Мультимедийные технологии в САПР. Часть II. Майстренко Н.В - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

различных частотах и при различных условиях (мягкий или резкий удар по клавише рояля, различное положе-
ние губ и языка при игре на саксофоне и т.п.), в результате чего получает-
ся семейство звучаний одного инструмента. При воспроизведении эти фазы нужным образом комбинируются,
что даёт возможность при относительно небольшом объёме сэмплов получить достаточно широкий спектр раз-
личных звучаний инструмента, а главное – заметно усилить вырази-
тельность звучания, выбирая, например, в зависимости от силы удара по клавише синтезатора не только нуж-
ную амплитудную огибающую, как делает любой синтезатор, но и нужную фазу атаки. Основная проблема это-
го метода – в сложности сопряжения различных фаз друг с другом, чтобы переходы не воспринимались на слух
и звучание было цельным и непрерывным. Поэтому синтезаторы этого класса достаточно редки и дороги. Этот
метод также используется в синтезаторах звуковых карт ПК, однако его возможности там сильно урезаны. В
частности, почти не применяется составление звука из нескольких фаз и WT сводится к простому сэмплерному
методу, хотя почти везде есть возможность параллельного воспроизведения более одного сэмпла внутри одной
ноты. Большинство звуковых плат содержит встроенный набор инструментов в ПЗУ, некоторые платы позво-
ляют дополнительно загружать собственные инструменты в ОЗУ платы, а платы семейства GUS (кроме GUS
РпР) содержат только ОЗУ и набор стандартных инструментов на диске. Некоторые модели
PCI-плат позволяют использовать для загрузки инструментов общее ОЗУ компьютера (UMA – Unified Memory
Architecture, унифицированная архитектура памяти).
Метод физического моделирования (physical modelling) состоит в моделировании физических процессов,
определяющих звучание реального инструмента на основе заданных параметров (например, для скрипки: поро-
да дерева, состав лака, геометрические размеры, материал струн, смычка и т.п.). В связи с крайней сложностью
точного моделирования даже простых инструментов и огромным объёмом вычислений метод находит приме-
нение на уровне студийных и экспериментальных образцов синтезаторов.
Линейный арифметический синтез (linear arithmetic synthesis) работает следующим образом – берётся ко-
роткая сэмплированная волновая форма, называемая PCM или Pulse Code Modulation, и комбинируется с синте-
зированным звуком, который формирует основу нового звука. Путём наложения и комбинирования этого звука
с синтезированными отрывками и получаете новый звук, который затем, естественно, проходит через цепочку
фильтров, генераторов огибающих и т.д. Это один из самых общих принципов синтеза использовался в 90-х ХХ
столетия и по сей день.
Позволяет синтезировать довольно простым способом большое количество различных тембров.
Гранулярный синтез (granular synthesis) оперирует с небольшими кусочками волноформ (гранулами), что-
бы сформировать новый звук. Ис-
пользуя вариации частот, фазовых сдвигов и амплитуд составных компонентов и составляя меняющиеся после-
довательности гранул и их продолжительность можно в итоге получить что-либо подходящее.
Улучшеный векторный синтез (advanced vector synthesis – AVS) заключается в комбинировании и обра-
ботке цифровых волновых форм. Используя PCM (Pulse Code Modulation) сэмплы, эффекты и фильтрацию этот
алгоритм может создать потрясающие звуки, начиная от меняющихся во времени пэдов (Pads) и до странных
прерывающихся секвенций.
5.3. МЕТОДЫ СЖАТИЯ АУДИОДАННЫХ И ФОРМАТЫ АУДИОФАЙЛОВ
Различают следующие форматы звуковых файлов, подразумевающие соответствующие методы сжатия
информации:
– форматы аудиоданных без потерь;
– форматы аудиоданных с потерями:
• использующие простые технологии;
• использующие психоакустику и сжатие спектра;
• использующие технологии кодирования голоса (vocoder);
– форматы аудиоданных нотной записи;
– форматы, использующие ноты и образцы инструментов;
– форматы-контейнеры.
Далее рассмотрим некоторые примеры форматов звуковых файлов.
5.3.1. Форматы аудиоданных без потерь
"Без потерь" означает, что звуковые данные/качество не будут потеряны при сжатии и после распаковки не
будут отличаться от оригинальных.
Monkey’s Audio – популярный формат кодирования цифрового звука без потерь. Распространяется бес-
платно вместе с открытым исходным кодом и набором программного обеспечения для кодирования и воспро-
изведения, а также плагинами к популярным плеерам. Файлы Monkey’s Audio используют следующие расши-
рения: .ape для хранения аудио и .apl для хранения метаданных. Несмотря на открытый исходный код,
Monkey’s Audio не является свободным, так как его лицензия накладывает значи-
тельные ограничения на использование.

Страницы