Musek Kreatioun. Mastering - Deel 2

Ech hunn iwwer d'Tatsaach geschriwwen datt d'Meeschterung am Prozess vun der Museksproduktioun de leschte Schrëtt um Wee vun der Iddi vu Musek bis zur Liwwerung un den Empfänger an der viregter Ausgab ass. Mir hunn och enk kucken op digital opgeholl Audio, awer ech hunn nach net diskutéiert wéi dësen Audio, ëmgewandelt an AC Spannungskonverter, an d'binär Form ëmgewandelt gëtt.

1. All komplexe Klang, och e ganz héije Grad vu Komplexitéit, besteet eigentlech aus villen einfache sinusformen Kläng.

Ech hunn de viregten Artikel mat der Fro ofgeschloss, wéi ass et méiglech datt an esou enger gewellter Welle (1) all musikaleschen Inhalt kodéiert ass, och wa mir vu villen Instrumenter schwätzen, déi polyphonesch Deeler spillen? Hei ass d'Äntwert: dëst ass wéinst der Tatsaach datt all komplexe Sound, och ganz komplex, wierklech ass et besteet aus villen einfachen sinusformen Kläng.

D'sinusoidal Natur vun dësen einfache Welleformen variéiert mat Zäit an Amplituden, dës Welleformen iwwerlappen, addéieren, subtrahéieren, moduléieren géigesäiteg, an dofir ginn als éischt d'Kläng vun eenzel Instrumenter erstallt, an dann voll Mixen an Opzeechnungen.

Wat mir an der Figur 2 gesinn, si gewësse Atomer, Molekülen déi eis Toun Matière ausmaachen, awer am Fall vun engem analoge Signal ginn et keng sou Atomer - et gëtt eng gläich Linn, ouni Punkten déi spéider Liesungen markéieren (den Ënnerscheed kann gesi ginn an d'Figur an als Schrëtt, déi graphesch ugesi gi fir de entspriechende visuellen Effekt ze kréien).

Wéi och ëmmer, well d'Wiedergabe vun opgeholl Musek aus analogen oder digitalen Quelle muss mat engem mechanesche elektromagnetesche Transducer gemaach ginn wéi e Lautsprecher oder Kopfhörertransducer, ass den Ënnerscheed tëscht puren Analog Audio an digital veraarbechten Audio Onschëlleg an de meeschte Fäll iwwerwältegend. An der leschter Etapp, d.h. beim Nolauschteren erreecht d'Musek eis op déiselwecht Aart a Weis wéi d'Vibrationen vun Loftpartikelen, déi duerch d'Bewegung vun der Membran am Transducer verursaacht ginn.

2. Molekülen déi eis Toun Matière ausmaachen

analog Ziffer

Ginn et hørbar Differenzen tëscht puren Analog Audio (dh opgeholl Analog op engem Analog Bandrecorder, gemëscht op enger Analog Konsol, kompriméiert op enger Analog Disc, gespillt op engem Analog Player an amplifizéierten Analog Verstärker) an digital Audio - ëmgerechent vun analog op digital, digital veraarbecht a gemëscht an dann zréck an analog Form veraarbecht, ass dat direkt virum Verstärker oder praktesch am Lautsprecher selwer?

An der grousser Majoritéit vun de Fäll, éischter net, obwuel wa mir datselwecht musikalescht Material op béide Weeër ophuelen an et dann zréckspillen, wieren d'Ënnerscheeder sécher ze héieren. Wéi och ëmmer, dëst wäert éischter wéinst der Natur vun den Tools, déi an dëse Prozesser benotzt ginn, hir Charakteristiken, Eegeschaften, an dacks Aschränkungen, wéi déi ganz Tatsaach vun der Analog oder Digital Technologie ze benotzen.

Gläichzäiteg gi mir dovun ausgoen, datt de Sound an eng digital Form bréngen, d.h. explizit atomiséiert, beaflosst net wesentlech den Opnam- a Veraarbechtungsprozess selwer, besonnesch well dës Echantillon op enger Frequenz geschéien, déi - op d'mannst theoretesch - wäit iwwer déi iewescht Grenze vun de Frequenzen, déi mir héieren, ass, an dofir dës spezifesch Kränegkeet vum Toun ëmgewandelt op digital Form, ass fir eis onsichtbar. Wéi och ëmmer, aus der Siicht vum Tounmaterial ze beherrschen, ass et ganz wichteg, a mir wäerte méi spéit doriwwer schwätzen.

Loosst eis elo erausfannen wéi den Analog Signal an digital Form ëmgewandelt gëtt, nämlech Null-eent, d.h. eent wou d'Spannung nëmmen zwee Niveauen kann hunn: den digitale Niveau, dat heescht Spannung, an den digitale Nullniveau, d.h. dës Spannung ass praktesch net existent. Alles an der digitaler Welt ass entweder een oder null, et gi keng Zwëschewäerter. Natierlech gëtt et och déi sougenannt fuzzy Logik, wou et nach ëmmer Tëschestatiounen tëscht den "on" oder "off" Staaten sinn, awer et ass net uwendbar fir digital Audiosystemer.

3. Schwéngungen vun Loftpartikelen, déi duerch eng Tounquell verursaacht ginn, hunn eng ganz liicht Struktur vun der Membran a Bewegung gesat.

Transformatiounen Deel XNUMX

All akustesch Signal, sief et Gesang, akustesch Gittar oder Drums, gëtt an digital Form un de Computer geschéckt, et muss als éischt an en alternéierend elektrescht Signal ëmgewandelt ginn. Dëst gëtt normalerweis mat Mikrofonen gemaach, an deenen d'Schallquell Schwéngungen vu Loftpartikelen eng ganz liicht Membranstruktur (3) dréien. Dëst kann d'Membran sinn, déi an enger Kondensatorkapsel abegraff ass, e Metallfolieband an engem Bandmikrofon, oder eng Membran mat enger Spule an engem dynamesche Mikrofon verbonnen.

An all eenzel vun dëse Fäll e ganz schwaache, oszilléierend elektrescht Signal erschéngt um Ausgang vum Mikrofondéi zu engem méi oder manner Mooss d'Proportiounen vun Frequenz an Niveau entspriechend dem selwechten Parameteren vun oszilléieren Loft Deelchen erhaalen. Also ass dëst eng Zort elektreschen Analog dovun, dee weider an Apparater veraarbecht ka ginn, déi en alternéierend elektrescht Signal veraarbecht.

Fir d'eischt Mikrofon Signal muss verstäerkt ginnwell et ze schwaach ass fir op iergendeng Manéier benotzt ze ginn. Eng typesch Mikrofonausgangsspannung ass an der Uerdnung vun Tausendstel vun engem Volt, ausgedréckt a Millivolt, an dacks a Mikrovolt oder Milliounstel Volt. Zum Verglach, loosst eis addéieren datt eng konventionell Fanger-Typ Batterie eng Spannung vun 1,5 V produzéiert, an dëst ass eng konstant Spannung déi net moduléiert ass, dat heescht datt et keng Touninformatioun iwwerdréit.

Wéi och ëmmer, DC Spannung ass an all elektronesche System gebraucht fir d'Energiequell ze sinn, déi dann den AC Signal moduléiert. Wat méi propper a méi effizient dës Energie ass, wat manner se ënner aktuellen Laaschten a Stéierungen ënnerleien, wat méi propper ass den AC-Signal, dat vun den elektronesche Komponenten veraarbecht gëtt. Dofir ass d'Energieversuergung, nämlech d'Energieversuergung, sou wichteg an all Analog Audio System.

4. Mikrofon amplifier, och als preamplifier oder preamplifier bekannt

Mikrofonverstärker, och bekannt als Virverstärker oder Virverstärker, sinn entwéckelt fir d'Signal vu Mikrofonen (4) ze verstäerken. Hir Aufgab ass d'Signal ze verstäerken, dacks souguer mat e puer Zénger vun Dezibel, dat heescht hiren Niveau ëm Honnerte oder méi ze erhéijen. Also, um Ausgang vum Virverstärker, kréie mir eng Ofwiesselungsspannung déi direkt proportional zu der Inputspannung ass, awer honnerte Mol iwwerschreift, d.h. op engem Niveau vun Fraktiounen un Unitéiten vun Volt. Dëse Signalniveau gëtt bestëmmt Linn Niveau an dëst ass de Standard Operatiounsniveau an Audiogeräter.

Transformatioun Deel zwee

En Analog Signal vun dësem Niveau kann scho passéiert ginn Digitaliséierungsprozess. Dëst gëtt gemaach mat Tools genannt Analog-zu-Digital Konverter oder Transducer (5). De Konversiounsprozess am klassesche PCM Modus, d.h. Pulse Width Modulation, momentan de populärste Veraarbechtungsmodus, gëtt duerch zwee Parameter definéiert: Sampling Taux an Bit Déift. Wéi Dir richteg verdächtegt, wat méi héich dës Parameteren, desto besser ass d'Konversioun an dest méi genee gëtt d'Signal an digitaler Form un de Computer gefüttert.

5. Converter oder Analog-ze-digital Converter.

Allgemeng Regel fir dës Zort Konversioun probéieren, dat heescht, Echantillon vun Analog Material huelen an eng digital Representatioun vun et schafen. Hei gëtt den momentane Wäert vun der Spannung am Analogsignal interpretéiert a säin Niveau gëtt digital am binäre System (6) vertrueden.

Hei muss een awer kuerz un d'Grondlage vun der Mathematik erënneren, no deenen all numeresche Wäert kann duergestallt ginn all Zuel System. Am Laf vun der Geschicht vun der Mënschheet, verschidden Zuelen Systemer goufen a sinn nach benotzt. Zum Beispill, Konzepter wéi eng Dosen (12 Stécker) oder e Penny (12 Dosen, 144 Stécker) baséieren op dem Duodezimalsystem.

6. Spannungswäerter an engem analoge Signal a Representatioun vu sengem Niveau an digitaler Form an engem binäre System

Fir Zäit benotze mir gemëschte Systemer - sexagesimal fir Sekonnen, Minutten a Stonnen, duodecimal Derivat fir Deeg an Deeg, siwente System fir Deeg vun der Woch, Quad System (och Zesummenhang mat duodecimal an sexagesimal System) fir Wochen an engem Mount, duodecimal System fir d'Méint vum Joer unzeweisen, an da gi mir op den Dezimalsystem, wou Joerzéngten, Joerhonnerte a Joerdausend optrieden. Ech mengen datt d'Beispill fir verschidde Systemer ze benotzen fir de Passage vun der Zäit auszedrécken ganz gutt d'Natur vun Zuelensystemer weist an Iech erlaabt Iech méi effektiv Themen am Zesummenhang mat der Konversioun ze navigéieren.

Am Fall vun Analog op Digital Konversioun wäerte mir am meeschte verbreet sinn konvertéieren Dezimalwäerter op binär Wäerter. Dezimal well d'Messung fir all Probe normalerweis a Mikrovolt, Millivolt a Volt ausgedréckt gëtt. Da gëtt dëse Wäert am binäre System ausgedréckt, d.h. benotzt zwee Bits, déi an et funktionnéieren - 0 an 1, déi zwee Staaten bezeechnen: keng Spannung oder seng Präsenz, aus oder op, aktuell oder net, etc.. Sou vermeiden mir Verzerrung, an all Aktiounen ginn vill méi einfach an der Ëmsetzung duerch d'Applikatioun vun déi sougenannte Ännerung vun den Algorithmen, mat deenen mir et zum Beispill am Zesummenhang mat Stecker oder aner digital Prozessoren hunn.

Dir sidd null; oder eent

Mat dësen zwou Zifferen, Nullen an eent, kënnt Dir ausdrécken all numeresche Wäertonofhängeg vu senger Gréisst. Als Beispill betruecht d'Zuel 10. De Schlëssel fir Dezimal-zu-binär Konversioun ze verstoen ass datt d'Nummer 1 am Binär, grad wéi an Dezimal, vu senger Positioun an der Zuelstring hänkt.

Wann 1 um Enn vun der binärer String ass, dann 1, wann an der zweeter vum Enn - dann 2, an der drëtter Positioun - 4, an op der véierter Positioun - 8 - alles an Dezimal. Am Dezimalsystem ass deeselwechten 1 um Enn 10, de virläiteg 100, den drëtten 1000, de véierte XNUMX ass e Beispill fir d'Analogie ze verstoen.

Also, wa mir 10 a binärer Form wëllen vertrieden, musse mir en 1 an en 1 representéieren, also wéi gesot, et wier 1010 op der véierter Plaz an XNUMX op der zweeter, dat ass XNUMX.

Wa mir mussen Spannungen vun 1 bis 10 Volt ëmsetzen ouni Fraktiounswäerter, d.h. nëmme ganz Zuelen benotzt, e Konverter deen 4-Bit Sequenzen a Binär duerstellt ass genuch. 4-Bit well dës binär Zuel Konversioun bis zu véier Ziffere brauch. An der Praxis wäert et esou ausgesinn:

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

10 1010

Déi féierend Nullen fir d'Zuelen 1 bis 7 fëllen einfach d'String op déi voll véier Bits, sou datt all binär Zuel déiselwecht Syntax huet an déiselwecht Quantitéit u Plaz ophëlt. A grafesch Form ass sou eng Iwwersetzung vun ganz Zuelen aus dem Dezimalsystem op binär an der Figur 7 gewisen.

7. Konvertéiert ganz Zuelen am Dezimalsystem op Binärsystem

Souwuel déi iewescht wéi déi ënnescht Welleformen representéieren déiselwecht Wäerter, ausser datt de fréiere verständlech ass, zum Beispill, fir analog Geräter, wéi linear Spannungsniveaumeter, an déi zweet fir digital Apparater, dorënner Computeren déi Daten op esou Sprooch veraarbecht. Dës ënnescht Welleform gesäit aus wéi eng Variabel-Fill Quadratwelle, d.h. ënnerschiddleche Verhältnis vu Maximumwäerter bis Minimumwäerter iwwer Zäit. Dëse variabelen Inhalt codéiert de binäre Wäert vum Signal dat ëmgewandelt gëtt, dofir den Numm "Pulscodemodulatioun" - PCM.

Elo zréck fir e richtegt Analog Signal ze konvertéieren. Mir wëssen schon datt et duerch eng Linn beschriwwe ka ginn, déi glat verännert Niveauen duerstellt, an et gëtt keng sou eppes wéi e sprangen Representatioun vun dësen Niveauen. Wéi och ëmmer, fir d'Bedierfnesser vun der analoger an digitaler Konversioun, musse mir sou e Prozess aféieren fir den Niveau vun engem analoge Signal vun Zäit zu Zäit ze moossen an all esou gemoossene Probe an digitaler Form ze representéieren.

Et gouf ugeholl datt d'Frequenz, bei där dës Miessunge gemaach gi sinn, op d'mannst zweemol déi héchst Frequenz sollt sinn, déi eng Persoun héiere kann, a well se ongeféier 20 kHz ass, also déi meescht 44,1kHz bleift e populäre Probequote. D'Berechnung vun der Probequote ass mat zimlech komplexe mathematesch Operatiounen assoziéiert, déi op dëser Etapp vun eisem Wëssen iwwer d'Konversiounsmethoden net Sënn mécht.

Méi ass et besser?

Alles wat ech uewen ernimmt hunn, kann uginn datt wat méi héich d'Probefrequenz ass, d.h. den Niveau vun engem analoge Signal a reegelméissegen Ofstänn moossen, wat méi héich d'Qualitéit vun der Konversioun ass, well et - op d'mannst an engem intuitive Sënn - méi genee ass. Ass et wierklech wouer? Mir wäerten iwwer dëst an engem Mount wëssen.