Ψηφιακός ήχος - csd.uoc.grhy474/lectures/audio.pdf · 3 Μέτρηση έντασης...

Ψηφιακός ήχοςΨηφιακός ήχος

Τμήμα Επιστήμης ΥπολογιστώνΗΥ-474

Χαρακτηριστικά σήματος ήχουΨηφιοποίηση ήχουΣυνθετικοί ήχοιMIDI

2

Παραγωγή ήχωνΠαραγωγή ήχων


ΔόνησηΜέσο διάδοσηςΑισθητήρες

Χαρακτηριστικά• Ένταση• Συχνότητα

Υποκειμενικά χαρακτηριστικά• Ακουστικότητα• Ύψος• Χροιά

Συνομιλία 60 dbΑνεκτό όριο 120 db

3

Μέτρηση έντασης ήχουΜέτρηση έντασης ήχου


Όριο ακουστότητας 0 db

Ήσυχο δωμάτιο 40 db

Συνομιλία 60 db

Δρόμος με κίνηση 70 db

Ραδιόφωνο σε ένταση 80 db

Τραίνο σε σταθμό 90 db

Έσχατο ανεκτό όριο 120 db

Βλάβη τυμπάνου 160 db

10 log10 -----I0

Idecibels

4

Τονικό ύψοςΤονικό ύψος


Θεμελιώδης συχνότητα

Αναφορά τονικού ύψους : 440 HzΑ στην τέταρτη οκτάβα (C4)

C : doA : la

Αλλαγή συχνότητας

Απόσταση οκτάβας / αρμονικές

5

Ηχητική σκίασηΗχητική σκίαση


6

ΔειγματοληψίαΔειγματοληψία


Θεώρημα δειγματοληψίαςΣυχνότητα NyquistΦίλτρο αποφυγής ψευδώνυμων συχνοτήτων

7

ΔειγματοληψίαΔειγματοληψία


Hz

Τηλέφωνο 8000

Μουσική χαμηλής ποιότητας 22050

miniDV, NICAM 32000

Audio CD, VCD, MP3 44100

Digital TV, DVD, DAT 48000

DVD-Audio, Blu-Ray Disk 96000

8

ΚβαντισμόςΚβαντισμός


Γραμμικός κβαντισμός

Μη-γραμμικός κβαντισμός

Κανόνας-μ

Κανόνας-Α

Θόρυβος κβαντισμού

9

Βασικές παράμετροι σημάτωνΒασικές παράμετροι σημάτων


Συχνότητες HzΔειγματο-

ληψία (kHz)bits/sample kbits/sec

Φωνή τηλεφώνου(G.711)

200-3400 8 8 64

Φωνή ευρείας ζώνης 50-7000 16 8 128

Ήχος μέσης ζώνης 10-11000 24 16 384

Ήχος ευρείας ζώνης 10-22000 48 16 768

10

Συνθετικός ήχοςΣυνθετικός ήχος


Διαμόρφωση συχνότητας

( ) ( ) cos[ ( ) cos( ) ]c m m cx t A t t I t tw p w p f f= + + +

11

Musical Instrument Digital Interface (MIDI)Musical Instrument Digital Interface (MIDI)


Γλώσσα σεναρίουΜορφή παράστασης και μετάδοσης μουσικής πληροφορίαςΣυνιστά πρότυπο

Εντολές συνθετικής αναπαραγωγής ήχων

Μεγάλες δυνατότητες χειρισμού των ήχων

Μηχανή σύνθεσηςΓεννήτρια ήχων

Πολυκαναλικός και πολυφωνικός ήχος (ορχήστρα)

Μικρό μέγεθος αρχείου : συμπίεση

12

MIDIMIDI MessagesMessages


Channel Voice Messages• Note On / Note Off / Velocity• Aftertouch (πίεση)• Pitch Bend (τονικό ύψος)• Program Change (ηχόχρωμα, 128)• Control Change

Channel Mode Messages16 channelsChannel 10 : 47 Drum stored sounds

Description

Reset all controllers

Local control

All notes off

Omni mode off

Omni mode on

Mono mode on (Poly mode off)

Poly mode on (Mono mode off)

Μουσική εκτέλεση / γεννήτρια ήχου

13

MIDIMIDI System System MessagesMessages


• System Common Messages• System Real Time Messages• System Exclusive Messages

System Common Message

MIDI Timing Code

Song Position Pointer

Song Select

Tune Request

EOX (terminator)

System Real-Time Message

Timing Clock

Start Sequence

Continue Sequence

Stop Sequence

Active Sensing

System Reset

14

MIDIMIDI Instrument Patch MapInstrument Patch Map


PIANO 1 Acoustic Grand2 Bright Acoustic3 Electric Grand4 Honky-Tonk5 Electric Piano 16 Electric Piano 27 Harpsichord8 Clavinet

CHROMATIC PERCUSSION9 Celesta10 Glockenspiel11 Music Box12 Vibraphone13 Marimba14 Xylophone15 Tubular Bells16 Dulcimer

ORGAN17 Drawbar Organ18 Percussive Organ19 Rock Organ20 Church Organ21 Reed Organ22 Accoridan23 Harmonica24 Tango Accordian

GUITAR25 Nylon String Guitar 26 Steel String Guitar27 Electric Jazz Guitar28 Electric Clean Guitar29 Electric Muted Guitar30 Overdriven Guitar31 Distortion Guitar32 Guitar Harmonics

Συνολικά 128 'μουσικά χρώματα'

15

MIDIMIDI SynthesizerSynthesizer


15

Λεξικό ήχων (Wavetable)

Γεννήτριαπεριβάλλουσας

πλάτους

Γεννήτριανότας

Άνοιξη 2016

16

Τεχνικές επεξεργασίαςΤεχνικές επεξεργασίας


16

Συμπίεση για περιορισμό της αντίληψης σφαλμάτων κβαντισμού

Μεταφορά της θεμελιώδους συχνότητας για δημιουργία άλλης νότας

Παρεμβολή τιμών μεταξύ δειγμάτων

Διαίρεση σε διαστήματα πλήκτρων

Διαίρεση με βάση την ένταση της νότας

Αφαίρεση παραμόρφωσης λόγω αναδίπλωσης φάσματος συχνοτήτων

Διαμόρφωση θεμελιώδους συχνότητας (vibrato)

Διαμόρφωση πλάτους (tremolo)

Στρωμάτωση ήχων

Ψηφιακά βαθυπερατά φίλτραΆνοιξη 2016

Ψηφιακός ήχος - csd.uoc.grhy474/lectures/audio.pdf · 3 Μέτρηση έντασης...

Documents

Transcript of Ψηφιακός ήχος - csd.uoc.grhy474/lectures/audio.pdf · 3 Μέτρηση έντασης...