

    24 note simultan i mesaje MIDI simultan pe16 canale

    standardized percussion&instrument channelassignments and patch mapping

    12 canale pentru prile melodice, 2 pentruprile de percuie i 2 neutilizate

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    57/61

    InterfaInterfaa multicanal MIDIa multicanal MIDI

    interfa demare vitez

    expandor multi-timbru

    expandor multi-timbru

    expandor multi-timbru

    tob electronic

    generator de efectespeciale

    matrice de distribuie

    mixerautomat

    claviaturprincipal

    interfa

    MIDImultiport

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    58/61

    Formate de fiFormate de fiiere audio (I)iere audio (I)

    fiiere mari pentrucalitate ridicat

    suprancarcareridicat a procesorului

    imposibil manipulareadetaliilor uneicompoziii

    redare fiabil,preferat la sunetelemultimedia

    suport software bun

    pe PC cea mai marecalitate audio

    WAVE

    DezavantajeAvantajeFormatulfiierelor

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    59/61

    Formate de fiFormate de fiiere audio (II)iere audio (II)

    redare nefiabil,cu excepia zonelorcontrolate

    mai dificil delucrat

    necesitcunotine muzicale

    nu poate producevorbire

    dimensiune compact afiierului, indiferent decalitatea redrii (200 1000 de ori mai mic)

    suprancarcare scazuta procesorului

    poate suna mai binedac se utilizeaz suneteMIDI de nalt calitate

    manipularea tuturordetaliilor (not)

    abilitatea de a scalatimpul (tempo) fr a

    modifica frecvena

    MIDI

    DezavantajeAvantajeFormatul

    fiierelor

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    60/61

    Audio MPEG3 (I)Audio MPEG3 (I)

    Standard de codare pentru compresiafiierelor audio, cunoscut sub o mulimede nume: MPEG3, MPEG Layer 3, MPEG Audio,MP3

    nregistrare calitateCD

    fs = 44.1 kHz n = 16 bii, stereo1 cntec 50 MB

    nregistrare MP3 compresie calitate CD1 cntec 4 5 MB

    MP3

    12 : 1

  • 7/31/2019 cap2_sunetul

    61/61

    Audio MPEG3 (II)Audio MPEG3 (II)

    Exist dou tipuri de fiiere MPEG3 (nfuncie de extensie): mp3

    pentru a fi descrcate (sau extrase de peHDD) i redate

    m3u

    pot fi redate imediat ce datele au fostrecepionate, fr a fi nevoie de

    restul fiierului Orice fiiere MPEG3 pot fi redate n mod cursiv

    Codoare i decodoare MPEG3 disponibile pentru o diversitate de platforme:PC-uri, staii SUN, Linux, MAC

    att codarea ct i decodarea utilizeaz omare

    cantitate din resursele mainii