Лекции - Технологии Мультимедиа, страница 15

Это богатейшая групп различных звуковых эффектов, простейшим изкоторых является эхо, то есть воспроизведение того же самого звука несколько раз с ослаб-76лением задержкой. В программе Cool Edit Pro имеется несколько возможностей создания эхаи близких эффектов.Однократное эхо представляет собой звук, который повторяется один раз с заданнойвременной задержкой и заданным ослаблением. Кроме использования этого эффекта по прямому назначению (то есть, действительно в качестве эха), с его помощью можно моделировать стереоэффект на основе монозаписей.

Для этого надо во втором канале воспроизвеститот же самый сигнал с минимальной временной задержкой (в тысячные доли секунды). Разность во времени между сигналами, приходящими справа и слева, и воспринимается человеком как стереоэффект.

Эхо-сигнал можно инвертировать, что позволяет создавать неожиданные эффекты, основанные на гашении звука.Многократное эхо позволяет придать звуку окраску, имитирующую его естественноепроисхождение. Создать такой эффект можно путем формального описания его параметров:величины временной задержки и степени затухания (с учетом естественной фильтрации частот).Эффект Chorus обеспечивает богатство звучания, создавая впечатление наличия нескольких инструментов или нескольких голосов.

Этот эффект достигается за счет добавления копий исходных данных с небольшим смещением по времени и вариациями амплитудыи частоты звука. Эффект Chorus можно также использовать для создания на основе монозаписи (или, точнее говоря, стереозаписи с абсолютно идентичными каналами) стереозаписи,создающей впечатление пространственного звучания.Своеобразный эффект Flange достигается за счет использования переменной задержкии фазового сдвига. В результате сигнал неравномерно усиливается и ослабляется, создаваяспецифическое звучание.

Первоначально (в 60-70 годы) этого эффекта добивались путем одновременной записи сигнала на два боббинных магнитофона, причем на одном из них лентуслегка притормаживали руками. В результате звуковая волна накладывается сама на себя спеременной задержкой, что обеспечивает неоднородное усиление и ослабление звука.Эффект Reverb моделирует акустическое пространство («помещение, наполненноезвуком»). Он состоит из первичных эхо, дающих представление о размерах помещения, ипоследующих отражений, которые сливаются друг с другом, образуя единый «рассыпающийся» звук.

Этот эффект отличается от обычного эха отсутствием регулярных интерваловмежду повторениями звука.Другие эффектыВ программе Cool Edit Pro имеются также такие эффекты, как Distortion, Convolution,а также имеется возможность генерации различных шумов и музыкальных звуков.77Из перечисленных выше эффектов остановимся на Distortion. Этот эффект также имеет названия Gain, Overdrive, Fuzz. Данный эффект получают с помощью перегрузки динамика (или усилителя) по входу. Иными словами, на вход усилителя поступает сигнал с амплитудой, превышающей максимально допустимую. Если сделать это грамотно, то можно получить довольно интересные результаты. В зависимости от видов перегрузки звук можно сделать более певучим, можно – более резким, а можно сделать и «грязным».Вот так выглядят некоторые переходные характеристики данного эффекта:Рис.

26. Эффект Distortion.В заключение хочется сказать, что эффекты хороши лишь в том случае, если их использовать аккуратно, соблюдая меру. Только тогда можно получить действительно хорошую качественную запись. Неумеренное использование эффектов не приведет ни к чему хорошему, разве только испортит исходную запись.MP3 -- сокращение от MPEG Layer3. Это один из потоковых форматов хранения и передачи аудиосигнала в цифровой форме, разработанный Fraunhofer IIS и THOMSON, позднееутвержденный как часть стандартов сжатого видео и аудио MPEG1 и MPEG2. Данная схемаявляется наиболее сложной схемой семейства MPEG Layer 1/2/3. Она требует наибольшихзатрат машинного времени для кодирования по сравнению с двумя другими и обеспечиваетболее высокое качество кодирования. Используется главным образом для передачи аудио вреальном времени по сетевым каналам и для кодирования CD Audio.MP3 -- потоковый формат.

Это означает, что передача данных происходит потокомнезависимых отдельных блоков данных - фреймов. Для этого исходный сигнал при кодировании разбивается на равные по продолжительности участки, именуемые фреймами и коди-78руемые отдельно. При декодировании сигнал формируется из последовательности декодированных фреймов.Высокая степень компактности MP3 достигается с помощью дополнительного квантования по установленной схеме, позволяющей минимизировать потери качества.Последнее, в свою очередь, достигается учетом особенностей человеческого слуха, втом числе эффекта маскирования слабого сигнала одного диапазона частот более мощнымсигналом соседнего диапазона, когда он имеет место, или мощным сигналом предыдущегофрейма, вызывающего временное понижение чувствительности уха к сигналу текущегофрейма.

Также учитывается неспособность большинства людей различать сигналы, по мощности лежащие ниже определенного уровня, разного для разных частотных диапазонов.Подобные техники называются адаптивным кодированием и позволяют экономить нанаименее значимых с точки зрения восприятия человеком деталях звучания. Степень сжатия,и, соответственно, объем дополнительного квантования, определяются не форматом, а самимпользователем в момент задания параметров кодирования. Ширина потока (bitrate) про кодировании сигнала, аналогичного CD Audio (44.1kHz 16Bit Stereo) варьируется от наибольшего,320kbs (320 килобит в секунду, (также пишут kbs, kbps или kb/s), до 96kbs и ниже.Термин битрейт в общем случае обозначает общую величину потока, количество передаваемой за единицу времени информации, и поэтому не связан с внутренними тонкостями строения потока, его смысл не зависит от того, содержит ли поток моно или стерео, илипятиканальное аудио с текстом на разных языках, или что-либо еще.Описание процесса кодированияПодготовка к кодированию.

Фреймовая структураПеред кодированием исходный сигнал разбивается на участки, называемые фреймами, каждый из которых кодируется отдельно и помещается к конечном файле независимо отдругих. Последовательность воспроизведения определяется порядком расположения фреймов. Каждый фрейм может кодироваться с разными параметрами.

Информация о них содержится в заголовке фрейма.Начало кодирования.Кодирование начинается с того, что исходный сигнал с помощью фильтров разделяется на несколько, представляющих отдельные частотные диапазоны, сумма которых эквивалентна исходному сигналу.Работа психоакустической модели.Для каждого диапазона определяется величина маскирующего эффекта, создаваемогосигналом соседних диапазонов и сигналом предыдущего фрейма. Если она превышает мощность сигнала интересующего диапазона или мощность сигнала в нем оказывается ниже79определенного опытным путем порога слышимости, то для данного фрейма данный диапазон сигнала не кодируется.Для оставшихся данных для каждого диапазона определяется, сколькими битами насэмпл мы можем пожертвовать, чтобы потери от дополнительного квантования были нижевеличины маскирующего эффекта.

При этом учитывается, что потеря одного бита ведет квнесению шума квантования величиной порядка 6 dB.Завершение кодирования.После завершения работы психоакустической модели формируется итоговый поток,который дополнительно кодируется по Хаффману, на этом кодирование завершается.Способы кодирования стерео сигнала.В рамках MP3 кодирование стереосигнала допустимо четырьмя различными методами:Dual Channel - Каждый канал получает ровно половину потока и кодируется отдельнокак моно сигнал.

Рекомендуется главным образом в случаях, когда разные каналы содержатпринципиально разный сигнал (скажем, текст на разных языках). Выставляется в некоторыхкодерах по требованию.Stereo - Каждый канал кодируется отдельно, но кодер может принять решение отдатьодному каналу больше места, чем другому. Это может быть полезно в том случае, когда после отброса части сигнала, лежащей ниже порога слышимости или полностью маскируемой,оказалось, что код не полностью заполняет выделенный для данного канала объем, и кодеримеет возможность использовать это место для кодирования другого канала.

В документации к mp3enc замечено, что этим, например, избегается кодирование "тишины" в одном канале, когда в другом есть сигнал. Данный режим выставлен по умолчанию в большинствеISO - based кодеров, а также используется продукцией FhG IIS на битрейтах выше 192kbs.Применим и на более низких битрейтах порядка 128kbs... 160kbs.Joint Stereo (MS Stereo) - Стереосигнал раскладывается на средний между каналами иразностный.

При этом второй кодируется с меньшим битрейтом. Это позволяет несколькоувеличить качество кодирования в обычной ситуации, когда каналы по фазе совпадают. Ноприводит и к резкому его ухудшению, если кодируются сигналы, по фазе не совпадающие. Вчастности, фазовый сдвиг практически всегда присутствует в записях, оцифрованных саудиокассет, но встречается и на CD, особенно если CD сам был записан в свое время саудиоленты.Joint Stereo (MS/IS Stereo) - Вводит еще один метод упрощения стереосигнала, повышающий качество кодирования на особо низких битрейтах. Состоит в том, что для некоторых частотных диапазонов оставляется уже даже не разностный сигнал, а только отношение80мощностей сигнала в разных каналах.