Cechy pliku dźwiękowego ważne dla użytkownika:

• Głośność i jej wahania

• Barwa dźwięku

• Czas trwania

• Występowanie okresów ciszy

• Fragmenty, w których dźwięk jest zbyt głośny (przesterowanie) itp.

Analiza plików dźwiękowych może ujawnić niesłyszalne lub słabo słyszalne dźwięki w pliku, np. rozmowę, którą z pozoru zagłuszają całkowicie szumy i inne dźwieki

Co to jest szum?

• Szum to nieregularny dźwięk bez żadnego wyraźnego wzorca.

• Aby wytworzyć sztuczny szum, należy zsumować (nałożyć na siebie) bardzo dużo pojedynczych dźwięków o różnej wysokości.

• Przykładem szumów są naturalne dźwięki występujące w przyrodzie – szum wody czy szum drzew.

Darmowy wieloplatformowy edytor dźwięku – Audacity

Audacity jest darmowym oprogramowaniem do nagrywania i edytowania dźwięków.

Jest osiągalne w wersjach na Mac OS X, Microsoft Windows, GNU/Linux i inne systemy operacyjne.

Audacity można używać m.in. do:

• Nagrywania audio.

• Konwersji kaset i nagrań do postaci cyfrowej
  lub na płyty CD.

• Edycji plików w formatach Ogg Vorbis, MP3 i WAV.

• Wycinania, kopiowania, sklejania i mieszania ze sobą dźwięków.

• Zmiany prędkości lub wysokości dźwięku nagrania.

Nagrywanie

• Audacity może nagrywać dźwięk bezpośrednio z mikrofonu lub miksera, lub tworzyć cyfrowe kopie z kaset magnetofonowych, płyt winylowych lub minidysków.
  Przy użyciu niektórych kart dźwiękowych może również zgrywać strumienie audio.

• Zgrywa z mikrofonu, wejścia liniowego lub innych źródeł.

• Przekształcaj istniejące utwory, aby tworzyć wielościeżkowe nagrania.

• Nagrywa do 16 kanałów naraz
  (wymaga wielokanałowego sprzętu).

• Wskaźniki poziomu wysterowania monitorują poziom przed, podczas i po nagraniu.

Import i eksport

• Importuje pliki dźwiękowe, edytuje je oraz łączy z innymi plikami lub nowymi nagraniami.

• Eksportuje swoje nagrania w wielu znanych formatach plików.

• Importuje i eksportuje pliki WAV, AIFF, AU oraz Ogg Vorbis

• Importuje MPEG audio (wliczając pliki MP2 i MP3) z libmad.

• Eksportuje pliki MP3 używając opcjonalnej biblioteki LAME.

• Tworzy pliki WAV lub AIFF odpowiednie do wypalania na CD.

• Importuje i eksportuje wszystkie formaty plików wspierane przez libsndfile.

• Otwiera surowe (bez nagłówków) pliki audio używając komendy Importuj „czyste dane”.

Edycja

• Łatwa edycja przy użyciu Wytnij, Kopiuj, Wklej i Usuń.

• Użycie nieograniczonej ilości komendy Cofnij
  (i Ponów) z dowolną liczbą kroków.

• Bardzo szybka edycja dużych plików.

• Edytuje i miksuje nieograniczoną liczbę utworów.

• Używa narzędzia do rysowania do zmiany próbek.

• Płynne narastanie i zmniejszanie poziomu przy użyciu narzędzia do obwiedni.

Efekty

• Zmiana wysokości bez jednoczesnej zmiany tempa i odwrotnie.

• Usuwanie składowej stałej, syczenia, przydźwięku lub innych stałych zakłóceń w tle.

• Zmiana widma przy użyciu Korektora, Filtru FFT i wzmacniacza Basu.

• Modyfikacja głośności przy użyciu efektów: Kompresora, Wzmocnienia i Normalizacji.

• Inne wbudowane efekty obejmują:

  • Echo

  • Fazer

  • Wahwah (Kaczka)

  • Odwracanie (Reverse)

Jakość dźwięku

• Nagrywanie i edycja 16-o, 24-o i 32-u bitowych (zmiennoprzecinkowych) próbek.

• Nagrywanie z częstotliwością próbkowania
  do 96 KHz.

• Częstotliwości próbkowania i formaty są konwertowane przy użyciu wysokiej jakości resampling'u i dithering'u.

• Mieszanie ścieżek o różnych częstotliwościach próbkowania i formatach jest dokonywane automatycznie w czasie rzeczywistym.

Plug-In'y

• Dodawanie nowych efektów z plugin'ów LADPSA.

• Audacity zawiera parę przykładowych plugin'ów autorstwa Steve Harris'a.

• Ładowanie plugin'ów VST dla systemów Windows i Mac, przy użyciu opcjonalnego VST Enabler'a.

• Pisanie nowych plugin'ów z użyciem wbudowanego języka programowania Nyquist.

Analiza

• Tryb spektrogramu do wizualizacji częstotliwościowej.

• Komenda „Rysuj Widmo” do szczegółowej analizy częstotliwości.

Darmowy i wieloplatformowy

• Na licencji GNU General Public License (GPL).

• Działa pod systemami Mac OS X, Windows
  i GNU/Linux.

Ćwiczenie
Otwórz dowolny plik w programie Audacity i zwróć uwagę na interfejs programu

Funkcja ta jest dostępna po wybraniu polecenia Analiza/Silence Finder. Określamy tu poziom natężenia dźwięku, który uznajemy za ciszę oraz minimalną długość jej trwania.

Widmo sygnału

• Zależność natężenia dźwięku od częstotliwości.

• Alternatywny sposób przedstawienia dźwięku.

• Wygodna metoda ukazująca charakterystyczne cechy danego dźwięku.

• Określa, które częstotliwości w sygnale dźwiękowym są lepiej słyszalne, a które mniej.

• Badanie widma jest podstawowym narzędziem analizy plików dźwiękowych.

Jak otrzymać widmo sygnału?

• Każdy sygnał można przedstawić jako złożenie czyli sumę nieskończenie wielu prostych sygnałów.

• Sygnałem prostym jest pojedyncza sinusoida.

Ćwiczenie
Wybierz polecenie Analiza/Widmo

Ćwiczenie
Uzyskaj szum za pomocą polecenia Generowanie tonu/Biały szum a następnie narysuj jego widmo.

• Rozkład częstotliwości jest całkowicie równomierny. Funkcja ta jest stała.

• Taki szum nosi nazwę
  Szumu Białego.

Widmo czystego dźwięku

W widmie np. gitary akustycznej występują regularnie rozłożone częstotliwości nazywane składowymi harmonicznymi.

Gdyby połączyć linią maksima widma otrzymalibyśmy krzywą falującą lekko i opadającą.

Nie byłaby to pozioma linia prosta, jak w przypadku szumu białego.

Podsumowanie

• Wszystkie dźwięki są albo podobne do szumu białego, albo do regularnych, czystych dźwięków, takich jak np. gitara akustyczna.

• Możemy spotkać dźwięki pośrednie, które zawierają elementy charakterystyczne zarówno dla szumu białego, jak i dla czystych dźwięków.

Ćwiczenie
Pobierz z Internetu dźwięk oklasków oraz szum wiatru. Jakie podobieństwa i różnice dostrzegasz w widmie obu dźwięków?