Создавање музика. Мастеринг - дел 2

За тоа дека мастерингот во процесот на музичка продукција е последниот чекор на патот од идејата за музика до нејзино доставување до примачот, пишував во претходниот број. Ние, исто така, внимателно го разгледавме дигитално снименото аудио, но сè уште не разговарав како ова аудио, претворено во конвертори на наизменичен напон, се претвора во бинарна форма.

1. Секој сложен звук, дури и многу висок степен на сложеност, всушност се состои од многу едноставни синусоидни звуци.

Претходната статија ја завршив со прашањето, како е можно во таков брановиден бран (1) да се кодираат сите музички содржини, дури и ако зборуваме за многу инструменти кои свират полифони? Еве го одговорот: ова се должи на фактот дека секој сложен звук, дури и многу сложен, е навистина се состои од многу едноставни синусоидни звуци.

Синусоидната природа на овие едноставни бранови форми варира и со времето и со амплитудата, овие бранови форми се преклопуваат, додаваат, одземаат, модулираат едни со други и на тој начин прво создаваат поединечни звуци на инструментите, а потоа комплетни миксови и снимки.

Она што го гледаме на слика 2 се одредени атоми, молекули кои ја сочинуваат нашата звучна материја, но во случај на аналоген сигнал нема такви атоми - има една парна линија, без точки што ги означуваат следните отчитувања (разликата може да се види во фигурата како чекори, кои се графички приближни за да се добие соодветниот визуелен ефект).

Меѓутоа, бидејќи репродукцијата на снимената музика од аналогни или дигитални извори мора да се врши со помош на механички електромагнетски трансдуктор како што е звучник или трансдуктор за слушалки, разликата помеѓу чисто аналогно аудио и дигитално обработеното аудио заматување е огромна во повеќето случаи. Во завршна фаза, т.е. кога слушаме, музиката стигнува до нас на ист начин како и вибрациите на воздушните честички предизвикани од движењето на дијафрагмата во трансдуцерот.

2. Молекули кои ја сочинуваат нашата звучна материја

аналогна цифра

Дали има некои звучни разлики помеѓу чисто аналогно аудио (т.е. снимен аналог на аналоген магнетофон, мешан на аналогна конзола, компресиран на аналоген диск, репродуциран на аналоген плеер и засилен аналоген засилувач) и дигитален аудио - претворен од аналогно на дигитално, обработено и мешано дигитално и потоа обработено назад во аналогна форма, дали е тоа точно пред засилувачот или практично во самиот звучник?

Во огромното мнозинство на случаи, попрво не, иако доколку го снимаме истиот музички материјал на двата начина и потоа го репродуцираме, разликите секако би биле чујни. Сепак, ова ќе се должи повеќе на природата на алатките што се користат во овие процеси, нивните карактеристики, својства и често ограничувања, отколку на самиот факт на користење аналогна или дигитална технологија.

Истовремено, претпоставуваме дека доведувањето на звукот во дигитална форма, т.е. да се експлицитно атомизирани, не влијае значително на самиот процес на снимање и обработка, особено затоа што овие примероци се појавуваат на фреквенција која - барем теоретски - е далеку над горните граници на фреквенциите што ги слушаме, и затоа оваа специфична зрнест на звукот се претвора до дигитална форма, е невидлив за нас. Сепак, од гледна точка на совладување на звучниот материјал, тоа е многу важно, а за тоа ќе зборуваме подоцна.

Сега да откриеме како аналогниот сигнал се претвора во дигитална форма, имено нула-еден, т.е. едно каде што напонот може да има само две нивоа: дигитално едно ниво, што значи напон, и дигитално нулто ниво, т.е. оваа тензија практично не постои. Сè во дигиталниот свет е или една или нула, нема средни вредности. Се разбира, постои и таканаречената нејасна логика, каде што сè уште има средни состојби помеѓу состојбите „вклучено“ или „исклучено“, но таа не е применлива за дигиталните аудио системи.

3. Вибрациите на воздушните честички предизвикани од извор на звук ја активираат многу лесната структура на мембраната.

Трансформации Прв дел

Секој акустичен сигнал, без разлика дали е вокал, акустична гитара или тапани, се испраќа до компјутерот во дигитална форма, прво мора да се претвори во наизменичен електричен сигнал. Ова обично се прави со микрофони во кои вибрациите на воздушните честички предизвикани од изворот на звук предизвикуваат многу лесна структура на дијафрагмата (3). Ова може да биде дијафрагмата вклучена во кондензаторската капсула, лентата од метална фолија во микрофонот со лента или дијафрагмата со калем прикачен на него во динамичен микрофон.

Во секој од овие случаи на излезот од микрофонот се појавува многу слаб, осцилирачки електричен сигналшто, во поголема или помала мера, ги зачувува пропорциите на фреквенцијата и нивото што одговараат на истите параметри на осцилирачките честички на воздухот. Така, ова е еден вид негов електричен аналог, кој може дополнително да се обработува во уреди кои обработуваат наизменичен електричен сигнал.

Од почеток сигналот на микрофонот мора да се засилибидејќи е премногу слаб за да се користи на кој било начин. Типичен излезен напон на микрофонот е од редот на илјадити волти, изразен во миливолти и често во микроволти или милионити волти. За споредба, да додадеме дека конвенционалната батерија од типот на прст произведува напон од 1,5 V, а тоа е константен напон кој не подлежи на модулација, што значи дека не пренесува никакви звучни информации.

Сепак, DC напонот е потребен во секој електронски систем за да биде извор на енергија, кој потоа ќе го модулира AC сигналот. Колку е оваа енергија почиста и поефикасна, толку помалку е подложна на тековни оптоварувања и пречки, толку почист ќе биде AC сигналот обработен од електронските компоненти. Затоа напојувањето, имено напојувањето, е толку важно во секој аналоген аудио систем.

4. Засилувач на микрофон, познат и како предзасилувач или предзасилувач

Засилувачите на микрофонот, исто така познати како предзасилувачи или предзасилувачи, се дизајнирани да го засилуваат сигналот од микрофоните (4). Нивната задача е да го засилат сигналот, често дури и за неколку десетици децибели, што значи да го зголемат нивното ниво за стотици или повеќе. Така, на излезот од предзасилувачот добиваме наизменичен напон кој е директно пропорционален на влезниот напон, но го надминува за стотици пати, т.е. на ниво од фракции до единици волти. Ова ниво на сигнал е одредено ниво на линија и ова е стандардното ниво на работа кај аудио уредите.

Трансформација втор дел

Веќе може да се пренесе аналоген сигнал од ова ниво процес на дигитализација. Ова се прави со помош на алатки наречени аналогно-дигитални конвертори или трансдуктори (5). Процесот на конверзија во класичен PCM режим, т.е. Модулацијата на ширина на пулсот, моментално најпопуларниот режим на обработка, се дефинира со два параметри: стапка на земање примероци и длабочина на битови. Како што точно се сомневате, колку се повисоки овие параметри, толку е подобра конверзијата и попрецизен сигналот ќе се внесе до компјутерот во дигитална форма.

5. Конвертор или аналогно-дигитален конвертор.

Општо правило за овој тип на конверзија земање мостри, односно земање примероци од аналоген материјал и креирање дигитална претстава за истиот. Овде се толкува моменталната вредност на напонот во аналогниот сигнал и неговото ниво е дигитално претставено во бинарниот систем (6).

Овде, сепак, потребно е накратко да се потсетиме на основите на математиката, според кои секоја нумеричка вредност може да се претстави во кој било броен систем. Во текот на историјата на човештвото, биле користени и сè уште се користат различни системи на броеви. На пример, концептите како десетина (12 парчиња) или денар (12 дузина, 144 парчиња) се засноваат на дуодецимален систем.

6. Вредности на напон во аналоген сигнал и претставување на неговото ниво во дигитална форма во бинарен систем

За време, користиме мешани системи - сексазимал за секунди, минути и часови, дуодецимален дериват за денови и денови, седми систем за денови во неделата, четири систем (исто така поврзан со дуодецимален и сексагезимален систем) со недели во месецот, дуодецимален систем да ги означиме месеците од годината, а потоа преминуваме во декадниот систем, каде што се појавуваат децении, векови и милениуми. Мислам дека примерот на користење на различни системи за изразување на текот на времето многу добро ја покажува природата на броените системи и ќе ви овозможи поефективно да се движите во прашањата поврзани со конверзија.

Во случај на аналогна во дигитална конверзија, ние ќе бидеме најчести конвертирате децимални вредности во бинарни вредности. Децимална бидејќи мерењето за секој примерок обично се изразува во микроволти, миливолти и волти. Тогаш оваа вредност ќе биде изразена во бинарниот систем, т.е. со користење на два бита кои функционираат во него - 0 и 1, кои означуваат две состојби: без напон или негово присуство, исклучено или вклучено, струја или не, итн. таканаречената промена на алгоритмите со кои се занимаваме, на пример, во однос на конектори или други дигитални процесори.

Вие сте нула; или еден

Со овие две цифри, нули и единици, можете да изразите секоја нумеричка вредностбез разлика на нејзината големина. Како пример, земете го бројот 10. Клучот за разбирање на конверзијата од децимален во бинар е дека бројот 1 во бинарното, исто како и во децималниот, зависи од неговата позиција во низата со броеви.

Ако 1 е на крајот од бинарната низа, тогаш 1, ако во втората од крајот - тогаш 2, на третата позиција - 4, а на четвртата позиција - 8 - сите во децимален број. Во децималниот систем, истиот 1 на крајот е 10, претпоследната 100, третата 1000, четвртиот XNUMX е пример за разбирање на аналогијата.

Значи, ако сакаме да претставуваме 10 во бинарна форма, ќе треба да претставуваме 1 и 1, па како што реков, тоа би било 1010 на четврто место и XNUMX на второ, што е XNUMX.

Ако требаше да конвертираме напони од 1 на 10 волти без фракциони вредности, т.е. користејќи само цели броеви, доволен е конвертор што може да претставува 4-битни секвенци во бинарно. 4-битна бидејќи за оваа конверзија на бинарен број ќе бидат потребни најмногу четири цифри. Во пракса тоа ќе изгледа вака:

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

10 1010

Оние водечки нули за броевите од 1 до 7 едноставно ја ставаат низата до четирите бита, така што секој бинарен број ја има истата синтакса и зафаќа иста количина на простор. Во графичка форма, таков превод на цели броеви од децимален систем во бинарен е прикажан на Слика 7.

7. Претворете ги цели броеви во децимален систем во бинарен систем

И горните и долните бранови форми ги претставуваат истите вредности, освен што првата е разбирлива, на пример, за аналогни уреди, како што се линеарни мерачи на нивоа на напон, а втората за дигитални уреди, вклучително и компјутери кои обработуваат податоци на таков јазик. Оваа долна форма на бранови изгледа како квадратен бран со променливо полнење, т.е. различен однос на максималните вредности до минималните вредности со текот на времето. Оваа променлива содржина ја кодира бинарната вредност на сигналот што треба да се конвертира, па оттука и името „модулација на пулсот на кодот“ - PCM.

Сега назад кон конвертирање на вистински аналоген сигнал. Веќе знаеме дека може да се опише со линија која прикажува непречено менување на нивоата, и не постои такво нешто како скокачка претстава на овие нивоа. Меѓутоа, за потребите на аналогна во дигитална конверзија, мора да воведеме таков процес за да можеме одвреме-навреме да го мериме нивото на аналогниот сигнал и да го претставиме секој таков измерен примерок во дигитална форма.

Се претпоставуваше дека фреквенцијата на која ќе се направат овие мерења треба да биде најмалку двојно поголема од највисоката фреквенција што може да ја слушне едно лице, и бидејќи е приближно 20 kHz, според тоа, најмногу 44,1 kHz останува популарна стапка на примерок. Пресметката на стапката на земање примероци е поврзана со прилично сложени математички операции, кои, во оваа фаза од нашето знаење за методите на конверзија, немаат смисла.

Повеќе е подобро?

Сè што споменав погоре може да укаже дека колку е поголема фреквенцијата на земање примероци, т.е. мерејќи го нивото на аналоген сигнал во редовни интервали, толку е повисок квалитетот на конверзијата, бидејќи е - барем во интуитивна смисла - попрецизен. Дали е навистина вистина? За ова ќе знаеме за еден месец.