Creazione di musica. Mastering - parte 2

Aghju scrittu annantu à u fattu chì u maestru in u prucessu di a produzzione musicale hè l'ultimu passu nantu à a strada da l'idea di a musica à a so consegna à u destinatariu in u prublema precedente. Avemu ancu pigliatu un ochju attentu à l'audio registratu digitale, ma ùn aghju micca ancu discututu cumu questu audio, cunvertitu in convertitori di tensione AC, hè cunvertitu in forma binaria.

1. Ogni sonu cumplessu, ancu un altu gradu di cumplessità, in realtà hè custituitu da parechji soni sinusoidali simplici.

Aghju finitu l'articulu precedente cù a quistione, cumu hè pussibule chì in una onda cusì ondulante (1) tuttu u cuntenutu musicale hè codificatu, ancu s'ellu parlemu di parechji strumenti chì ghjucanu parti polifonichi? Eccu a risposta: questu hè duvuta à u fattu chì ogni sonu cumplessu, ancu assai cumplessu, hè veramente hè custituitu da parechji soni sinusoidali simplici.

A natura sinusoidale di sti forme d'onda simplici varieghja cù u tempu è l'ampiezza, queste forme d'onda si sovrapponenu, aghjunghjendu, sottraendu, modulendu l'una l'altra è cusì creanu prima soni di strumenti individuali è dopu mischi è registrazioni cumpleti.

Ciò chì vedemu in a figura 2 sò certi atomi, molécule chì custituiscenu a nostra materia di sonu, ma in u casu di un signalu analogicu ùn ci sò micca tali atomi - ci hè una linea uniforme, senza punti chì marcanu letture successive (a diferenza pò esse vistu in a figura in i passi, chì sò gràficamente apprussimati per ottene l'effettu visuale currispundente).

Tuttavia, postu chì a riproduzione di musica arregistrata da fonti analogiche o digitali deve esse fatta cù un trasduttore elettromagneticu meccanicu cum'è un altoparlante o un trasduttore per cuffie, a gran parte di a diffarenza trà l'audio analogicu puru è l'audio processatu digitalmente si sfocanu. In u stadiu finali, i.e. quandu si sente, a musica ci ghjunghje in u stessu modu cum'è e vibrazioni di particeddi di l'aria causate da u muvimentu di u diafragma in u transducer.

2. Molécule chì custituiscenu a nostra materia sonora

cifru analogicu

Ci hè qualchì differenza audible trà l'audio analogicu puru (vale à dì analogicu registratu in un registratore analogicu, mischju nantu à una cunsola analogica, cumpressu nantu à un discu analogicu, riproduciutu in un lettore analogicu è amplificatore analogicu amplificatu) è l'audio digitale - cunvertitu da analogu à digitale, processatu è mischju digitale è poi trasfurmatu in forma analogica, hè ghjustu davanti à l'amplificatore o praticamente in u parlante stessu?

In a maiò parte di i casi, piuttostu micca, ancu s'è avemu arregistratu u stessu materiale musicale in i dui modi è poi riproducimu, e differenze seranu certamente audible. In ogni casu, questu serà duvuta piuttostu à a natura di l'arnesi utilizati in questi prucessi, e so caratteristiche, proprietà, è spessu limitazioni, cà u fattu stessu di utilizà a tecnulugia analogica o digitale.

À u listessu tempu, assumemu chì purtendu u sonu à una forma digitale, i.e. à atomizà esplicitamente, ùn hà micca un impattu significativu in u prucessu di registrazione è di trasfurmazioni stessu, soprattuttu perchè sti campioni si trovanu à una freccia chì - almenu in teoria - hè assai oltre i limiti superiori di e frequenze chì pudemu sente, è dunque questu granu specificu di u sonu. cunvertitu in forma digitale, invisibili per noi. In ogni casu, da u puntu di vista di maestru di u materiale di sonu, hè assai impurtante, è ne parlemu dopu.

Avà capimu cumu u signale analogicu hè cunvertitu in forma digitale, vale à dì zero-unu, i.e. unu induve a tensione pò avè solu dui livelli: u livellu digitale, chì significa tensione, è u livellu zero digitale, i.e. sta tensione hè praticamente inesistente. Tuttu in u mondu digitale hè unu o cero, ùn ci sò micca valori intermedi. Di sicuru, ci hè ancu a chjamata logica fuzzy, induve ci sò sempre stati intermedi trà i stati "on" o "off", ma ùn hè micca applicabile à i sistemi audio digitale.

3. Vibrazioni di particeddi di l'aria causata da una fonte di sonu mette in muvimentu una struttura assai ligera di a membrana.

Trasformazioni Parte Prima

Ogni signalu acusticu, ch'ella sia voce, chitarra acustica o batteria, hè mandatu à l'urdinatore in forma digitale, prima deve esse cunvertitu in un signale elettricu alternante. Questu hè di solitu fattu cù microfoni in quale vibrazioni di particelle di l'aria causate da a fonte di sonu guidanu una struttura di diafragma assai ligera (3). Questu pò esse u diafragma inclusu in una capsula di condensatore, una banda di foglia metallica in un microfonu di cinta, o un diafragma cù una bobina attaccata à questu in un microfonu dinamicu.

In ognunu di sti casi un signalu elettricu oscillante assai debbule appare à l'output di u microfonuchì, in più o menu, cunserva e proporzioni di freccia è di livellu currispundenti à i stessi paràmetri di particelle d'aria oscillanti. Cusì, questu hè un tipu d'analogicu elettricu, chì pò esse ulteriormente processatu in i dispositi chì processanu un signale elettricu alternante.

Prima u signalu di u microfonu deve esse amplificatuperchè hè troppu debule per esse usatu in ogni modu. Una tensione di output tipica di u microfonu hè in l'ordine di millesima di volt, espressa in millivolts, è spessu in microvolts o millionths di volt. Per paragunà, aghjustemu chì una bateria cunvinziunali di u dita pruduce una tensione di 1,5 V, è questu hè un voltage constantu chì ùn hè micca sottumessu à modulazione, chì significa chì ùn trasmette micca infurmazione di sonu.

Tuttavia, a tensione DC hè necessariu in ogni sistema elettronicu per esse a fonte di energia, chì poi modularà u signale AC. A più pulita è più efficiente sta energia hè, menu hè sottumessu à i carichi è i disturbi attuali, u più pulitu u segnu AC processatu da i cumpunenti elettronichi serà. Hè per quessa chì l'alimentazione, vale à dì l'alimentazione, hè cusì impurtante in ogni sistema audio analogicu.

4. Amplifier microphone, canusciutu macari comu preamplifier o preamplifier

L'amplificatori di microfonu, cunnisciuti ancu com'è preamplificatori o preamplificatori, sò pensati per amplificà u signale da i microfoni (4). U so compitu hè di amplificà u signale, spessu ancu da parechje decine di decibels, chì significheghja aumentà u so livellu da centinaie o più. Cusì, à l'output di u preamplificatore, avemu un voltage alternante chì hè direttamente proporzionale à a tensione di input, ma sopra à centu di volte, i.e. à un livellu da frazioni à unità di volt. Stu livellu di signale hè determinatu livellu di linea è questu hè u nivellu operativu standard in i dispositi audio.

Trasformazione a seconda parte

Un signalu analogicu di stu livellu pò esse digià passatu prucessu di digitalizazione. Questu hè fattu cù l'arnesi chjamati cunvertitori analogici-digitali o trasduttori (5). U prucessu di cunversione in modu classicu PCM, i.e. Pulse Width Modulation, attualmente u modu di trasfurmazioni più populari, hè definitu da dui parametri: frequenza di campionamentu è a prufundità di bit. Cumu sospettate currettamente, u più altu di questi parametri, u megliu a cunversione è u più precisu u signale serà alimentatu à l'urdinatore in forma digitale.

5. Convertitore o cunvertitore analogicu-digitale.

Regula generale per stu tipu di cunversione campione, vale à dì, piglià mostre di materiale analogicu è creanu una rapprisintazioni digitale di questu. Quì, u valore istantaneu di a tensione in u signale analogicu hè interpretatu è u so livellu hè rapprisintatu digitale in u sistema binariu (6).

Quì, però, hè necessariu di ricurdà brevemente i fundamenti di a matematica, secondu a quale ogni valore numericu pò esse rapprisintatu in qualsiasi sistema numericu. In tutta a storia di l'umanità, diversi sistemi di numeri sò stati è sò sempre usati. Per esempiu, cuncetti cum'è una duzina (12 pezzi) o un centesimu (12 dozen, 144 pezzi) sò basati nantu à u sistema duodecimal.

6. Valori di tensione in un signalu analogicu è rapprisintazioni di u so livellu in forma digitale in un sistema binariu

Per u tempu, avemu usatu sistemi misti - sexagesimal per seconde, minuti è ore, derivati ​​​​duodecimale per ghjorni è ghjorni, settimo sistema per i ghjorni di a settimana, sistema quad (ancu in relazione à u sistema duodecimal è sexagesimal) per settimane in un mese, sistema duodecimal. per indicà i mesi di l'annu, è dopu si passa à u sistema decimale, induve si prisentanu decennii, seculi è millennii. Pensu chì l'esempiu di utilizà diversi sistemi per sprime u passaghju di u tempu assai bè mostra a natura di i sistemi numerichi è vi permetterà di navigà in modu più efficau i prublemi ligati à a cunversione.

In u casu di cunversione analogica à digitale, seremu u più cumuni cunvertisce i valori decimali in valori binari. Decimale perchè a misurazione per ogni mostra hè di solitu espressa in microvolts, millivolts è volts. Allora stu valore serà spressu in sistema binariu, i.e. usendu dui bits chì funzionanu in questu - 0 è 1, chì denote dui stati: senza voltage o a so prisenza, off o on, current or not, etc. Cusì, evitemu distorsioni, è tutte l'azzioni diventanu assai più simplici in implementazione attraversu l'applicazione di a chjamata mudificazione di l'algoritmi cù quale avemu trattatu, per esempiu, in relazione à i connettori o altri processori digitali.

Sò zero; o unu

Cù sti dui numeri, zeri è uni, pudete sprime ogni valore numericuindipendentemente da a so dimensione. Per esempiu, cunzidira u numeru 10. A chjave per capiscenu a cunversione decimale à binariu hè chì u numeru 1 in binariu, cum'è in decimale, dipende da a so pusizioni in a catena numerica.

Se 1 hè à a fine di a stringa binaria, allora 1, se in a seconda da a fine - allora 2, in a terza pusizione - 4, è in a quarta pusizione - 8 - tutti in decimali. In u sistema decimale, u stessu 1 à a fine hè 10, u penultimu 100, u terzu 1000, u quartu XNUMX hè un esempiu per capiscenu l'analogia.

Allora, se vulemu rapprisintà 10 in forma binaria, avemu bisognu di rapprisintà un 1 è un 1, cusì cum'è aghju dettu, seria 1010 in u quartu postu è XNUMX in u sicondu, chì hè XNUMX.

Sè avemu bisognu di cunvertisce voltages da 1 à 10 volti senza valori fraccionarii, i.e. usendu solu interi, un cunvertitore chì pò rapprisintà sequenze di 4 bit in binariu hè abbastanza. 4-bit perchè sta cunversione di numeri binari richiederà finu à quattru cifre. In pratica, sarà cusì:

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

10 1010

Quelli zeri principali per i numeri 1 à 7 simpricimenti pad a stringa à i quattru bits cumpleti per chì ogni numeru binariu hà a listessa sintassi è occupa a stessa quantità di spaziu. In forma grafica, una tale traduzzione di numeri interi da u sistema decimale à u binariu hè mostrata in Figura 7.

7. Cunvertite Integers in Sistema Decimal à Sistema Binary

Tramindui i formi d'onda supiriuri è bassu rapprisentanu i stessi valori, salvu chì u primu hè capiscibile, per esempiu, per i dispusitivi analogichi, cum'è metri di livellu di tensione lineari, è u sicondu per i dispusitivi digitale, cumpresi l'urdinatori chì processanu dati nantu à tali lingua. Questa forma d'onda inferiore s'assumiglia à un'onda quadrata di riempimentu variabile, i.e. differente rapportu di i valori massimi à i valori minimi in u tempu. Stu cuntenutu variabile codifica u valore binariu di u signale per esse cunvertitu, da quì u nome "modulazione di codice di impulsu" - PCM.

Avà torna à cunvertisce un veru signalu analogicu. Sapemu digià chì pò esse descrittu da una linea chì rapprisenta i livelli cambianti lisamente, è ùn ci hè micca una rapprisintazioni salta di questi livelli. Tuttavia, per i bisogni di a cunversione analogica à digitale, duvemu intruduce un tali prucessu per pudè misurà u livellu di un signalu analogicu da u tempu à u tempu è rapprisintà ogni mostra misurata in forma digitale.

Hè presumitu chì a frequenza à a quale queste misurazioni seranu fatte deve esse almenu duie volte a frequenza più alta chì una persona pò sente, è postu chì hè circa 20 kHz, dunque, u più altu. 44,1kHz resta una freccia di mostra populari. U calculu di a rata di campionamentu hè assuciatu cù operazioni matematiche piuttostu cumplessu, chì, in questa fase di a nostra cunniscenza di i metudi di cunversione, ùn hà micca sensu.

Più hè megliu?

Tuttu ciò chì aghju citatu sopra pò indicà chì più altu hè a frequenza di campionamentu, i.e. a misurazione di u livellu di un signalu analogicu à intervalli regulari, più altu hè a qualità di a cunversione, perchè hè - almenu in un sensu intuitivu - più precisa. Hè veramente veru? Sapemu di questu in un mesi.