Sound

2,745 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
2,745
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1,336
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • Animation που παίζεται ταυτόχρονα στην οθόνη ή περιγραφή ενός φυσικού φαινομένου, χειρισμός μιας συσκευής Η σωστή επιλογή της μουσικής δημιουργεί μια θετική προδιάθεση στο κοινό Εφέ – ζωντανεύει η εφαρμογή και τονώνεται το ενδιαφέρον του κοινού
  • Δειγματοληψία Καθορίζει πόσες φορές το δευτερόλεπτο παίρνουμε ένα δείγμα Η συχνότητα δειγματοληψίας πρέπει να είναι τουλάχιστον διπλάσια της μέγιστης συχνότητας του ήχου που θα ψηφιοποιηθεί ( θεώρημα της δειγματοληψίας ) Παράδειγμα: Η μέγιστη συχνότητα του ήχου που συλλαμβάνει το ανθρώπινο αυτί είναι 20 kHz Η συχνότητα δειγματοληψίας πρέπει να είναι τουλάχιστον 40 kHz Κβαντοποίηση Καθορίζει τις επιτρεπόμενες τιμές πλάτους ενός σήματος ( ανάλυση της πληροφορίας) Δηλ. τον αριθμό των bits που χρησιμοποιούμε για την αποθήκευση των τιμών πλάτους 8 bits = 28 = 256 διαφορετικές τιμές, 16 bits = 216 = 65.536 διαφορετικές τιμές Περισσότερα bits σημαίνει μεγαλύτερη ακρίβεια στην περιγραφή του σήματος
  • HotJava old
  • Sound

    1. 1. Ήχος
    2. 2. α. Ήχος περιεχομένου Ήχος β. Ήχος περιβάλλοντος Χρήση - Αφηγήσεις για γεγονότα ή περιστατικά που σχετίζονται με το θέμα - Μαρτυρίες (Ιστορικό Ντοκουμέντο – Απαγγελία ενός ποιήματος) - Εκφωνήσεις περιεχομένων εφαρμογής – οδηγίες πλοήγησης – Επεξηγήσεις - Ενίσχυση του μηνύματος (αέρας – φωνές ζώων) - Μουσική επένδυση - Ηχητικά εφέ
    3. 3. Ο ήχος στους υπολογιστές  Πηγή  Αναλογικό σήμα Ηλεκτρικό σήμα Δειγματοληψία Κβάντωση Κβαντομένο σήμα Κωδικοποίηση Κωδικοποιημένο σήμα 11011010 00011101 01010101 11101010
    4. 4. Μέγεθος αρχείου <ul><li>Χωρητικότητα ( bits)= συχνότητα δειγματοληψίας ( Hz) x ανάλυση πληροφορία ή μέγεθος δείγματος ( bits) x διάρκεια ( sec) </li></ul><ul><li>Δηλ. 2 λεπτα ψηφιοποιημένου ήχου ποιότητας τηλεφώνου είναι : 10,7x60x2=1284Kb=1.25Mb </li></ul>Ποιότητα Mono/Stereo Συχνότητα δειγματοληψίας Κβαντοποίηση Μέγεθος CD Stereo 44100Hz 16 172.26Kb Radio Mono 22050Hz 8 21.53Kb Τηλέφωνο Mono 11025Hz 8 10.7Kb Για στερεοφωνικό ήχο πολλαπλασιάζω X 2 Διάρκεια = 1 sec, 1byte=8bit & 1Kb=1024bytes
    5. 5. Συμπίεση <ul><li>Εξαρτάται από το είδος του ήχου </li></ul><ul><ul><li>Έχουν αναπτυχθεί διαφορετικοί αλγόριθμοι για ομιλία και μουσική </li></ul></ul><ul><li>Πρότυπα Τηλεφωνίας </li></ul><ul><ul><li>Οι εταιρίες τηλεφώνου χρησιμοποιούν ψηφιακή τεχνολογία ήχου από το 1960 </li></ul></ul><ul><ul><li>Το μικρό εύρος των τηλεφωνικών γραμμών οδήγησε στη δημιουργία τεχνικών συμπίεσης </li></ul></ul><ul><li>Πρότυπα MPEG </li></ul><ul><ul><li>Ξεκίνησαν σαν πρότυπα για την συμπίεση κινούμενης εικόνας </li></ul></ul><ul><ul><li>Επειδή το video συμπεριλαμβάνει και ήχο συμπεριλαμβάνουν και τεχνικές για συμπίεση ήχου </li></ul></ul><ul><li>Μη-απωλεστικοί </li></ul><ul><li>Απωλεστικοί – ψυχο-ακουστικά μοντέλα βάση των οποίων απορρίπτονται ήχοι που ούτως ή άλλως δεν γίνονται αντιληπτοί από τον άνθρωπο MPEG και AC3 </li></ul><ul><li>Οι σημαντικότερες μέθοδοι συμπίεσης αρχείων ήχου στηρίζονται στο φαινόμενο της ακουστικής σκίασης ( auditory masking) </li></ul>
    6. 6. Ακουστική Σκίαση (Auditory Masking) <ul><li>Σε ένα συγκεκριμένο φάσμα συχνοτήτων το ανθρώπινο αυτί έχει την ικανότητα να συλλαμβάνει ορισμένες ‘κυρίαρχες συχνότητες’ </li></ul><ul><li>Άλλοι ήχοι που επίσης υπάρχουν αλλά η συχνότητά τους πλησιάζει αυτές των κυρίαρχων συχνοτήτων δεν γίνονται αντιληπτοί </li></ul><ul><li>Έτσι το σήμα χωρίζεται σε ζώνες συχνοτήτων όπου ανιχνεύονται και κωδικοποιούνται μόνο οι κυρίαρχες συχνότητες. </li></ul>
    7. 7. Κωδικοποιητές ήχου ( Codecs) <ul><li>Codec προέρχεται από τις λέξεις Coder/Decoder ( κωδικοποιητής/αποκωδικοποιητής) και αναφέρεται στον μηχανισμό κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης ενός αρχείου </li></ul><ul><li>Ο Audio Codec υλοποιεί κάποιες μεθόδους συμπίεσης </li></ul><ul><li>Για την αναπαραγωγή του αρχείου θα πρέπει το οποιοδήποτε πρόγραμμα να χρησιμοποιεί το συγκεκριμένο Codec </li></ul>
    8. 8. Βασικοί τύποι αρχείων <ul><li>Υπάρχουν δύο τύποι αρχείων που μπορούν να αποθηκευτούν σε δίσκο ή CD-ROM </li></ul><ul><ul><li>Κυματομορφής ( digital audio) – παρέχουν μία ακριβή ψηφιακή εικόνα της κυματομορφής του ήχου </li></ul></ul><ul><ul><li>MIDI ( Musical Instrument Digital Interface) – δεν καταγράφουν ηχητικό σήμα αλλά κάθε ενέργεια που γίνεται για να παραχθεί αυτό </li></ul></ul><ul><ul><li>Έτσι αντί να αποθηκεύσουμε τους ήχους μετατρέποντας το ηχητικό σήμα σε ψηφιακό, αποθηκεύονται 4 αριθμοί : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>ποια νότα είναι </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>ποιο όργανο </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>πόσο δυνατά παίζει το όργανο </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>για πόσο χρόνο παίζει </li></ul></ul></ul>
    9. 9. α. Ήχος MIDI (Musical Instrument Digital Interface) Είδη Δημιουργείται από ηλεκτρονικά μουσικά όργανα ( Synthesizers) http://el.wikipedia.org/wiki/MIDI
    10. 10. Απαιτήσεις για MIDI <ul><li>Κάρτα ήχου </li></ul><ul><ul><li>Κυκλώματα παραγωγής ήχου </li></ul></ul><ul><li>Εφαρμογή MIDI sequencer </li></ul><ul><ul><li>Ένα πρόγραμμα που ‘λέει’ στην κάρτα ήχου ποιες νότες να παίξει. </li></ul></ul><ul><li>Κατευθείαν σύλληψη ήχου από όργανα με δυνατότητα εξόδου midi ήχου </li></ul>
    11. 11. β. Ψηφιακός ήχος με παλμοκωδική κωδικοποίηση ( PCM) - Τη συχνότητα δειγματοληψίας (sampling rate) - Το μέγεθος δείγματος (sampling size) Χαρακτηρίζεται από: Δημιουργείται μέσω της σύνδεσης των εισόδων της κάρτας ήχου με: -Μικρόφωνο -Αναλογική έξοδο ( line out) διαφόρων ηχητικών συσκευών (μαγνητόφωνα, ενισχυτές, ηλεκτρικά μουσικά όργανα κλπ.) Είδη
    12. 12. Βασικές μορφοποιήσεις ( formats ) αρχείων ήχου Επέκταση Πρότυπο Περιγραφή .rif RIFF Αναπτύχθηκε από την Microsoft και υποστηρίζει αρχεία ψηφιακού ήχου WAV και MIDI . .wav Wave Αποτελεί το πρότυπο αποθήκευσης ψηφιακού ήχου και είναι υποσύνολο του πρότυπου RIFF . .mid MIDI Διεθνές πρότυπο για την αποθήκευση μουσικών αρχείων MIDI . .aif AIFF Δημιουργήθηκε από την Apple αλλά χρησιμοποιείται σε όλες τις πλατφόρμες. Υποστηρίζει δειγματοληψία 32 bit. .rmi RMI Αναπτύχθηκε από την Microsoft για αρχεία MIDI . .mp3 MPEG-layer 3 Πρότυπο συμπιεσμένων αρχείων ήχου. Χρησιμοποιείται κυρίως για τη διακίνηση αρχείων μουσικής στο διαδίκτυο. .wma WMA Windows Media Audio . Αναπτύχθηκε από την Microsoft με στόχο την υποστήριξη απωλεστικής συμπίεσης. .ra Real Audio Προορίζεται για την άμεση αναπαραγωγή ήχων μέσω του διαδικτύου.
    13. 13. Άλλα πρότυπα - WMA (Windows Media Audio) Βασίζεται στις ίδιες βασικές συμπίεσης με το MP3 με άριστη ποιότητα αναπαραγωγής και με μεγαλύτερη ακόμη συμπίεση στα 64 kbps (τα τραγούδια που είναι προστατευμένα δεν μπορούν να μεταδοθούν ελεύθερα) . - MP3 PRO Είναι η εξέλιξη του MP3 και μπορεί να προσφέρει την ίδια ποιότητα με το MP3 στο μισό μέγεθος των αρχείων . - RA ( Real Audio ) Προορίζεται για την άμεση αναπαραγωγή ήχων μέσω του διαδικτύου χωρίς να προηγείται το κατέβασμα των αρχείων ήχου στο σκληρό δίσκο με ποιότητα σχεδόν σαν του CD. - AC3 Dolby Digital Το πρότυπο που υποστηρίζει κωδικοποίηση/αποκωδικοποίηση πολυκάναλου ήχου (6 κανάλια) για τον οικιακό κινηματογράφο.
    14. 14. Επεξεργασία ήχου Κυματομορφής <ul><li>Εισαγωγή ήχου </li></ul><ul><li>Αντιγραφή, αποκοπή, επικόλληση ηχητικού τμήματος </li></ul><ul><li>Ρύθμιση έντασης και συχνότητας, </li></ul><ul><li>Αλλαγή επιπέδων κβάντωσης (μέγεθος δείγματος) </li></ul><ul><li>Αλλαγή χρονικής διάρκειας </li></ul><ul><li>Μείξη ήχων </li></ul><ul><li>Απαλοιφή θορύβου </li></ul><ul><li>Εισαγωγή διαφόρων εφέ </li></ul><ul><li>Συμπίεση </li></ul>Προγράμματα επεξεργασίας <ul><li>Sound Forge της Sonic </li></ul><ul><li>SoundEdit της Macromedia </li></ul><ul><li>Adobe Audition ( Cool Edit) </li></ul><ul><li>WaveStudio της Creative κ.α. </li></ul>
    15. 15. Ψηφιοποίηση αναλογικού ήχου
    16. 16. Πρότυπα MPEG - MPEG-1 - MPEG-1 Audio Layer I (4:1 με 384 kbps για στερεοφωνικό ήχο) - MPEG-1 Audio Layer II (6:1 … 8:1 με 256 … 192 kbps για στερεοφωνικό ήχο) - MPEG-1 Audio Layer III ή MP3 (10:1 … 12:1 με 128 … 112 kbps για στερεοφωνικό ήχο) - MPEG- 2 - Υποστηρίζει πολυκάναλη ηχητική κωδικοποίηση και αποτελεί τη βάση του DVD Video - MPEG-3 - MPEG-4 - Η έρευνά του συνεχίζεται και προσφέρει μεγαλύτερες συμπιέσεις εικόνας και ήχου για χρήση πολυμεσικών εφαρμογών κυρίως στο Διαδίκτυο
    17. 17. Τεχνικές σύνθεσης ήχου <ul><li>Υπάρχουν δύο βασικές τεχνικές σύνθεσης ήχου </li></ul><ul><ul><li>Η σύνθεση FM (Frequency Modulation) – η μετατροπή των αρχείων ήχου γίνεται από ειδικά τσιπ που λέγονται τσιπ σύνθεσης FM – η βασική αρχή της FM είναι η αναπαραγωγή μιας κυματομορφής χρησιμοποιώντας μια ποικιλία απλών κυματομορφών μέσω συγκεκριμένων αλγορίθμων που καθορίζουν τις σχέσεις διαμόρφωσης μεταξύ του συνόλου αυτών των απλών κυματομορφών </li></ul></ul><ul><ul><li>Και η τεχνική Wavetable – για την αναπαραγωγή MIDI αρχείων ήχου – γίνεται η αναπαραγωγή ήχου με τη χρήση δειγμάτων φυσικών ήχων </li></ul></ul>
    18. 18. Παραγωγή ήχου <ul><li>Εξαρχής ηχογράφηση με χρήση </li></ul><ul><ul><li>Μικρόφωνο Η/Υ: κακή ποιότητα </li></ul></ul><ul><ul><li>Ψηφιακή ηχογράφηση σε στούντιο χρησιμοποιώντας DAT (Digital Audio Tape) recorder </li></ul></ul><ul><ul><li>MIDI </li></ul></ul><ul><li>Από Audio CD με τη χρήση ειδικού λογισμικού </li></ul><ul><ul><li>Προσοχή: η αντιγραφή και χρήση του περιεχομένου των audio-CD αποτελεί κλοπή πνευματικής ιδιοκτησίας! </li></ul></ul><ul><li>Από το διαδίκτυο </li></ul><ul><ul><li>Παρότι επιτρέπεται το ‘κατέβασμα’ ήχου από νόμιμες πηγές η χρήση των αρχείων ήχου χωρίς άδεια μπορεί να είναι παράνομη! </li></ul></ul><ul><ul><li>http://www.muchmusic.net/ </li></ul></ul>
    19. 19. Κάρτες ήχου <ul><li>Η λειτουργία της κάρτας ήχου είναι σχετικά απλή και στηρίζεται στην ύπαρξη : </li></ul><ul><ul><li>ενός εξειδικευμένου επεξεργαστή του Digital Signal Processor (DSP) </li></ul></ul><ul><ul><li>κατάλληλου μετατροπέα (ADC) </li></ul></ul><ul><ul><li>κατάλληλου μετατροπέα (DCA) </li></ul></ul><ul><ul><li>Synthesizer </li></ul></ul><ul><ul><li>μνήμη RAM </li></ul></ul><ul><ul><li>μνήμη wavetable ROM </li></ul></ul><ul><ul><li>στο πίσω μέρος της κάρτας υπάρχουν δύο έξοδοι ήχου και μία θύρα MIDI </li></ul></ul>
    20. 20. Λογισμικό (1) <ul><li>Προγράμματα επεξεργασίας ήχου κυματομορφής. Οι βασικές δυνατότητες αυτών των εργαλείων είναι : </li></ul><ul><ul><li>εισαγωγή ήχου </li></ul></ul><ul><ul><li>αντιγραφή, αποκοπή, επικόλληση ηχητικού τμήματος </li></ul></ul><ul><ul><li>ρύθμιση έντασης και συχνότητας </li></ul></ul><ul><ul><li>αλλαγή επιπέδων κβάντωσης </li></ul></ul><ul><ul><li>αλλαγή χρονικής διάρκειας </li></ul></ul><ul><ul><li>μείξη ήχων </li></ul></ul><ul><ul><li>απαλοιφή θορύβου </li></ul></ul><ul><ul><li>εισαγωγή διαφόρων εφέ </li></ul></ul><ul><ul><li>συμπίεσης </li></ul></ul>
    21. 21. Λογισμικό (2) <ul><li>Προγράμματα επεξεργασίας ήχου MIDI . </li></ul><ul><ul><li>Αναπαριστούν τον ήχο ως παρτιτούρα και εξυπηρετούν ένα μουσικό όπως ένα σχεδιαστικό πρόγραμμα εξυπηρετεί ένα γραφίστα </li></ul></ul><ul><ul><li>Δίνουν την δυνατότητα να τοποθετηθούν νότες, παύσεις και άλλα σύμβολα της μουσικής σημειογραφίας πάνω στο πεντάγραμμο και να καθορίσουν τον τρόπο με που θέλει να παιχτεί κάθε μία νότα </li></ul></ul><ul><ul><li>Δυνατότητα να ακούσει άμεσα ο δημιουργός την σύνθεσή του </li></ul></ul><ul><ul><li>Δυνατότητας ηχογράφησης και επεξεργασίας ηχητικού σήματος από περιφερειακές πηγές </li></ul></ul><ul><ul><li>Για την δημιουργία και επεξεργασία αυτών των αρχείων MIDI χρειάζονται ένα ειδικό λογισμικό που λέγεται MIDI χρονιστής ( MIDI sequencer) - Cakewalk, Cubase Audio, MidiSoft Studio, Master Tracks κ.α. </li></ul></ul>
    22. 22. Αντιγραφή μουσικής από CD <ul><li>Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Windows Media Player για να αντιγράψετε τραγούδια από τα CD ήχου στον υπολογιστή σας. Αυτή η διεργασία είναι γνωστή ως ripping. </li></ul><ul><li>Κατά τη διεργασία αντιγραφής από CD, το πρόγραμμα αναπαραγωγής δημιουργεί ένα αντίγραφο κάθε τραγουδιού, το αποθηκεύει στον σκληρό σας δίσκο ως συμπιεσμένο αρχείο Windows Media Audio (WMA) ή αρχείο MP3 και, στη συνέχεια, το προσθέτει στη βιβλιοθήκη σας. </li></ul>
    23. 23. Αρχεία ήχου .rif RIFF Microsoft υποστηρίζει αρχεία ψηφιακού ήχου WAV, MIDI .wav Wave Αποτελεί πρότυπο αποθήκευσης ψηφιακού ήχου και είναι υποσύνολο του προτύπου RIFF .mid MIDI Διεθνές πρότυπο για την αποθήκευση μουσικών αρχείων MIDI .aif AIFF Από την Apple αλλά υποστηρίζεται και από άλλες πλατφόρμες, υποστηρίζει δειγματοληψία 32 bit .rmi RMI Από την Microsoft για την υποστήριξη αρχείων MIDI .mp3 MPEG-layer3 Πρότυπο συμπίεσης αρχείων ήχου που χρησιμοποιείται κυρίως για την διακίνηση αρχείων μουσικής στο Διαδίκτυο .wma WMA Windows Media Audio από την Microsoft με στόχο την υποστήριξη απωλεστικής συμπίεσης .ra Real Audio Προορίζεται για την άμεση αναπαραγωγή ήχων μέσω του Διαδικύου
    24. 24. Π ώ ς λειτουργεί το Real Player ;
    25. 25. Π ώ ς λειτουργούν τα µουσικά αρχεία MP3 ;
    26. 26. Π ώ ς λειτουργεί η εκποµπή ραδιοφωνικών σταθµών στο Internet ; http://www.bestradio.gr/
    27. 27. <ul><li>http://www.winamp.com </li></ul><ul><li>http://www.apple.com/itunes/download/ </li></ul><ul><li>http://www.free-codecs.com/download/K_Lite_Codec_Pack.htm </li></ul>
    28. 28. Βιβλιογραφία ενότητας <ul><li>Δημητριάδης Σ.Ν., Πομπόρτης Α.Σ., Τριανταφύλλου Ε.Γ., 2004. Τεχνολογία πολυμέσων θεωρία και πράξη , Εκδόσεις Τζιόλα, ISBN: 960-418-025-8 ( κεφάλαιο 6 ) </li></ul><ul><li>Πηγή στο Ίντερνετ : </li></ul><ul><ul><li>Τεχνικά ήχου </li></ul></ul><ul><ul><li>http://www.it.uom.gr/project/ntua_java/chap4.htm#subsec1_1 </li></ul></ul><ul><ul><li>Σχετικά με μορφοποίηση ήχου </li></ul></ul><ul><ul><li>http://www.webstyleguide.com/type/index.html </li></ul></ul>

    ×