Глоссарий

 

0-9

 

4-схема

схема использования тыловых колонок в 3D звуке.

 

А

алиасинг

в общем случае – наложение спектров. При оцифровке высокочастотные составляющие, имеющие частоту больше частоты оцифровки H, попадают (если их не отфильтровать) внутрь диапазона [0,H], т.е. и в звуковой диапазон тоже. Что приведет к появлению посторонних звуков.

атака

нарастания звучания ноты в начальной фазе.

АЦП

Аналогово-цифровой преобразователь, ADC по-английски.

 

 

Б

 

банк инструментов (patch set, wave set)

файл MIDI сэмплов, используемых для волнового синтеза. При синтезе файл загружается (целиком или частично) в оперативную память. Параметром банка является его объем, тип MIDI, качество сэмплов и др.

 

битрейт (bitrate – битовая скорость)

интенсивность потока бит при проигрывании мультимедийного файла.

 

буфер

в общем случае – “смягчитель”. В этом смысле употребляется в термине “буферный усилитель”, предохраняющий порт от перегрузки.

 

гарнитура

комплекс из наушников и микрофона на дужке около рта. Удобен для голосового диалога через сеть.

 

 

Д

 

даунмиксинг

Преобразование многоканального звука на меньшее число каналов с сохранением характера звучания (насколько это возможно). Применяется при использовании малоканальной акустической системы. Пример: вывод 6-канального звука домашнего кинотеатра на 4 колонки. См. еще апмиксинг.

 

движок (engine) технологии.

реализация (софт или хард) определенного API, обычно 3D графики или 3D звука. Софт реализация движка обычно ассоциируется с самим API и представляется файлами библиотек.

 

декодирование

преобразование информации, обратное к кодированию. Результат может отличаться от оригинала, если кодирование было необратимым.

 

децибел

десятая часть Бела. Используется для того, чтобы оперировать более удобными крупными числами.

Для измерения амплитуд сигналов применяется логарифмическая шкала. Величина амплитуды в децибелах X (dB) = 20 Log(X/U), где U – линейная единица измерения. Если в отношении стоят мощности, а не амплитуды, то в качестве множителя используется 10 вместо 20. В общем случае логарифмическая шкала удобна, когда линейное значение лежит в большой диапазоне (производится сжатие диапазона). Для звуковых сигналов логарифмическая шкала естественна в силу особенностей слухового восприятия.

 

децифровка

процесс, обратный оцифровке, т.е. преобразование сигнала из цифровой формы в аналоговую. В данном случае этот термин более точный, чем декодирование.

 

джиттер (jitter)

дрожание фазы сигнала при синхронной передаче, т.е. рассогласование фронтов бит и синхросигналов. Измеряется в пикосекундах. Типичное значение 50 пс.

Может вызываться нестабильностью задающих генераторов, а также передачей данных и синхросигналов по одному каналу (за счет проникновения данных в синхронизирующий сигнал и обратно).

Небольшой джиттер допустим и только когда рассинхронизация достигнет половины ширины импульса, появятся ошибки передачи. Если устройство является промежуточным, то оно может эффективно подавить допустимый джиттер посредством буфера и пересинхронизации (reclocking). Таковыми являются хорошие приемники SPDIF интерфейса и даже некоторые ЦАПы.

 

дизеринг (dithering – дрожание)

компромиссный способ обработки звука для уменьшения искажения при оцифровке тихих сигналов (для фонограмм с большим разбросом громкостей). Для этого в сигнал подмешивается высокочастотные колебания небольшой амплитуды. В результате амплитуда тихих сигналов возрастает, и они воспринимаются полнее. При этом увеличивается высокочастотный шума, который для слуха не так заметен. Высокочастотный шум может добавляться и в аналоговый сигнал (при записи), и в цифровой (при обработке звука в аудио контроллере или при обработке звуковых файлов с помощью специальных музыкальных редакторов).

 

дифференциальная пара

отдельная пара проводов, выделенная для передачи сигнала в многожильном кабеле. Сигнал измеряется как разность потенциалов для этой пары. Такой метод передачи имеет повышенную помехоустойчивость по сравнению со случаем, когда “земля” общая для нескольких сигнальных проводов.

 

дифракция (иногда обструкция)

огибание звуком (или другой волной) препятствия. Звук, приходящий, например, из-за колонны будет звучать несколько по-другому, чем в ее отсутствии.

 

Доплера эффект

эффект изменения частоты звука от источника при его удалении или приближении (не путать с изменением громкости). Так, гудок приближающегося локомотива будет выше по частоте, а удаляющегося ниже, по сравнению с гудком от неподвижного локомотива. Разница в частоте пропорциональна скорости источника.

 

 

З

 

звуковой диапазон

диапазон 20-20'000 Гц – тот, который способен услышать человек (обычно люди средних лет слышат в лучшем случае до 16'000 Гц).

 

 

И

 

импеданс

полное сопротивление (вообще говоря, комплексное число).

 

интермодуляционных искажений коэффициент

коэффициент, выражающий появление в выходном сигнале искажений, связанных с взаимодействием двух входных гармоник. Именно, на вход подаются две гармоники одинаковой амплитуды, но с некратными частотами, а затем производится измерение дополнительных искажений. Коэффициент измеряется в процентах. Пороговым значением для качественных усилителей является 0.05%, хотя лучшие усилители имеют значение 0.01%. Было замечено, что если коэффициент нелинейных искажений мал, то будет мал и коэффициент интермодуляционных искажений. Поэтому коэффициент обычно не указывается в числе параметров.

 

канальность кодека

число выходных каналов декодера кодека. В настоящее время используется кодеки канальности 2, 4, 6.

 

 

К

 

канал (channel)

путь, по которому может передаваться сигнал.

 

канальность звукового адаптера

число выходных аналоговых каналов. Возможные значения: 2, 4, 6, 7.

 

канал MIDI

канал для передачи MIDI-голоса между MIDI устройствами. Каждый канал в каждый момент времени канал может передавать один мелодический инструмент или несколько ударных инструментов. Стандарт General MIDI предусматривает 16 каналов, а Extended General – 32.

 

каналы аудио контроллера

цифровые аудио каналы для обмена с памятью.

 

караоке

жанр развлечений, когда у песни проигрывается аккомпанемент и выводятся на экран слова. Человеку нужно исполнить а вокал в микрофон. Жанр позволяет почувствовать себя известным исполнителем. Сам жанр и название пришли из Японии.

 

коаксиальный кабель

имеет центральную жилу, несущую сигнал, и проводящую концентрическую оплетку, играющую роль земли.

 

 

 

кодирование

преобразование информации в другую форму, более удобную для дальнейшей обработки (хранения, передачи и др.). Различают обратимое кодирование (без потерь) и необратимое (с потерями) по отношению к восстановлению исходной формы.

 

компандерные методы кодирования

(акроним от compacting/expanding, т.е. сужающие/расширяющие).

Методы кодирования, имеющие более высокую точность для малых амплитуд по сравнению с методом PCM. Для малых амплитуд используется более мелкая сетка. Применяются в телефонии. Представителями методов являются A-law (в Европе) и mu-law (США и Япония), где используется логарифмическая сетка квантования. Соответствующие кодеки есть в Windows и используются в Web-телефонии.

 

компаратор

в общем случае измерительное устройство для выявления разницы между измеряемым и эталонным значением. В АЦП – устройство, выдающее 1, если сигнал больше эталона и 0, если не меньше. Разница в значениях несущественна.

 

 

М

 

моно звук

звук, представляемый одним каналом. При выводе на одну колонку моно звук можно назвать точечным (0D) (если точку отождествить с акустической колонкой).

 

менеджер 3D потоков

применяется, например, когда потоков в приложении больше, чем поддерживается звуковой картой. Тогда менеджер оставляет лишь главные – исходящие от главных действующих в данный момент объектов. Разработчику приложений нужно только указать иерархию потоков. Впервые разработан компанией Qsound и был включен в состав DirectX 7.0.

 

микшер (mixer – смеситель)

Устройство для микширования (сведения) нескольких входных каналов в один выходной. Обычно допускается регулировка уровня в каждом канале. Микширование аналоговых каналов значительно проще, чем цифровых.

Цифровой микшер может быть программный и аппаратный. В программном микшере всю работу производит процессор компьютера, в аппаратном – аудио контроллер.

Цифровое микширование основано на работе буферов, как показано на схеме. Из каждого канала берется небольшой блок данных, соответствующий какому-нибудь небольшому кванту времени и помещается во вторичный буфер (Secondary Buffer) этого канала. Далее циклически эти блоки помещаются микшером в общий первичный буфер (Primary Buffer), выход которого представляет собой уже наложенные друг на друга записи. API DirectSound (см.) предусматривает цифровой микшер.

 

 

 

Аппаратная реализация, как обычно, оказывается гораздо предпочтительнее, так как задержки между каналами не превосходят 20 нс, что незаметно для слуха. В случае программной реализации задержка может достигать заметных 150 нс.

 

модем голосовой (voice modem)

модем, имеющий голосовой режим для оцифровки в файл звукового потока из телефонной линии или микрофона. Естественно, есть и возможность проигрывать оцифрованные голосовые файлы в линию или в акустику (наушники или спикерфон). Некоторые внутренние модемы имеют порт для связи со звуковой картой.

 

 

Н

 

нойз шейпинг (Noise shaping)

буквальный перевод – изменение формы шума. Метод виртуального уменьшения шума оцифрованной фонограммы. Шум оцифровки обрабатывается таким образом, что его мощность не изменяется, но спектр изменяется от равномерного до обратного по отношению к кривой чувствительности слуха, т.е. становится меньше в области чувствительности (1-5 кГц) и больше вне этой области.

Реализуется в продвинутых звуковых редакторах типа CoolEdit.

 

 

О

 

обструкция (obstruction)

эффект ослабления и изменения звука из-за того, что на его пути встречается твердое препятствие, например, колонна.

 

оверсэмплинг (oversampling)

передискретизация с более высокой частотой.

 

окклюзии (occlusions)

звуки, проходящие через проницаемые препятствия. Примером является звук, проходящий к слушателю через стену.

 

окружающий звук (Surround Sound)

Звук, приходящий по многим горизонтальным направлениям (2D звук). Реализуется обычно акустическими колонками, окружающими слушателя.

 

операционный усилитель (operational amplifier)

аналоговый усилитель разности входных напряжений. Может работать с очень малыми входными напряжениями и обладать большим коэффициентом усиления. Входной сигнал может быть как постоянным, так и переменным. В звуковых адаптерах используется для буферизации линейного выхода, т.е. для выдачи стабильных выходных значений при подключении акустики с разным импедансом.

 

 

П

 

панорамирование (panning) звукового канала(ов)

управление балансом громкостей по различным колонкам для создания эффекта позиционирования. Это простейшее позиционирование, без какого-либо преобразования фазы и частоты. Примером является создание эффекта проходящего поезда.

 

партитура

нотная запись музыкального произведения.

 

перепрограммируемый DSP

DSP, который имеет внутреннюю память, куда загружается бинарный код, реализующий алгоритм обработки. Так как код можно менять, то есть возможность наращивать функциональность DSP и поддерживать новые технологии.

 

пересэмплирование

преобразование цифрового звука с изменением и частота и разрядности.

 

полный дуплекс (full duplex)

способность устройства одновременно принимать / передавать сигналы (в частном случае записывать и читать). Все современные аудио кодеки являются полнодуплексными. На полном дуплексе основано, например, приложение телефон по Интернету, а также возможность принимать и тут же воспроизводить звук, накладывая на него эффекты, например, изменять голос, разговаривая по сети. Полный 16-разрядный дуплекс при частоте дискретизации 48 кГц вошел в базовую спецификацию AC'97.

 

психоакустические методы сжатия PCM файлов

используют несовершенство слуха, выбрасывая “несущественные” для слуха данные. Позволяют значительно (в 10 и более раз) сжимать PCM файлы с преемлимым качеством. К методам относятся:

LQT (от AAC)

MP3 (от MPEG)

MP3Pro (от Thomson & Fraunhofer)

OGG (от Vorbis)

WMA (от Microsoft).

Р

 

расширение стерео базы

технология, позволяющая помещать источник звука виртуально за пределами отрезка, соединяющего 2 колонки (при использовании двух аудио каналов и колонок, как и в стерео). Достигается это за счет искусственно завышенного усиления в одном канале и ослабления в другом. Имеет практическое применение, когда нет возможности разнести колонки.

 

 

С

 

сабвуфер (subwoofer)

отдельная акустическая колонка для воспроизведения басов. Позволяет значительно уменьшить размеры других колонок – сателлитов.

 

секвенсор

приложение, позволяющее динамически записывать в виде нот то, что играется на MIDI инструменте. Значительно облегчает труд композитора. Название объясняется тем, что на вход подается последовательность (sequence) кодов нот.

 

сигнал звуковой

звук в аналоговой или цифровой форме.

 

стерео звук

звук, выводимый по двум аудио каналам на 2 колонки или стерео наушники. Каждый канал выводится на свою колонку. Дает возможность слушателю отчетливо слышать расположение источника звука на отрезке, соединяющим 2 колонки. Таким образом, стерео звук – линейный (1D) звук. Интересно, что термин стерео на самом деле означает объемный.

 

сэмплы (samples)

образцы (звука). Применительно к волновому синтезу означают короткие образцы звучаний музыкальных инструментов.

 

 

Т

 

тембр

звуковая окраска голоса. Благодаря тембру ухо без труда отличает ноту рояля от той же ноты флейты. Тембр определяется формой полуволны (например, купол, зубец, прямоугольный импульс). Так как периодическую функцию можно разложить на гармонику той же частоты и дополнительный ряд гармоник высшего порядка (обертонов), то тембр определяется именно наборов обертонов.

 

транспорт

“голый” привод компакт дисков, не имеющий ни ЦАПа, ни усилителя, а только цифровые выходы.

 

тыловые колонки

акустические колонки, располагаемые позади слушателя (обычно симметрично).

 

 

Ф

 

ФФ

форм фактор.

 

фейдер (fader)

регулятор микшера или тембра, графически выполненный в виде ползунка.

 

фронтальные колонки

акустические колонки, располагаемые впереди слушателя (обычно симметрично).

 

ЦАП

цифро-аналоговый преобразователь, DAC в английском варианте.

 

 

Ш

 

Шеннона теорема

теорема, связывающая уровень шумов оцифровки с разрядностью N ЦАПа для PCM метода оцифровки:

 

сигнал / шум квантования = (6N + константа) дБ

 

шум

шумовой сигнал, появляющийся на выходе усилителя при отсутствии входного сигнала. Обуславливаются внутренними процессами в тракте, например тепловыми шумами.

 

шум оцифровки,

а также шум квантования (quantization noise). Функция-разность между исходным аналоговым сигналом и его аппроксимирующей функцией, построенной по результатам оцифровки.

 

 

Э

 

эквалайзер (equalizer – “уравниватель”)

устройство, позволяющее независимо регулировать коэффициенты усиления различных участков частотного диапазона сигналов. Применяется в основном для компенсации недостатков акустических колонок, а также усиления “потускневших” высоких частот фонограммы.