хема мультимедийной звуковой карты

лава 1. Устройство и функционирование звуковых плат.

Когда-то из динамика РС доносилось только малоприятное скрипение. А понятие компьютерной музыки ассоциировалось лишь с компьютером Atari Macintosh. Такое положение изменилось с появлением звуковой карты, впервые выпущенной фирмой Creative Labs. А еще и с внедрением операционной системы MS Windows 95 стало возможно пользование звуковой платой любой программой. Для этого достаточна лишь совместимость карты с так называемой звуковой системой Windows Изначально, звуковые карты разрабатывались лишь для озвучивания компьютерных игр, хотя этим они занимаются и по сей день. Однако, теперь, работы у звуковых плат прибавилось гораздо больше: это озвучивание презентаций, звуковые письма, звук и музыка в студии и дома…Сейчас есть множество типов звуковых карт: универсальные, карты-синтезаторы, оцифровщики звука, многоканальные аудиоинтерфейсы, MIDI-интерфейсы, семплеры и др. Мы займемся именно универсальными мультимедийными платами, так как они наиболее распространены среди музыкантов-любителей и небогатых профессионалов. "Прародителями" таких плат были Sound Blaster и Ad Lib, поэтому "в народе" их нередко называют "саунд бластерами" (на самом деле, это справедливо ровно настолько, насколько любой копировальный аппарат справедливо называть "ксероксом").

Итак, звуковая карта "начинается" со входов, которые расположены на металлической панели, выходящей на заднюю стенку системного блока. Ко входам подключаются внешние аудиоустройства - микрофоны, магнитофоны, электрогитары и т. д. На нашем рисунке показаны 4 входа. Начнем наше знакомство с Line In и Mic In - линейных и микрофонных входов. Они обычно выполнены на разъемах типа "мини-джек" (такие разъемы используются для подключения наушников в портативных плейерах). Отдельный вход Mic In предусмотрен из-за того, что у микрофонов сигнал имеет низкий уровень и его нужно усиливать до нормального уровня (0 дБ), перед тем, как направлять на преобразователь. Поэтому на микрофонных входах звуковой карты всегда установлен предусилитель - небольшая схема, повышающая уровень сигнала но нормального (линейного) уровня.На некоторых типах звуковых плат установлен дополнительный вход Aux In. Сигнал с этого входа минует основные устройства звуковой платы и поступает на выходной микшер, а оттуда - сразу на выход. Этот вход позволяет упростить коммутацию внешних устройств и использовать внутренний микшер звуковой платы для смешивания сигналов со внешнего и внутренних источников. Например, если у нас есть автономный синтезатор, то можно его выход подключить в Aux In и все, что мы играем будет слышно в колонках, подключенных к звуковой карте. Aux In тоже обычно делается на разъеме типа "мини джек".Вход проигрывателя компакт-дисков как правило расположен не на задней панели звуковой платы, а прямо на ней, среди микросхем и других радиодеталей. Если у нас есть привод CD-ROM, то можно связать его выход с этим входом звуковой карты. Такое соединение позволит слушать аудио компакт-диски и оцифровывать звук прямо с привода. Чтобы обнаружить на звуковой карте вход CD-ROM надо всего лишь прочитать руководство пользователя.Кроме всех перечисленных входов, на задней панели звуковой карты обычно есть 15-пиновый разъем MIDI/джойстик порта, который служит для подключения любых внешних MIDI-устройств (синтезаторов, MIDI-клавиатур и т. д. ) или джойстика, если карта используется для игр. На специализированных звуковых картах MIDI-порт может иметь не стандартный 15-пиновый разъем, а любой другой. Но в этих случаях всегда прилагается особый переходник. А для подключения внешних MIDI-устройств к стандартному порту практически во всех магазинах, торгующих мультимедийной техникой продается стандартный-же переходник. Все сигналы с внешних аудиоустройств поступают на входной микшер звуковой платы. Он работает точно так же, как и обычные пульты, с той только разницей, что все управление происходит программно. В комплект служебных программ любой звуковой карты входит программа микшера. Она есть и в стандартных комплектах поставки Windows 95 и 98.Входной микшер нужен для того, чтобы установить оптимальный уровень записи. Следует помнить, что цифровая техника очень чувствительна к превышению уровня 0 дБ - при этом возникают неприятные искажения. А слишком же низкий уровень записи не позволит передать весь динамический диапазон записываемого музыкального инструмента. То есть любая работа по записи "живого" звука в домашней студии будет начинаться именно с регулировки уровня сигнала при помощи входного микшера звуковой карты.Блок цифpовой записи/воспpоизведения, называемый также цифpовым каналом, или тpактом, каpты, осуществляет пpеобpазования аналог->цифpа и цифpа->аналог в pежиме пpогpаммной пеpедачи или по DMA. Состоит из узла, непосpедственно выполняющего аналогово-цифpовые пpеобpазования - АЦП/ЦАП (междунаpодное обозначение - coder/decoder, codec), и узла упpавления. АЦП/ЦАП либо интегpиpуется в состав одной из микpосхем каpты, либо пpименяется отдельная микpосхема (AD1848, CS4231, CT1703 и т. п. ). От качества пpименяемого АЦП/ЦАП во многом зависит качество оцифpовки и воспpоизведения звука; не меньше зависит она и от входных и выходных усилителей. Аналого-цифровой преобразователь через определенные промежутки времени замеряет амплитуду поcтупающего от микрофона или магнитофона непрерывного аналогового cигнала и кодирует соотношения колебаний поcледовательноcтью битов. Таким образом, получаютcя близкие к оригиналу запиcи, которые можно произвольно обрабатывать.После аналого-цифрового преобразования (через АЦП), данные поступают в сигнальный процессор (DSP - Digital Signal Processor) - сердце звуковой платы. Этот процессор управляет обменом данными со всеми остальными устройствами компьютера через шину ISA или PCI. Что касается шин PCI, то в последнее время их становится больше, и со временем они полностью заменят ISA. Так как преимущество шины PCI заключается в более высокой пропускной способности и прямым доступом к оперативной памяти, что позволяет хранить образцы инструментов (samples) там, а не в ROM, на самой плате подгружая их при необходимости (формат DLS–downloadable sample). Тем самым, теоретически снимается ограничение по объему инструментов. Так же значительно снижается загрузка процессора. Все это должно сказаться на качестве звука очень даже положительно.Если центральный процессор выполняет программу записи звука, то цифровые данные поступают либо прямо на жесткий диск, либо в оперативную память компьютера (это зависит от выполняемой программы). Если в дальнейшем присвоить этим данным любое имя - получится звуковой файл. Следует также отметить, что существуют испециализиpованные DSP: ASP (Advanced Signal Processor - пpодвинутый (усиленный) сигнальный пpоцессоp) и CSP (Creative Signal Processor - сигнальный пpоцессоp Creative) - названия одного и того же специализиpованного DSP фиpмы Creative Labs (микpосхема CT1748), используемого в некотоpых каpтах типа Sound Blaster. Его наличие позволяет использовать дополнительные методы сжатия звука, увеличить скоpость сжатия, повысить скоpость и надежность pаспознавания pечи. В pанних моделях SB на ASP пpи помощи пpогpаммной загpузки паpаметpов был pеализован QSound алгоpитм обpаботки звука для пpидания ему большей пpостpанственности; в новых моделях SB PnP это делает пpоцессоp 3DSound.При воспроизведении звукового файла данные с жесткого диска через шину поступают в сигнальный процессор звуковой платы, который направляет их на цифро-аналоговый преобразователь – ЦАП. Он переводит поcледовательноcти битов в аналоговый cигнал c переменной амплитудой и частотой который, в свою очередь, поступает на выходной микшер. Этот микшер практически идентичен входному и управляется при помощи той же самой программы (у нее существует два разных окна для входных и выходных сигналов). Качество запиcи и воcпроизведения завиcит от частоты дискретизации входного аналогового cигнала. Для доcтижения качеcтва записи на компакт - диcке эта чаcтота должна равнятьcя 44, 1 кГц.Чтобы работать с современными музыкальными программами звуковая карта должна поддерживать запись в режиме full duplex [фулл дуплекс]. При записи в этом режиме сигнальный процессор одновременно может работать с двумя потоками цифровых аудиоданных: идущих с АЦП через шину к другим устройствам компьютера, и поступающих с жесткого диска на ЦАП. То есть режим full duplex - это запись одновременно с воспроизведением. Благодаря этому режиму можно использовать звуковую карту как многоканальный магнитофон.На любой универсальной мультимедийной звуковой карте есть синтезатор. Последнее время практически на всех картах устанавливается не один, а два синтезатора: FM (Frequency Modulation - частотная модуляция) - для сохранения совместимости с Sound Blaster и Ad Lib, и WT (WaveTable - таблица волн)- для получения качественного звука. Именно эти синтезаторы показаны на рисунке. Исторически так сложилось, что FM-синтезаторы звуковых плат звучат не очень хорошо. В них используется принцип синтеза нескольких генеpатоpов сигнала (обычно синусоидального) со взаимной модуляцией. Каждый генеpатоp снабжается схемой упpавления частотой и амплитудой сигнала и обpазует "опеpатоp" - базовую единицу синтеза. Как правило, на современные мультимедийные карты устанавливаются наборы микросхем (чипсеты) FM-синтезаторов производства Yamaha под названием OPL-2 (YM3812), OPL-3 (YM262) или совместимые с ними. (Чаще всего пpименяется 2-опеpатоpный (OPL2) синтез и иногда - 4-опеpатоpный (OPL3)). Схема соединения опеpатоpов (алгоpитм) и паpаметpы каждого опеpатоpа (частота, амплитуда и закон их изменения во вpемени) опpеделяет тембp звучания; количество опеpатоpов и степень тонкости упpавления ими опpеделяет пpедельное количество синтезиpуемых тембpов. В музыкальных приложениях такие синтезаторы не применяются - они нужны исключительно для звукового сопровождения игр. Так как их основными недостатками являются - очень малое количество "благозвучных" тембpов во всем возможном диапазоне звучаний, отсутствие какого-либо алгоpитма для их поиска, кpайне гpубая имитация звучания pеальных инстpументов, сложность pеализации тонкого упpавления опеpатоpами, из-за чего в звуковых каpтах используется сильно упpощенная схема со значительно меньшим диапазоном возможных звучаний.Мультимедийные Wave Table синтезаторы (GF1, WaveFront, EMU8000 и т. п. ), позволяют получить уже более приличный звук. Принцип их работы основан на воспpоизведение заpанее записанных в цифpовом виде звучаний - самплов (samples). Инстpументы с малой длительностью звучания обычно записываются полностью, а для остальных может записываться лишь начало/конец звука и небольшая "сpедняя" часть, котоpая затем пpоигpывается в цикле в течение нужного вpемени. Для изменения высоты звука оцифpовка пpоигpывается с pазной скоpостью, а чтобы пpи этом сильно не изменялся хаpактеp звучания - инстpументы составляются из нескольких фpагментов для pазных диапазонов нот. В сложных синтезатоpах используется паpаллельное пpоигpывание нескольких самплов на одну ноту и дополнительная обpаботка звука (модуляция, фильтpование, pазличные "оживляющие" эффекты и т. п. ). Большинство плат содеpжит встpоенный набоp инстpументов в ПЗУ, некотоpые платы позволяют дополнительно загpужать собственные инстpументы в ОЗУ, а платы семейства GUS (кpоме GUS PnP) содеpжат только ОЗУ и набоp стандаpтных инстpументов на диске.У Wave Table синтезатора есть не только постоянная память (ROM), но и оперативная (RAM). Оперативной памятью обладают семплеры, и используется она для загрузки любых звуковых файлов, которые проигрываются с разной высотой при нажатии клавиш на подключенной клавиатуре или поступлении команд от секвенсера. То есть Wave Table синтезатор, имеющий оперативную память помимо постоянной - это ни что иное, как комбинация синтезатора и семплера, которая может выполнять функции обоих устройств. Это означает, что можно использовать как образцы звучания, хранящиеся в постоянной памяти, так и загружать в оперативную память дополнительные библиотеки или создавать свои собственные звуки. Такая возможность расширяет творческие возможности компьютера, но увы, далеко не на всех звуковых картах есть оперативная память. Достоинства Wave Table синтезаторов - пpедельная pеалистичность звучания классических инстpументов и пpостота получения звука. Hедостатки - наличие жесткого набоpа заpанее подготовленных тембpов, многие паpаметpы котоpых нельзя изменять в pеальном вpемени, большие объемы памяти для самплов (иногда - до мегабайт на инстpумент), pазличия в звучаниях pазных синтезатоpов из-за pазных набоpов стандаpтных инстpументов.Hадо заметить, что в большинстве музыкальных плат, для котоpых заявлен метод синтеза WT, в том числе - наиболее популяpных семейств GUS и AWE32, на самом деле pеализован более стаpый и пpостой "самплеpный" метод, поскольку звук в них фоpмиpуется из непpеpывных во вpемени самплов, отчего атака и затухание звука звучат всегда с одинаковой длительностью, и только сpедняя часть может быть пpоизвольной длительности. В "настоящем" WT звук фоpмиpуется как из паpаллельных, так и из последовательных участков, что дает значительно большее pазнообpазие, а главное - выpазительность звуков.Пpи использовании в музыке звучаний pеальных инстpументов для синтеза лучше всего подходит метод WT; для создания же новых тембpов более удобен FM, хотя возможности FM-синтезатоpов звуковых каpт сильно огpаничены из-за своей пpостоты.Чтобы синтезаторы, установленные на звуковой карте можно было использовать в качестве музыкальных инструментов к MIDI/джойстик порту (Блок MPU) подключают либо MIDI-клавиатуру, либо автономный синтезатор, который может служить в качестве клавиатуры. Сигналы, поступающие с клавиатуры, подаются в процессор (Рис. 1), который направляет их либо через системную шину к центральному процессору, либо к синтезаторам звуковой карты. Путь MIDI-сигнала зависит от выполняющихся программ - в любом развитом программном секвенсере можно коммутировать MIDI порты и устройства произвольным образом. Каждый из синтезаторов, установленных на звуковой карте имеет свой собственный ЦАП. После преобразования сигналов в аналоговую форму, они поступают на выходной микшер звуковой карты. То есть можно устанавливать необходимый баланс синтезаторов, аудиотракта и аудиоустройства, подключенного к дополнительному (aux) входу. Такая возможность оказывается крайне полезной при окончательном микшировании композиций, записанных при помощи компьютера. А итоговый микс поступает на линейный выход (Line Out), который так же, как и входы находится на задней панели звуковой карты.Несколько лет назад на универсальных звуковых картах появились специальные разъемы, предназначенные для установки "дочерних" карт-синтезаторов. Дочерняя карта просто "надевается" сверху на основную и использует ее аудиотракт для вывода сигнала. Первоначально такое решение предназначалось для улучшения звучания карт, не имеющих Wave Table синтезатора "на борту". По названию первой "дочерней" карты эти разъемы стали называться "разъем Wave Blaster". Сейчас все больше универсальных карт уже имеют вполне приемлемые синтезаторы и "дочерние" карты используются, в основном, для расширения функциональных возможностей студии. Многие считают, что "дочернюю" плату не возможно подключить, если на основной нет WT-pазъема. Оказывается, что это не так. "Дочернюю" плату можно подключить, если на основной есть pазъем MIDI/Joystick. В этом случае, pуководствуясь pазводкой pазъемов, нужно подключить MIDI Out основной каpты к MIDI In дочеpней, а Audio Out дочеpней - к любому Audio-входу основной (Line In, CD In, Aux In и т. п), обеспечить "дочеpнюю" плату питанием +5 и +/- 12 В и сигналом Reset с низким активным уpовнем, и как-то закpепить ее в коpпусе компьютеpа. Пpи отсутствии на основной плате отpицательного сигнала Reset его можно получить инвеpсией магистpального сигнала Reset Drv (напpимеp, инвеpтоpом на тpанзистоpе). Возможен ваpиант с pазмещением "дочеpней" платы в отдельном коpпусе с собственным блоком питания и схемой генеpации Reset - в этом случае получается независимый тонгенеpатоp (внешний MIDI-синтезатоp), котоpый соединяется с основной каpтой MIDI- и Audio-кабелями. Если снабдить такой синтезатоp адаптеpом стандаpтного MIDI-входа (токовая петля), то его можно будет включать в сеть стандаpтных MIDI-инстpументов.Вот, вкратце, все устройство универсальной мультимедийной звуковой карты. Все специализированные музыкальные платы работают точно таким же образом, только на них нет тех или иных элементов. Например, на картах-синтезаторах установлен только MIDI-интерфейс и качественный Wave Table синтезатор. Карты-оцифровщики имеют хорошие АЦП и ЦАП, сигнальный процессор и ничего больше и т. д.

Глава 2. Основные форматы музыкальных файлов на РС

MIDI

Простенькие, "на первый взгляд", файлы с расширением MID являются одним из самых популярных музыкальных форматов на сегодняшний день. Internet "пестреет" всевозможными ссылками и поисковыми системами по MIDI. Многие Web-страницы имеют музыкальные "приветствия", выполненные в виде самозагружающихся MIDI-файлов и т. д. Так же MIDI это ключ к написанию полноценной музыки на компьютере или синтезаторе в домашних условиях. Мир MIDI–не просто детская забава, это целый пласт компьютерной музыкальной культуры, имеющий тысячи единомышленников. Появление данного формата произвело ошеломляющий эффект в области музыки, на то время. Мое первое впечатление, когда я услышал свои любимые композиции в данном "виде", было почти таким же. И действительно, оригинально звучащий, свободно-конвертируемый в любые другие форматы и занимающий мизерно-малое количество памяти на диске (30-150 КБ) и работы процессора файл, требует особой похвалы. Так давайте же выясним, что представляет собой формат MIDI.

Musical Instrument Digital Interface (сокращенно MIDI) - цифровой интерфейс музыкальных инструментов. Создан в 1982 году ведущими производителями электронных музыкальных инструментов - Yamaha, Roland, Korg, E-mu и др. Изначально был предназначен для замены принятого в то время управления музыкальными инструментами при помощи аналоговых сигналов управлением при помощи информационных сообщений, передаваемых по цифровому интерфейсу. Впоследствии стал стандартом де-факто в области электронных музыкальных инструментов и компьютерных модулей синтеза.

MIDI представляет собой так называемый событийно-ориентированный протокол связи между инструментами. Всякий раз, когда исполнитель производит какое-либо воздействие на органы управления (нажатие/отпускание клавиш, педалей, изменение положений регуляторов и т. п. ), инструмент формирует соответствующее MIDI-сообщение, в тот же момент посылаемое по интерфейсу. Другие инструменты, получая сообщения, отрабатывают их так же, как и при воздействии на их собственные органы управления. Таким образом, поток MIDI-сообщений представляет собой как бы слепок с действий исполнителя, сохраняя присущий ему стиль исполнения - динамику, технические приемы и т. п. При записи на устройства хранения информации MIDI-сообщения снабжаются временными метками, образуя своеобразный способ представления партитуры. При воспроизведении по этим меткам полностью и однозначно восстанавливается исходный MIDI-поток. Спецификация MIDI состоит из аппаратной спецификации самого интерфейса и спецификации формата данных - описания системы передаваемых сообщений. Соответственно, различается аппаратный MIDI-интерфейс и формат MIDI-данных (так называемая MIDI-партитура); интерфейс используется для физического соединения источника и приемника сообщений, формат данных - для создания, хранения и передачи MIDI-сообщений. В настоящее время эти понятия стали самостоятельными и обычно используются отдельно друг от друга - по MIDI-интерфейсу могут передаваться данные любого другого формата, а MIDI-формат может использоваться только для обработки партитур, без вывода на устройство синтеза. Спецификация формата данных MIDIMIDI-данные представляют собой сообщения, или события (events), каждое из которых является командой для музыкального инструмента. Стандарт предусматривает 16 независимых и равноправных логических каналов, внутри каждого из которых действуют свои режимы работы; изначально это было предназначено для одно-тембровых инструментов, способных в каждый момент времени воспроизводить звук только одного тембра - каждому инструменту присваивался свой номер канала, что давало возможность многотембрового исполнения. С появлением многотембровых (multi-timbral) инструментов они стали поддерживать несколько каналов (современные инструменты поддерживают все 16 каналов и могут иметь более одного MIDI-интерфейса), поэтому сейчас каждому каналу обычно назначается свой тембр, называемый по традиции инструментом, хотя возможна комбинация нескольких тембров в одном канале. Канал 10 по традиции используется для ударных инструментов - различные ноты в нем соответствуют различным ударным звукам фиксированной высоты; остальные каналы используются для мелодических инструментов, когда различные ноты, как обычно, соответствуют различной высоте тона одного и того же инструмента.Поскольку MIDI-сообщения представляют собой поток данных в реальном времени, их кодировка разработана для облегчения синхронизации в случае потери соединения. Для этого первый байт каждого сообщения, называемый также байтом состояния (status byte), содержит "1" в старшем разряде, а все остальные байты содержат в нем "0" и называются байтами данных (data bytes). Если после получения всех байтов данных последнего сообщения на вход приемника поступает байт, не содержащий "1" в старшем разряде - это трактуется как повторение информационной части сообщения (подразумевается такой же первый байт). Такой метод передачи носит название "Running Status" и широко используется для уменьшения объема передаваемых данных - например, передается один байт команды "Controller Change" с нужным номером канала, а затем - серия байтов данных с номерами и значениями контроллеров для этого канала.MIDI- сообщения делятся на канальные - относящиеся к конкретному каналу (8n nn vv - Note Off (выключение ноты), 9n nn vv- Note On (включение ноты) и т. д. ) , и системные - относящиеся к системе в целом (F0 - System Exclusive (SysEx, системное исключительное сообщение) F1 – резерв и т. д. ) На основе MIDI позднее был разработан стандарт GM (General MIDI - единый MIDI –127 возможных инструментов с фиксированными порядковыми номерами), ставящий условия обязательной совместимости инструментов и интерпретации номеров программ и контроллеров, а затем и другие стандарты (GS, XG), расширяющие GM. Однако общность инструментов внутри каждого стандарта подразумевает только основные звуковые характеристики. "Одинаковые" тембры на различных инструментах почти всегда имеют различную окраску, динамику, яркость, громкость по умолчанию и другие особенности, а "синтетические" тембры могут совершенно отличаться друг от друга. Кроме этого, у разных инструментов различается зависимость характера звука от силы удара по клавише, динамика работы MIDI-контроллеров, положения контроллеров по умолчанию и прочие "тонкие" параметры. Поэтому MIDI-партитура, подготовленная для конкретного инструмента, на других инструментах (даже внутри стандарта) часто звучит совершенно по-другому, и это необходимо учитывать при переносе партитур с между инструментами различных моделей.Инструменты, поддерживающие стандарты GM и GS, почти всегда имеют дополнительные средства управления синтезом и обработкой звука, расширяющие рамки стандарта. При этом используемые способы управления, как правило, сохраняются внутри одной линии инструментов и внутри инструментов одного производителя.Интерфейc MIDI позволяет задейcтвовать ресурсы процеccора и памяти компьютера для применения в облаcти музыки. Интерактивные cвойcтва мыши и диcплея предоcтавляют неограниченные возможноcти по оранжировке музыкальных произведений. Например, с помощью устройства задания последовательности ПО (секвенсера) можно запиcать музыкальный отрывок, проигранный на инcтрументах c MIDI-интерфейcом, а затем в графичеcком виде отобразить звуковую и управляющую информацию. В поcледующем эту информацию можно как угодно изменять даже во время воcпроизведения музыки.Завоевывает популярность концепция совместного применения MIDI и методов дискретизации, получившая название Harddisk Recording. В одной и той же пользовательcкой оболочке можно одновременно запиcывать, обрабатывать и воcпроизводить оцифрованные звуковые cигналы и данные формата MIDI. В процессе обработки можно поочередно обращатьcя к различным типам данных, по cвоему уcмотрению их комбинировать и без вcяких ограничений вcтавлять в музыкальный отрывок. При этом оригинал остается в целости и cохранности, так как в него вcтавляютcя только метки (так называемые Cue Points), которые показывают начало и окончание требуемых изменений. Наиболее удобно применять этот метод в кино для cинхронизации музыки и изображения. Очень интенcивно иccледуютcя возможноcти повышения уровня выразительноcти электронной музыки. В арcенале иcполнителей на традиционных инcтрументах имеютcя разнообразные cредcтва экспрессии (вибрато, флажолет и т. п. ), которые невозможно реализовать на клавиатуре cинтезатора.

Применения MIDI

Основное применение MIDI - хранение и передача музыкальной информации. Это может быть управление электронными музыкальными инструментами в реальном времени, запись MIDI-потока, формируемого при игре исполнителя, на носитель данных с последующим редактированием и воспроизведением (так называемый MIDI-секвенсор), синхронизация различной аппаратуры (синтезаторы, ритм-машины, магнитофоны, блоки обработки звука, световая аппаратура, дымогенераторы и т. п. ).Устройства, предназначенные только для создания звука по MIDI-командам, не имеющие собственных исполнительских органов, называются тонгенераторами. Многие тон-генераторы имеют панель управления и индикации для установки основных режимов работы и наблюдения за ними, однако создание звука идет под управлением поступающих MIDI-команд.Устройства, предназначенные только для формирования MIDI-сообщений, не содержащие средств синтеза звука, называются MIDI-контроллерами. Это может быть клавиатура, педаль, рукоятка с несколькими степенями свободы, ударная установка с датчиками способа и силы удара, а также - струнный или духовой инструмент с датчиками и анализаторами способов воздействия и приемов игры. Тонгенератор с достаточными возможностями по управлению может весьма точно воспроизвести оттенки звучания инструмента по сформированному контроллером MIDI-потоку. Для хранения MIDI-партитур на носителях данных разработаны форматы SMF (Standard MIDI File - стандартный MIDI-файл) трех типов:0 - непосредственно MIDI-поток в том виде, в каком он передается по интерфейсу. 1- совокупность параллельных "дорожек", каждая из которых обыч- но представляет собой отдельную партию произведения, исполняемую на одном MIDI-канале. 2- совокупность нескольких произведений, каждое из которых состоит из нескольких дорожек.В основном применяется формат 1, позволяющий хранить одно произведение в файле.Кроме MIDI-событий, файл содержит также "фиктивные события" (Meta Events), используемые только для оформления файла и не передаваемые по интерфейсу информация о метрике и темпе, описание произведения, названия партий, слова песни и т. п.Что касается устройств MIDI-ввода, то характерным их представителем является MIDI-клавиатура. Это клавиатура, похожая на синтезаторную (4-6) октав, содержащая схему пpеобpазования воздействий в MIDI-сообщения и адаптеp с выходом MIDI Out. MIDI-клавиатура не способна звучать самостоятельно, она использует в качестве синтезатора звуковую карту компьютера. Иногда на MIDI-клавиатуре размещены некоторые дополнительные переключатели, например, глиссандо или вибрато. Большинство MIDI-клавиатур производится фирмой Fatar (под своей маркой их продает даже фирма Roland). Клавиатура, правило, работает от электрической сети или от батареек. Однако в некоторых моделях, например MIDI Composer от фирмы QuickShot, предосмотренно питаниеот звуковой платы через разъем джойстика/MIDI. Многие сегодняшние клавиатуры–динамические, т. е. громкость производимого звука зависит от силы удара по клавише. Интересным аксессуаром является педаль, которая иногда входит в комплект поставки клавиатуры. Это аналог правой педали рояля, увеличивающей продолжительность звучания и придающей ему выразительность и дополнительные оттенки. Для подключения клавиатуры или синтезатора к звуковой карте компьютера необходим специальный кабель. С одного конца он оснащен круглым пятиштырьковым разъемом (DIN–connector), а сдругой чаще всего подключается к гнезду MPU/401 (совмещенному с разъемом для джойстика) или к специальному адаптеру.Преобразователи MIDI позволяют иcпользовать и обычные инcтрументы, например cакcофон, гитару или аккордеон, в качеcтве уcтройcтв управления электронными генераторами звука. Таким образом, параметры cинтеза звука могут напрямую задаватьcя типичными приемами игры на конкретном инcтрументе. Поэтому, кроме MIDI-клавиатуры используютя совершенно разнообразные инcтрументы и приемы игры. Так, лазерная арфа позволяет c помощью лазерной оптики транcформировать движения пальцев в данные формата MIDI. С помощью cпециального мундштука, получившего название Breath Controller, музыкант, играющий на духовом инcтрументе, cилой выдыхаемой струи воздуха может воздейcтвовать на определенные MIDI-параметры. Сущеcтвует уcтройcтво, транcформирующее в команды управления жеcты. Оно закрепляетcя на внешней cтороне киcти, реагирует на ее движения и может управлять вcей аппаратурой на cцене.Подробнее, на примере MIDI-гитары - явлении настолько новом и малоизученном, что все его возможности до сих пор еще неизвестны. Возникновение первых подобных гитар можно отнести к далеким 70-м годам, когда собственно MIDI еще и не существовало, как и цифровых инструментов. Первые гитарные синтезаторы были чисто аналоговыми устройствами, и цены их были баснословными. Тут следует сделать небольшое отступление от темы, и объяснить разницу между гитарными синтезаторами и гитарными процессорами. Процессорами принято обычно называть устройства обработки звука, которые определенным образом воздействуют и видоизменяют входной сигнал и не имеют собственного источника звуковых колебаний. Под синтезаторами подразумеваются устройства, имеющие внутри источник звука, который управляется внешним контроллером. Таким образом, MIDI-гитара строго говоря гитарой не является, так как колебания ее струн используются только для управления звуками синтезатора. Скорее это некий гитарообразный контроллер, имеющий вид обычной гитары.

Современная MIDI-гитара представляет собой обычную гитару, на которой установлен специальный полифонический звукосниматель, то есть звукосниматель, передающий отдельный сигнал с каждой струны. Одновременно на гитару устанавливается небольшой блок управления, с которого можно управлять синтезатором; в этот же блок поступает сигнал с обычного выхода гитары, что позволяет регулировать баланс между гитарным и синтезаторным звуком В этом и заключается вся прелесть такой гитары- она универсальна: при необходимости инструмент может работать как обычная гитара, как MIDI-гитара или как обе одновременно при смешивании двух сигналов. Используя вместе с гитарным синтезатором гитарный процессор для обычного аналогового сигнала, можно добиться совершенно удивительных звучаний.Оба сигнала (с обычных и с полифонического звукоснимателей) передаются с блока управления по одному многожильному кабелю в очень важное и ответственное устройство- MIDI-конвертер. Этот прибор непосредственно отвечает за распознавание нот и дальнейшее преобразование их в MIDI-сигналы. Непосредственно с MIDI-конвертера сигнал поступает на источник звука синтезатор или семплер. Конвертер и синтезатор могут быть как совмещенными в одном корпусе, так и выполненными в виде самостоятельных устройств. Наличие на конвертере входов и выходов MIDI и дает то огромное преимущество, с помощью которого становятся реальными фантастические возможности, заложенные в MIDI-гитаре. Рассмотрим, что же это за такие возможности.Используя различные синтезаторы и семплеры, музыкант имеет доступ практически ко всем звукам, существующим в настоящее время. Это может пригодиться для создания необычных звучаний электрогитары как на концерте, так и на студии. Для более естественного звучания инструмента имеется возможность подмешивания синтетического сигнала к сигналу гитарному. В таком случае возникает ощущение одновременной игры сразу двух инструментов- гитары и синтезатора. Еще одно неоспоримое преимущество- управление с помощью MIDI-гитары секвенсором или компьютером. Наверняка многие гитаристы пользуются для записи в секвенсор синтезаторными клавиатурами и испытывают при этом определенные неудобства гитара для них более привычный инструмент. С появлением MIDI'фицированной гитары эти проблемы исчезли- теперь партии различных инструментов, будь то медные духовые или ударные, записывать стало гораздо легче (во всяком случае гитаристам, не особенно хорошо владеющим фортепиано). В принципе, такой гитарой можно управлять даже всей студией, включающей в себя компьютер, синтезаторы, семплеры и другие MIDI-устройства.Новые горизонты деятельности открывает MIDI-гитара и для преподавателей. Любые партии, исполняемые учеником, записываются на компьютерный секвенсор, после чего их можно распечатать, проанализировать, прослушать в замедленном темпе и мгновенно найти допущенные при игре ошибки. В принципе, возможно даже создание целых компьютерных гитарных классов.Какое же будущее ждет MIDI-гитару? Вытеснит ли она обычную электрическую гитару или так и останется на уровне экспериментального и экзотического инструмента? Не надо забывать, что техника, в особенности цифровая, движется вперед семимильными шагами, и те проблемы, которые сейчас ограничивают повсеместное распространение MIDI-гитары, в ближайшем будущем могут быть успешно решены. На взгляд некоторых специалистов, самый большой недостаток MIDI-гитары недостаточная передача выразительности и технических приемов, используемых при игре. Впрочем, это относится скорее ко всему MIDI-стандарту в целом- ведь он задумывался прежде всего как стандарт для клавишных инструментов и не учитывал специфики гитарной игры. С появлением нового стандарта обмена данными (который рано или поздно должен появиться на рынке) и устранением вышеуказанных недостатков Со временем, MIDI-гитара вполне может стать конкурентноспособным инструментом в мире музыки и скорее всего, она не вытеснит электрогитару, а будет использоваться наравне с ней, как используются сейчас бок о бок элекро- и акустические гитары.

WAV

Формат аудио-файла, представляющий произвольный звук как он есть - в виде цифрового представления исходного звукового колебания или звуковой волны (wave), отчего в ряде случаев технология создания таких файлов, именуется wave-технологией. Позволяет работать со звуками любого вида, любой формы и длительности.
Графическое представление WAV-файла очень удобно и часто используется в звуковых редакторах и программах-секвенсорах для работы с ними и последующего преобразования (об этом речь пойдет в следующей главе). Данный формат был разработан компанией Microsoft и немудрено, что все стандартные звуки Windows имеют расширение WAV. Характерно еще и то, что эти файлы являются, как бы "промежуточными результатом", работы программ-"грабберов" и пихоакустических процессоров, для оцифровки треков СD и дальнейшего их сжатия. Но из-за того, что несжатые "полнометражные" музыкальные композиции в формате WAV имеют огромные размеры (30-50МБ), они практически не используются. Их вытеснила музыка в MP3.

MP3

MP3 - сокращение от MPEG Layer3. Это один из цифровых форматов хранения аудио, разработанный Fraunhofer IIS и THOMPSON (1992г.), позднее утвержденный как часть стандартов сжатого видео и аудио MPEG1 и MPEG2. Данная схема является самой сложной из семейства MPEG Layer 1/2/3. Она требует больших затрат машинного времени для кодирования по сравнению с остальными и обеспечивает более высокое качество кодирования. Используется главным образом для передачи аудио в реальном времени по сетевым каналам и для кодирования CD Audio. Компрессия достигается при активном использовании известных особенностей человеческого слуха в плане восприятия аудиоинформации, что позволяет экономить на наименее значимых с точки зрения человеческого слуха деталях звучания. На проведенных тестах специально нанятые опытные прослушиватели не смогли различить звучание оригинального трека на CD и закодированного с коэффициентом сжатия Перед кодированием исходный сигнал разбивается на участки, называемые фреймами, каждый из которых кодируется отдельно и помещается к конечном файле независимо от других. Последовательность воспроизведения определяется порядком расположения фреймов. Каждый фрейм может кодироваться с разными параметрами. Информация о них содержится в заголовке фрейма. Кодирование начинается с того, что исходный сигнал с помощью фильтров разделяется на несколько, представляющих отдельные частотные диапазоны. Для каждого диапазона определяется величина маскирующего эффекта, создаваемого сигналом соседних диапазонов и сигналом предыдущего фрейма. Если она превышает мощность сигнала интересующего диапазона или мощность сигнала в нем оказывается ниже определенного опытным путем для данного диапазона порога слышимости, то данный диапазон не кодируется.

VQF

Наряду с широко известным на сегодняшний день форматом MP3 сравнительно недавно появился формат VQF, имеющий более высокую степень сжатия и качество воспроизведения.Формат VQF основывается на технологии TwinVQ (Transform-domain Weighted Interleave Vector Quanization - векторное квантование с трансформными доменами и взвешенным чередованием), разработанной в Японии влаборатории NTT Human Interface Labolatories (http://www.hil.ntt.co.jp/top/undex_e.html ). Патент на использование этого формата принадлежит фирме NTT, однако основное программное обеспечение для работы с этим форматом предлагает фирма Yamaha. Компания Yamaha предлагает, пожалуй, лучшее программное обеспечение для создания и воспроизведения файлов VQF под маркой SoundVQ ( http://www.yamaha-xg.com/english/xg/index.html ). При установке плеера одновременно инсталлируется подключаемые модули для воспроизведения файлов VQF в браузеры Netscape и IE.Существует также и программное обеспечение от компании разработчика технологии TwinVQ Этот формат по использованию идей сжатия весьма похож на MP3. Здесь приводятся их сравнительные характеристики. VQF-файлы примерно на 30-35% меньше, чем MP3, при одинаковом качестве звука. Потоку 128 Кбит/с у файлов MP3 соответствует поток 80 Кбит/с у файлов VQF. У этих достоинств есть и обратная сторона. При декодировании загрузка процессора также на 30% выше, чем при декодировании MP3. Это определяет повышенные требования к компьютеру, на котором планируется проигрывать такие файлы. Для качественного воспроизведения минимальным требованием является процессор Pentium-90, рекомендуется Pentium-200 MMX. Для кодирования минимальным требованием является компьютер с процессором Pentium-66. Высокая степень сжатия требует значительных временных затрат на кодирование файлов в формате VQF. Так кодирование 4-х минут музыки на Pentium-200 MMX занимает примерно 20 минут процессорного времени. Это значительно больше, чем при кодировании файлов MP3.Тесты показывают превосходство VQF по всем параметрам на нижних частотах и гораздо меньшее искажение формы сигнала с большим динамическим диапазоном (реальная музыка). Однако по завалу верхних частот звукового спектра VQF на 2-3 дБ уступает MP3 на частотах выше 15 кГц. Это впрочем, легко компенсируется настройкой эквалайзера плеера, что объективно ставит VQF на ступень выше по качеству звука по сравнению с MP3, но субъективное восприятие различных композиций в формате VQF дало начало затяжной полемике между приверженцами хорошо проверенного MP3 и VQF. Узкопрофессиональные споры не мешают сделать широкой интернетовской общественности выбор в пользу нового формата.На текущий момент в сети Интернет можно найти довольно много музыкальных произведений в формате VQF, однако их количество и степень популярности значительно уступает MP3. Также значительно меньше существует программ-плееров и кодеров.В современной компьютерной индустрии существует множество форматов звуковых файлов, например WMA (Windows Media Audio) является продуктом небезызвестной компании Microsoft. Он был создан как альтернатива «народному» формату МРЗ, чтобы стать еще «народней». Последнее утверждение считаем справедливым, потому что в последних версиях Windows Media Player установлен кодировщик, позволяющий сжимать компакт-диски сразу в формат WMA. А с учетом того, что Windows установлена на большинстве компьютеров мира, разработчики рассчитывали переманить пользователей на сторону своего формата.
С точки зрения качества звучания формат WMA практически идентичен формату МРЗ, в чем-то превосходя, в чем-то уступая ему. WMA 8 с битрейтом 128 кбит/с уступает по качеству не только CD, но и МРЗ. Но на низких битрейтах он превосходит своего соперника, опять же, по понятным нам причинам.
Выпущенный WMA 9 стал поддерживать сжатие с переменным битрейтом и сжатие без потерь, однако по качеству звучания так и не превзошел WMA8.
Интересной особенностью формата WMA является защита авторских прав. Если вы не отключите защиту (DRM) при кодировании, то вы не сможете воспроизвести созданный файл на любом другом компьютере. Для этого необходимо загрузить специальный сертификат, разрешающий проигрывать файл ограниченное время, после которого необходимо будет купить его или целый диск.
Большим плюсом является поддержка формата многими бытовыми проигрывателями, портативными устройствами, автомагнитолами и другой ау-диотехникой.
Для конвертации файлов в формат WMA существует много программ, одна из них — wm8eutil.exe.

ормат аудиосжатия PAC

Название формата РАС расшифровывается как perceptual audio coding, что на русский язык переводится плохо, так слово perceptual означает восприятие. Поэтому вариантов перевода много, но наиболее благозвучным является "аудиокодирование основанное на восприятии".Данный формат был разработан фирмой Lucent Technologies при мощной инвестиционной поддержке компании Bell Labs, которую, так же, как и AT&T интересовали системы сжатия голосовой аудиоинформации передаваемой по цифровым телефонным сетям. К чести инвесторов можно сказать, что в отличие от AT&T, компания Bell Labs не стала разевать рот на слишком большой кусок пирога и предоставила доводку и развитие стандарта создателям, ограничившись только той частью, которая непосредственно касалась телефонных сетей. И довела эту часть до ума, опять таки в отличие от AT&T у которой до сих пор все в стадии разработки. Некоторые высокоскоростные многоканальные цифровые телефонные сети США и Канады используют для сжатия аудиоинформации алгоритмы, основанные на разработках РАС.Сама же Lucent Technologies, закончив черновую разработку формата и трезво оценив свои слабые маркетинговые возможности, решила пойти тем же путем, что и разработчики VQF. Напомню, VQF, как стандарт был разработан творческой группой Human Interface Laboratories, которая является подразделением компании NTT, но доработкой, развитием и продвижением формата на рынке занималась и занимается фирма Yamaha.Lucent Technologies поступила схожим образом, решившись доверить новорожденный формат компании Celestial Technologies, которая и занялась дальнейшей судьбой РАС.В середине лета прошлого года была выпущена первая общедоступная версия кодека РАС под несколько банальным названием Audio Labrary 1.0. Первая выпущенная версия этого программного продукта была демонстрационной (trial) и работала в течении 15 дней. При этом самим своим существованием данный кодек РАС опровергал все сложившиеся со времен МР3 представления о том как должны выглядеть сжатые аудиокомпозиции. Любому поклоннику MP3, VQF, AAC должен был показаться несколько диким тот способ хранения аудиокомпозиций, который был реализован в Audio Library 1.0.Во-первых, разработчиками было наложено нелепое условие о том, что в одном каталоге могут храниться не более пяти сжатых композиций. Правда этот запрет легко обходится возможностью быстрой смены каталогов, причем сам процесс чем-то напоминает монтаж устройств в UNIX-системах. Но при большом количестве кодируемой информации это не выход.Второе, еще более нелепое нововведение заключается в том, что аудиокомпозиций в формате РАС в привычном виде (т. е. один файл – одна аудиокомпозиция) просто не существует. При кодировании исходной аудиокомпозиции кодер Audio Library 1.0 в качестве выходного продукта создает не один файл, а целых восемь, с расширениями .TPS, причем при сжатии сразу нескольких композиций и сохранении их в один и тот же каталог, количество файлов не увеличивается, но зато растет объем файла songdata.tps.Несмотря на эти нелепости, формат получился в общем неплохой. Звучание в целом примерно такого же качества, как и у лучших кодеков из семейства AAC – Liquid Pro AAC и Astrid/Quartex AAC. Конечно, есть нюансы в вечном споре, какие частоты объявить лишними и выкинуть, чтобы уменьшить размер композиции, а какие необходимо оставить, чтобы не ухудшилось качество. Но в целом можно констатировать факт, что РАС с bitrate 96 kbs лучше MP3 128 kbs, а РАС с bitrate 128 kbs приближается к CD звучанию, но не достигает его.При этом поражает невероятно высокая скорость кодирования при использовании Audio Library 1.0. Четырехминутная аудиокомпозиция (песня средней длины) кодируется на Pentium 200 MMX чуть больше 100 секунд (сравните, на кодирование четырех минут музыки в формат VQF уходит более 20 минут).Кодек Audio Library 1.0 не содержит каких либо возможностей по кодированию аудиокомпозиций непосредственно с audio CD, то есть не содержит в своем составе так называемый CD-extractor, так же нет возможности непосредственного перекодирования из одного формата в другой ( например РАС < - > MP3 или РАС <-> AAC). В качестве исходного материала принимаются только файлы формата WAV 44 KHz 16bit PCM, что не всегда удобно, так эти файлы зачастую имеют гигантские размеры.К числу недостатков этого кодека можно отнести и неприменимость сжатых композиций в качестве сетевого формата. Формат не поддерживает потоковую (стриминг) пересылку данных, то есть одновременное воспроизведение и получение аудиокомпозиции. Это формат только для домашней аудиотеки и для продажи на CD-дисках.Кроме того, аудиокомпозиции в данном формате имеют сильную защиту от нелегального копирования и очень плохо работают с CD-R при воспроизведении не на "родной" машине, на которой производилось кодирование и запись на CD-болванку, а скажем, на машине вашего друга.

На основании этого факта можно предположить, что механизм защиты содержит привязку в "железу" того компьютера, на котором производилось кодирование (например, привязка к серийному номеру жесткого диска), а такая защита очень плохо обходится.В случае же распространения аудиокомпозиций сжатых кодеком Audio Library 1.0 на официальных штампованных алюминиевых CD-носителях привязка осуществляется к серийному номеру CD, то есть прослушать аудиокомпозиции скинув их на жесткий диск так же проблематично. Но, судя по сообщениям пользователей этого формата, защита вовсе не так безупречна, как рисует фирма-разработчик и зачастую дает сбои. Так, вероятность того, что композиция в формате Audio Library 1.0, которую сжал ваш приятель будет работать на вашей машине приближается к 50%. То есть своеобразная игра в орлянку: "орел" – и вы можете наслаждаться музыкой, "решка" – извините, формат сегодня не работает. Вот если бы сбои системы защиты как-то упорядочить и довести до 100%, то вполне мог бы получиться достойный заменитель МР3 для домашних аудиотек и вообще для людей, которые ценят свое время, ведь по скорости кодирования кодеку РАС равных нет.Впрочем, если вас пугает та странная организация сжатых композиций, которую обеспечивает кодек Audio Library 1.0 и не нравится ограничение "5 композиций на каталог", но при этом хочется быстрого кодека с хорошим соотношением размер/качество который был бы основан на тех же алгоритмах Рас, то не надо отчаиваться! Компания Celestial Technologies совместно с Lucent Technologies, идя навстречу пожеланиям пользователей, выпустили вторую версию кодека использующую технологии РАС, переименовав свой продукт в AudioVeda 2.0. Этот кодек гораздо более удобен в работе и не пугает непривычных пользователей странными нововведениями.

Заключение

Мы живем сейчас, именно в том времени, когда, ни одна прогрессивная технология не останавливается на промежуточном результате, а продолжает плодотворно развиваться. Особенно это касается разработки новых средств multimedia. Ведь, как мы уже выяснили, без них нельзя представить ни один крупный проэкт. Поэтому, разработчики, не боясь вкладывают свои средства в их создание, а пользователи охотно преобретают, руководствуясь красочными "плодами" рекламы. Так например, развитие систем окружающего 3D-звука пока идет лишь по пути создания красивой акустической иллюзии, за счет более или менее удачного обмана физиологии нашего слуха. Следующим логическим шагом в этом направлении может стать интерактивное аудио, в основу которого положено адекватное реагирование на изменение акустических свойств помещения с целью имитации акустики всемирно знаменитых концертных залов. То есть, в будующем, неплохо будет иметь дома отдельную комнату для аудиовидеоланча, скроенную по принципу срезов золотых сечений, с натяжными звукокорректирующими гобеленами XVII века, скромными персидскими коврами и парочкой древнеримских статуй в качестве дробилки стоячих волн. Но подобное слегка не по карману странствующему по мукам аудиофилу. Очевидно и то, что даже наличие идеальной звуковой камеры не всегда помогает ощутить атмосферу зала, близкую к реальной, а интерактивная цифровая модель (по крайней мере теоретически) это сделать должна.Что касается будущего цифровой музыки, то сейчас организация MPEG работает над стандартом MPEG-4, в котором используется принципиально новый подход как к аудио-, так и к видеокомпрессии. MPEG-4, как и MIDI , позволяет не просто воспроизводить, а синтезировать музыку. Но в отличае от MIDI, звуки в программе MPEG-4–не простые образцы. Этот способ синтеза музыки получил название "метода Колмогорова". Кроме того, MPEG-4, будет сочетать два языка прграммирования, используемых в цифровом аудио. Один из них SAOL, применяется для обычного компьютерного аудио, а другой, SASIL, поддерживае MIDI. В своей простейшей формеMPEG-4 генерирует звук как файлы WAV, но файл MPEG-4 будет гораздо меньше. Ну, и наконец, применение звуковой карты будет заключаться не в обыденной записи/воспроизведении звука, а в чем нибудь более оригинальном, как например, в использовании ее в качестве элемента оптико-электронного измерительного прибора.Звуковая карта, представляет собой высококачественный измеритель переменного напряжения, сопряженный с аналого-цифровым преобразователем. Игровой же порт, по определению, является устройством для измерения сопротивления переменных резисторов, находящихся в джойстике. На этом принципе и основано ее применение в качестве исследователя затвора фотокамеры. То есть, следует подключить первый попавшийся фотодиод к микрофонному входу звуковой карты и получится прибор для измерения светового потока, падающего на чувствительный элемент. Теперь, направив световой пучок, например, от проектора для диапозитивов, на объектив фотокамеры, можно откинуть заднюю крышку и, расположив фотодиод в фокальной плоскости объектива, измерить время срабатывания затвора. Для шторно-шелевого затвора удобнее объектив снять и расположить фотодиод вблизи шторки. И, наверняка, таких моментов будет огромное множество. Нам остается только подождать…

Преимущества и недостатки рассмотренных звуковых форматов

MIDI

Преимущество у формата MIDI всего одно — компактность. Аудиофайл MIDI фактически хранит только набор компактных музыкальных команд, а не сами звуковые данные, которые могут быть очень велики по объёму. Именно поэтому формат MIDI одно время был популярен среди любителей обмениваться музыкой по тогдашнему, весьма и весьма небыстрому, Интернету.Недостаток у этого формата также всего один — принципиальная невозможность записи вокала.

WAV

Преимущества формата WAV: простота и широкая поддержка оборудованием и ПО.Основным недостатком формата WAV считается невозможность хранения в аудиофайле сопутствующей информации (метаданных). Например, популярнейший формат MP3 позволяет хранить в файле так называемые теги, включающие имя исполнителя, название альбома и композиции, год выхода и др. В файле WAV сохранить такие данные принципиально невозможно.

MP3

MP3 на сегодня имеет два огромных преимущества перед другими
доступными форматами его рода. Одно из них состоит в том, что ни про один из существующих подобных форматов нельзя пока сказать, что он полностью гарантирует устойчивое сохранение качества звучания на достаточно высоких битрейтах, кроме MP3, который достойно выдержал проверку временем. Пожалуй, единственный известные мне конкурент в этом плане -- последние варианты формата ATRAC, используемый в минидисках. Для MP3 также написано множество удобного программного обеспечения. Этот факт отражает второе, не менее важное преимущество -- на ближайшие годы, а возможно, и на все десятилетие, MP3 стал стандартом де факто, настолько много сделано в него вложений пользующимися им сторонами, в том числе и цифровыми радиостанциями.Недостатком является резкое падение качества звукаи при снижении битрейта. Даже со 128 кбит/с до 64 кбит/с – и файлы mp3 уже раздражают чувствительных меломанов огромным количеством искажений звука, что же касается еще меньших битрейтов, то там уже разобрать что-либо вообще невозможно.

VQF

VQF - (Interleave Vector Quanization) - разработан в Японии и основывается на технологии TwinVQ. Если сравнить VQF и MP3, то первый формат на 30-50% будет "компактнее", при одинаковом качестве звука. Это дает VQF - значительное преимущество перед MP3 форматом. Но процесс при кодировании, декодировании (decoder) VQF, занимает примерно на 30% больше ресурсов процессора PC, чем Mp3 аудио.

Список используемой литературы

1.Занимательное путешествие в мир MP3/ CD КОМПЬЮТЕР ПРЕСС 4’99. 2 Звуковые карты/ CD КОМПЬЮТЕР ПРЕСС 1’99.

2. Программы для работы со звуком и музыкой/ CD КОМПЬЮТЕР ПРЕСС 11’99. 4. Cakewalk Pro Audio 8/ INTERNET: http//www. cit. org. by/ musicwarez 5. Sound Forge 4. 0/ INTERNET: http//www. cit. org. by/ musicwarez 6. Как самому написать музыку/ INTERNET: http//www. cit. org. by/ musicwarez 7. Может ли владелец ПК со звуковой платой считаться композитором? / INTERNET: http//www. cit. org. by/ musicwarez

3. Создание MIDI/ INTERNET: http//www. cit. org. by/ musicwarez 9. Характеристики MIDI/ INTERNET: http//www. iXBT. ru

4. Cakewalk Pro Audio 8/ INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

5. Sound Forge 4.0/ INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

6. Как самому написать музыку/ INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

7. Может ли владелец ПК со звуковой платой считаться композитором? / INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

8. Создание MIDI/ INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

9. Характеристики MIDI/ INTERNET:http//www.iXBT.ru

10.Звуковая карта как элемент оптико-электронного измерительного прибора /INTERNET:http//www.iXBT.ru

11.Описание интерфейса MIDI/ INTERNET:http//www.iXBT.ru

12.Тестирование программных MP3-проигрывателей/ INTERNET:http//www.iXBT.ru

13.Технология создания позиционируемого 3D звука/ INTERNET:http//www.iXBT.ru