Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

El so digital

Esquema del curs d'informàtica de 4r ESO de l'IES PARETS.
by

Manu Aguilera

on 25 April 2018

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of El so digital

El so digital
Naturalesa del so
Característiques del so digital
Formats de so digital
El programa Audacity
Depén de l'energia que transporta l'ona sonora
Està en relació directa amb la seva amplitud
Per indicar el nivell de intensitat utilizem el decibel(dB)
Amb compressió
de dades
Instal·lació i
configuració
Repoducció
edició i
gravació
Com més gran és l'amplitud d'ona més gran serà el volum
És la característica que permet percebre un so com a més greu o més agut.

El to depèn de la vibració i de la freqüència de l'ona sonora i, per exemple, ens permet diferenciar entre:
Tons greus (freqüències baixes, de 20 a 300 Hz).
Tons migs (freqüències mitjanes, de 300 a 2.000 Hz).
Tons aguts (freqüències altes, de 2.000 fins a 20.000 Hz)
Intensitat
To o altura
Timbre
És la característica que ens ajuda, per exemple, a reconèixer
les persones per la veu o a distingir diferents tipus d'instruments musicals
El timbre és conferit a un so en virtut de la diferent quantitat i intensitat dels harmònics que el componen així com de la forma de l'ona
Un harmònic d'una ona és una de les freqüències que composa la senyal
Resolució
Freqüència de mostratge
El so digital


El so és la sensació per la qual percebem els canvis de pressió i densitat de l'aire que es transmeten en forma de vibracions. Tal com hem vist, els aparells digitals poden treballar únicament amb seqüències de xifres numèriques. Si volem treballar el so amb l'ordinador ens caldrà obtenir una representació numèrica d'aquestes vibracions.

Primer cal convertir les vibracions de l'aire en oscil·lacions d'un corrent elèctric. D'això se n'encarreguen els micròfons i altres aparells similars. La imatge que veiem en un oscil·loscopi connectat a un micròfon és una analogia dels canvis que el so provoca en la pressió de l'aire al llarg del temps. També rep el nom de representació analògica.
El procés mitjançant el qual es transformen les dades analógiques a un format digital s'anomena digitalització
La física del so
Longitud d'ona
Freqüència
Amplitud
El micrófon converteix la variació de pressió d'aire que s'exerceix sobre la membrana en un senyal eléctric. Aquest senyal es introduit a l'ordinador per la placa de so.
La placa de so actua com a element digitalitzador, fa un mostratge del senyal analógic que rep.
Qualsevol element reproductor
de so analògic pot digitalitzar-se
És el nombre de mostres que es prenen en un interval determinat de temps.
És el nombre de dígits binaris que utilitzem per representar cada mostra
Temps de mostratge
Resolució de 3 bits
Sense compressió
de dades
La freqüència de mostratge estàndar per al CD és de 44100 Hz (44100 mostres cada segon)
El rang audible dels humans es troba entre els 20 Hz i els 20KHz
Ultrasons espanta-joves

Aquest matí, mentre feia futing, he escoltat al programa "Via Lliure" (RAC1) una entrevista de la Marta Caylà al gerent d'una empresa que fabrica aparells d'ultrasons per espantar toca classe de bestioles: gossos, gats, rates, formigues, cuques, talps,... i adolescents!

El principi tecnològic és molt simple. Emet un molest brunzit d'una freqüència tan alta (entre 17,5 i 18,5 Khz) que només el poden escoltar l'oïda dels joves. La comercialització d'aquests aparells al Regne Unit, Bèlgica i França per dispersar els joves, ha aixecat una gran tempesta política. I no m'estranya! De moment no estan autoritzats a Espanya.

La propaganda de l'empresa distribuïdora, IBP France, diu: "ha estat especialment concebut per dispersar a grups d'adolescents que actuen de manera antisocial i poden molestar al veïnat".

Personalment, em sembla una mesura deplorable, que demostra com la societat adulta no sap dialogar amb les noves generacions. Civisme i educació són les mesures, i no aquests mètodes antidisturbis.
El so el podem gravar en un sol canal(mono) o en dos canals(estéreo).

Per aconseguir gravacions de prou qualitat haurem d'utilitzar un valor de freqüència de mostratge que sigui com a mínim, el doble de la freqüència màxima auditiva de l'oída humana, és a dir 40.000 Hz
L'estàndarddefinit per als discos compactes (CD) especifica que el so digital emmagatzemat en aquest estableix que la resolució dels valor obtinguts amb el mostratge ha de ser de 16 bits
Mostreig de video
Quan parlem de sons digitals o analògics, no ens referim a una classificació de sons, sinó a la manera en com es reprodueixen i es tracten els senyals acústics.Ens referim a quan el senyal acústic (reproducció de so) consisteix en un senyal que imita (és anàleg a) l´ona sonora originària.
En el senyal acústic és representat per una sèrie de nombres o mostres, cadascun dels quals representa un instant i una amplada en l´ona sonora original a intervals de temps regulars.Aquesta discretització temporal i d´amplada de l´ona sonora original s´aconsegueix mitjançant el procés de quantificació o digitalització
Temps estimat 20 minuts
Temps estimat 35 minuts
Hi ha diversos tipus de formats d´àudio que han anat creant les grans marques comercials de tecnologia digital per als seus productes d´àudio digital. L'extensió del nom de l'arxiu identifica normalment el format.
CDA ( Compact Disc Audio)

Format d´arxiu d´àudio creat per Philips a final de la dècada dels 70. tenen una freqüència de mostreig de 44,1KHz i 16 bits de quantificació, són estèreo i requereixen 172 Kb de memòria per segon de so (raó per la qual en un CD convencional amb 650Mb de capacitat només hi caben 74 minuts de so).

El seu principal avantatge és la qualitat de so, i el seu principal inconvenient és la memòria que requereix.

És el suport estàndar de distribució i comercialització de música en Compact Disc.
WAV (Microsoft Waveform) -

Format d´arxiu d´àudio creat per Microsoft el 1987 amb l´objectiu de que es convertís en el format "estàndar" utilitzat en totes les aplicacions multimèdia de Windows.

L´objectiu s´ha complert, ja que és l´utilitzat en tots els procediments d´edició i mescla: tots els formats d´àudio s´han de transformar a Wav per poder processar-los a l´ordinador.

Admet diferents freqüències de mostreig, quatre qualitats de quantificació (a 8, 16, 24 i 32 bits) i pot ser mono o estèreo.

Així com passa amb el format Cda, el seu principal avantatge és la seva qualitat de so, i el pricipal inconvenient és la memòria que necessita.

Malgrat això, en format Wav, com acabem de veure, es pot treballar amb diferents qualitats i podem ajustar-nos a la que més convingui a les nostres necessitats.c
Ja sabem que en el procés de digitalització, a major mostreig, més informació (bytes) tenim, i per tant, més espai ocupat. És evident la relació entre la freqüència de mostreig i la qualitat resultant. Per fer-nos una idea comparem el següent quadre:
Mostreig i qüalitat
Fonts bibliogràfiques
http://grups.blanquerna.url.edu/m7/audio/mesures.htm
http://www.xtec.cat/formaciotic/dvdformacio/materials/dva5_dvc5/so/s13.htm
El segon pas consistirà a mesurar a intervals regulars la intensitat del senyal elèctric que dóna el micròfon. La col·lecció de valors obtinguts serà ja una representació digital del so.

En el procés de digitalització hi intervenen tres factors:

La freqüència amb què es mesura la intensitat del senyal elèctric, que s'indica en Hz (Hertz: nombre de lectures per segon). No s'ha de confondre aquesta magnitud amb la freqüència del so, on els Hz indiquen el nombre de vibracions per segon.
Els valors emprats més usualment en els enregistraments digitals són:

11.025 Hz Per enregistraments de veu
22.050 Hz Per enregistraments de música amb qualitat mitjana
44.100 Hz Per enregistraments de música amb alta qualitat
La resolució amb què s'anoten els valors de les lectures.
En tota mesura d'una magnitud física hi ha sempre un arrodoniment. No és el mateix pesar amb unes balances de precisió, que ens permeten afinar fins als mil·ligrams, que amb una bàscula domèstica, on sempre acabarem arrodonint a desenes de grams. Amb l'ordinador hi ha dues possibilitats:

8 bits (un byte per lectura) Permet fer servir una escala de 256 valors possibles. Ve a ser com pesar amb una bàscula domèstica.
16 bits (dos bytes per lectura) Ofereix una escala de 65.536 valors. Seria l'equivalent a les lectures que ens donaria una balança de precisió.
El nombre de canals.
La digitalització es pot fer a partir d'un senyal monofònic (un sol registre sonor) o estereofònic (dos registres simultanis).
Els valors que escollim per a cada un d'aquests tres paràmetres determinaran la qualitat de la digitalització, i ens indicaran també el nombre de bytes que necessitarem per a emmagatzemar les dades recollides
Les dades provinents d'un enregistrament digital d'àudio poden ocupar molt d'espai, especialment si la digitalització s'ha realitzat a alta qualitat. Per exemple, per digitalitzar una cançó de 3 minuts de durada a 44.100 Hz es realitzen gairebé 8 milions de lectures:

44.100(mostres per seg.) x 3(minuts) x 60(seg. cada minut) = 7.938.000 mostres

Si l'enregistrament és estereofònic caldrà multiplicar aquest valor per 2, i si les lectures es fan a 16 bits (que és el normal) necessitarem 2 bytes per emmagatzemar cada una de les xifres recollides. En total l'enregistrament ocuparà:

7.938.000(mostres) x 2(canals) x 2(bytes per mostra) = 31.752.000 bytes

És a dir, gairebé 32 milions de bytes per només una cançó! Necessitaríem més de 20 disquets d'1,4 Mb per guardar-la, i hauríem d'invertir més d'una hora si la volguéssim enviar per internet amb un mòdem.

Els códecs són algorismes matemàtics que permeten comprimir les dades, fent que ocupin molt menys espai. La paraula còdec ve de la contracció de les expressions COder i DECoder. El Windows incorpora uns quants còdecs especialitzats en àudio, i d'altres especialitzats en vídeo. Per veure la llista de còdecs aneu al tauler de control i remeneu per les pestanyes de la icona Multimèdia (o "Sons i multimèdia", segons la versió del Windows que estigueu fent servir).

Sempre que es fa servir un còdec es perd una mica de qualitat, ja que s'acostumen a sacrificar algunes dades que els nostres sentits gairebé no perceben. Per això convé fer el procés de compressió una sola vegada, quan ja haguem realitzat totes les modificacions desitjades a les dades originals.

Els còdecs d'àudio més usuals són:

MPEG Layer 3, també conegut com a "MP3"
És el còdec més estès. Permet comprimir el so digital fins a 1/10 de la seva mida original sense que es perdi gaire qualitat. S'utilitza en molts tipus de dispositius portàtils, i és el rei dels còdecs en l'intercanvi de música per internet.
Ogg Vorbis
A diferència de l'MP3, que té un complex sistema de patents, aquest format es basa en estàndards de codi obert i lliure. La qualitat és similar a la de l'MP3.
GSM
És el còdec emprat pels telèfons mòbils. Està pensat per a comprimir el so de la parla. Té una relació de compressió molt alta, però ofereix una qualitat molt limitada.

Real Audio
Aquest còdec l'utilitza l'empresa Real Networks en els seus sistemes de transmissió d'àudio en temps real per internet.
MS-ADPCM
És un còdec molt senzill creat per Microsoft, que es limita a reduir la mida dels fitxers de so a la meitat, amb una pèrdua important de qualitat. L'esmentem perquè és l'únic còdec que funciona en sistemes anteriors al Windows 95.
PCM
Són les inicials de "Pulse Code Modulation". De fet el PCM no és un còdec, sinó el nom que reben les dades d'àudio digital sense comprimir. L'incloem en aquesta llista per ajudar a identificar els diversos formats de codificació de dades.

Formats d'emmagatzematge


Les seqüències numèriques provinents d'una digitalització d'àudio es poden emmagatzemar i transmetre en formats molt diferents:

CD - Àudio
Els CD de música que fem servir als reproductors domèstics contenen les dades provinents d'una digitalització a 44,1 KHz, 16 bits i estèreo, sense cap tipus de compressió. En un CD de 700 Mb hi caben uns 80 minuts d'àudio.
Àudio a raig o streaming audio
Consisteix en la transmissió per internet de dades d'àudio digital comprimides, que el receptor consumeix immediatament, convertint-les en so. S'utilitza, entre altres coses, per a escoltar una emissora de ràdio en temps real o programes "a la carta". Els sistemes més emprats són Real Audio i Windows Media, tot i que hi comença a haver emissores virtuals que emeten raigs de dades en MP3 i Ogg Vorbis.
a
MIDI
Els fitxers MIDI no són fitxers de so, encara que ho sembli, sinò generadors de so.

Les instruccions a un fitxer MIDI es composen de dades com ara quan es prem una nota, quan es deixa anar, amb quina força, etc. Quan estem sentint un MIDI (*.mid) al nostre ordinador, es com si algú estigués interpretant una cançó en aquell mateix instant.
MIDI són les inicials de Music Instrument Digital Interface.És un protocol de maquinari i programari per permetre que els instruments musicals es comuniquin entre sí. El sistema MIDI fa servir la mateixa informació que podem trobar en una partitura, però emprant xifres numèriques en comptes de símbols gràfics.
1 Bit és un dígit, que pot ser 1 (circuit obert)ó 0 (circuit tancat).

1 Byte és un paquet de 8 bits. Per exemple: "10010101"

1 Kilobyte (Kb) equival a 1.024 bytes

1 Megabyte (Mb) o Mega equival a 1.024 Kilobytes

1 Gigabyte (Gb) o Giga equival a 1.024 Megabytes.

1 Terabyte (Tb) equival a 1.024 Gigabytes.
RECORDEU
Canals d'audio
Mono o estèreo
Audacity és un programa de lliure distribució. Es pot trobar a Internet fàcilment i fins i tot traduït al català.
http://www.xtec.cat/formaciotic/dvdformacio/materials/dva5_dvc5/so/s162.htm
Pràctica 1
Pràctica2
Manu Aguilera
Abril 2010
Creat per:
2 minuts
Tècniques de compressió del so digital

text
Full transcript