ЛАБ_РАБ6 (Методические указания к лабораторным работам)

Лабораторная работа. Звук. SoundForge. Оцифровка звука, обработка, эффекты.

Работа имеет целью освоения студентами приёмов работы в программе формирования и обработки звука при оформлении работ систем мультимедиа и других проектных работ.

Запись и воспроизведение.

Sound Forge не предоставляет средств для многодорожечной записи и воспроизведения. Главное его предназначение - редактирование. Предварительные параметры. Среди таких параметров - свойства записи, регулировка смещения по оси амплитуды и выявление промежутка в записи. Все перечисленные параметры можно отрегулировать с помощью диалогового окна Record.

Цифровой звук (digital audio) является представлением звука в виде чисел. Предположим, к вашему компьютеру подключен микрофон. Когда раздается какой-либо звук (речь, пение, игра на музыкальных инструментах или просто какой-либо шум), микрофон преобразует звук в электрический сигнал. Затем микрофон посылает сигнал звуковой карте на компьютере, которая преобразует сигнал в числа. Эти числа называются сэмплами (samples).

Сэмплы содержат информацию, сообщающую компьютеру, как записанный сигнал звучал в определенные моменты времени. Чем больше сэмплов использовано для представления сигнала, тем выше качество записанного сигнала. Например, чтобы создать звукозапись в цифровом виде, имеющую такое же качество, как запись на компакт-диске, компьютер должен получать 44 100 сэмплов в секунду. Число сэмплов, полученных в секунду, называется частотой сэмплирования (sampling rate).

Размер каждого отдельного сэмпла также влияет на качество записываемого звука. Этот размер называется разрядностью (bit depth). Чем больше разрядность, тем выше качество звука.

Перед тем как вы приступите к записи с использованием программы Sound Forge, вам будет полезно ознакомиться с некоторыми установками параметров записи. Эти параметры позволят вам конфигурировать программу Sound Forge в соответствии с условиями записи. Среди таких параметров — свойства записи, регулировка смещения по оси амплитуды и выявление промежутка в записи. Все перечисленные параметры можно отрегулировать с помощью диалогового окна Record.

В программе Sound Forge все операции, связанные с записью, осуществляются через диалоговое окно Record. Чтобы открыть его, выберите команду меню Special -> Transport -> Record. В первую очередь вы должны сообщить программе Sound Forge, какие технические параметры записи вы хотите использовать. Другими словами, вам нужно установить разрядность, частоту сэмплирования и количество каналов для новой записи.

В
ы можете изменить значения разрядности, частоты сэмплирования и количества каналов для вашей новой записи посредством диалогового окна New WindowКогда вы в первый раз открываете диалоговое окно Record, программа автоматически устанавливает значения этих параметров по умолчанию (обычно эти значения равны 16-bit, 44,100 Hz, Mono). Если вы хотите изменить эти параметры, нажмите кнопку New в группе Recordingattributes диалогового окна Record, чтобы открыть другое диалоговое окно — New Window. В зависимости от возможностей вашей звуковой карты вы можете использовать частоту сэмплирования до 192 000 Гц и разрядность до 32бит. Конечно же, чем выше значения частоты сэмплирования и разрядность, тем лучше качество записи. Но высокие значения также предполагают большую загруженность системы, а данные в таком случае занимают больше памяти и дискового пространства. Кроме того, если входной сигнал некачественен (например, если вы используете дешевый микрофон для записи вокала), высокие значения не помогут улучшить качество записи. Если ваш компьютер достаточно производителен, у вас установлено достаточно оперативной памяти и имеется много свободного дискового пространства, вам следует использовать, по меньшей мере, частоту сэмплирования 96 000 Гц и разрядность 24 бит. Конечно, можно использовать и более высокие значения, значительно улучшающие качество аудиосигнала. Однако большинство людей, скорее всего, не услышат этой разницы в качестве, особенно если вы собираетесь переписывать свои записи на компакт-диск, который требует частоты сэмплирования 44 100 Гц и разрядности 16 бит. Главным образом, это надо делать из-за математических ошибок. Дело в том, что, когда звук записывается в виде цифровых данных, для представления аудиосигнала используется ограниченное количество чисел. Когда вы редактируете или обрабатываете вашу запись, программа Sound Forge (как и любая другая программа редактирования звука) производит математические вычисления, выполняющие разные задачи. Никакой математический процесс не может избежать крошечных погрешностей, потому что данные округляются и урезаются. Эти погрешности создают небольшие шумы и помехи, добавляемые в аудиосигнал.

В большинстве случаев такие шумы не заметны, но если вы много раз редактируете и обрабатываете запись, они могут в конце концов стать слышимыми. Чтобы установить частоту сэмплирования и разрядность для вашей новой записи, просто выберите подходящие значения параметров Sample rateи Sample size в диалоговом окне New Window. монофонические(одноканальные) и стереофонические (двух-канальные). Чтобы установить количество каналов для вашей новой записи, отметьте нужный флажок в группе Channels диалогового окна New Window.

Смещение по оси амплитуды Если у вас установлена недостаточно мощная звуковая карта, качество записи может быть не идеальным. Между звуковой картой и устройством ввода могут возникать конфликты (особенно, если вы используете дешевую карту, такую как Sound Blaster). В этом случае излишек потока добавляется к входящему сигналу и конечная диаграмма сигналов отклоняется от нулевой оси. Это явление известно как смещение по оси амплитуды (DC offset).

Чтобы устранить смещение по оси амплитуды во время записи, вам нужно просто настроить программу Sound Forge, чтобы во время записи к данным прибавлялось какое-либо устойчивое значение амплитуды. Это послужит гарантией того, что центр сигнала будет находиться на нулевой оси. В диалоговом окне Record пометьте флажок DC adjust и нажмите накнопку Calibrate.

Запись. Чтобы начать, сделайте следующее:

1. Создайте новый звуковой файл, выбрав пункт New в меню File, чтобы открыть диалоговое окно New Window.

2. Установите частоту сэмплирования, разрядность и количество каналов.

3. Выберите пункт меню Special -> Transport -> Record, чтобы открытьдиалоговое окно Record.

4. Пометьте флажок DC adjust и нажмите на кнопку Calibrate, чтобыкомпенсировать смещение по оси амплитуды, которое может появитьсяиз-за несовершенства аппаратных средств вашего компьютера.

5. Выберите режим записи Automatic retake (automatically rewind),используя раскрывающийся список Mode

Установите флажок Monitor. Обратите внимание на появившиеся измерители записи, отображающие текущий уровень входящего сигнала в дБ

6. Установите уровень входного сигнала для вашей звуковой карты,чтобы он был не очень высок, но и не слишком низок. Для этого вам придется использовать программный микшер, который должен входить впоставку вашей звуковой карты. На панели задач Windows найдите иконку с изображением громкоговорителя и двойным щелчком мыши откройте ваш микшер. В окне микшера выберите пункт меню Options -> Properties, чтобы открыть диалоговое окно Properties. В группе Adjust Volume for выберите пункт Recording и убедитесь втом, что все флажки внизу окна помечены. После этого нажмите на кнопку ОК, чтобы перейти к движкам управления вашего микшера. Используйте микшер, входящий в поставку звуковой карты, чтобы отрегулировать уровень входного сигнала8. В группе движков под названием Line-In установите флажок Select. Он указывает звуковой карте на то, что вы хотите записать данные, используя входное линейное соединение. Если вы хотите применить другое соединение (например, микрофон или внутренний CD-плейер),воспользуйтесь группой движков, связанных с соответствующим соединением.

8. Получив доступ к регуляторам уровня входного сигнала для вашей звуковой карты, начинайте воспроизводить материал, который вы собираетесь записывать. Убедитесь, что воспроизведение происходит на самом высоком уровне громкости, который вы собираетесь использовать при записи. По мере того как материал воспроизводится, измерители записи в диалоговом окне Record должны загораться, отображая текущийуровень входного сигнала. Отрегулируйте уровень сигнала (посредством ползунка громкости в группе Line-In вашего программного микшера)таким образом, чтобы во время воспроизведения самой громкой части записываемого материала измерители записи не загорались красным цветом. Если это произойдет, значит, вы перегрузили входной сигнал, и дальнейшая запись на этом уровне приведет к искажению материла.

9. Нажмите на кнопку Record (с изображением большой красной точки),чтобы начать записывать.

10. Начните воспроизводить материал, который вы хотите записать. Во время записи индикатор Time recorded показывает, сколько прошло времени с начала записи; индикатор Time left on drive показывает, сколько пространства осталось на вашем жестком диске, в формате часы: минуты : секунды : миллисекунды. Вы можете изменить формат для обоих индикаторов, выбрав другой пункт из раскрывающегося списка Input format.

11. Закончив, нажмите на кнопку Stop (на ней изображен большой черный квадрат), чтобы остановить запись. Кнопка Stop на самом деле находится в том же месте, что и кнопка Record. Когда запись отключена, эта кнопка действует как Record, но во время записи она превращается вStop. После окончания записи программа Sound Forge отобразит новую диаграмму сигналов в окне данных, которое вы открыли перед началом записи . Вы можете чуть передвинуть диалоговое окно Record, чтобы полностью увидеть диаграмму.После окончания записи программа Sound Forge отображает_новую диаграмму сигналов в окне данных, которое вы открыли перед началом записи.

12. Нажмите на кнопку Play (с изображением зеленого треугольника) в диалоговом окне Record, чтобы прослушать новую запись.

13. Если вы остались довольны записью, просто нажмите на кнопку Close, чтобы закрыть диалоговое окно Record.

Выделение и инструмент Edit. Чтобы выполнять разные операции с данными вашего файла, вы должны иметь возможность эти данные выделять. В программе Sound Forge такая операция осуществляется несколькими способами. Самый распространенный способ — простое передвижение курсора мыши в пределах области диаграммы окна данных. Для этого включите инструмент Edit (в программе Sound Forge он используется для выделения данных), выбрав команду меню Edit -> Tool -> Edit. Вместо этого вы можете нажать на кнопку Edit Tool на стандартной панели инструментов или кнопку, расположенную на пересечении линейки времени и линейки уровней в окне данных.

Н
ормализация звука. Функция Normalize, как и функция Volume, увеличивает громкость звука, но несколько иным образом. Она сначала исследует файл на предмет самого высокого уровня сигнала, а потом вычитает этот уровень из максимально возможного, который равен 100% (или тому значению, которое вы установили). Функция Normalize использует получившуюся разность при увеличении громкости звуковых данных. В конце концов, самый высокий уровень сигнала в данном файле доводится до 100% (или до указанного вами значения), а более низкие уровни пропорционально увеличиваются. Другими словами, если самый высокий уровень сигнала в вашем файле равен 80%, а максимально возможный уровень — 100%, то функция Normalize вычитает 80% из 100% и результат становится равен 20%. Затем громкость всех звуковых данных в вашем файле увеличивается на полученные 20%. Таким образом, вы можете использовать функцию Normalize, чтобы увеличить громкость ваших звуковых данных без последствий, т. е. без отсечения части данных. Чтобы использовать функцию Normalize, сделайте следующее:

1. Выделите в вашем файле данные, которые вы хотите нормализовать. Чтобы обработать весь файл, либо ничего не выделяйте, либо выделите все данные, выбрав команду меню Edit -> Select All.