Technika Studyjna II Wykład IV

Transkrypt

1 Technika Studyjna II Wykład IV Studium Realizacji Dźwięku Regionalny Ośrodek Edukacji Click to edit Master subtitle style mgr inż. Jan Madej

2 Plik WAVE (*.wav) Microsoft & IBM Na komputery PC Bazuje na typie RIFF (Resource Interchange File Format) (RIFF WAVE) i video (RIFF AVI) Konstrukcja formatu ogranicza maksymalną długość pliku do 4 GB W 2006 dodano rozszerzenie RF64, które znosi to ograniczenie oraz umożliwia zapis 18-kanałowy

3 Plik AIFF Apple Macintosh Podobny do WAVE

4 Plik WAVE (*.wav) Struktura pliku Podział na kolejne porcje danych, tzw. chunk (ang.)

5

6 Plik WAVE (*.wav) Struktura pliku Podział na kolejne porcje danych, tzw. chunk (ang.)

7 Plik WAVE (*.wav) Struktura pliku Podział na kolejne bloki danych, tzw. chunk (ang.) Informacje o formacie: Jaki format? (kodek) Ile kanałów? Inne informacje np. 16 bitów, kHz

8 Plik WAVE (*.wav) Struktura pliku Podział na kolejne porcje danych, tzw. chunk (ang.) Zakodowane dane

9 Plik WAVE (*.wav) Struktura pliku uogólniając

10 Plik WAVE (*.wav) Jakie informacje mogą znaleźć się w opisie danych (blok fmt )?

11 Plik WAVE (*.wav) Jakie informacje mogą znaleźć się w opisie danych (blok fmt )?

12 Plik WAVE (*.wav) Dane audio zapisane są naprzemiennie dla różnych kanałów Co to za wartości? Dźwięk zakodowany metodą PCM (Pulse Code Modulation)

13 Plik WAVE (*.wav) Dane audio kodowane PCM (Pulse Code Modulation)

14 JPEG (Joint Photography Experts Group) grupa zajmująca się rozwojem standardów kodowania obrazów (1986r.) Oficjalny standard JPEG 1991r Pomysł: wykorzystanie ułomności oka/mózgu ludzkiego Usunięcie danych, których i tak człowiek nie zobaczy...

15 JPEG (Joint Photography Experts Group)

16 MPEG (Motion Picture Experts Group) Grupa zajmująca się rozwojem standardów kodowania audio i wideo (1988r.) Pierwszy raport z prac (MPEG-1) 1990r. (VCD) Drugi raport z prac (MPEG-2) 1994r. (DVD) Trzeci raport z prac (MPEG-4) 2000r. (DTV) Czwarty raport z prac (MPEG-7) 2001r (opis)

17 MPEG (Motion Picture Experts Group) Pomysł: wykorzystanie ułomności oka/mózgu ludzkiego Usunięcie danych, których i tak człowiek nie zobaczy (video) i nie usłyszy (audio)... JPEG Przesunięcia Bloków Pixeli16x16

18 MPEG część audio MPEG r. (VCD) MPEG Layer-I (MP1) używany w DCC MPEG Layer-II (MP2) używany w VCD MPEG Layer-III (MP3) MPEG r. (DVD) AAC (Advanced Audio Coding) z możliwością Surround

19 MPEG część audio Ogólny schemat kodera Ogólny schemat dekodera

20 MPEG część audio Algorytm kodowania Niestety, dokumentacja formatu mp3 jest płatna (AES Audio Engineering Society) i bardzo skomplikowana.

21 MPEG część audio Najważniejszy jest model psychoakustyczny Maskowanie Wycięcie pasma powyżej pewnej częstotli. Joint stereo (kodowanie MS) W pliku mp3 przechowywane są również parametry kodowania (aby dekoder widział co robić ) Więcej o kodowaniu perceptualnym w: A. Czyżewski Dźwięk cyfrowy (uwaga! Masakra matematyczna!)

22 MPEG część audio Zakodowany sygnał może posiadać artefakty EQ, Artefakt (łac. ars - sztuka, technika) przedmiot, zdarzenie itp. będące sztucznym wytworem, nieistniejące w naturze. Pre-echo, Zmniejszona panorama, Zniekształcenia (ale inne od przesterowania), Szum w określonym paśmie częstotliwości.

23 EQ w mp3 Zakodowany szum biały Wave Mp3 normal 128 kb/s Mp3 low 32 kb/s

24 MPEG część audio Czy mp3 to zło? Wygoda ważniejsza od jakości? W jakich warunkach słucha się muzyki? Współczesne algorytmy są b.dobre. Jak zachować najlepszą jakość? Dobór modelu psychoakustycznego oraz czas (dokładność) kodowania. Stosowania VBR (Variable BitRate).

25 Enkoder LAME LAME (LAME Ain't an Mp3 Encoder) Darmowy, Open-source'owy, Kodowanie MPEG1, 2 i 2.5 Szybszy niż wymaga tego ISO (International Organization for Standardization), CBR (constant bitrate) i VBR (variable bitrate).

26 Przydatny program Free Mp3 Wma Converter

27 Przydatny program Free Mp3 Wma Converter

28 Dekoder MP3 Teoretycznie wszystkie dekodery mp3 powinny działać tak samo Podobnie jak JPEG, MPEG itd. Winą za gorsze brzmienie tańszych mp3-playerów należy obarczać słuchawki oraz przetwornik C/A

29 Technologia VST Virtual Studio Technology(1996r. Steinberg) Moduł oprogramowania realizujący algorytmy DSP, tzw. wtyczka (Plug-in), Niezbędny jest HOST (np. DAW), Windows, MAC OS, Linux.

30 Technologia VST VST-sdk (Software Development KIT) dla programistów spoza firmy Steinberg Biblioteki dla Microsoft Visual C++, Biblioteki dla Microsoft.NET, Biblioteki dla Borland Delphi/C++ Builder, Biblioteki dla Sun JAVA. Obecnie wersja 3.0, Końcowym produktem jest biblioteka DLL (Dynamic-Link Library) (wciąż popularna jest 2.4)

31 Technologia VST Alternatywny sposób tworzenia wtyczek VST oraz VSTi SynthEdit SynthMaker

32 Technologia VST Przykłady wtyczek VST

33 Technologia VST Jak działa VST? Kanał L HOST np. DAW (Cubase, Sonar, Samplitude itp.) Host ma obowiązek zapewnić ekran edycyjny, jeśli wtyczka go nie posiada! Kanał P Czarna skrzynka (wtyczka VST) Kanał L Kanał P

34 Technologia VST Jak działa VST? Kanał L HOST np. DAW (Cubase, Sonar, Samplitude itp.) Host ma obowiązek zapewnić ekran edycyjny, jeśli wtyczka go nie posiada! Kanał P Dodatkowe informacje Kanał L Kanał P Czarna skrzynka (wtyczka VST)

35 Technologia VST Jakie dodatkowe informacje może otrzymać wtyczka VST od HOSTa? Częstotliwość próbkowania projektu (np. 48kHz), Tempo projektu (np. 120 bpm), Czas (moment w którym znajduje się projekt), Liczba przesłanych próbek, Wartość zmienionego parametru, (np. obrót gałką lub suwakiem) Czy przetwarzanie ma być 32- czy 64-bitowe.

36 Technologia VST Jakie dodatkowe informacje może otrzymać HOST od wtyczki VST? Opóźnienie jakie wprowadza wtyczka, Możliwa jest kompensacja wprowadzonego opóźnienia Liczba potencjometrów, Wybór presetu.

37 Tworzenie wtyczki w Visual C++ Rozdzielenie części algorytmicznej od wizualnej (VST-GUI Graphical User Interface)

38 Tworzenie wtyczki w Visual C++ Skąd wziąć algorytmy DSP? Opracować własne podgłośnienie // N liczba nagranych próbek unsigned int s[n]; // nagrany dźwięk for (int i=0; i<n; i++) { s[i] = 2*s[i]; } Skorzystać z istniejących rozwiązań

39 Tworzenie wtyczki w Visual C++ Przykład innego algorytmu (Delay)

40 Tworzenie wtyczki w SynthEdit Monofoniczny filtr a'la Moog

41 Tworzenie wtyczki w SynthEdit Stereofoniczny filtr a'la Moog

42 Studio Mobilne Nagrywanie w plenerze, Rejestracja/transmisja koncertów, imprez.

43 Nagrywanie w plenerze Rejestrator reporterski z pamięcią flash

44 Nagrywanie w plenerze Rejestrator twardo-dyskowy (np. filmy)

45 Nagrywanie w plenerze Rejestrator twardo-dyskowy (np. filmy)

46 Nagrywanie w plenerze Rejestrator DAT (Digital Audio Tape) 8 kanałów

47 Nagrywanie w plenerze Rejestrator DAT (Digital Audio Tape) 8 kanałów

48 Nagrywanie w plenerze Hardware'owy DAW Możliwość edycji materiału

49 Nagrywanie w plenerze Zaawansowany hardware'owy DAW Możliwość edycji materiału jak w studiu

50 Nagrywanie w plenerze Laptop + interfejs audio + software (DAW) Jaki laptop? Jaki interfejs? USB FireWire PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) Express Card

51 Nagrywanie w plenerze Laptop PC czy MAC? Co jest ważne?

52 Nagrywanie w plenerze Interfejs USB FireWire

53 Nagrywanie w plenerze Interfejs PCMCIA Express Card

54 Nagrywanie w plenerze Interfejs PCMCIA

55 Nagrywanie w plenerze Systemy Mikrofonowe Spot Main Mic. Room Stosuje się popularne systemy: XY, AB, M/S, T, Hamasaki Różne czasy dotarcia dźwięku do mikrofonów.

56 Nagrywanie w plenerze Podkradnięcie sygnału ze sceny Splitter

57 Nagrywanie w plenerze Podkradnięcie sygnału ze sceny Splitter

58 Nagrywanie w plenerze Podkradnięcie sygnału z konsolety FOH Wyjścia Direct OUT, ew. INSERT Wyjścia Subgroup (BUS)

59 Połączenia cyfrowe { ADAT Alesis Digital Audio Tape T-DIF { AES/EBU Audio Engineering Society / European Broadcasting Union S/PDIF SONY/Philips Digital Interface Format MADI Multichannel Audio Digital Interface EtherSound I inne... Tascam Digital Interface

60 Połączenia cyfrowe ADAT Alesis Digital Audio Tape Do 8 kanałów, Optical (wtyczka TosLink)

61 Połączenia cyfrowe T-DIF Tascam Digital Interface Do 8 kanałów, Złącze 25-pin D-sub

62 Połączenia cyfrowe AES/EBU Audio Engineering Society / European Broadcasting Union Do 2 kanałów, wtyczka XLR, Połączenie symetryczne => większa odporność na zakłócenia z zewnątrz.

63 Połączenia cyfrowe S/PDIF SONY/Philips Digital Interface Format Do 2 kanałów, Optical (wtyczka TosLink ),

64 Połączenia cyfrowe S/PDIF SONY/Philips Digital Interface Format Coaxial (wtyczka chinch ).

65 Połączenia cyfrowe AES/EBU, a S/PDIF, a ADAT