Was ist digitales Audio?


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Was ist digitales Audio?

Digital Audio

Wie funktioniert digitales Audio?

Digital Audio

Wie ist der Wechselkurs? Natürlich kann ich Ihnen nicht direkt erklären, dass “Rate gleich Bitrate” ist. Wenn Sie Sounddateien mit einer Software abspielen, sollten Sie eine kleine Meldung bemerken. Zum Beispiel “128Kbps”, “1411Kbps”… Einige Freunde wissen auch, dass unter normalen Umständen je größer die Zahl vor “Kbps”, desto besser der Soundeffekt ist, zB CD ist “1411Kbps”. Was genau stellen diese Zahlen dar? Kurz gesagt, wie viele Daten pro Sekunde in Ton umgewandelt werden. CDs klingen besser als MP3s, weil CDs mehr Informationen pro Sekunde enthalten als MP3s. Im Vergleich zu einer CD-Datei mit 1411 Kbps kann eine MP3-Datei mit 128 Kbps beispielsweise fast 12-mal weniger Daten pro Sekunde konvertieren als eine CD. Für den gleichen Song ist die CD viel empfindlicher anzuhören (natürlich gibt es eine Gruppe von Leuten in der Menge, die als “Pilze” bekannt sind, die fühlen können, dass der Effekt der gleiche ist). MP3 drückt den gleichen Inhalt mit weniger Daten aus und natürlich ist der Detaillierungsgrad nicht so gut wie der einer CD.

2. Abtastrate.

Abtastrate ist auch ein sehr gebräuchlicher Begriff. Die spezifische Form ist „XXHz“, wobei „XX“ eine bestimmte Zahl ist. Wie „44100Hz (44,1KHz)“, „32000Hz (32KHz)“ und so weiter. Wie oben erwähnt, bestehen digitale Audiodateien aus vielen “Punkten”, daher ist die Abtastrate eigentlich eine Standard-“Menge”, um diese “Punkte” zu sammeln. Offensichtlich ist die Abtastrate von „44100 Hz“ höher als die von „32000 Hz“, sodass mehr Punkte pro Zeiteinheit (1 Sekunde) gesammelt werden. Je mehr Punkte pro Zeiteinheit, desto vollständiger die Toninformation und natürlich desto näher an der Realität. Wenn also die garantierte Rate gleich ist, ist die Datei “44100Hz” besser als “32000Hz” (natürlich ist dies nicht absolut).

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verlustbehaftete Komprimierung

Tatsächlich sind wir alle mit verlustbehafteten komprimierten Audioquellen vertraut.Gebräuchliche verlustbehaftete Formate sind derzeit hauptsächlich MP3, WMA, OGG, MP3pro, AAC, VQF, ASF usw.

2. WMV-Format

Der vollständige Name von WMA lautet WindowsMedia Audio, ein von Microsoft gefördertes Audioformat. Das WMA-Format erzielt eine höhere Komprimierungsrate, indem es den Datenstrom reduziert, während die Tonqualität erhalten bleibt. Das Komprimierungsverhältnis kann normalerweise 1:18 erreichen, und die generierte Dateigröße beträgt nur die Hälfte der entsprechenden MP3-Datei.

3. MP3-Format

Der vollständige Name von MP3 lautet MovingPicture Experts Group Audio Layer Ⅲ. Kurz gesagt, MP3 ist eine Audiokomprimierungstechnologie. Da der vollständige Name dieses Komprimierungsverfahrens MPEGAAudio Layer 3 lautet, nennen die Leute es kurz MP3. Es wurde 1993 geboren und seine “Eltern” sind das deutsche FaunhofeIIS und das französische Thomson.

MP3 verwendet die MPEGAudio Layer 3-Technologie, um Musik in kleinere Dateien mit einem Komprimierungsverhältnis von 1:10 oder sogar 1:12 zu komprimieren. Mit anderen Worten, Sie können Dateien mit geringem Verlust an Klangqualität auf eine kleinere Größe komprimieren. Und es behält die ursprüngliche Klangqualität sehr gut bei. Gerade wegen der geringen Größe und der hohen Klangqualität von MP3 ist das MP3-Format fast zum Synonym für Online-Musik geworden. Das MP3-Format von Musik pro Minute ist nur 1 MB groß, sodass die Größe jedes Songs nur 3-4 Megabyte beträgt. Verwenden Sie einen MP3-Player, um MP3-Dateien in Echtzeit zu dekomprimieren (dekodieren), sodass MP3-Musik in hoher Qualität abgespielt werden kann.


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Was ist digitales Audio?

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Wie funktioniert digitales Audio?

Digital Audio

In unserem täglichen Leben hören wir alle Arten von Musik, und der größte Teil dieser Musik wird in digitaler Form übertragen, egal ob sie angehört oder auf einen Computer heruntergeladen oder auf einem MP3- oder CD-Player abgespielt wird. Natürlich werden Sie oft verschiedene Formate wie MP3, WMV, APE usw. sehen, aber verstehen Sie die Bedeutung dieser Formate? Nachfolgend habe ich einige dieser Inhalte für Sie zusammengestellt, ich hoffe, es hilft Ihnen.

1. Einführung in die digitale Musik

Digitale Audioquellen, also digitale Audioformate, zunächst CDs genannt. Nachdem die CDs komprimiert wurden, wurden verschiedene Formate abgeleitet, die für die Wiedergabe auf Walkmans geeignet sind. Diese komprimierten Formate können in zwei Kategorien unterteilt werden: Es gibt eine verlustbehaftete und eine verlustfreie Komprimierung. Die hier erwähnte Komprimierung bezieht sich auf das Konvertieren des im PCM- oder WAV-Format codierten Audiostroms in andere Formate nach einer speziellen Komprimierungsverarbeitung, um den Effekt der Verringerung der Dateigröße zu erzielen. Verlustbehaftet/verlustfrei bezieht sich darauf, ob das in der neuen Datei erhaltene Tonsignal im Vergleich zum ursprünglichen Signal im PCM/WAV-Format nach der Komprimierung reduziert ist.

PCM-Codierung ist die Abkürzung für PulseCode Modulation, auch bekannt als Pulse Code Modulation, die eine der digitalen Kommunikationscodierungsmethoden ist. Der abgetastete Wert wird entsprechend der hierarchischen Einheit gerundet und quantisiert, und der abgetastete Wert wird durch einen Satz binärer Codes dargestellt, um die Amplitude des abgetasteten Impulses darzustellen.

Die Endform des digitalen Audiosignals besteht immer noch aus „0/1“. Sie können eine beliebige Permutation und Kombination sein, z. B. „0001110101“ oder „11100001010“. Unterschiedliche Kombinationen haben natürlich unterschiedliche Wirkungen. Einigen Freunden hätte es auffallen müssen, als sie das sahen. Wenn der Ton in Form von “00101010” aufgezeichnet wird, ist die endgültige Form kein “Punkt”, dh ein einfacher “Änderungs” -Prozess. Der Ton ist kontinuierlich, wie kann er mit “Punkten” aufgezeichnet werden? Sollte der Ton, den wir hören, nicht Segment für Segment sein? Der Grund ist nicht schwer zu verstehen. Gehen Sie nach Hause und schalten Sie das Neonlicht ein. Können Sie feststellen, dass das Neonlicht flackert? kann nicht? Tatsächlich flackern Leuchtstofflampen ständig. Haben Sie Zeichentrickfilme gesehen? Sie alle sind durch ein Raster aus Standbildern verbunden. Wir können die Bilder auch einfach einzeln als “Punkte” verstehen. Der Mensch gegen die Natur

Der Wahrnehmung der Welt sind Grenzen gesetzt, sowohl visuell als auch auditiv. Der Grund, warum Cartoons kohärente Bewegungen erzeugen können, ist, dass diese “Punkte” eine Illusion sind, die Menschen erzeugen, wenn das menschliche Sehvermögen nicht rechtzeitig reagiert. Mit Ausnahme von Maschinen können Menschen diese “Punkte” nicht unterscheiden. Ebenso der Klang. Wenn die Frequenz des Tonflimmerns sehr schnell ist, können Menschen es nicht unterscheiden. Auch wenn der Ton eine „digitale Umwandlung von analogen Signalen“ (D/A-Wandlung) durchführt, hat der Decoderchip diese „Punkte“ bereits kohärent verbunden, sodass wir einen sehr kohärenten Klang hören.

Digitale Audioformate

Digitale Audioformate

Digital Audio

Das digitale Audioformat ist ein Format zur Darstellung von Audiodaten, die bei der digitalen Audioaufzeichnung verwendet werden, sowie zur zusätzlichen Speicherung von aufgezeichnetem Material auf einem Computer und anderen elektronischen Medien, sogenannten Audiomedien.

digital audio

Die Audiodatei (eine Datei mit einer Tonaufnahme) ist eine Computerdatei, die Informationen über die Amplitude und Frequenz des Tons enthält und für die spätere Wiedergabe auf einem Computer oder Player gespeichert wird.

Verschiedene digitale Audioformate.

Es gibt verschiedene Konzepte für das Audioformat.

Die digitale Darstellung der Audiodaten hängt davon ab, wie der Digital-Analog-Wandler (DAC) quantisiert. In der Tontechnik sind derzeit zwei Arten der Quantisierung am häufigsten:

Pulscodemodulation

Sigma-Delta-Modulation

Quantisierungstiefe und Abtastrate werden häufig für verschiedene Audioaufzeichnungs- und -wiedergabegeräte als digitales Audio-Rendering-Format (24 Bit / 192 kHz; 16 Bit / 48 kHz) angegeben.

Das Dateiformat bestimmt die Struktur und Präsentationseigenschaften der Audiodaten beim Speichern auf einem PC-Speichergerät. Um die Redundanz der Audiodaten zu beseitigen, werden Audiocodecs verwendet, mit deren Hilfe die Audiodaten komprimiert werden. Es gibt drei Gruppen von Audiodateiformaten:

unkomprimierte Audioformate wie WAV, AIFF

verlustfreie komprimierte Audioformate (APE, FLAC)

verlustbehaftete komprimierte Audioformate (mp3, ogg)

Modulare Musikdateiformate werden hervorgehoben. Synthetisch oder aus voraufgezeichneten Live-Instrumenten-Samples erstellt, werden sie hauptsächlich zur Erstellung moderner elektronischer Musik (MOD) verwendet. Dies kann auch auf das MIDI-Format zurückgeführt werden, bei dem es sich nicht um eine Tonaufnahme handelt. Gleichzeitig können Sie mit einem Sequenzer Musik mit einem bestimmten Befehlssatz in Form von Text aufnehmen und abspielen.

Digitale Audiomedienformate werden sowohl für die Massenverteilung von Tonaufnahmen (CD, SACD) als auch für die professionelle Tonaufnahme (DAT, Minidisc) verwendet.

Bei Surround-Sound-Systemen können auch Tonformate unterschieden werden, bei denen es sich hauptsächlich um Mehrkanal-Soundbegleitungen für Filme handelt. Diese Systeme verfügen über vollständige Formatfamilien von zwei Hauptkonkurrenten, Digital Theatre Systems Inc. (DTS) und Dolby Laboratories Inc. (Dolby Digital).

Das Format wird auch als Anzahl der Kanäle in Mehrkanal-Soundsystemen (5.1; 7.1) bezeichnet. Dieses System wurde ursprünglich für Kinos entwickelt, wurde aber seitdem für Heimkinosysteme erweitert.

Was ist digitales Audio und wie funktioniert es?

Was ist digitales Audio und wie funktioniert es?

Digital Audio

Unabhängig vom gewählten Pfad wird nach dem Anschließen der Quelle der Ton von der Quelle an einen Mikroprozessor gesendet, der als digitaler Audiokonverter (kurz DAC) bezeichnet wird. Dort gibt es zwei Stufen:

Digital Audio

1) Umstellung von analog auf digital (a / d);

2) Umwandlung von digital nach analog (d / a).

Dieser Prozessor wird manchmal als Ad / Da-Konverter bezeichnet. Hier wird das analoge Audiosignal digital verarbeitet, dann zum Zentralprozessor und zum Speicher und dann zum Speichermedium umgeleitet. Gespeicherte digitale Aufzeichnungen (häufig im WAV-Format) werden an den Speicher und die CPU zurückgesendet und dann vom DAC wieder in analoge konvertiert.

Mit dem digitalen Audio- / MIDI-Sequenzer können Sie den Sound von Synthesizern, Gitarren und Mikrofonen in Dateien mit der Erweiterung .wav aufnehmen. Unabhängig davon, wie der Ton auf den Computer übertragen wird, wird er weiterhin an den DAC, den Computerspeicher und die Festplatte gesendet. Der resultierende Datentyp wird als digitale Audiodaten bezeichnet. Wenn Sie in “CD-Qualität” aufnehmen (unter anderem eine der niedrigsten), wird jede Sekunde des Sounds in 44.100 Stücke unterteilt. Was sind diese Daten? Nur Zahlen. Im Gegensatz zum MIDI-Format, das die gespielten Noten codiert, sind digitale Audiodaten eine digitale Darstellung der tatsächlichen Schallwelle. Dies ist der gleiche Ton, der in Zahlen beschrieben wird. Können Sie sich vorstellen, dass dieses Format tausendmal mehr Speicherplatz beansprucht als MIDI-Daten? Das ist wahr.

Es ist eine grafische Darstellung digitaler Audiodaten. Für einen Computer ist dies eine Folge von Zahlen. Mit diesen Daten können Sie verschiedene Vorgänge ausführen, um Änderungen und Verbesserungen vorzunehmen. Äußerlich scheinen die Signale eine Reihe von Effekten zu erfahren, aber in Wirklichkeit geschieht ein mathematischer Prozess.

Wie MIDI in Sound umgewandelt wird
Sie fragen sich vielleicht, wie Sie MIDI in Audio konvertieren können. Gibt es dafür ein “Konvertierungs” -Dienstprogramm? Schließen Sie die Ausgangsbuchsen Ihres Synthesizers an Ihre Soundkarte (oder das Audio-Interface oder den Mixer mit Firewire usw.) an und starten Sie die Aufnahme. Analoge Wellen durchlaufen einen digitalen Wandler (DAC), werden in Zahlen umgewandelt und voila! Sie erhalten digitale Audiodaten. Das Schöne an einem Sequenzer ist, dass Sie zuerst eine MIDI-Spur aufnehmen und dann verfeinern. in Editoren und übersetzen Sie es in digitales Audio für eine perfekte Aufnahme (naja, vielleicht nicht perfekt, es gibt nichts Perfektes auf der Welt). Ja; Wenn Sie eine Synthesizer-Software verwenden, wird der Prozess etwas anders aufgerufen, aber das Wesentliche ist das gleiche. Der Computer erstellt eine Audiospur basierend auf MIDI-Daten und zeichnet sie im Audioformat auf.

Zeit, die resultierenden Dateien perfekt synchron mit Plugins oder Effekten zu verarbeiten. Sie können die fertigen Tracks auch im MIDI-Format speichern (dann können Sie sie jederzeit bearbeiten) und den Sound von Gesang, Gitarre oder was auch immer Sie möchten hinzufügen. Der Sequenzer kann gleichzeitig mit MIDI-Dateien und digitalem Audio arbeiten.

Effektarten
Einer der wichtigsten und am häufigsten verwendeten Effekte ist VIBRATO.
Unterscheiden Sie das Amplitudenvibrato, wenn sich die Amplitude des Signals periodisch ändert. Die Änderungsfrequenz sollte klein sein, von einigen Bruchteilen eines Hertz bis 10-12 Hz. Tremolo ist eine Art Amplitudenvibrato. Die Schwingungsfrequenz bei einem Tremolo beträgt nicht weniger als 10-12 Hz, und das resultierende Signal wird in Teilen ausgegeben.

Frequenzvibrato. Nicht elektronisch wurde es mit E-Gitarren gemacht. Durch Ändern der Spannung der Saiten mit einem speziellen Hebel ändert der Musiker die Tonhöhe (Verstehen – Frequenz) und erzielt den Effekt des Frequenzvibratos. Das gleiche kann mit Synthesizern und Midi-Keyboards mit einem speziellen Rad oder Hebel gemacht werden. In Musikeditoren können Sie auch die Frequenz des Tons anpassen und innerhalb der angegebenen oder gewünschten Grenzen ändern.

Ring Vibrato. Das Signal durchläuft einen Filter, dessen Einstellungen regelmäßig geändert werden. Ein interessanter und schöner Klang wird durch periodische Änderungen in der Färbung des Timbres erhalten.

Effekte: Reverb, Chorus, Flanger, Phaser, Delay: Effekte basierend auf der Verzögerung des Signals.

Nachhall: Der Effekt wird erzeugt, indem das Hauptsignal mit Kopien gemischt wird, die für verschiedene Zeiträume verzögert sind und durch die Reflexion verschiedener Hindernisse (Wände, Objekte usw.) erhalten werden. Die Anzahl der Kopien kann unendlich sein, auf die das reflektierte Signal zurückkehren kann reflektiert von einem anderen Hindernis (die Verzögerung nimmt natürlich zu) und wieder mit dem Haupthindernis zusammengefasst. Mit einer kurzen Verzögerung führt der Effekt zu einem beeindruckenden und boomenden Klangerlebnis. .