Компьютерная обработка звука

Также разработанный фирмой Microsoft формат для записи звука и его использования под Windows. Поддерживает много вариантов форматирования данных и схем компрессии. Файлы этого типа имеют расширение. wav.

Raw

Файлы формата Raw могут быть получены из любых звуковых данных. Расширение не регламентировано.

Формат MP3

Метод сжатия звука, а также формат сжатых звуковых файлов, предложенный международной организацией MPEG (Moving Pictures Experts Group – Экспертная группа по видеозаписи), основан на перцептуальном кодировании звука. Работы по созданию эффективных алгоритмов кодирования звука (первоначально для цифрового вещания) были начаты в 1987 году в рамках европейского проекта ЭВРИКА (шифр EU147). В итоге появился чрезвычайно мощный алгоритм, стандартизованный как ISO-MPEG Audio Layer-3 (IS11172-3 и IS13818-3). Он позволяет достичь коэффициента сжатия до 12 (иногда даже больше), притом без ощутимых потерь в качестве звука. Различают три уровня сжатия стереосигналов:

• MPEG Layer-1 – коэффициент сжатия 1:4 при потоке данных 384 Кбит/с;

• MPEG Layer-2 – 1:6.1:8 при 256–192 Кбит/с;

• MPEG Layer-3 (MP3) – 1:10.1:12 при 128–112 Кбит/с.

Файлы, соответствующие этим трем уровням, имеют обычно расширения. mp1, mp2 и. mp3 соответственно.

Изначально методы сжатия и восстановления звука MPEG предназначались только для аппаратной реализации при помощи цифровых процессоров обработки сигналов (DSP), однако производительность современных процессоров вполне достаточна для воспроизведения сжатого звука в реальном времени. Так, для воспроизведения файлов, записанных в формате MP3, достаточно процессора Pentium с тактовой частотой 75 МГц.

Для сжатия звука в реальном времени мощности таких процессоров недостаточно, однако существуют программные конверторы, сжимающие готовые звуковые файлы. Другим, более удобным способом работы с форматом Audio MPEG под Windows 95 является использование ACM Codec – автоматических преобразователей форматов, работающих на уровне системы. При установке такого конвертора файлам Audio MPEG можно давать расширение. wav и работать с ними при помощи любой программы, поддерживающей ACM, например стандартной Media Player (Фонограф).

Сжатый в формате MP3 звуковой файл фактически дает качество звука компакт-диска. Потери, конечно, есть, но они незначительны, а иногда и совсем незаметны (тем более, учитывая возможность размещения с помощью данного формата 10–12 альбомов на одном компакт-диске).

Для прослушивания таких файлов требуется специальное программное обеспечение. Программ довольно много, но особой популярностью пользуется плеер WinAmp .

Как это делается

Технология такова. Сначала требуется создать из треков на компактдиске файл в формате WAV. Для этого существует две возможности: или оцифровать звук при помощи звуковой карты, или получить аудиоданные напрямую с компакт-диска.

В первом случае сигнал в звуковую карту подается на CD или Line (линейный) вход, и делается «обычная» аудиозапись.

Во втором – применяются специальные программы, которые позволяют получить высококачественный WAV-файл путем извлечения цифровых аудиоданных напрямую с компакт-диска, используя специальные функции CD-привода, а именно команду Read Long. Программа такого класса именуется grabber, а сам процесс любители называют «сграбить аудио-диск» (калька с английского grab – захват).

Основной недостаток первого пути – шум самой звуковой карты, который тем сильнее, чем дешевле карта. Итак, данный метод ведет к потере качества уже при первом шаге, и зачастую она весьма ощутима.

Таким образом, второй путь выглядит предпочтительнее, тем более что теоретически мы должны получить идеальный «цифровой слепок» аудиотрека с компакт-диска. К сожалению, во-первых, не все приводы CD-ROM поддерживают команду Read Long и способны находить звуковые секторы в режиме прямого доступа (обычно программу прямого считывания с компакт-диска полных звуковых секторов приходится подбирать под определенный тип привода), а во-вторых, во время работы возникают некоторые технические осложнения.

Чаще всего доводится сталкиваться с проблемами под многозадачными ОС – OS/2, Windows 95 или Windows NT – из-за IDE-драйверов типа bus master. Иногда устранить неполадки помогает простая перезагрузка компьютера в MS DOS или отключение драйверов.

Кэширование устройств чтения компакт-дисков с помощью специальных программ также дает зачастую отрицательный эффект, поэтому настоятельно рекомендуется удалять из конфигурационных файлов запуск программ типа SMARTDRV и т. д.

Могут возникнуть и менее серьезные трудности. Так, на диске должно быть достаточно свободного места для создания WAV-файлов, ведь одна минута звучания займет более 10 Мбайт дискового пространства.