Audio
Această intrare sau secțiune referitoare la electronică nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Audio (din latină audio = aud, ascult) este informația electronică [1] care reprezintă sunetul . În special, sunetul este un flux de informații cu caracter temporal. Fluxul de informații care curge în interiorul echipamentelor electronice sub formă de curent electric care trebuie manipulat, se deplasează în spațiu sub formă de unde electromagnetice sau în interiorul cablurilor de telecomunicații sub formă de curent electric sau lumină , pentru a fi transmis la distanță, este stocat sub diferite forme pe diferite tipuri de suport pentru stocare.
Domenii de utilizare
Audio este utilizat în multe domenii. Oriunde se utilizează electronice pentru a înregistra, reproduce, transmite sau crea sunet, se folosește sunetul. Cele mai importante domenii sunt: discografie , telefonie , radio , cinema , televiziune , audio audio , video home , home theater și divertisment la domiciliu .
Tipuri
Audio analog și audio digital
Informațiile electronice pot fi reprezentate în două forme diferite: analogice sau digitale . Informațiile electronice în formă analogică sunt tipice pentru electronica analogică , în timp ce informațiile electronice în formă digitală sunt caracteristice electronice digitale . În electronica analogică, prima care se dezvoltă, informațiile electronice variază în funcție de analogia cu informațiile pe care le reprezintă, de aceea variază continuu și poate lua un număr foarte mare de valori la fel ca informațiile pe care le reprezintă. În 1941 , odată cu crearea computerului Atanasoff-Berry , primul computer electronic digital, s-a născut electronica digitală. În electronica digitală, informațiile care trebuie reprezentate în formă electronică sunt codificate într-o succesiune de numere, informațiile electronice variază deci într-un mod discret și pot presupune doar un număr limitat de valori, numărul de cifre utilizate de sistemul numeric ales pentru o astfel de codificare.
Audio analogic este audio reprezentat în formă analogică, în timp ce audio digital este audio reprezentat în formă digitală.
Prima formă de reprezentare audio care a fost utilizată a fost analogică, adică audio s-a născut ca audio analogic. Abia mai târziu a început să fie implementat și utilizat audio digital.
Astăzi există un pasaj progresiv de la audio analogic la digital, un pasaj care se încadrează în cel mai general de la reprezentarea analogică la reprezentarea digitală a informațiilor electronice datorită avantajelor neîndoielnice oferite de acesta din urmă.
În acest pasaj, este important să disipăm o idee care a devenit acum adânc înrădăcinată în rândul oamenilor datorită unei campanii media în desfășurare de câteva decenii de către industria electronică: informațiile electronice digitale au o calitate mai înaltă decât cea analogică. Acest lucru este complet fals: calitatea informațiilor electronice nu depinde de tipul de reprezentare utilizat, ci de modul în care se face această reprezentare. Avantajele reprezentării informațiilor electronice în formă digitală sunt altele și toate derivă din faptul că în această reprezentare informațiile electronice pot presupune doar un număr foarte limitat de valori (în mod normal două, deoarece în majoritatea cazurilor sistemul numeric este utilizat binar ): poate fi procesat, transmis și copiat fără a-l degrada. În electronica analogică, pe de altă parte, chiar și atunci când se utilizează cele mai sofisticate echipamente, informațiile electronice sunt întotdeauna degradate atunci când sunt procesate (procesate, transmise, copiate).
De exemplu, un radio cu sunet analogic acționează ca o interfață între un semnal analogic provenit de la antenă și un sistem analogic (un traductor sau un set de traductoare care transformă semnalul electric provenit de la un amplificator acustic în sunet) sau, acționează ca o interfață între un semnal digital și un sistem analogic (un traductor sau un set de traductoare care transformă semnalul electric provenit de la un amplificator acustic în sunet) prin intermediul unei conversii digitale-analogice interne, în timp ce un radio cu interfață audio digitală între un semnal analogic provenit de la antenă și un sistem digital (un traductor sau un set de traductoare care transformă semnalul electric provenit de la un amplificator acustic în sunet) prin intermediul unei conversii interne analog-digitale sau, acționează ca o interfață între un semnal digital decodat provenit de la antenă și un sistem digital (un traductor sau un set de transducte aurii care transformă semnalul electric dintr-un amplificator acustic în sunet).
Audio mono și audio stereo
De-a lungul deceniilor, au fost dezvoltate diverse tehnici de reproducere / înregistrare a sunetului, dar a fost inventată o denumire pentru doar trei dintre ele: monofonie , stereo și quadrafonie . Aceste tehnici au dat naștere la diferite tipuri de sunet.
Audio mono sau audio cu un singur canal
Prima tehnică de reproducere / înregistrare a sunetului dezvoltată a fost monofonia, cea mai simplă dintre toate, dar și cea care oferă cea mai mică performanță. În monofonie există un singur flux de informații sonore destinat să fie reprodus de un singur difuzor poziționat în fața ascultătorului. Pentru nevoi speciale, cum ar fi nevoia de a servi un mediu de ascultare foarte mare, acest flux de informații poate fi reprodus și de mai multe difuzoare, dar informațiile sonore reproduse de difuzoare rămân aceleași. Audio care implementează monofonie se numește audio monofonic (prescurtat și în mono audio ). În sunetul monofonic există un singur flux de informații electronice care reprezintă singurul flux de informații audio prezent în sunetul monofonic. Acest flux de informații electronice se numește canal audio (sau pur și simplu un canal dacă contextul audio este clar) și, din moment ce există doar unul în sunetul monofonic, acesta se mai numește și audio monocanal sau „monofonic” .
Audio stereo și audio multi-canal
Ulterior, pentru a da mai multă spațialitate [2] sunetului decât cea permisă de monofonie, se naște o tehnică de reproducere / înregistrare a sunetului mai complexă, stereofonia . În stereo există mai multe fluxuri de informații sonore, fiecare dintre acestea urmând a fi reprodus de un difuzor acustic diferit poziționat în camera de ascultare conform regulilor prestabilite. Audio care implementează stereo se numește audio stereo (prescurtat și în audio stereo ). În sunetul stereo există mai multe fluxuri de informații electronice care reprezintă fluxurile multiple de informații de sunet ale stereo. Adică, există mai multe canale audio, motiv pentru care sunetul stereo este numit și audio multicanal . [3]
Stereofonia este implementată inițial folosind doar două fluxuri de informații sonore. Cu toate acestea, în curând, mai întâi în cinematograf (căutând întotdeauna îmbunătățiri pentru a atrage un număr mai mare de spectatori) apoi în industria discurilor (nu la fel de interesat ca tehnici mai complexe de reproducere / înregistrare a sunetului implică costuri mai mari pentru cumpărătorii de echipamente de reproducere a sunetului) , pentru a da mai mult spațialitate (și, prin urmare, un realism mai mare) sunetului, numărul fluxurilor de informații este crescut.
În prezent, în cinematografe și home theater , standardele audio sunt utilizate în mod obișnuit, punând în aplicare forme de stereo care utilizează 6, 7 sau chiar 8 fluxuri de informații sonore. De asemenea, au fost dezvoltate standarde audio digitale care implementează forme de stereo care utilizează zeci de fluxuri de informații sonore (de exemplu, Dolby TrueHD ), dar este dificil de prezis dacă și când aceste standarde vor fi utilizate la întregul lor potențial. În ceea ce privește cinematografia, este probabil ca în viitorul apropiat să fie adoptate forme de stereofonie folosind un număr mai mare de fluxuri de informații sonore, deoarece deja într-o sală de cinema de dimensiuni medii, un canal audio este reprodus în mod normal de mai multe difuzoare. Cu toate acestea, în mediul intern, pare puțin probabil ca instalarea a zeci de difuzoare să fie binevenită. Deja cele 7 canale audio actuale ale Dolby Digital EX și DTS-ES utilizate în DVD-Video comun reprezintă un angajament considerabil, atât în ceea ce privește echipamentul, deci în ceea ce privește costurile, cât și în ceea ce privește spațiul ocupat. Probabil în mediul intern vom trece, așadar, către tehnologii de procesare audio folosind DSP-uri capabile să reproducă, cu un număr de difuzoare care nu depășesc 7 sau 8, un număr mai mare de canale audio.
Un punct este cert, cu cât fluxurile de informații sonore sunt implementate inițial (nu în faza de redare audio folosind DSP-uri care aplică algoritmi bazați pe principii psihoacustice ), cu atât este mai mare precizia cu care este posibil să plasați spațial un sunet ca atare. direct proporțional cu numărul de fluxuri de informații sonore utilizate. Mai multe fluxuri de informații sporesc fidelitatea reproducerii sunetului înregistrat inițial.
Audio quadrafonic
O formă specială de stereo este quadrafonia . În quadrafonie există patru fluxuri de informații sonore, fiecare dintre acestea urmând a fi reprodus de un difuzor diferit poziționat în camera de ascultare după cum urmează: două difuzoare sunt poziționate în fața ascultătorului, unul în stânga și unul în dreapta conform la unghiuri prestabilite și două difuzoare în spatele ascultătorului, din nou unul în stânga și unul în dreapta conform unghiurilor prestabilite. Audio care implementează quadraphonic se numește audio quadraphonic . În sunetul quadrafonic există patru fluxuri de informații electronice (deci patru canale audio) reprezentând cele patru fluxuri de informații sonore ale quadrafoniei.
Înregistrările quadrafonice sunt introduse de industrie în cei șaptezeci de ani ai secolului al XX-lea . Cu toate acestea, în industria înregistrărilor, quadrafonia nu are prea mult succes și este abandonată în curând. Abia în ultimii ani, odată cu introducerea DVD-Audio și Super Audio CD , quadrafonia este din nou folosită de industria discurilor. Atât DVD-Audio cât și Super Audio CD au standarde audio care acceptă și quadrafonia. Cu toate acestea, utilizarea quadrafoniei în DVD-Audio și Super Audio CD rămâne în prezent limitată și aproape întotdeauna este o reeditare a înregistrărilor quadrafonice din anii 1970. Mai mult, atât DVD-Audio cât și Super Audio CD reprezintă în sine un sector de nișă cu un număr foarte limitat de publicații în comparație cu CD-ul audio .
Sunet ambiental
În quadrafonie, ca și în multe alte forme de stereo, este prezent surround , adică frontul sonor din spatele ascultătorului. Audio care implementează, de asemenea, surround se numește sunet surround, iar canalul audio care reprezintă informații de sunet aparținând exclusiv surround se numește canal surround . De exemplu, sunetul quadrafonic are două canale surround: cele două canale audio destinate a fi reproduse de difuzoare poziționate în spatele ascultătorului.
Din punct de vedere comercial, surround apare pentru prima dată în domeniul cinematografic în 1940 cu filmul Fantasia [4] și, spre deosebire de sectorul discurilor, succesul său va crește întotdeauna, cu excepția unei scurte perioade din anii șaizeci ai secolului al XX-lea, în care cinematografia va au o criză puternică în urma succesului televiziunii .
În ceea ce privește nevoile sonore ale cinematografiei și discografiei, există de fapt o diferență substanțială. Nevoile sonore din cinematograf sunt mult mai mari decât cele din înregistrări. Luați în considerare, de exemplu, un avion care este făcut să-și audă sosirea în depărtare în spatele spectatorului, apoi trecerea deasupra capului și, în cele din urmă, este făcut să apară pe ecran. În cinema, surround are o importanță considerabilă, este capabil să proiecteze privitorul în centrul acțiunii reprezentate pe ecran ca și cum ar fi într-adevăr în interiorul acestuia, prin urmare are o putere foarte puternică de a implica privitorul și de a face scena reprezentat spectaculos. În acest scop, în special, sunt reproduse reverberații naturale, cum ar fi peșteri, tuneluri etc., prin adăugarea de canale audio create cu DSP-uri specifice pentru a recrea medii complexe și, uneori, pur ireale, din punct de vedere al sunetului.
Un discurs complet diferit pentru discografie, dar și pentru o piesă sau un concert difuzat la televizor sau lansat pe DVD-Video , de exemplu. În aceste cazuri, cu excepția cazurilor speciale, sunetul provine din față, iar surround-ul este reprezentat exclusiv de reverberarea sunetului creat în mediul de ascultare (teatru, stadion etc.). Cu siguranță acest surround nu este irelevant, plăcerea de a asculta muzică în casa ta cu aceleași senzații percepute într-un teatru sau într-un stadion nu poate fi considerată nesemnificativă. Cu toate acestea, dacă credeți că utilizatorii principali ai muzicii sunt tinerii care o ascultă foarte des comprimat în format MP3 și cu căști mici, puteți înțelege de ce sunetul surround nu este la fel de bine stabilit în discografie ca în cinematografie.
Spațializarea sunetului de către DSP
Odată cu scăderea prețurilor electronice digitale în anii optzeci ai secolului al XX-lea, acestea au devenit disponibile pentru echipamentele audio electronice de consum capabile să efectueze calcule audio până la câțiva ani înainte de neimaginat. Procese care vizează conferirea spațialității sunetului pe baza principiilor psihoacustice și efectuate în timp real în timpul reproducerii audio prin utilizarea DSP ( DSP- urile funcționează în domeniul digital, deci dacă se utilizează audio analog, acesta este mai întâi convertit în audio digital).
În unele cazuri, aceste procesări pot fi considerate o alternativă decentă la sunetul multicanal deja echipat inițial cu canale surround. Cazurile sunt cele menționate deja în care sunetul în realitate își are originea exclusiv în fața ascultătorului și surround-ul este reprezentat de reverberarea sunetului. În aceste cazuri, sunt capabili să creeze surround pornind de la sunet lipsit de sunet surround (de obicei sunet stereo cu două canale) dând viață celor care se numesc efecte ambientale cu rezultate decente. Acest lucru este implementat fie prin crearea de canale surround difuzate de difuzoare poziționate în spatele ascultătorului, fie prin lipsa lor.
Alte cazuri în care sunt capabili să obțină rezultate bune sunt în reproducerea sunetului multicanal cu canale surround fără utilizarea difuzoarelor poziționate în spatele ascultătorului. Un exemplu al acestui tip de procesare este Dolby Virtual Speaker dezvoltat de Dolby Laboratories .
Cazurile în care obțin rezultate absolut nesatisfăcătoare sunt cazurile în care surround-ul nu se referă doar la reverberarea sunetului, ca de exemplu în cinematografie, iar sunetul procesat nu are canale surround. În astfel de cazuri, chiar dacă creează canale surround redate cu difuzoare poziționate în spatele ascultătorului, se adaugă doar efecte ambientale. În cazurile în care surround nu este doar despre reverbarea sunetului, este absolut imperativ ca canalele surround să fie implementate inițial dacă doriți să acordați fiecărui sunet o locație spațială precisă.
Majoritatea procesărilor audio menționate, în mod normal, sunt disponibile în amplificatoare audio mid-range sau high-end, sau chiar ca procesoare audio independente, dar în Hi-End . De multe ori nu au un nume înregistrat ca în cazul Difuzorului virtual Dolby și în manuale sunt de obicei indicate cu numele generic „moduri DSP”, în timp ce pe afișajul dispozitivelor audio se diferențiază cu nume precum „rock” , „pop”, „cinema”, „sport” etc. care indică tipul de conținut audio pentru care au fost dezvoltate și pentru care sunt adecvate.
Notări pentru canalele audio
Odată cu apariția modurilor audio folosind un număr din ce în ce mai mare de canale audio, s-au răspândit trei tipuri diferite de notații care sunt destinate să ofere unele informații despre canalele audio și din care este posibil, în unele cazuri, să se deducă tehnica de reproducere a sunetului implementat. Aceste notații sunt:
| (unde A reprezintă numărul de canale full-range și B numărul de canale audio LFE ) |
| (unde A reprezintă numărul de canale audio full-range destinate a fi reproduse de difuzoare poziționate în fața ascultătorului, B numărul de canale audio full-range destinate a fi reproduse de difuzoare poziționate în spatele ascultătorului și C numărul de canale audio LFE) |
| (unde A reprezintă numărul de canale audio discrete și B numărul de canale A adăugate la numărul de canale audio matrice codate în canalele A) |
Primul tip de notație este cel mai comun, dar cel care oferă cea mai mică cantitate de informații despre canalele audio. Cu acest tip de notație nu este posibil în majoritatea cazurilor să se deducă tehnica de reproducere a sunetului implementată. De exemplu, notația 4.0 se poate referi la quadrafonie, în care două canale audio sunt destinate a fi reproduse de difuzoare poziționate în fața ascultătorului și două canale audio în spatele ascultătorului, sau la modul audio implementat de audio Dolby Stereo , Dolby Stereo SR și Dolby Surround în configurația audio cu patru canale pentru care există trei canale audio destinate a fi reproduse de difuzoare poziționate în fața ascultătorului și un canal audio în spatele ascultătorului. Cu acest tip de notație este clară tehnica de reproducere a sunetului implementată numai cu notațiile 1.0 și 2.0, respectiv monofonia și stereo cu două canale, fiecare dintre acestea destinate să fie reproduse de un difuzor acustic diferit poziționat în camera de ascultare. din ascultător, un difuzor în dreapta ascultătorului și celălalt difuzor în stânga ascultătorului în unghiuri prestabilite. [5]
Al doilea tip de notație este mult mai puțin utilizat decât primul, dar, indicând numărul de canale audio destinate a fi reproduse de difuzoare poziționate în fața ascultătorului și numărul de canale audio destinate a fi reproduse de difuzoare poziționate în spatele ascultătorului, permite pentru a vă face o idee destul de precisă despre tehnica de reproducere a sunetului implementată. De exemplu, notația 3 / 1.0 corespunde modului audio implementat de Dolby Stereo, Dolby Stereo SR și Dolby Surround audio în configurația audio pe patru canale, în timp ce notația 2 / 2.0 la quadrafonie.
Al treilea tip de notație ne permite să cunoaștem numărul așa-numitelor canale audio discrete , fiecare reprezentat ca un flux de informații distinct și numărul așa-numitelor canale matrice (sau matrice ), adică codificate în cadrul canalelor audio discrete ca se întâmplă, de exemplu, în standardele audio Dolby Stereo, Dolby Stereo SR, Dolby Surround, Dolby Surround Pro Logic II și Dolby Digital Surround EX .
Acest al treilea tip de notație este, de asemenea, utilizat împreună cu primele două tipuri de notație. De exemplu, utilizând al doilea tip de notație în combinație cu al treilea tip, notația 3/2: 3.0 sau 3/2: 3.1 în funcție de faptul dacă canalul audio LFE este sau nu prezent.
Notă
- ^ „Informația electronică” nu este înțeleasă în sensul limitat de „informație în formă electronică”, adică informație care apare exclusiv sub formă de curent electric (atunci când informațiile sunt transmise devenind un semnal electric ) sau tensiune electrică (când informațiile sunt stocate într-un circuit electronic ), dar în sensul cel mai larg al „informației manipulate de un dispozitiv electronic”, deci a informațiilor care pot lua o multitudine de forme diferite (de exemplu, forma magnetismului atunci când este stocată într-un casetă audio sau forma de lumină din interiorul unei fibre optice atunci când este transmisă la distanță).
- ^ Și, prin urmare, mai mult realism ca sunet în natură provine aproape întotdeauna din mai multe puncte spațiale.
- ^ Cu privire la utilizarea termenilor „audio stereo” și „audio multicanal” este totuși necesar să se facă o remarcă importantă: deși termenii „audio stereo” și „audio multicanal” sunt complet sinonime, o utilizare diversificată a celor două este larg răspândită . De fapt, de obicei folosind termenul „audio stereo” vrem să indicăm sunetul cu două canale, în timp ce folosim termenul „audio multicanal” dorim de obicei să indicăm sunetul cu mai mult de două canale.
- ^ Filmul Fantasia nu este doar primul film comercial din istorie care prezintă sunet surround, ci și primul film comercial din istorie care prezintă sunet stereo.
- ^ În cazul stereo-ului cu două canale, aceasta este tehnica de reproducere / înregistrare a sunetului care este de obicei implementată.
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre tehnologia audio
| Controlul autorității | GND ( DE ) 4140445-2 |
|---|
