Nahrávanie zvuku

27. února 2011 v 13:02 |  trošku techniky..
Nahrávanie zvuku sa tak ako väčšina technológií sa vyvíjalo od jednoduchších k dokonalejším a zložitejším postupom. V princípe sa snažilo okopírovať a využiť spôsob akým ľudia prijímajú zvuk. Prvé mono nahrávky vyústili do sterea. Novšie technológie ako 3D zvuk a ďalšie pokroky digitálnej éry posúvajú tento proces ďalej. Tieto nahrávky sú stále lepšiu imitáciou procesu, ktorým ľudské ucho prijíma a reprodukuje zvuk.

Zvuk môžeme zadefinovať ako zmenu tlaku prostredia. Je jasné, že je takáto zmena tlaku je veľmi nevhodná na diaľkový prenos. Treba nájsť niečo, na čo zvuk premeniť (pretransformovať) a čo sa dá ľahko a bez väčších skreslení prenášať na ľubovoľnú vzdialenosť. V praxi sa na tento účel používa elektrický signál.

Elektromagnetická indukcia:

Pri zázname a následovnom prehrávaní zvuku má veľký význam jav elektromagnetickej indukcie. V princípe ide o vznik indukovaného napätia, spôsobený zmenou magnetického poľa napr. ak do cievky v pokoji vkladám a vzápätí vyberám magnet, tak v cievke sa indukuje elektrické napätie. Prúd je tým väčší, čím rýchlejšie magnet vkladám a vyberám. A funguje to aj naopak tj. ak mám magnet voľne vložený v dutine cievky a cievkou nechám prechádzať elektrický prúd, vzniká v cievke magnetické pole a to potom pôsobí na magnet v jej vnútri. Čím väčší prúd cievkou tečie, tým je magnetické pole cievky silnejšie.
Na pretransformovanie akustického signálu (zvuku) na elektrický, slúži mikrofón. Ako sme si už povedali, v praxi môže byť zvuk charakterizovaný zmenou tlaku prostredia (podtlak, pretlak). Táto zmena tlaku vyvoláva pohyb membrány. Membrána rozkmitá magnet v cievke a jeho pohyb spôsobí vznik príslušného prúdu v cievke tj. zmena zvuku sa zmenila na elektrický signál. Analogicky, ale obrátene, je to u reproduktorov tj. elektrický signál privedený na cievku v nej vytvorí magnetické pole. Vplyvom magnetického poľa sa magnet spojený s membránou pohne. Rozkmitaná membrána reproduktora rozkmitá vzduch pred reproduktorom tj. z elektrického signálu dostávame zvuk.
Na tomto princípe sú založené všetky druhy zvukového záznamu. Najpoužívanejšie sú gramofónová platňa, magnetický pás (audio kazeta) a digitálna platňa (CD). Zvuk na gramofónovej platni je zaznamenaný v drážke vyrytej v povrchu disku platne. Pohybujúca sa po nej ihla sníma (sleduje) jej nepravidelný tvar. Rýchlosť, s ktorou sa hrot pohybuje od jednej strany drážky k druhej určuje výšku tónu. Rozsah vychýlenia určuje hlasitosť. U magnetického pásu je zvuk zaznamenaný v podobe magnetickej stopy. Na páse sa vytvára magnetický obraz zaznamenávaných zvukov tým, že sa čiastočky magneticky orientujú zhodne s vytváraným magnetickým poľom. Pri prehrávaní sa pás pohybuje pred hlavou a vybudzuje v nej elektrické prúdy odpovedajúce magnetizácii pásu v danom mieste. Nakoniec CD alebo Compact Disc. Pri reprodukcii zvuku z CD-čka laserový lúč číta stopu v podobe binárneho kódu (ako série jamôk a prázdnych miest na povrchu disku reprezentujúce 0 a 1) a ten potom D/A prevodník prevedie na akustický signál.

Princíp CD prehrávača:

Úlohou CD prehrávača je nájsť a čítať informácie uložené vo forme jamôčok na CD. Keďže tieto jamôčky sú veľmi malé, musí byť veľmi presným prístrojom. Zariadenie sa skladá s troch základných súčastí:
- motor otáčajúci disk. Motora otáča diskom v rozmedzí 200 až 500 otáčok za minútu, v závislosti od toho, ktorá stopa sa práve číta (čím ďalej od stredu, tým menšia rýchlosť otáčok). Zmena rýchlosti otáčok má zabezpečiť konštantný tok informácií.
- laser a systém šošoviek na presné zameranie a čítanie jamôčok
- mechanizmus pohybujúci laserovou časťou, tak aby laserový lúč snímal špirálovitú stopu. Tento systém musí byť schopný pohnúť laserom na mikrometrové vzdialenosti. Pohybuje sa od stredu k vonkajšiemu okraju.
Vo vnútri CD prehrávača je tiež počítačová technológia, ktorá spracúva dáta a posiela ich do digitálno-analógového prevodníka. Základnou funkciou prehrávača je sledovať presne stopu na CD-čku. Laserový lúč prechádza povrchovou vrstvou (v nej sú zaznamenané dáta vo forme jamôčok usporiadaných do špirálovitej stopy) a na podkladovej vrstve sa odráža späť do optického systému, ktorý túto výchylku osvetlenia zaregistruje (podobný princíp aj u sonaru atď.). Elektronika v zariadení prevedie zmeny v odraze na bit-y.

Popis formátu MP3:

Formát MP3 je jedným z rady MPEG formátov. Pôvodne bol formát MPEG používaný pre vysokú kompresiu videa a už málo kto vie, že bol a je používaný tiež pre vysokú a veľmi kvalitnú kompresiu zvuku. Formát MP3 bol zavedený ako štandard, ale formát MP3 nachádza postupne svojich konkurentov ako napr. OGG, AAC atd. Princípom súborov MP3 je kompresia Mpeg Audio Layer 3 (Layer = vrstva). Hlavný rys MP3 súboru je štandard : kompresia stereo WAV súboru do MP3 súboru - 44 kHz ,stereo, 16 bit., 128kB/s. Tento súbor MP3 má kvalitu blížiacu sa k AUDIO CD.
Súbory WAV v tej istej kvalite ako CD sa dajú získať grabovaním z CD (čo je bezstratové) alebo pomocou nahrávania LINE IN (tu už dochádza k dosť veľkému skresleniu) Medzi najväčšie výhody MP3 patrí : veľkosť súboru - kompresia pri CD kvalite 12:1. Skladba, ktorá trvá 4 minúty zaberie na pevnom disku približne 40 MB (vo formáte WAV - 44 kHz, 16bit., stereo), po kompresii asi 4 MB (vo formáte MP3 - 44Khz, 16bit.,stereo, 128 Kb/s). Na jeden CD-ROM (650) sa dá teda uložiť približne 650 minút záznamu zvuku v CD kvalite (to je 13 albumov po 50 minútach). A tu sa stretávame s problémom autorského zákona. Nemôžu sa orabovať CD chránené autorským zákonom.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama