„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Dorota Wójcik
Łączenie urządzeń toru fonicznego i wizyjnego
313[06].Z1.03
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr inż. Paweł Pirosz
mgr inż. Jacek Szydłowski
Opracowanie redakcyjne:
mgr Dorota Wójcik
Konsultacja:
mgr inż. Joanna Stępień
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej ,,Łączenie urządzeń
toru fonicznego i wizyjnego”, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu
asystent operatora dźwięku.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1.
Wprowadzenie
3
2.
Wymagania wstępne
5
3.
Cele kształcenia
6
4.
Materiał nauczania
7
4.1.
Tor przetwarzania sygnału audio i wideo
7
4.1.1.
Materiał nauczania
7
4.1.2.
Pytania sprawdzające
21
4.1.3.
Ć
wiczenia
21
4.1.4.
Sprawdzian postępów
25
4.2.
Surround – rodzaje systemów
26
4.2.1.
Materiał nauczania
26
4.2.2.
Pytania sprawdzające
32
4.2.3.
Ć
wiczenia
32
4.2.4.
Sprawdzian postępów
33
4.3.
Systemy kodowania i kompresji sygnałów fonicznych
34
4.3.1.
Materiał nauczania
34
4.3.2.
Pytania sprawdzające
35
4.3.3.
Ć
wiczenia
35
4.3.4.
Sprawdzian postępów
36
4.4.
Układy zapisu wielokanałowego
37
4.4.1.
Materiał nauczania
37
4.4.2.
Pytania sprawdzające
41
4.4.3.
Ć
wiczenia
41
4.4.4.
Sprawdzian postępów
44
5.
Sprawdzian osiągnięć
45
6.
Literatura
50
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu łączenia urządzeń toru
fonicznego i wizyjnego z uwzględnieniem możliwości dostępu do podstawowego sprzętu
technicznego, eksperymentowania i sprawdzania swoich pomysłów.
W poradniku zamieszczono:
−
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
−
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy
z poradnikiem,
−
materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia założonych celów
kształcenia i ukształtowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej,
−
zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy jesteś już przygotowany do wykonywania
ć
wiczeń,
−
ć
wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne; w przypadku pytań i ćwiczeń, których rozwiązanie sprawia
Ci trudności, zwracaj się o pomoc do nauczyciela,
−
sprawdziany postępów, czyli zestawy pytań, na które należy odpowiedzieć dla
samooceny,
−
test osiągnięć, przykładowy zestaw zadań: pozytywny wynik testu potwierdzi,
ż
e dobrze pracowałeś podczas zajęć i ukształtowałeś umiejętności z tej jednostki
modułowej,
−
literaturę, do której należy sięgać dla pogłębienia wiedzy i przygotowania się do zajęć.
Pracując z poradnikiem powinieneś zwrócić uwagę na szczególnie istotne i trudne treści,
a mianowicie:
−
zasady rozmieszczania budowli inżynierskich na linii kolejowej,
−
rodzaje konstrukcji nośnych budowli inżynierskich,
−
zasady ochrony środowiska naturalnego przy wykonywaniu budowli inżynierskich.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie realizacji zajęć w pracowni infrastruktury kolejowej musisz przestrzegać
regulaminu, stosować się do przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji
wynikających z rodzaju wykonywanych prac.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
313[06].Z1.01
Charakteryzowanie studyjnych
urz
ą
dze
ń
d
ź
wi
ę
kowych
313[06].Z1.02
Konfigurowanie
i obsługa studyjnego sprz
ę
tu
d
ź
wi
ę
kowego
313[06].Z1
Technika studyjna
313[06].Z1.03
Ł
ą
czenie urz
ą
dze
ń
toru
fonicznego i wizyjnego
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
rozróżniać źródła sygnału fonicznego,
−
rozróżniać odbiorniki sygnału fonicznego,
−
posługiwać się przyrządami pomiarowymi,
−
rozróżniać urządzenia do tworzenia efektów dźwiękowych,
−
rozróżniać urządzenia zapisujące i odtwarzające,
−
porozumiewać się ze współpracownikami,
−
rozwiązywać problemy w sposób twórczy,
−
posługiwać się urządzeniami elektroakustycznymi: konsoleta mikserska, procesor
efektów, procesor dynamiki, wzmacniacz mocy,
−
posługiwać się urządzeniami wizyjnymi,
−
obsługiwać komputer w stopniu podstawowym.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś, umieć:
–
scharakteryzować źródła sygnałów dźwiękowych,
–
rozróżnić sygnały analogowe i cyfrowe,
–
opisać budowę toru fonicznego,
–
określić zasady współpracy elementów toru fonicznego,
–
scharakteryzować ograniczenia częstotliwości i zakresy napięć,
–
wyjaśnić budowę i zasadę działania podstawowych elementów toru elektroakustycznego
oraz zasady łączenia ich we wspólny tor,
–
scharakteryzować systemy przestrzennego odtwarzania dźwięku,
–
dokonać zapisu i odczytu dźwięku na różnych urządzeniach,
–
scharakteryzować zniekształcenia i zakłócenia dźwięku,
–
rozróżnić układy cyfrowe,
–
dokonać komputerowej obróbki i przetwarzania dźwięku,
–
dokonać synchronizacji urządzeń toru fonicznego,
–
wyjaśnić budowę i zasadę działania podstawowych elementów toru wizyjnego oraz
zasady łączenia ich we wspólny tor,
–
scharakteryzować właściwości toru wizyjnego obrazu optycznego,
–
wyjaśnić podstawowe zasady działania telewizji,
–
dokonać zapisu obrazu i dźwięku w różnych technologiach i systemach,
–
zastosować zasady obróbki taśmy światłoczułej,
–
określić zasady działania oraz zastosowanie przyrządów pomiarowych,
–
scharakteryzować tor wizyjny obrazu elektronicznego,
–
zastosować zasady konstruowania urządzeń elektronicznych,
–
scharakteryzować właściwości lamp obrazowych,
–
przesłać sygnały wizyjne i dźwiękowe.
–
rozpoznać rodzaje zniekształceń i zakłóceń dźwięku,
–
dobrać metody usuwania zniekształceń i zakłóceń dźwięku,
–
zastosować zasady i metody synchronizacji obrazu i dźwięku,
–
zastosować zasady przesyłania sygnałów wizyjnych i fonicznych,
–
określić właściwości konstrukcji mechanicznych urządzeń elektronicznych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Tor przetwarzania sygnału audio i wideo
4.1.1. Materiał nauczania
Tor foniczny
Tor foniczny jest to zestaw urządzeń służących do nagrania, zapisu i odtworzenia sygnału
akustycznego (rys. 1.)
Rys. 1. Tor foniczny:
a) schemat funkcjonalny; b) schemat blokowy [1, s. 26]
Na rysunku 1 pokazano trzy zasadnicze części występujące w procesie dźwiękowym.
Należą do nich:
−
nagranie – blok obejmuje wszystkie urządzenia, które prowadzą do produktu finalnego
umieszczanego na nośniku, począwszy od przetworzenia sygnału wejściowego na sygnał
elektryczny o przebiegu zgodnym z wejściowym, przez wszystkie etapy obróbki, miks,
mastering, aż na gotowym materiale dźwiękowym skończywszy,
−
transport – w bloku tym znajdują się wszelkie możliwe nośniki, na jakich zapisany może
być dźwięk lub sposób przesyłania sygnału,
−
odtworzenie - blok obejmuje urządzenia służące do odtworzenia materiału audio.
Ze względy na rodzaj sygnału rozróżnia się tory: analogowe i cyfrowe.
Sygnały w postaci analogowej i cyfrowej
Sygnałem analogowym (rys. 2b) nazywa się przebieg elektryczny ciągły, proporcjonalny
do przebiegu akustycznego, który odzwierciedla, mogący przyjmować nieskończenie wiele
wartości. Dla jednoznacznego przesyłania sygnałów analogowych uzgodniono wartości
napięcia, z jakimi pracują urządzenia. Ustalono, że podstawowemu punktowi charakterystyki
sygnału, któremu przypisano wartość 0 dBu odpowiada napięcie 0,775 V. Odnosząc zakresy
pracy do tego napięcia powstały dwa niezależne rodzaje urządzeń, dla których podaje się
maksymalną wartość sygnału, jaką może dane urządzenie przetwarzać bez wprowadzania
zakłóceń (najczęściej przesterowania). Rozróżnia się grupy urządzeń pracujące z sygnałem
a)
b)
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
o wartości max. +4 dBu oraz -10 dBu. Przykładowe poziomy napięć i odpowiadające im
wartości w dBu podano w tabeli 1.
Tabela 1. Porównanie wartości sygnałów [1, s. 28]
Napięcie
Poziom sygnału
[V]
[dBu]
2,0
+8,2
1,6
+6,2
1,23
+4,0
1,00
+2,2
0,775
0,0
0,500
-3,8
0,388
-6,0
0,316
-7,8
0,250
-9,8
0,245
-10,0
0,100
-17,8
Sygnałem cyfrowym (rys. 2c) nazywa się ciąg bitów, czyli zer i jedynek logicznych.
Sygnały te odzwierciedlają analogowy przebieg akustyczny, jednak poddano je procesom
próbkowania i kwantyzacji, dzięki czemu sygnał dźwięku może zostać przedstawiony za
pomocą skończonej liczby wartości, zależnej od dokładności przetwarzania.
Rys. 2. Sygnały: akustyczny, analogowy, b) foniczny analogowy, c) foniczny cyfrowy [9, s. 10]
Dzięki zastosowaniu techniki cyfrowej do obróbki sygnałów stało się możliwe
poprawienie jakości dźwięku, zwiększenie dynamiki nagrań, a przez to zmniejszenie szumów
toru oraz zniwelowanie przesłuchów pomiędzy kanałami.
Zniekształcenia. Zakłócenia. Dynamika dźwięku
Zniekształcenia i zakłócenia dźwięku mogą powstawać w procesie przetwarzania fali
dźwiękowej na sygnał foniczny, w procesie przesyłania tego sygnału i odtwarzaniu, tj.
przetwarzaniu sygnału fonicznego na falę dźwiękową. Zniekształcenia dzielimy na liniowe,
nieliniowe i intermodulacyjne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Zniekształcenia liniowe to zniekształcenia wywołane niejednakowym wzmacnianiem
i opóźnianiem sygnałów o różnych częstotliwościach przenoszonych przez układ.
Zniekształcenia nieliniowe są to zniekształcenia, które powstają w przypadku, gdy
sinusoidalny sygnał wejściowy występuje na wyjściu urządzenia jako odkształcony, czyli
odbiegający od kształtu sinusoidalnego. Zniekształcenia te polegają na powstawaniu sygnału
o częstotliwościach harmonicznych (będących wielokrotnością częstotliwości podstawowej).
Miarą zniekształceń nieliniowych jest współczynnik zawartości harmonicznych (ang. THD –
Total Harmonic Distortion), określony stosunkiem pierwiastka kwadratowego z sumy
kwadratów wartości skutecznych napięć harmonicznych do wartości skutecznej napięcia
całkowitego (wypadkowego):
2
2
3
2
2
2
1
2
2
3
2
2
...
...
n
n
U
U
U
U
U
U
U
h
+
+
+
+
+
+
+
=
,
gdzie:
h – współczynnik zawartości harmonicznych,
U
1
– wartość skuteczna sygnału o częstotliwości podstawowej,
U
2
,…,U
n
– wartość skuteczna sygnału o częstotliwości podwojonej,…,n-razy większej.
Zniekształcenia intermodulacyjne wynikają z modulacji sygnału o częstotliwości
większej z sygnałem o częstotliwości mniejszej przenoszonych równocześnie przez układ
nieliniowy.
W odróżnieniu od zniekształceń zakłócenia dźwięku odtwarzanego są całkowicie
nowymi dźwiękami niezależnymi od odtwarzanych sygnałów. Dźwięki te są spowodowane
napięciami przedostającymi się do urządzeń elektroakustycznych innymi drogami niż
przenoszone napięcia użyteczne.
Szumy są spowodowane napięciami wywołanymi ruchami cieplnymi elektronów i jonów
w rezystorach, lampach i tranzystorach (elementach półprzewodnikowych).
Miarą zakłóceń dźwięku odtwarzanego jest odstęp sygnału użytecznego od zakłóceń
(szumów).
Dynamiką dźwięku nazywamy różnicę między maksymalnym a minimalnym poziomem
ciśnień występujących w danej audycji. W praktyce dynamika audycji produkowanych
w salach wynosi około:
−
80 dB – dla dużych orkiestr symfonicznych,
−
60 dB – dla mniejszych zespołów,
−
50 dB – dla mowy.
Przetwarzanie cyfrowe
Przetwarzanie sygnału analogowego na sygnał cyfrowy wymaga co najmniej dwóch
procesów: próbkowania i kwantowania.
W procesie próbkowania sygnał zostaje przetworzony na ciąg próbek o jednakowej
szerokości T
i
(rys. 3), ale o różnej wysokości odpowiadającej chwilowej wartości chwilowej
sygnału analogowego. Próbki występują w równych odstępach czasu T. Próbkowanie odbywa
się z częstotliwością f
p
, która jest co najmniej dwa razy większa od największej częstotliwości
zawartej w próbkowanym sygnale (twierdzenie Kotielnikowa-Shannona). W przypadku, gdy
częstotliwość próbkowania będzie zbyt niska może dojść do zjawiska zwanego aliasingiem,
czyli mylnej interpretacji częstotliwości sygnału odtwarzanego jako niższej niż rzeczywista.
Kwantowanie polega na określeniu wysokości każdej próbki i przypisanie jej
odpowiedniej wartości binarnej. Im więcej bitów wykorzystuje się do opisu każdej próbki,
tym więcej poziomów kwantowania można osiągnąć. Liczba poziomów kwantowania wynosi
2
b
, gdzie b – liczba bitów kwantyzera.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Rys. 3. Przetwarzanie analogowe-cyfrowe sygnału: a) sygnał analogowy, b) sygnał analogowy impulsowy,
c) sygnał cyfrowy [9, s. 281]
Elementy toru fonicznego – analogowe
Analogowe urządzenia to takie, które służą do przetwarzania sygnału analogowego.
Zestaw urządzeń pracujących w analogowym torze fonicznym przedstawiono posługując się
uproszczonym schematem toru fonicznego (rys. 4), na którym podano konkretne rodzaje
urządzeń realizujących poszczególne zadania.
Rys. 4. Podstawowe elementy toru fonicznego [1, s. 30]
W układzie toru fonicznego, pokazanym na rys. 4, przedstawione są następujące jego
części:
−
przetworniki wejściowe,
−
analogowy stół mikserski,
−
wzmacniacz mocy,
−
przetwornik wyjściowy.
Nie jest możliwe dokładne i jednoznaczne przedstawienie pełnego wyglądu toru,
ponieważ każdy jego element jest opcjonalny i jego obecność zależy od możliwości, jakie
posiada człowiek zestawiający dane urządzenia. Od inwencji i zastosowań, do jakich dany tor
jest przeznaczony, będzie zależało, które ostatecznie elementy zostaną wykorzystane.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Przetworniki wejściowe
W systemie dźwiękowym przetworniki wejściowe służą do zamiany fali akustycznej na
odpowiadający jej elektryczny sygnał audio. Można przedstawić wiele rodzajów
przetworników wejściowych, które ze względu na specyficzną budowę i rodzaj sygnału,
z jakim pracują, podzielono na następujące kategorie:
a)
mikrofony – zamieniają fale dźwiękowe rozchodzące się w powietrzu na sygnał audio
przechodzący przez kabel mikrofonowy,
b)
czujniki kontaktowe – zamieniające fale dźwiękowe w gęstym materiale (drewno, metal)
na sygnał audio. Wykorzystywane są przy badaniach akustycznych różnorodnych
konstrukcji lub przy nagraniach instrumentów akustycznych (np. gitar),
c)
czujniki magnetyczne – zamieniające fale zmienne indukowane magnetycznie na sygnał
audio; wykorzystywane np. w gitarach elektrycznych z przetwornikami magnetycznymi,
d)
głowice magnetofonowe – zamieniające zmienne pole magnetyczne (nagrane na taśmie
magnetycznej) na sygnał audio,
e)
czujniki gramofonów (wkładki) – zamieniające fizyczne ruchy igły w sygnał audio,
f)
czujniki laserowe – zamieniające nagrane na CD dane w postaci ciągu bitów na sygnał
audio,
g)
czujniki optyczne – przetwarzające zmiany w intensywności światła przechodzącego
przez taśmę filmową na sygnał audio.
Analogowy stół mikserski
Stół mikserski jest sercem toru elektroakustycznego, w którym się znajduje. Do niego
i od niego we wszystkich kierunkach rozchodzą się linie, przewody, kable, a wszystko to by
zapewnić „życie” torom dźwiękowym. Konfiguracja wejść i wyjść stołu jest kluczowym
zadaniem w pracy realizatora dźwięku, i ważne jest dobre zrozumienie samej idei spinania ze
stołem wszystkich urządzeń peryferyjnych.
Na rys. 5 pokazany jest prosty układ analogowego stołu mikserskiego.
Rys. 5. Prosty układ analogowego stołu mikserskiego [1, s. 32]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Układ bezpośredniego wejścia do stołu zawiera:
a)
wejścia mikrofonowe – przyłącza się do nich urządzenia, przez które podawany jest
sygnał o małej wartości przeznaczony do wzmocnienia w przedwzmacniaczu.
b)
wejścia liniowe – przyłącza się do nich urządzenia, w których sygnał przez nie podawany
ma wartość standardową dla prawidłowej pracy dalszych urządzeń w torze.
c)
przedwzmacniacz – jest to układ wstępnego wzmocnienia sygnału do wartości
odpowiedniej dla pracy układów dalej umieszczonych w torze. W praktyce wzmacnia
sygnały z zakresu od -70 dBu do -50 dBu podnosząc do zakresu od -20 dBu do +4 dBu.
Przyjęto że 0 dBu = 0,775 V.
d)
układ przełączający – dokonuje się nim wyboru rodzaju wejścia, z którego pobierany ma
być sygnał. W rzeczywistych rozwiązaniach stołów mikserskich, jest przełącznik, którym
dokonuje się wyboru źródła sygnału.
Po części wejściowej następuje zasadnicza część związana z obróbką sygnału wewnątrz
stołu mikserskiego. Znajdują się tutaj te elementy stołu, które odpowiedzialne są za operacje
wykonywane na dźwięku. Do podstawowych operacji, jakie można na sygnale wykonać
należą: regulacja poziomu, miksowanie oraz przełączanie. Dodatkowo, w każdym torze
sygnału występuje także część operacyjna z elementami wykonującymi bardziej
skomplikowane czynności. W skład tej części wchodzą:
a)
equalizer – korektor częstotliwościowy do zmiany charakterystyki sygnału. Występować
może w kilku rodzajach i konfiguracjach. Jako grupa suwaków lub potencjometrów.
b)
potencjometr do regulacji sygnału podawanego do dalszej części.
c)
wzmacniacz liniowy – wzmocnienie sygnału w celu dopasowania wartości dla
umieszczenia go na wspólnej szynie sumy.
d)
panorama – potencjometr zmiany rozkładu sygnału w kanałach stereofonicznej sumy.
e)
sekcja wyjściowa – zawierająca układy wzmacniacza sumy, potencjometrów
wyjściowych oraz wzmacniaczy liniowych.
f)
wyjścia sumy – układ wyprowadzenia sygnału stereofonicznego na dalsze urządzenia
obróbki sygnału.
Na rys. 6. pokazano przykładowe podłączenie urządzeń zewnętrznych do konsolety
mikserskiej.
Wzmacniacz mocy
Wzmacniacz mocy audio, małej częstotliwości, jest takim przetwornikiem sygnału, który
wzmacnia niski poziom sygnału ze źródła wejściowego (tuner, odtwarzacz CD, konsoleta
mikserska) do poziomu przystosowanego do podania go na przetworniki wyjściowe
(głośniki).
W
zintegrowanych
wzmacniaczach
połączono
w
jednej
obudowie
przedwzmacniacz i wzmacniacz mocy. Dodatkowo w obudowie wzmacniacza występują
regulatory umożliwiające dopasowanie podstawowych warunków pracy wzmacniacza.
Do podstawowych parametrów wzmacniacza mocy należą:
−
moc wyjściowa [W] podawana jako liczba watów na jeden kanał,
−
pasmo częstotliwości [Hz], to zakres przetwarzania, w którym moc przekazywana na
wyjście wzmacniacza nie spada poniżej 3 dB w żadnym zakresie częstotliwości,
−
zniekształcenia nieliniowe [%] wynikające z dokładania wyższych harmonicznych do
sygnału podstawowego, intermodulacyjne z sumowania się sygnałów o różnych
częstotliwościach przetwarzanych jednocześnie,
−
stosunek sygnału do szumu [dB],
−
separacja kanałów [dB] – poziom przenikania sygnałów pomiędzy kanałami.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Rys. 6. Podłączenie urządzeń zewnętrznych do konsolety mikserskiej [17]
Przetworniki wyjściowe
Przetworniki wyjściowe (głośniki, słuchawki) to urządzenia zamieniające doprowadzone
przewodem sygnał elektryczny na proporcjonalny do niego sygnał akustyczny,
reprezentowany przez energię akustyczną rozprzestrzenianą w powietrzu w postaci fal
akustycznych.
Na rys. 7 przedstawiono budowę głośnika (dynamicznego). Jego konstrukcja zawiera
w swej budowie magnes z nawiniętymi uzwojeniami i w pobliżu tego układu poruszającą się
cewkę z uzwojeń, połączoną z membraną.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Rys.7. Budowa głośnika [1, s. 35]
W zależności od przenoszonego przez głośniki pasma częstotliwości rozróżnia się
głośniki:
−
niskotonowe,
−
ś
redniotonowe,
−
wysokotonowe.
Aby przenosić całe pasmo akustyczne tworzy się zestawy głośnikowe (kolumny).
Podstawowymi elementami, z których składa się kolumna głośnikowa, są: głośniki, zwrotnica
i obudowa. Zwrotnica odpowiada za rozdzielenie szerokopasmowego sygnału podawanego na
kolumnę głośnikową ze wzmacniacza, na zestaw kilku sygnałów przeznaczonych do zasilenia
każdego głośnika zgodnie z jego przeznaczeniem konstrukcyjnym. Głośnik niskotonowy
otrzymuje sygnały o niskich częstotliwościach, średniotonowy częstotliwości pośrednie,
a wysokotonowy częstotliwości wysokie. Liczba podziałów, których dokonuje zwrotnica,
podawana jest w nazwie kolumny jako „drożność”. I tal w kolumnie dwudrożnej zwrotnica
będzie dzieliła sygnał na dwie części. W podstawowym układzie zwrotnica składa się
z filtrów. Odpowiednia konstrukcja tych filtrów decyduje o punkcie przecięcia się
charakterystyk, czyli o granicy częstotliwościowej rozdzielenia sygnału na poszczególne
głośniki. Podstawowy zestaw filtrów, składających się z pojedynczych elementów pasywnych
– cewki i kondensatora – pokazany jest na rys. 8.
Rys. 8. Podstawowy układ zwrotnicy dwudrożnej [1, s. 36]
Obudowa kolumny, jest podstawowym elementem współpracującym z głośnikiem. Gdy
membrana porusza się, powoduje na przemian sprężanie i rozprężanie powietrza wewnątrz
obudowy, które pompowane do pomieszczenia odsłuchowego powoduje wzmocnienie pracy
głośników. Ponieważ podczas pracy głośnika złożenia fal akustycznych wewnątrz obudowy
mają kluczowe znaczenie dla wrażenia odsłuchowego, najistotniejsza jest jej konstrukcja.
Dwie najpopularniejsze konstrukcje obudowy głośnika to obudowa zamknięta i obudowa
bass-refleks (z otworem) – rys. 9.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
a)
b)
Rys. 9. Obudowy głośnikowe: a) zamknięta, b) bass-reflex [1, s. 36]
Elementy toru fonicznego - cyfrowe
Urządzenia cyfrowe to urządzenia, które pracują na sygnałach w postaci cyfrowej.
W obecnych rozwiązaniach konstrukcyjnych niemal każdy element toru fonicznego
występuje także w postaci cyfrowej. Stworzono również standardy komunikacji cyfrowej
pomiędzy tymi urządzeniami.
W podstawowej postaci cyfrowy tor foniczny można przedstawić jak na rys. 10.
Rys. 10. Cyfrowy tor foniczny [1, s. 37]
Do podstawowych elementów cyfrowego toru fonicznego można zaliczyć:
−
układ wejścia – doprowadzenie sygnału analogowego,
−
filtr antyaliasingowy – filtr dolnoprzepustowy, ograniczający pasmo sygnału
wejściowego,
−
układ próbkujkąco-pamiętający – służący do zapamiętania chwilowej, spróbkowanej,
wartości napięcia,
−
przetwornik analogowo-cyfrowy – służący do zamiany sygnału zapamiętanego
w układzie próbkująco-pamiętającym na postać cyfrową, poprzez kwantyzację
i kodowanie PCM (ang. Pulse Code Modulation),
−
układy przetwarzania i rejestracji,
−
przetwornik cyfrowo-analogowy – służący do zamiany n-bitowego sygnału cyfrowego na
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
proporcjonalną do niego wielkość analogową,
−
bramka impulsowa,
−
filtr rekonstrukcyjny – służący do wygładzenia sygnału z układu bramki impulsowej
(eliminacja składowych wysokoczęstotliwościowych),
−
układ wyjścia, wyprowadzenie sygnału analogowego.
W bloku oznaczonym jako „jitter” zawarto zjawiska związane z fluktuacją fazy.
Przykład cyfrowego stołu mikserskiego pokazano na rys. 11.
Rys. 11. Cyfrowy stół mikserski Yamaha DM2000V2 [16]
Możliwości łączenia torów fonicznych analogowych i cyfrowych
Ogromna liczba i różnorodność urządzeń audio powoduje, iż wybór narzędzia pracy staje
dylematem dla wielu akustyków i realizatorów, dotyczy to zwłaszcza formatu przetwarzania
sygnału fonicznego.
Pierwsza grupa urządzeń, co, do których najczęściej nie ma wątpliwości, z jakim
sygnałem mamy do czynienia, to przetworniki wejściowe. Tutaj znajdują się takie, które
zawsze są analogowe, do tej grupy należą mikrofony (membrana przetwarza ciśnienie na
analogowy sygnał elektryczny). Jest też wśród przetworników grupa urządzeń, które zawsze
były cyfrowe jak np. laser w czytniku CD. Na etapie początkowym użytkownik nie ma
wielkiego wpływu na rodzaj sygnału, z jakim pracuje. Pierwszym momentem, kiedy takiego
wyboru można dokonać, jest przejście do stołu mikserskiego. Po przetworzeniu sygnału
w stole i ewentualnym zapisaniu go na nośnik, przekazuje się go na dalsze urządzenia, do
których należą min. urządzenia obróbki dźwięku, nośniki, komputer. W momencie wyjścia ze
stołu mikserskiego poprzez decyzję o dalszej obróbce sygnału wybieramy także jego format.
Jeżeli planujemy wprowadzenie sygnału do komputera, to najlepszym rozwiązaniem będzie
pozostać przy sygnale cyfrowym, ponieważ jego przesyłanie nie wprowadzi zakłóceń, jak
mogłoby się stać przy wielokrotnym przetwarzaniu go w przetwornikach a/c i c/a. Na etapie
pracy ze stołem mikserskim czeka nas jeszcze jedna decyzja, wybór rejestratora
wielośladowego, (jeśli będzie wykorzystywany). Jeżeli pracujemy ze stołem cyfrowym, to
wtedy najlepszym rozwiązaniem będzie, wykorzystując standardowo wbudowane łącza do
transmisji wielośladowej, rejestrować dźwięk na magnetofonie cyfrowym. Jeśli pracujemy ze
stołem analogowym, to zastosowanie rejestracji cyfrowej będzie utrudnione przez
konieczność stosowania dodatkowych przetworników. Sprawdziwszy zagadnienia „na
własnym ciele” można stwierdzić, że to także nie jest złe rozwiązanie. Po tych wszystkich
decyzjach pozostaje jeszcze jedna i ostatnia, wybór końcowego nośnika dla gotowego
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
materiału. Wybór jest spory (standardów nośników jest bez liku), ale jeśli mamy muzykę
zgromadzoną w komputerze, to chyba jedynym rozsądnym rozwiązaniem w tym momencie
jest płyta CD (na pewno nie poleca się wyprowadzania sygnału na taśmę magnetofonową,
ponieważ strata na jakości jest oczywista). Jak w wielu innych dziedzinach, tak i przy obróbce
dźwięku wybór konkretnego rozwiązania zależy od nas i od celu, do którego dążymy. Jeśli
jednak decydujemy się na pracę w domowym studio, lepiej dość szybko przejść na sygnał
cyfrowy (używając np. przetworników magnetofonu DAT, a na dalszą część toru podawać
sygnał z wyjścia cyfrowego, jest to prosty i wygodny sposób) i raczej przy obróbce nie
wracać do postaci analogowej. Choć w praktyce studyjnej często zachodzi konieczność
kilkukrotnej zmiany formatu w jednym torze, np. wyjście ze stołu cyfrowego na profesjonalne
analogowe procesory obróbki dźwięku i ponowny powrót na postać cyfrową do komputera,
jednak trzeba dużego doświadczenia, by poradzić sobie z wartościami sygnałów i przy okazji
nie wprowadzić sygnałów niepożądanych typu szumy, trzaski.
Komputerowe usuwanie zakłóceń i zniekształceń dźwięku
W obecnej dobie większość operacji dotyczących obróbki dźwięku przeprowadza się
w specjalizowanych programach komputerowych. Wszystkie programy do obróbki dźwięku
bazują na tym samym modelu: głównym elementem jest okno wyświetlające edytowany
przebieg akustyczny. Na rysunku 12 przedstawiono okno główne programu Audacity.
Rys. 12. Okno główne programu do obróbki dźwięku Audacity wraz z narzędziem do korekcji charakterystyki
częstotliwościowej [opracowanie własne]
Duża część czynności edycyjnych sprowadza się do operacji wycinania i wklejania.
Usuwanie fragmentu pliku dźwiękowego może być wskazane na przykład w celu:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
−
usunięcia zbędnych fragmentów (np. „mmm” czy „eee”) i nadania narracji bardziej
profesjonalnego brzmienia,
−
usunięcia szumu i odliczania na początku utworu,
−
wyeliminowania fragmentów ciszy i skrócenia narracji,
−
wycięcia zbyt długich taktów.
Aby uniknąć trzasków i puknięć w miejscach edytowanych, krawędzie fragmentów
zawsze należy wyznaczać w punktach, w których fala dźwiękowa przecina linię środkową.
Jednym z najbardziej użytecznych zabiegów jest korekcja (EQ). Proces ten polega na
podnoszeniu bądź obniżaniu poziomu określonych częstotliwości. Korzystając z tej funkcji
można usunąć jazgoczące odgłosy, przydźwięk sieciowy czy szum ze ścieżek, które nie
zawierają użytecznych informacji w górnym zakresie częstotliwości.
Inne funkcje programów komputerowych wykorzystywane podczas obróbki dźwięku
i masteringu:
−
normalizacja – wygodny i bezpieczny sposób automatycznego dopasowania głośności,
−
kompresja – proces zmniejszania zakresu dynamiki,
−
redukcja szumów,
−
pogłos – uprzestrzennienie dźwięku,
−
efekty specjalne: opóźnienie (delay), chorus, fanger, wah-wah, phaser, związane
z opóźnieniem sygnału i dodawaniem go do dźwięku oryginalnego.
Tor wizyjny
Na rys. 13 przedstawiono proces tworzenia całkowitego sygnału wizyjnego sygnału
wizyjnego w systemie telewizji analogowej.
Rys. 13. Droga sygnału wizyjnego od kamery w studio do anteny nadawczej [8, s. 59]
Sygnały z kamery (R, G, B) są zamieniane na sygnały component video: dwa sygnały
różnicowe koloru i sygnał luminancji (wraz z synchronizacją). Do tego momentu nie tracimy
jakości obrazu, gdyż zachowane jest pasmo przenoszenia częstotliwości. Po kodowaniu PAL,
NTSC lub SECAM zostaje ograniczone pasmo chrominancji z 3 MHz do 1,5 MHz (utracona
zostaje w ten sposób część informacji wizyjnej) i powstają sygnały luminancji Y
i chrominancji C nazywane również sygnałami S-Video.
Nałożenie do celów nadawczych sygnałów luminancji i chrominancji, które od tej pory
znajdują się w jednym zakresie częstotliwości, powoduje dalszą degradację jakości sygnału
wskutek zakłóceń interferencyjnych toru luminancji i chrominancji. W wyniku złożenia
R
G
B
Wydzielenie
luminancji
i sygnałów
różnicowych
Kodowanie
PAL,
SECAM lub
NTSC
Złożenie
luminancji i
chrominancji
w jeden
sygnał
wizyjny
Modulacja
w.cz.
sygnału
wizyjnego
Sygnały różnicowe
+ luminancja
(tzw. component video)
Sygnał Y/C
(S-Video)
Całkowity sygnał wizyjny
(composite video)
RGB +Ys
Y+Ys
(R-Y)
(B-Y)
C
CV
Y+Ys
Pełne pasmo częstotliwości
Ograniczenie pasma
częstotliwości
Ograniczenie pasma
częstotliwości
i wzajemne zakłócenie
luminancji
i chrominancji
Ograniczenie pasma
częstotliwości,
zakłócenia Y/C,
zakłócenia modulacji
w.cz.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
sygnału luminancji i chrominancji w ramach jednego pasma częstotliwości otrzymywany jest
całkowity sygnał wizyjny (composite video). Sygnał ten jest doprowadzony do modulatora
w.cz. w celu przesłania go przez antenę nadawczą.
W odbiorniku telewizyjnym zachodzi odwrotny proces, przemiana zmodulowanego
całkowitego sygnału wizyjnego w sygnały R, G, B (rys. 14).
Rys. 14. Sygnały wizyjne w odbiorniku telewizyjnym [8, s. 59]
Podstawowe dane wizyjnego sygnału cyfrowego
Sygnały kolorów podstawowych R, G i B tworzone w telewizyjnej kamerze kolorowej są
przekształcane na sygnał luminancji Y i sygnały chrominancji C
r
=R-Y i C
b
=B-Y. Pasma
sygnałów chrominancji mogą być zredukowane w stosunku do pasma sygnału luminancji bez
widocznego wpływu na jakość obrazu.
Składowe sygnału wizyjnego Y, C
r
i C
b
mogą być próbkowane zgodnie z zaleceniem
ITU-R BT 601, a ich wartości, określone w formie cyfrowej tworzą obraz dyskretny,
składający się z poszczególnych pikseli. Struktura próbkowania obrazu 4:2:2 oznacza, że
częstotliwość próbkowania w poziomie sygnałów chrominancji jest dwukrotnie mniejsza niż
częstotliwość próbkowania sygnału luminancji, która wynosi 13,5 MHz. Struktura 4:2:0
oznacza, że sygnały chrominancji są próbkowane z częstotliwością dwukrotnie mniejszą niż
sygnał luminancji nie tylko w poziomie, lecz również w pionie. Oznacza to, że sygnały
chrominancji nie są przesyłane jednocześnie, lecz na kolejnych liniach.
Przy próbkowaniu zgodnym z zaleceniem 601 dla obrazu 625-liniowego i częstotliwości
obrazu 25 Hz liczba pikseli na czynnej szerokości linii wynosi 720. Ponieważ czynna liczba
linii wynosi 576, a każda próbka ma reprezentację 8-bitową, to szybkość bitowa strumienia
danych wizyjnych wyniesie:
−
dla struktury próbkowania 4:2:2
−
dla sygnału Y:
720x576x25x8 = 82944000 b/s,
−
dla sygnałów Cr + Cb:
360x576x25x8x2 = 82944000 b/s,
łącznie: 165888000 b/s,
−
dla struktury próbkowania 4:2:0
−
dla sygnału Y:
720x576x25x8 = 82944000 b/s,
−
dla sygnałów Cr + Cb:
360x288x25x8x2 = 41272000 b/s,
łącznie: 124216000 b/s.
Przesyłanie sygnału cyfrowego wymaga więc bądź wprowadzenia szerokopasmowego
systemu transmisyjnego, bądź redukcji strumienia informacji, czyli redukcji szybkości
bitowej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Urządzenia wizyjne
Urządzenia wizyjne służą do nagrywania, obróbki i odtwarzania obrazów ruchomych. Do
podstawowych urządzeń wizyjnych, działających na sygnałach zarówno w postaci
analogowej jak i cyfrowej, można zaliczyć:
−
kamery wideo, których zadaniem jest przetworzenie obrazu (sygnału świetlnego) na
sygnał elektryczny,
−
magnetowidy, służące do rejestracji i odtwarzania sygnałów wizyjnych,
−
odtwarzacze i nagrywarki DVD (ang. Digital Versatile Disc), służące do nagrywania
i odtwarzania materiału wideo zapisanego na cyfrowym nośniku DVD,
−
miksery wizyjne, służące do przełączania i nakładania się obrazów z poszczególnych
ź
ródeł sygnału wizji,
−
monitory wizyjne, służące do wyświetlania obrazu,
−
odbiorniki telewizyjne, służące do wyświetlania obrazu telewizji programowej.
Na rys. 15 przedstawiono podstawowy system służący do przetwarzania i zgrywania
sygnału wizyjnego.
Rys. 15. Przykładowe połączenia miksera wizyjnego ze źródłami sygnału wideo [3, s. 1]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co rozumiesz pod pojęciem tor foniczny?
2.
Jaka jest różnica między sygnałem analogowym a sygnałem cyfrowym?
3.
Czym się różnią zniekształcenia liniowe od nieliniowych?
4.
Co to są szumy?
5.
Co rozumiesz pod pojęciem dynamika dźwięku?
6.
Co to jest próbkowanie sygnału?
7.
Co to jest kwantowanie?
8.
Jakie są elementy toru fonicznego analogowego?
9.
Jakie są przetworniki wejściowe?
10.
Co to jest wzmacniacz mocy audio?
11.
Jakie są podstawowe parametry wzmacniacza mocy?
12.
Jakie rozróżnia się głośniki, w zależności od przenoszonego pasma?
13.
Co to jest zwrotnica głośnikowa?
14.
Jakie są elementy toru fonicznego cyfrowego?
15.
Jakie są podstawowe elementy toru wizyjnego?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaprojektuj i zrealizuj rodzaj zestawu audio, który posłużyłby do nagłośnienia sali
gimnastycznej w Twojej szkole.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z instrukcją obsługi urządzeń występujących w ćwiczeniu,
4)
określić warunki akustyczne sali,
5)
określić przeznaczenie pomieszczenia,
6)
wykonać projekt nagłośnienia sali,
7)
dobrać odpowiednią aparaturę,
8)
wykonać nagłośnienie sali gimnastycznej,
9)
wykonać test nagłośnienia,
10)
sprawdzić czy nagłośnienie spełnia założenia projektowe,
11)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
kartka papieru formatu A4,
−
przybory do pisania,
−
wzmacniacz mocy,
−
kolumny głośnikowe,
−
mikrofony,
−
konsoleta mikserska,
−
korektor graficzny,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
−
procesor efektów,
−
procesor dynamiki,
−
przewody łączeniowe,
−
instrukcje obsługi urządzeń służących do nagłaśniania.
Ćwiczenie 2
Wyznacz parametry wzmacniacza mocy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z instrukcją obsługi urządzeń występujących w ćwiczeniu,
4)
określić pasmo przenoszenia wzmacniacza,
5)
dokonać pomiaru zniekształceń nieliniowych za pomocą miernika zniekształceń
nieliniowych,
6)
dokonać pomiaru mocy w zależności od rezystancji obciążenia,
7)
wykreślić charakterystyki: U
wy
(f), h(U
we
), h(f), P(R
obc
),
8)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
papier formatu A4,
−
wzmacniacz mocy,
−
miernik zniekształceń nieliniowych,
−
miernik mocy wyjściowej,
−
oscyloskop,
−
generator,
−
woltomierz.
Ćwiczenie 3
Wykonaj miksowanie sygnałów fonicznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
wybrać urządzenia do wykonania ćwiczenia,
4)
zapoznać się z instrukcją obsługi urządzeń występujących w ćwiczeniu,
5)
zapoznać się z parametrami technicznymi przewodów połączeniowych,
6)
podłączyć urządzenia zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku,
7)
wykonać miksowanie sygnałów fonicznych,
8)
sprawdzić uzyskane efekty,
9)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Schemat montażowy toru fonicznego
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
stół mikserski audio,
−
dwa odtwarzacze CD/DVD,
−
magnetofon cyfrowy,
−
wzmacniacz akustyczny,
−
kolumny głośnikowe,
−
przewody połączeniowe,
−
dokumentacja techniczno-ruchowa stołu mikserskiego audio,
−
instrukcje obsługi odtwarzaczy CD/DVD,
−
instrukcja obsługi magnetofonu cyfrowego,
−
instrukcja obsługi wzmacniacza akustycznego,
−
karty katalogowe przewodów połączeniowych.
Ćwiczenie 4
Wykonaj miksowanie sygnałów wizyjnych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z instrukcją obsługi urządzeń występujących w ćwiczeniu,
4)
zapoznać się z parametrami technicznymi przewodów połączeniowych,
5)
wybrać urządzenia do wykonania ćwiczenia,
6)
podłączyć urządzenia zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku,
7)
wykonać miksowanie sygnałów wizyjnych,
8)
sprawdzić uzyskane efekty,
9)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.
Mikser foniczny
Odtwarzacz CD
Magnetofon
cyfrowy
Wzmacnia
cz
Odtwarzacz CD
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Schemat montażowy toru wizyjnego
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
stół mikserski wideo,
−
odtwarzacz DVD,
−
magnetowid,
−
kamera,
−
monitor,
−
przewody połączeniowe,
−
dokumentacja techniczno-ruchowa stołu mikserskiego wizyjnego,
−
instrukcje obsługi: odtwarzacza DVD, magnetowidu, kamery, monitora,
−
karty katalogowe przewodów połączeniowych.
Ćwiczenie 5
Usuń zakłócenia dźwięku za pomocą oprogramowania komputerowego.
.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z oprogramowaniem służącym do usuwania zakłóceń dźwięku,
4)
przygotować nagranie dźwiękowe zawierające zakłócenia,
5)
usunąć
zakłócenia
z
nagrania
dźwiękowego
za
pomocą
oprogramowania
komputerowego,
6)
sprawdzić efekt pracy, porównując odszumiony utwór dźwiękowy z oryginałem,
7)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
oprogramowanie komputerowe służące do usuwania zakłóceń z nagrania dźwiękowego,
−
komputer,
−
nagranie dźwiękowe zawierające zakłócenia.
Kamera
Odtwarzacz DVD
Magnetowid
Mikser wizyjny
Monitor
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
scharakteryzować źródła sygnałów dźwiękowych?
2)
rozróżnić sygnały analogowe i cyfrowe?
3)
opisać budowę toru fonicznego?
4)
określić zasady współpracy elementów toru fonicznego?
5)
wyjaśnić budowę i zasadę działania podstawowych elementów toru
elektroakustycznego oraz zasady łączenia ich we wspólny tor?
6)
rozpoznać przetworniki wejściowe występujące w torze fonicznym
analogowym?
7)
opisać budowę analogowego stołu mikserskiego?
8)
rozpoznać przetworniki wyjściowe występujące w torze fonicznym
analogowym?
9)
scharakteryzować zniekształcenia i zakłócenia dźwięku?
10)
podłączyć urządzenia zewnętrzne do konsolety mikserskiej?
11)
wyjaśnić budowę i zasadę działania podstawowych elementów toru
wizyjnego oraz zasady łączenia ich we wspólny tor?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
4.2. Surround – rodzaje systemów
4.2.1. Materiał nauczania
Systemy dźwięku dookolnego mają za zadanie wytworzyć przestrzenne obrazy
dźwiękowe, dzięki którym słuchacz ma takie odczucie, jakby znajdował się w pomieszczeniu,
w którym dokonano nagrania. Najbardziej znane systemy dźwięku dookolnego to:
−
Dolby Surround.
−
Dolby Surround Pro Logic.
−
Dolby Surround Pro Logic II.
−
Dolby Digital.
−
Dolby Digital EX.
−
DTS.
Grupy parametrów dopuszczających, dla zestawów urządzeń, jak również konstrukcji sal
kinowych zebrano w konkurencyjnych systemach certyfikacyjnych, są to:
−
THX.
−
DCS.
−
4D.
Dolby Surround
System ten był pierwszym systemem wielokanałowego odtworzenia dźwięku dla potrzeb
projekcji filmowej. Mimo, iż transmisja sygnału jest dwukanałowa, a sygnał do głośników
surround jest wkodowany w te dwa kanały, to widać ogromne możliwości tego systemu.
W swojej podstawowej konfiguracji zestaw składa się z czterech głośników, z których dwa są
przednie i dwa boczne. Układ głośników pokazano na rys. 16.
Kanały główne (L, R), które podają sygnał na głośniki przednie przenoszą bezpośrednio
sygnały Lt i Rt. W torze sygnałów pomiędzy wejściem dekodera Dolby a jego wyjściem
znajdują się wtedy tylko dwa elementy, są to
blok regulacji poziomu wyjściowego oraz blok
regulacji balansu. Ustawia się nimi indywidualne warunki odsłuchowe dwóch przednich
kanałów uzależnione od preferencji konsumenta i specyfiki pomieszczenia. Generacja
sygnału podawanego na głośniki surround odbywa się po wcześniejszym wydzieleniu
kanałów Lt i Rt i przekazaniu ich do układu różnicowego. Dalej sygnał przechodzi przez linię
opóźniającą, filtry i układy odszumiające i po blokach regulacji poziomu przekazywany jest
do głośników. Blokowy schemat dekodera Dolby Surround, zawierający układy generacji
sygnałów surround z dwóch przenoszonych sygnałów głównych Lt i Rt pokazano na rys. 17.
Generacja pozornego źródła sygnału odbywa się w tym systemie podobnie jak
w stereofonii. Za umiejscowienie źródła w obrazie pozornym odpowiedzialne są tylko
głośniki przednie, które odtwarzając sygnał w kanałach lewym i prawym, wpływają na
miejsce, z którego pozornie dobiega on do słuchacza.
Problemy odsłuchowe, ograniczenia w przesyłaniu sygnału surround i generacji kanału
centralnego spowodowały, że w zastosowaniach konsumenckich system ten szybko ustąpił
miejsca swemu następcy z rodziny produktów Dolby - Dolby Surround Pro Logic.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Rys. 16. Rozmieszczenie głośników w systemach kina domowego [3, s. 47]
Rys. 17. Schemat dekodera Dolby Surround [1, s. 47]
Dolby Surround Pro Logic
Rozstawienie głośników i sposób przetwarzania dźwięku w tym systemie jest już bardzo
zbliżony w reprodukcji kinowej i domowej. Konfigurację głośników w systemie
przeznaczonym dla domowych zestawów reprodukcji dźwięku przedstawiono na rys. 16.
Zestawy przeznaczone dla sal kinowych mają bardzo zbliżoną konstrukcję, poszerzoną tylko
o większą liczbę głośników surround w zależności od wielkości sali. Główną cechą
charakterystyczną tego systemu jest zmiana sposobu pracy dekodera. W systemie Dolby
Surround dekoder był pasywny, przetwarzał w ustalony sposób sygnały wejściowe.
W systemie Dolby Surround Pro Logic dekoder jest aktywny, co oznacza, że parametry jego
pracy zmieniają się w zależności od parametrów sygnału podawanego na wejście tak, by jak
najwierniej odtworzyć cztery kanały wyjściowe. Można to uzyskać dzięki wydzieleniu
niezależnego kanału centralnego oraz co za tym idzie dodatkowego głośnika, co dało
ś
ciślejsze związanie dialogów występujących w filmie ze środkiem obrazu scenicznego
(w Dolby Surround występowały duże błędy w tej lokalizacji uzależnione głośnością muzyki
w poszczególnych kanałach), podobnie lokalizacja centralnie umieszczonych dźwięków stała
się łatwiejsza. A ponieważ dobiegają one z rzeczywistego głośnika, a nie są sztucznie
generowane przez kanały L i R, pole lokalizacji dźwięków centralach także znacznie się
poszerzyło, już podczas projekcji filmowej nie ma konieczności umiejscowienia widza w osi
wyznaczanej przez głośniki przednie. Dodatkową zaletą pracy z wykorzystaniem dekodera
aktywnego jest poprawienie separacji pomiędzy kanałami.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
Dolby Surround Pro Logic II
System Dolby Surround Pro Logic II powstał jako rozwinięcie poprzednika – Dolby
Surround Pro Logic. Wzbogacenie poległo na dodaniu do układu dekodującego nowych
bloków, polepszających i wzbogacających właściwości przetwarzanego dźwięku. Dzięki
zastosowaniu nowego dekodera możliwe staje się zaprogramowanie pola akustycznego,
w którym umiejscowione ma zostać nagranie z odtwarzanego stereofonicznego źródła
(najczęściej jest to płyta CD). Dodatkowo dzięki modyfikacji w układzie dekodera
poprawiono przetwarzanie klasycznych sygnałów Pro Logic.
Dzięki zmodyfikowanym procedurom obliczania wyjściowych sygnałów akustycznych,
osiągnięto jeszcze lepsze rezultaty prawidłowej lokalizacji kierunkowości dźwięku
dominującego, prawidłowe i stabilne stereofoniczne pole akustyczne tworzone pomiędzy
głównymi kanałami L i R.
Dolby Digital
Jednym z najpoważniejszych atutów Dolby Digital jest jego uniwersalność. Zastosowana
przy przetwarzaniu sygnałów percepcyjna technika kodowania (kompresja) pozwala na
znaczne zredukowanie ilości przenoszonej informacji niezbędnej dla prawidłowego
odtworzenia muzyki bez zauważalnego pogorszenia jakości dźwięku, umożliwia dopasowanie
podstawowych parametrów przetwarzania do właściwości danego toru czy nośnika. W swej
podstawowej formie wykorzystywanej w projekcjach filmowych i kinie domowym pracuje
z wykorzystaniem sześciu kanałów, zakodowane ma w swojej strukturze niezależne kanały:
przednie – lewy (L), prawy (R) i centralny (C); surround – lewy (SL) i prawy (SR) oraz kanał
efektów niskoczęstotliwościowych (LFE – ang. Low Frequency Effects). Zadaniem kanału
LFE jest zwiększenie ekspresji scen takich jak wybuchy, zderzenia itp. Pięć pierwszych
kanałów przenosi pełne akustyczne pasmo częstotliwościowe w zakresie od 3 Hz do 30 kHz,
natomiast kanał LFE zakres 3 Hz – 120 Hz, stąd nazwa systemu „5.1’’.
Do zalet systemu Dolby Digital należą: pełna separacja kanałów dająca większą
przestrzenność dźwięku, możliwość precyzyjnej lokalizacji źródła dźwięku, stereofoniczne
kanały surround umożliwiają efektywniejsze operowanie efektami specjalnymi i podnoszą
realizm wydarzeń. Niezależność kanałów pomiędzy sobą powoduje, że każdy z nich może
przenosić dowolny sygnał, co daje możliwość kształtowania kierunkowego pola
dźwiękowego oraz tworzenia wielu obrazów źródeł dźwięku, w zależności od akcji na ekranie
(w Pro Logic istniała możliwość wytworzenia tylko jednego źródła dominującego).
W Dolby Digital do kompresji i kodowania sygnału audio stosuje się system Audio
Coding w wersji 3 (AC-3). Pracuje się w nim na sygnałach z 20-bitową rozdzielczością oraz
częstotliwością próbkowania 32; 44,1 i 48 kHz. Przyjmując średni strumień danych
6 kanałów x 44,1 kHz x 20 bitów otrzymujemy przepływność 5,292 Mb/s, zbyt dużą na
warunki eksploatacyjne. Dlatego opracowano system kompresji danych, w którym
uwzględniono właściwości ucha ludzkiego oraz możliwości transmisyjne rzeczywistych
układów osiągalnych technologicznie. Współczynnik kompresji jaki uzyskano przy
zastosowaniu algorytmów AC-3 wynosi ok. 13.
Typowe rozmieszczenie głośników dla systemu Dolby Digital w warunkach kinowych
i domowych przedstawiono na rys. 18.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Rys. 18. Zastosowanie systemu Dolby Digital w kinie i w domu [13]
Oznaczenia: Left – głośnik lewy przedni, Wright – głośnik prawy przedni, LFE – głośnik subniskotonowy,
Center – głośnik centralny, Left Surround – głośnik surround lewy, Right Surround – głośnik surround prawy.
Rys. 19. Zastosowanie systemu Dolby Digital EX w kinie [13]
Oznaczenia: Left – głośnik lewy przedni, Wright – głośnik prawy przedni, LFE – głośnik subniskotonowy,
Center – głośnik centralny, Left Surround – głośnik surround lewy, Right Surround – głośnik surround prawy,
Rear Surround – głośnik surround tylny.
Dolby Digital EX
Dolby Digital EX opiera się na systemie Dolby Digital. Dotychczasowy system
przetwarzania i wysyłania sygnału na pięć głośników wzbogacono o jeszcze jeden
dodatkowy, umieszczany centralnie za słuchaczem. Zmiana uwzględnia zachowanie
kompatybilności wstecz. Oznacza to, że posiadacze odtwarzaczy Dolby Digital będą nadal
mieli możliwość prawidłowego odsłuchiwania płyt nagranych także w DD EX.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
W procesie produkcyjnym szósty kanał, odtwarzany z tyłu za słuchaczem, wmiksowany jest
w dwa kanały przednie, które po odpowiednim przetworzeniu w matrycy dekodującej
w układzie Dolby Digital EX dadzą szósty sygnał. Wykorzystanie systemu Dolby Digital EX
w warunkach kinowych pokazano na rys. 19.
DTS
System DTS, opracowany przez firmę Digital Theater Systems, powstał jako wyrób
konkurencyjny dla Dolby Digital, zarówno na płaszczyźnie kinowej, jak i kina domowego.
Jako standard nagrania filmowego z dźwiękiem w formacie DTS, dla potrzeb kina domowego
przyjęto płytę Laserdisc (standardem dla Dolby Digtal stała się płyta DVD). Na płycie
Laserdisc rejestruje się dane w postaci podobnej do „5.1”, kanały mają przepływność 1,4Mb/s
i zajmują miejsce wcześniejszych stereofonicznych ścieżek cyfrowych (PCM). Stwarza to
spore problemy kompatybilności w dół. Użytkownicy nieposiadający dekodera DTS
„skazani” są na odtwarzanie dźwięku tylko ze ścieżek analogowych. Jednakże rezygnacja
z kompatybilności umożliwiła ograniczenie kompresji. Daje to możliwość umieszczenia na
nośniku dźwięku bardzo dobrej jakości – „5.1” kanałów: trzech kanałów przednich - L, C, R
(20 Hz - 20 kHz); dwóch kanałów surround - LS, RS (80 Hz - 20 kHz) oraz kanału efektów
niskoczęstotliwościowych — LFE (20 Hz - 80 Hz).
Wymagania stawiane zestawom surround
Nowo rozwijane systemy reprodukcji dźwięku w układach dookólnych spowodowały
szybki rozwój zaplecza w postaci urządzeń umożliwiających taką reprodukcję. Ponieważ
wbrew pozorom dostępność komponentów w postaci procesorów sygnałowych ile nie
zapewnia jakości przetwarzania gotowego urządzenia, stworzono celem weryfikacji systemu
wymagań, jakie stawia się przed producentami. Najistotniejsze utrzymanie technologicznej
jakości stało się to w wielkich i ambitnych salach kinowych, gdzie walka o widza prowadziła
do wzmożonego zainteresowania nowymi systemami i kryteriami jakości mogącymi podnieść
standard pokazów.
THX
THX (Tomlinson Holman eXperiments) to oznaczenie zespołu wymagań, jakie spełnia
sprzęt odtwarzający dźwięk i obraz oraz pomieszczenie odsłuchowe, a jego celem jest
wierność reprodukowanej treści audiowizualnej. Prace nad stworzeniem kryteriów
określających jakość reprodukcji filmów w salach kinowych rozpoczęto w roku 1980
w laboratoriach dźwiękowych Lucasfilm Ltd. Do tej pory sale kinowe na całym świecie
powstawały bez konkretnych wytycznych odnośnie ustawień foteli czy głośników,
materiałów z jakich wykonane są elementy takie jak ściany czy fotele. Wymusiło to
stworzenie konkretnych wymagań stawianych poszczególnym częściom składowym
systemów kinowych, które zapewniłoby odtworzenie widowisk w pełni odpowiadających
zamierzeniom realizatorów.
Na potrzeby standaryzacji warunków panujących w salach kinowych, podczas pracy nad
THX opracowano dwie warstwy, w których najważniejszą rolę odgrywa zastosowana
technologia. Nazwano je: kinowym „łańcuchem A” i kinowym „łańcuchem B”. W skład
„łańcucha A” wchodzą procesory i dekodery dźwięku wielokanałowego (w przypadku THX
są to dekodery Dolby); w skład „łańcucha B” wchodzą: akustyka sali, instalacja zespołów
głośnikowych, układ zwrotnicy, kable, wzmacniacze.
Podczas testowania sali kinowej sprawdza się kilka charakterystycznych cech danego
pomieszczenia, do których niewątpliwie należy poziom szumów tła. Potencjalne źródła
szumu to min. urządzenia klimatyzacyjne, wentylatory, projektory. Jest ustalony poziom
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
dopuszczalnego szumu tła. Innym elementem sprawdzanym, to poziom izolacji od warunków
zewnętrznych. Sprawdza się także czas pogłosu sali kinowej, aby określić potencjalną
zrozumiałość dialogów w podkładzie filmowym. Standaryzacji poddane są takie elementy
jak: kąt widzenia obrazu na ekranie, miejsce umieszczenia projektora, standard projektora
(rys. 20), rozmieszczenie głośników (rys. 21).
Rys. 20. Standaryzacja sali kinowej według THX [19]
Rys. 21. Standaryzacja ustawienia głośników w sali kinowej według THX [19]
DCS
DCS (ang. Digital Cinema Sound) to system przetwarzania 5.1 kanałów, pozwalający na
modelowanie akustyki pomieszczeń przy pogorszonych warunkach odsłuchowych. Zgodnie
z opracowanymi parametrami i techniką przetwarzania pozwala ona wierniej odtworzyć
atmosferę kinową i tworzyć wirtualne obrazy przestrzenne za pomocą mniejszej liczby
głośników.
Twórcom DCS przyświecał cel maksymalnego zbliżenia możliwości odtworzenia
dźwięku w warunkach domowych w takiej jakości, jak w sali kinowej. Opracowanie
jednolitych właściwości dla wszystkich sal kinowych wypracowano dzięki narzuceniu
pewnych parametrów, jakie powinna spełniać przeciętna sala kinowa. Przyjęto, że akustyka
sali kinowej ma być „martwa”, co oznacza, że nie dodaje własnych efektów pogłosowych.
Daje to duże pole do popisu realizatorom podkładów dźwiękowych, pogłos tworzony jest
elektronicznie na ścieżce filmowej a także wszystkie inne dźwięki towarzyszące projekcji
filmowej, do których zaliczyć można: pogłos i inne efekty specjalne, muzykę oraz dialogi.
Przyjęto, że nośnikiem sygnału DCS w zastosowaniach dla kina domowego będzie płyta
DVD, na której umieszczane są dane w dwóch formatach MPEG-2 lub Dolby Digital.
Ponieważ zasada działania DCS opiera się na sztucznym generowaniu obrazów pozornych,
w miejscach, gdzie nie ma rzeczywistych układów głośników, opracowano opcjonalne
możliwości ustawienia przetworników tak, by możliwa była praca z głośnikami ustawionymi
z tyłu za słuchaczem lub po bokach przy kącie 90°.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Sony 4D
Opracowany przez firmę SONY system 4D nazwany „czwartym wymiarem doznań” nie
jest tak naprawdę nową koncepcją dźwięku dookólnego. Chodzi tu o kompletny zestaw
urządzeń do kina domowego, których jakość wykonania i technologia zagwarantują podczas
oglądania filmów doznania na najwyższym poziomie. W skład systemu wchodzą: telewizor
płaskoekranowy WEGA, odtwarzacz DVD-Video, odtwarzacz surround DCS i magnetowid
Smart Engine. Podstawowym założeniem twórców 4D jest łatwość modyfikacji układów tak,
aby rozbudowa systemu o dowolny składnik wzbogacający wrażenia doznaniowe, była jak
najmniej skomplikowana. Jako standard odtwarzania dźwięku przyjęto system DCS
zapewniający wysoką jakość odtwarzanego sygnału audio.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie są systemy dźwięku dookólnego?
2.
Na czym polega kodowanie sygnału w systemie Dolby Surround?
3.
Jakie są różnice między Dolby Surround Pro Logic a Dolby Surround Pro Logic II?
4.
Ile kanałów dźwiękowych wykorzystuje system Dolby Digital?
5.
Jaki sposób kodowania audio jest wykorzystywany w Dolby Digital?
6.
Jaka jest zasadnicza różnica między Dolby Digital a Dolby Digital EX?
7.
Jakie są cechy charakterystyczne systemu DTS?
8.
Jakie elementy podlegają standaryzacji THX?
9.
Jakie są wymagania DCS odnośnie sali kinowej?
10.
Jakie urządzenia wchodzą w skład systemu Sony 4D?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaprojektuj nagłośnienie sali kinowej w systemie Dolby Digital.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym systemu Dolby Digital lub wyszukać
informacji na ten temat w innych źródłach,
4)
wybrać z katalogu lub wyszukać w Internecie niezbędny sprzęt do realizacji ćwiczenia,
5)
zaprojektować rozmieszczenie wszystkich elementów wchodzących w skład systemu
Dolby Digital,
6)
uzasadnić wybór rozmieszczenia elementów,
7)
przedstawić efekt swojej pracy na forum klasowym,
8)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
kartka papieru,
−
przybory do pisania,
−
katalogi ze sprzętem audio,
−
komputer z dostępem do Internetu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Ćwiczenie 2
Uruchom system kina domowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z instrukcją obsługi kina domowego,
4)
rozmieścić elementy kina domowego zgodnie z przeznaczeniem,
5)
połączyć wszystkie elementy kina domowego,
6)
sprawdzić działanie kina domowego, pod kątem jakości odtwarzanego dźwięku
(w przypadku niezadowalającego efektu zmienić rozstawienie głośników i ustawienia
parametrów kina domowego).
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
zestaw kina domowego,
−
instrukcja obsługi kina domowego.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wymienić systemy dźwięku dookólnego?
2)
scharakteryzować system Dolby Digital?
3)
scharakteryzować system DTS?
4)
zaprojektować nagłośnienie sali kinowej w systemie Dolby Digital?
5)
uruchomić system kina domowego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
4.3. Systemy kodowania i kompresji sygnałów fonicznych
4.3.1. Materiał nauczania
Wraz z rozwojem systemów przestrzennego kodowania dźwięku pojawił się problem
związany ze wzrostem objętości plików muzycznych. Dlatego zaczęto opracowywać różne
metody kompresji sygnałów audio, mające na celu zmniejszenie rozmiaru nagrań przy
zachowaniu ich jakości.
Najpowszechniejsze systemy kodowania i kompresji sygnałów fonicznych to:
−
PASC (ang. Precission Adaptive Subband Coding), opracowany przez firmę Philips
i Matsushita dla potrzeb magnetofonu cyfrowego DCC (ang. Digital Compact Casette),
wykorzystującego technikę zapisu słowa binarnego o długości od 16 do 20 bitów,
w którym wejściowy sygnał szerokopasmowy poddawany jest analizie w banku filtrów
cyfrowych (32), o stałej szerokości pasma 750 Hz przy częstotliwości próbkowania: 32,
44,1 oraz 48 kHz i przepływności binarnej 384 kbit/s dla sygnału stereofonicznego;
system PASC stał się podstawą standardu MPEG-1 warstwy 1.
−
MUSICAM (ang. Masking-pattern Universal SubbandIntegrated Coding And
Multiplexing), opracowany na potrzeby radiofonii cyfrowej DAB (ang. Digital Audio
Broadcasting), w którym wejściowa przepływność bitowa kodeka wynosi 768 kbit/s,
a wejściowy sygnał cyfrowy dzielony jest na 32 pod-pasma o szerokości 750 Hz za
pomocą banku filtrów. Celem poprawy rozdzielczości widmowej podziału na podpasma
dodatkowo stosuje się układ realizujący szybką transformatę Fouriera FFT (ang. Fast
Fourier Transform). Układ ten co 24 ms wyznacza 1024 składowych widma,
zapewniając rozdzielczość widmową równą 20 Hz. Na wyjściu kodeka MUSICAM
przepływność bitowa nie przekracza 192 kbit/s w kanale monofonicznym, co zapewnia
subiektywną jakość dźwięku wystarczającą dla potrzeb studyjnych, natomiast jakość
porównywalna z płytami kompaktowymi jest uzyskiwana przy przepływności równej 128
kbit/s. Na podstawie tego systemu kompresji opracowano standard MPEG-1 warstwa 2.
−
ATRAC (ang. Adaptive Transform Acoustic Coding) opracowany przez Sony dla potrzeb
wysokiej jakości przenośnych i stacjonarnych rejestratorów dźwięku. Przy przepływności
binarnej 292 kbit/s dzięki zastosowaniu stratnej kompresji sygnału czas odtwarzania 74
minut uzyskuje się na dysku o pojemności 1/5 wielkości standardowego CD –
magnetooptyczny MiniDisc MD, którego średnica wynosi 64 mm.
−
AC-3 (ang. Audio Coding) – omówiony pokrótce w rozdziale 4.2 – opracowany na
potrzeby Dolby Laboratories do transmisji danych audio – Dolby Digital. Koder AC-3
wejściowy sygnał - strumień danych audio, przetwarza dzieląc pasmo słyszalne każdego
kanału na wąskie podpasma. Pasmo częstotliwościowe 0-24 kHz dzielone jest na 50
podpasm różnej szerokości. Szerokość podpasm waha się od 3/4 do 1/4 szerokości pasma
krytycznego (wielkość określona w teorii badań psychoakustycznych, a dotycząca
fizycznych właściwości ludzkiego ucha ludzkiego, które przetwarza dźwięk w pewnych
podpasmach, zwanych pasmami krytycznymi; w każdym z nich sygnał analizowany jest
niezależnie i bez związku z przebiegami sygnałów w innych pasmach a każdemu pasmu
krytycznemu odpowiada pewien odcinek na błonie podstawowej ślimaka, równy 1,3 mm,
co powoduje, że system słuchowy może być modelowany jako bank filtrów
pasmowoprzepustowych).
−
DOLBY E – system kodowania i kompresji danych audio, pozwalających na pracę
w zakresie do ośmiu kanałów, w dowolnych ich konfiguracjach, np „5.1+2” –
oznaczającą, że zakodowano sygnał Dolby Digital z sześcioma kanałami i dodatkowo
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
dołączono dwa kanały miksu stereofonicznego. System ten przewidziany jest do
wykorzystywania przez studia postprodukcyjne oraz stacje radiowe w emisji programu.
−
MPEG (ang. Moving Picture Exspert Group) – nazwą standardów kodowania sygnałów
audio-wideo w cyfrowych systemach kompresji, biorąca nazwę od komitetu
standaryzacyjnego do opracowania standardu kodowania sygnału audiowizualnego
o niskiej przepływności binarnej. Pierwszym standardem był MPEG-1 opracowany
w roku 1992, zaprojektowany dla sygnałów jedno- i dwukanałowych o częstotliwości
próbkowania 32; 44,1 oraz 48 kHz. Kodek w tym systemie zapewnia dobrą jakość
dźwięku przy przepływności binarnej 128 kbit/s.
−
MP3 – format będący podgrupą formatu MPEG (ściślej MPEG2 warstwa 3), opracowany
w Instytucie Frauenhofera. Wykorzystanie w tym formacie kompresji właściwości
maskowania, jaką posiada słuch ludzki powoduje, że można zmniejszyć rozmiar pliku
muzycznego (w porównaniu do nieskompresowanego pliku WAV) nawet o 24 razy,
natomiast do 12 razy bez zauważalnej zmiany jakości dźwięku. Podczas przetwarzania
dźwięku do formatu mp3 stosowane są dwa kryteria odrzucania danych: po pierwsze
odrzucane są dźwięki uznawane za nieporównywalnie bardziej ciche niż inne, po drugie
odrzucane są dźwięki będące w fazie przejściowej do normalnej swej głośności, kiedy są
jeszcze lub już niesłyszalne z punktu widzenia algorytmu. Dzięki takiemu przetworzeniu
sygnału na standardowej płycie CD zmieścić można nawet 10 płyt CD-Audio.
−
AAC (ang. Advanced Audio Coding) – format opracowany w tej samej firmie co mp3,
który przy zachowaniu tej samej jakości odtwarzanego dźwięku wykorzystuje kompresję
o 30% większą niż w mp3, dzięki zastosowaniu dokładniejszych algorytmów. Zapisane
w ten sposób dane mogą być umieszczane na kartach pamięci.
−
MLP (ang. Meridian Losless Parking) – format kompresji bezstratnej, który powstał
podczas prac nad standardem zapisu dźwięku dla płyty DVD-Audio. Kompresja ta
pozwala na umieszczenie na płycie DVD Audio dźwięku sześciokanałowego o łącznej
długości do 89 min, oraz dźwięku stereofonicznego o łącznej długości do 230 min.
Wykorzystywany również przez HD-DVD.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Wymień systemy kodowania dźwięku.
2.
Na czym polega kodowanie w systemie MUSICAM?
3.
Na czym polega kodowanie AC-3?
4.
Na czym polega kodowanie MP3?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj kompresję plików wav do formatu mp3.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z oprogramowaniem służącym do kompresji plików wav,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
4)
ustawić parametry kompresji,
5)
dokonać kompresji plików wav do plików mp3,
6)
kilkakrotnie zmienić parametry kompresji i ponownie dokonać kompresji plików wav do
plików mp3,
7)
porównać jakość plików wav z plikami mp3,
8)
wskazać subiektywne różnice między jakością poszczególnych plików mp3, tego samego
utworu i innej kompresji,
9)
wskazać zależność między rozmiarem pliku mp3, a jakością brzmienia,
10)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
utwory muzyczne zapisane w formacie wav,
−
komputer z odpowiednią ilością wolnego miejsca na twardym dysku,
−
oprogramowanie służące do kompresji plików wav do formatu mp3.
Ćwiczenie 2
Nagraj płytę DVD-Audio wykorzystując utwory zapisane w formacie mp3 z ćwiczenia 1.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z oprogramowaniem służącym nagrywania płyt DVD-Audio,
4)
przygotować pliki mp3 do nagrania na płytę DVD-Audio,
5)
ustawić parametry nagrywania płyty DVD-Audio,
6)
dokonać nagrania płyty DVD-Audio,
7)
sprawdzić poprawność nagrania w odtwarzaczu DVD,
8)
porównać jakość odtwarzanych utworów z płyty DVD-Audio z oryginałem,
9)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
utwory muzyczne zapisane w formacie mp3,
−
płyta DVD-Audio,
−
komputer z nagrywarką DVD,
−
odtwarzacz płyt DVD-Audio,
−
oprogramowanie służące do nagrywania płyt DVD-Audio.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
Wykonać kompresję plików wav do formatu mp3?
2)
Określić wpływ przepływności bitowej na jakość dźwięku
w formiacie MP3?
3)
Wyjaśnić różnicę między kompresją MP3 a AC-3?
4)
Nagrać płytę DVD-Audio
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
4.4.
Układy zapisu wielokanałowego
4.4.1. Materiał nauczania
Układami do zapisu wielokanałowego nazywa się konfiguracje wszystkich urządzeń
biorących udział w procesie wielokanałowej rejestracji dźwięku. Do urządzeń zestawianych
w torze, podczas takich nagrań oprócz przetworników wejściowych, wchodzą także
urządzenia pracujące wielokanałowo, do których należą:
−
stoły mikserskie,
−
magnetofony analogowe,
−
magnetofony cyfrowe,
−
rejestratory twardodyskowe (rys. 22),
−
komputery wyposażone w specjalizowane karty dźwiękowe.
a)
b)
Rys. 22. Rejestrator twardodyskowy ALESIS ADAT HD24: a) panel przedni, b) panel tylni [15]
Magnetofony analogowe są wypierane przez bardziej praktyczne w użyciu urządzenia
cyfrowe. Wśród najpopularniejszych magnetofonów cyfrowych służących do rejestracji
wielośladowej można wyróżnić:
−
magnetofony DTRS (ang. Digital Tape Recording System),
−
magnetofony ADAT (ang, Alesis Digital Audio Tape),
−
magnetofony DASH (ang. Digital Audio Stationary Head).
W magnetofonach DTRS sygnał ośmiu ścieżek jest rejestrowany za pomocą wirującej
głowicy na taśmie Hi8. Przetwarzanie sygnału jest 16-bitowe, a częstotliwość próbkowania
wynosi 48 lub 44,1 kHz. Wielośladowy magnetofon ADAT jest bardzo podobny do DTRS
z tą różnicą, że zapis dokonywany jest na kasecie S-VHS. W magnetofonach DASH sygnał
(16 bitów/48 kHz) jest rejestrowany na taśmie o szerokości 1/2” za pomocą nieruchomej
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
głowicy, umożliwia zapisywanie 24 lub 48 ścieżek. Na rys. 23 pokazano wygląd zewnętrzny
magnetofonu cyfrowego.
Rys. 23. Przedni panel magnetofonu cyfrowego Tascam DA-98HR [1, s. 234]
Na rys. 24 przestawiono przykładowe połączenie urządzeń współpracujących z cyfrową
konsoletą mikserską do wielokanałowej rejestracji dźwięku.
Rys. 24. Konfiguracja urządzeń współpracujących z cyfrowym stołem mikserskim [1, s. 85]
Samo podłączenie urządzeń za pomocą przewodu sygnałowego nie umożliwia jeszcze
poprawnej pracy w takim układzie. Należy dodatkowo podłączyć jeszcze sygnały sterujące
i zegarowe. Po ustaleniu, które urządzenie w systemie będzie odpowiedzialne za generowanie
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
przebiegu zegarowego, z jego wyjścia WORDCLOCK podaje się sygnał na pozostałe
(na rys. 22 jest to stół mikserski). Na końcu należy także ustawić odpowiednie tryby pracy
w menu każdego urządzenia.
Wielokanałowe karty dźwiękowe współpracujące z komputerem
Karty wielokanałowe umożliwiają możliwość pracy full-duplex (jednoczsne używanie
kanałów wejściowych i wyjściowych), posiadają wbudowane złącza cyfrowe, najczęściej
w formacie S/PDIF oraz umożliwiają odtwarzanie dźwięku dookolnego (5.1 lub 7.1). Do kart
komputerowych dołączone jest oprogramowanie, w skład którego wchodzą sterowniki
systemowe oraz programy obsługi – obróbki dźwięku. Przykład takiej karty pokazano na
rys. 25.
Rys. 25. Karta Creative Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS [12]
Na rynku dostępne są również zaawansowane cyfrowe stacje robocze do obróbki
dźwięku. System taki zbudowany jest montowanych wewnątrz komputera kart DSP
(ang. Digital Signal Processing), interfejsów audio (S/PDIF, ADAT), dodatkowych kart MIDI
(ang. Musical Instrument Digital Interface) i synchronizacji oraz oprogramowania
użytkowego. Na rys. 26 pokazano okno główne oprogramowania stacji roboczej Pro Tools.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
Rys. 26. Okno dialogowe programu Pro Tools [14]
Rodzaje cyfrowej transmisji sygnału dźwiękowego
Do cyfrowej transmisji dźwięku wykorzystuje się następujące rodzaje złącz:
−
S/PDIF (ang. Sony/Philips Digital Interface Format) – standard cyfrowego przesyłania
sygnałów dźwiękowych, wykorzystujący dwa rodzaje złącz: RCA z przewodem
koncentrycznym o impedancji 75
Ω
i długości do 10 m lub kabla optycznego
zakończonego wtyczką TOSLINK,
−
AES/EBU (ang. Audio Engineereing Society/European Broadcast Union) – standard
przeznaczony na potrzeby profesionalnych zastosowań studyjnych, wykorzystujący
złącze XLR, linię symetryczną z ekranowanej skrętki przewodów o impedancji 110
Ω
nie
dłuższej niż 100 m,
−
I
2
Se (ang. Inter Integrated Circuit Sound) – standard opracowany przez firmę Philips,
służący do komunikacji wewnętrznej w urządzeniach audio, pomiędzy układami
scalonymi,
−
ADAT – złącze optyczne przeznaczone do wielośladowej transmisji sygnału audio
kablem światłowodowym, zaprojektowane na potrzeby przesyłu sygnału pomiędzy
magnetofonami ADAT; obecnie ten standard łącza występuje w większości
profesjonalnych
urządzeń
przesyłu
wielokanałowego
takich
jak
rejestratory
twardodyskowe, magnetofony, karty komputerowe czy miksery,
−
TDIF – standard 8-kanałowej transmisji dźwięku w postaci cyfrowej, opracowany dla
potrzeb rejestracji i współpracy magnetofonów Tascam DA-88; połączenie realizowane
jest za pomocą elektrycznego kabla wielostykowego (jak „drukarkowy”); oferowany
w wielu urządzeniach profesjonalnych,
−
FireWire (IEEE 1394) – szeregowe złącze (rys. 26) do szybkiej transmisji danych
audiowizualnych, przeznaczone dla komputerów PC i MAC, zapewniające transfer do
400 MB/s; często wykorzystywane do przesyłania sygnału audiowizualnego z kamer
cyfrowych do komputera.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
Rys. 26. Wtyk złącza FireWire [11]
Synchronizacja pracy urządzeń cyfrowych
Przy pracy z dźwiękiem najważniejszym określeniem jest temp. Tempo określa ilość
podstawowych jednostek czasowych mieszczących się w większym przedziale czasowym,
będącym odnośnikiem. Podstawowa jednostka czasu nazywana jest bitem (ang. beats). Liczba
bitów w minucie określa tempo. W muzyce i urządzeniach synchronizujących
(synchronizatorach) tempo oznaczane jest jako BPM (ang. beats per minute). Drugim
istotnym określeniem opisującym muzykę jest rytm. Określa on liczbę nut w bicie
(uporządkowanie podstawowej jednostki czasowej – bitu). Ostatnim pojęciem niezbędnym
przy rozpatrywaniu synchronizacji jest artykulacja, określająca czas trwania danej nuty. Aby
wyjaśnić pojęcie czasu trwania dźwięku wprowadza się niezmienny w swej długości ciąg
impulsów synchronizujących, zwanych impulsami zegarowymi. Jeżeli umożliwimy
przesłanie takiego zegara synchronizacyjnego w całym pracującym systemie, będzie możliwe
dopasowanie do siebie rytmu pracy wszystkich urządzeń i zgodne przesyłanie danych audio.
Wiele urządzeń ma w swej budowie wejście lub wyjście nazwane CLOCK albo TIMEBASE.
Jest to złącze TTL (5 V) przystosowane do pracy z falą prostokątną podawaną celem
synchronizacji z innymi urządzeniami.
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie znasz urządzenia do wielokanałowej rejestracji dźwięku?
2.
Jakie znasz rodzaje wielośladowych magnetofonów cyfrowych?
3.
Jakie znasz rodzaje cyfrowej transmisji sygnału dźwiękowego?
4.
Jakie złącza stosowane są w cyfrowej transmisji dźwięku?
5.
Co to jest S/PDIF?
6.
Co to jest FireWire?
7.
Na czym polega synchronizacja urządzeń cyfrowych?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj miksowania dźwięków pochodzących z mikrofonu i dwóch różnych źródeł
muzyki (np. magnetofonu cyfrowego i odtwarzacza CD/DVD-Audio). Efekt pracy zgraj na
dysk komputera poprzez złącze cyfrowe S/PDIF.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
wybrać urządzenia do wykonania ćwiczenia,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
4)
zapoznać się z instrukcjami obsługi urządzeń występujących w ćwiczeniu,
5)
połączyć urządzenia,
6)
wykonać miksowanie sygnałów fonicznych,
7)
zgrać zmiksowane sygnały foniczne na dysk komputera poprzez cyfrowe złącze S/PDIF,
8)
sprawdzić poprawność zgrania, odtwarzając zgraną ścieżkę dźwiękową,
9)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
stół mikserski audio,
−
odtwarzacz CD/DVD-Audio,
−
magnetofon cyfrowy,
−
wzmacniacz mocy,
−
kolumny głośnikowe,
−
komputer za złączem cyfrowym S/PDIF,
−
przewody połączeniowe,
−
dokumentacja techniczno-ruchowa stołu mikserskiego audio,
−
instrukcja obsługi odtwarzacza CD/DVD,
−
instrukcja obsługi magnetofonu cyfrowego,
−
instrukcja obsługi wzmacniacza akustycznego,
−
karty katalogowe przewodów połączeniowych.
Ćwiczenie 2
Zgraj film z kamery cyfrowej na dysk w komputerze poprzez złącze FireWire.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z oprogramowaniem służącym do zgrywania filmów z kamer cyfrowych,
4)
umieścić film w kamerze cyfrowej,
5)
połączyć kamerę cyfrową z komputerem poprzez złącze FireWire,
6)
uruchomić oprogramowanie służące do zgrania filmy z kamery,
7)
włączyć kamerę,
8)
ustawić parametry w oprogramowaniu,
9)
dokonać zgrania filmu z kamery cyfrowej na dysk w komputerze,
10)
sprawdzić poprawność zgrania, odtwarzając film na komputerze,
11)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
instrukcja obsługi kamery,
−
kamera cyfrowa,
−
przewód FireWire,
−
film zapisany na nośniku zgodnym z możliwością odtworzenia w kamerze cyfrowej,
−
komputer ze złączem FireWire oraz wymaganą ilością miejsca na dysku twardym,
−
oprogramowanie służące do zgrywania filmów z kamer cyfrowych poprzez złącze
FireWire.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
Ćwiczenie 3
Dokonaj komputerowej realizacji nagrania wielościeżkowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z materiałem nauczania lub skorzystaj z innych źródeł informacji,
4)
zapoznać się z oprogramowaniem służącym do komputerowej realizacji nagrania
wielościeżkowego,
5)
skonfigurować cyfrową stację roboczą do obróbki dźwięku,
6)
dokonać wielościeżkowego nagrania dźwięku,
7)
sprawdzić efekty pracy, odtwarzając nagrany dźwięk,
8)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
materiał nauczania zawarty w rozdziale 4.4 w poradniku ucznia lub inne źródła
informacji,
−
komputer z dostępem do Internetu,
−
cyfrowa stacja robocza do obróbki dźwięku wraz z oprogramowaniem.
Ćwiczenie 4
Dokonaj wielościeżkowego nagrania dźwięku na magnetofon cyfrowy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,
2)
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,
3)
zapoznać się z materiałem nauczania zawartym w rozdziale 4.4 w poradniku ucznia lub
skorzystaj z innych źródeł informacji,
4)
zapoznać się z instrukcjami obsługi urządzeń elektroakustycznych,
5)
połączyć urządzenie elektroakustyczne ze sobą,
6)
zsynchronizować urządzenia,
7)
dokonać wielościeżkowego nagrania dźwiękowego na magnetofon cyfrowy,
8)
sprawdzić poprawność nagrania,
9)
sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
instrukcja do ćwiczenia,
−
instrumenty muzyczne, np. gitara, perkusja, syntezator,
−
cyfrowa konsoleta mikserska,
−
materiał nauczania zawarty w rozdziale 4.4 w poradniku ucznia lub inne źródła
informacji,
−
magnetofon cyfrowy,
−
instrukcje obsługi do urządzeń elektroakustycznych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
dokonać miksowania dźwięków z różnych źródeł muzyki?
2)
zgrać film z kamery cyfrowej na dysk w komputerze poprzez złącze
FireWire?
3)
dokonać realizacji nagrania wielościeżkowego przy pomocy
programu do obróbki dźwięku?
4)
dokonać
rejestracji
wielośladowej
dźwięku
przy
pomocy
magnetofonu cyfrowego?
5)
skonfigurować urządzenia współpracujące z cyfrowym stołem
mikserskim?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1.
Przeczytaj uważnie instrukcję.
1.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
2.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
3.
Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 odpowiedzi. Tylko jedna jest
prawidłowa.
4.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie stawiając w odpowiedniej rubryce znak X.
W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
5.
Pracuj samodzielnie.
6.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, odłóż jego rozwiązanie na
później i wróć do niego, gdy pozostanie Ci wolny czas.
7.
Na rozwiązanie testu masz 45 minut.
Powodzenia
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Tor foniczny jest to
a)
urządzenie do nagrania.
b)
zestaw urządzeń służących do nagrania, zapisu i odtworzenia.
c)
zestaw urządzeń służących do nagrania i zapisu.
d)
zestaw urządzeń służących do zapisu i odtworzenia.
2. Urządzenia służące do przetworzenia energii akustycznej, rozchodzącą się w powietrzu,
na energię elektryczną to
a)
urządzenia służące do odtworzenia.
b)
głośniki.
c)
przetworniki wejściowe.
d)
urządzenia służące do nagrania.
3. Urządzenia służące do przetworzenia sygnału elektrycznego na sygnał akustyczny to
a)
głośniki.
b)
mikrofony.
c)
przyciski przełączające.
d)
regulatory tonów.
4. Przetworniki wejściowe to
a)
głośniki.
b)
mikrofony.
c)
stół mikserski.
d)
regulator głośności.
5. Bezpośrednio do wejścia stołu mikserskiego można podłączyć
a)
czujnik laserowy.
b)
przetwornik wyjściowy.
c)
wzmacniacz mocy.
d)
mikrofon.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
6. Przetwornik sygnału, który wzmacnia niski sygnał np. z odtwarzacza CD, do poziomu
przystosowanego do podania go na przetworniki wyjściowe to
a)
panorama.
b)
wzmacniacz mocy.
c)
dozownik.
d)
wzmacniacz liniowy.
7. Korektor częstotliwości służący do zmiany charakterystyki sygnału to
a)
dozownik.
b)
equalizer.
c)
panorama.
d)
sekcja wyjściowa.
8. Regulator służący do zmiany poziomu sygnału podawanego na przetworniki wyjściowe
to
a)
regulator panoramy.
b)
przycisk wyciszenia.
c)
regulator głośności.
d)
equalizer.
9. Podstawowymi elementami, z których składa się kolumna głośnikowa, są
a)
głośnik, zwrotnica, obudowa.
b)
mikrofon, głośnik, obudowa.
c)
głośnik, słuchawki, zwrotnica.
d)
głośnik, słuchawki, obudowa.
10. Do podstawowych elementów cyfrowego toru fonicznego należy
a)
panorama.
b)
dozownik.
c)
wzmacniacz liniowy.
d)
filtr antyalisingowy.
11. Układem wyjściowym w cyfrowym torze fonicznym jest
a)
wyjściowy sygnał analogowy.
b)
wyjściowy filtr dolnoprzepustowy.
c)
przetwornik wyjściowy.
d)
sekcja wyjściowa.
12. System dźwięku dookólnego to
a)
MUSICAM.
b)
PASC.
c)
Dolby Digital.
d)
ATRAC.
13. Sygnał component video składa się
a)
dwóch sygnałów różnicowych koloru i sygnału luminancji (wraz z synchronizacją).
b)
tylko z sygnału luminancji.
c)
z sygnału luminancji oraz podstawowych sygnałów RGB.
d)
tylko z sygnału chrominancji.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
14. System przetwarzania kanałów, pozwalający na modelowanie akustyki pomieszczeń przy
pogorszonych warunkach odsłuchowych to
a)
THX.
b)
DSC.
c)
DCS.
d)
HTX.
15. System kodowania i kompresji danych audio, pozwalający na pracę w zakresie do ośmiu
kanałów, w dowolnych ich konfiguracjach to
a)
DOLBY E.
b)
AC – 3.
c)
CAC.
d)
MPEG.
16. Do standardów cyfrowej transmisji sygnału dźwiękowego należą
a)
ADAT, DIFT.
b)
TDIF, ADAT, EBU/SEA.
c)
S/PDIF, ADAT, AES/EBU.
d)
mLAN, DIFT.
17. Komputerowe usuwanie zakłóceń i zniekształceń dźwięku stosowane jest m.in. w celu
a)
zmniejszenia rozmiaru pliku z nagraniem dźwiękowym.
b)
zwiększenia rozmiaru pliku z nagraniem dźwiękowym.
c)
kompresji pliku zawierającego nagranie dźwiękowe.
d)
usunięcia zbędnych fragmentów (np. „mmm” czy „eee”) i nadania narracji bardziej
profesjonalnego brzmienia.
18. Magnetofony DTRS różnią się od magnetofonów ADAT m.in. tym, że
a)
w magnetofonach DTRS sygnał jest rejestrowany za pomocą wirującej głowicy na
taśmie S-VHS, natomiast w magnetofonach ADAT zapis dokonywany jest na
kasecie Hi8.
b)
w magnetofonach DTRS sygnał jest rejestrowany za pomocą wirującej głowicy na
taśmie Hi8, natomiast w magnetofonach ADAT zapis dokonywany jest na kasecie
S-VHS.
c)
w magnetofonach DTRS sygnał jest rejestrowany za pomocą wirującej głowicy na
taśmie o szerokości 1/2”, natomiast w magnetofonach ADAT zapis dokonywany jest
na kasecie Hi8.
d)
w magnetofonach DTRS sygnał jest rejestrowany za pomocą wirującej głowicy na
taśmie S-VHS, natomiast w magnetofonach ADAT zapis dokonywany jest na
kasecie miniDV.
19. Cechą charakterystyczną synchronizacji pracy urządzeń cyfrowych jest
a)
dopasowanie rytmu pracy urządzeń i zgodne przesyłanie danych audio.
b)
taktowanie procesora w komputerze, poprzez złącze RS 232.
c)
zamiana sygnału cyfrowego na postać analogową.
d)
zamiana sygnału analogowego na postać cyfrową.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
20. Do przesyłania sygnału dźwiękowego w postaci cyfrowej z konsolety mikserskiej do
komputera należy użyć
a)
przewodu koncentrycznego ze złączem SCART.
b)
skrętki ekranowanej ze złączem TS.
c)
skrętki przewodowej ze złączem TRS.
d)
kabla optycznego ze złączem TOSLINK.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
49
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko .........................................................................................................................
Łączenie urządzeń toru fonicznego i wizyjnego
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedzi
Punkty
1.
a
b
c
d
2.
a
b
c
d
3.
a
b
c
d
4.
a
b
c
d
5.
a
b
c
d
6.
a
b
c
d
7.
a
b
c
d
8.
a
b
c
d
9.
a
b
c
d
10.
a
b
c
d
11.
a
b
c
d
12.
a
b
c
d
13.
a
b
c
d
14.
a
b
c
d
15.
a
b
c
d
16.
a
b
c
d
17.
a
b
c
d
18.
a
b
c
d
19.
a
b
c
d
20.
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
50
6. LITERATURA
1.
Butrym W.: Dźwięk cyfrowy Systemy wielokanałowe. WKŁ, Warszawa 2002.
2.
Haines R.: Cyfrowe przetwarzanie dźwięku. MIKOM, Warszawa 2002
3.
Instrukcja obsługi miksera Panasonic WJ-AVE55
4.
Kirk P.: Digital Audio. Wydawnictwo Helion, Gliwice 2007.
5.
Korbecki M.: Komputerowe przetwarzanie dźwięku. MIKOM, Warszawa 1999.
6.
Krajewski J.: Głośniki i zestawy głośnikowe. WKŁ, Warszawa 2003.
7.
Orzechowski J.: Urządzenia wizyjne. WSiP, Warszawa 2002
8.
Samuła J.: Sygnały wizyjne (1). Radioelektronik nr 7/2000
9.
Urbański B.: Elektroakustyka w pytaniach i odpowiedziach. WNT, Warszawa 1993.
10.
ś
ykowski Z.: Podstawy elektroakustyki. WNT, Wrocław 1984.
11.
http://pl.wikipedia.org
12.
http://www.creative.com
13.
http://www.dolby.com
14.
http://www.idg.pl
15.
http://www.lauda-audio.pl
16.
http://www.muzyczny.pl
17.
http://www.soundcraft.com
18.
http://www.thx.com