منبع : صدا در کامپیوتر مولف : احسان مظلومی، منصور سجاد
آشنائی با فرمت های صدا
تا قبل از ورود کامپیوتر به عرصه صدا به اسم فرمت صوتی وجود نداشت. صداها، اگر چه با کیفیت، به روش واحدی ذخیره و خوانده می شدند. ولی با ورود کامپیوتر، فایل های صوتی نیز، فرمت ها و قالب های مختلفی پیدا کردند. در کامپیوتر، فرمت یک فایل به معنی نوع ذخیره سازی اطلاعات و نحوه خواندن آنها است. اجازه دهید یک مثال بزنیم. در فرمت Mid، اطلاعات مربوط به هر ساز، به همراه پرئه ها، نت ها و سایر اطلاعات، جداگانه ذخیره می شود، ولی در فرمت wav اطلاعات صوتی بصورت طول موج های صدا ذخیره می شود و صداها قابا تفکیک نیستند. به همین دلیل، برنامه های خاصی وجود دارند که می توانند فرمت Mid را به نت های موسیقی تبدیل کنند. ولی در فرمت wav تمام طول موج ها ذخیره می شوند حجم فایل نسبت به فرمتMid بسیار بیشتر است. ولی در حال حل حاضر، بیشتر برنامه ها، اکثر فرمت های صوتی را پخش می کنند. تعدادی از مهم ترین فرمت های صوتی به شرح زیر هستند: Wma Ra mp3 wav Mid
Wav:
این فرمت معروف ترین و پراستفاده فرمت صوتی در کامپیوترهاست. Wav فرمت استاندارد ویندوز محسوب می شود. به همین دلیل، اکثر صداهای موجود در ویندوز با فرمت wav مشاهده می شوند و کلا این فرمت کاربرد بیشتری دارد. یعنی می توان یک فایل wav را به حالت های مختلفی ذخیره کرد. فرمت wav در همه برنامه های مرتبط با صدا شناخته شده و پخش می شود.
Mp3 :
این فرمت، محبوب ترین فرمت برای فایلهای موزیک محسوب می شود. در واقع Mp3 موفق ترین فرمت از خانوادهMpeg است . Mpeg فرمتی بود که برای فشرده سازی صدا و تصویر توسط گروهی از محققین ایجاد شد. این گروه که به نامMotion Picture Experts Group فعالیت می کردند، پس از اختراع این فرمت، نام خود را بر آن نهاد ند( Mpeg در واقع از حروف اول همین عبارت تشکیل شده است). پس از ایجاد این فرمت که Mpeg نیز خوانده می شد، از آن جمله:Mp3 و Mp2و Mp1 و Mpa. از این میان Mp3 بیش از بقیه کارآئی داشت و بیشتر مورد استقبال قرار گرفت. دلیل عمده موفقیت آن نیز این بود که در این فرمت، فایل های صوتی بسیار فشرده و کم حجم می شوند، با این فرمت ما می توانیم حجم بیشتری از موسیقی را روی cd ذخیره کنیم (حدود 12 ساعت موسیقی روی هر cd) و همچنین زمان دریافت موسیقی از اینترنت نیز کاهش می یابد. Mp3 در ویندوز 95 و اولین نسخه های ویندوز 98 پشتیبانی نمی شد. ولی در ویندوز بعدی، فرمت Mp3 بعنوان یکی از فرمت های پیش فرض گنجانده شده است.
CDDA:
این فرمت در واقع چندانی ربطی به فایل های صوتی کامپیوتری ندارد. ولی از آنجا در کامپیوتر استفاده زیادی دارد، آن را معرفی می کنیم. CDDA در واقع فرمت CD های صوتی یا Audio CD ها است که توسط ضبط ها و ها قابل اجرا است. این فرمت ساختار کامپیوتری ندارد و حتی نمی توان آنرا روی کامپیوتر کپی کرد. در حال حاضر به دلیل حجم بالائی که این فرمت اشغال از آن کاهش یافته است.
Mod: فرمت Mod یکی از این فرمت های قدیمی کامپیوتر است که در زمان سیستم عامل dos محبوبیت زیادی داشت. ولی با ورود ویندوز،کاربرد خود را از دست داد. این فرمت تا چهار کانال صوتی را پشتیبانی می کند. البته بیشتر برای پخش موزیک(بی کلام)مناسب است تا صداهای دیگر.
Mid:
Mid یا Midi یکی از فرمت های قدیمی صدا است که با وجود گذشت زمان، کهنه نشده و کاربرد خود را حفظ کرده است. Midi از حروف اول این کلمات است : Musical Instrument Digital Interface (به معنای رابط دیجیتالی ابزارهای موسیقی) تشکیل شده است. کاربرد اصلی فرمت Mid در موسیقی است. در واقع یک فایل Mid حاوی نت های موسیقی، اطلاعات مربوط به هر سازه، پرده ها، وقفه ها وهمه اطلاعات تخصصی موسیقی است. به همین دلیل با داشتن یک برنامه مناسب، می توانیم همه این اطلاعات را از فایل استخراج کنیم و این قابلیت برای موسیقیدانان بسیار مناسب است. در اکثر کامپیوتر ها نیز یک درگاه Midi موجود است که می توانیم ابزارهای موسیقی را به آن متصل کرد و موسیقی نواخته شده را را به صورت فایل Mid ضبط کنیم. همچنین می توانیم نت ها را بنویسیم و ابزار موسیقی آن را برای ما بنوازد. فایل های Midi حجم بسیار کمی نیز اشغال می کنند و این نیز مزیت آن ها ست. این فرمت در بسیاری از ابزارهای الکترونیک از جمله تلفن همراه هم کاربرد دارد.
Aiff:
این فرمت در اصل فرمت استاندارد کامپیوتر های آمیگا است. آمیگا، تا قبل از فراگیری شدن pc حروف اول را در زمینه صدا و تصویر می زد، تا سالها پس از ورود pc نیز فایل های صوتی آمیگا کاربرد داشت. ولی در حال حاضر به علت ورشکسته شدن کمپانی Commodore این فرمت نیز توسعه نیافته و کارائی خود را از دست داده است.
منبع : صدا در کامپیوتر مولف : احسان مظلومی، منصور سجاد
مفاهیم کلی در مبحث صدا
ما در اینجا شما را با برخی از اصطلاحات در صدا آشنا می کنیم :
مونو(mono ) :
به صداهای گفته می شود که از یک کانال ضبط شده و از یک کانال هم پخش می شوند. این صداها قابلیت تفکیک ندارند و اگر حتی از یک سیستم استریو پخش شوند کیفیت آنها تفاوت چندانی نخواهد کرد.
استریو ( stereo ):
صداهای استریو صداهای هستند که در دو کانال مجزا ضبط شده و پخش می شوند. مثلا در یک کنسرت ممکن است صدای چندابزار در کانال چپ و صدای چند ابزار دیگر در کانال راست ضبط شود. صداهای استریو تفکیک پذیری بیشتری دارند و برای مثال می توان دور شدن و نزدیک شدن منبع صدا را هم در آنها شبیه سازی کرد.
صداهای چند کاناله( multi channel ):
این صداها در واقع در چند کانال مختلف ضبط شده و پخش می شوند. برای مثال ممکن است در یک فایل موسیقی صدای هر ابزار در یک کانال ضبط شده باشد. این استاندارد توانائی بسیار خوبی را برای ویرایش های بعدی در اختیار ما قرار می دهد. چون صداها تفکیک شده است ما می توانیم هر صدا را جداگانه ویرایش کنیم یا مثلا شدت صدای یکی از بزارها را بیشتر کنیم. هنگام شنیدن نیز اگر از ابزار پخش چند کاناله استفاده کنیم صدا بیشتر کنیم . هنگام شنیدن نیز اگر از ابزار پخش چند کاناله استفاده کنیم صدا بسیار طبیعی تر شنیده خواهد شد.
دالبی( dolby surround ) :
دالبی در واقع یک نوع استاندارد برای صداهای چند کاناله است. سیستم دالبی پیش از این در سینما کاربرد داشت ولی اکنون با پیشرفت تکنولوژی دیجیتال در ویدیوها و کامپیوترها هم قابل اجرا است. سیستم دالبی یک یک سیستم صدای محیطی است و بیشتر در فیلمها و اخیراً در بازی های کامپیوتری رواج یافته است. برای مثال در فیلمها هنگامی که یک اتومبیل از پشت به صحنه نزدیک می شود صدای آن نیز از بلندگوهای پشتی شنیده میشود و با تغییر مکان اتومبیل صدا نیز به بلندگو های جانبی یا جلوی منتقل می شود و به این صورت صداها بسیار واقعی تر شنیده می شوند.
تاریچه صدا در کامپیوتر
کسانی که تقریبا از 15 سال پیش با کامپیوترها سرکار داشته اند حتما به یاد می آورند که در آن زمان تنها صدای که از یک کامپیوتر 286 خارج می شد یکbip ساده بود. دقیقا شبیه همین بوق کوتاهی که بعد از روشن کردن کامپیوترشنیده می شود. تا مدتها کامپیوتر های شخصی سخت افزاری برای تولید صدا نداشتند و البته در محیط dos کاربران نیازی به وجود صدا احساس نموکردند. (لازم به ذکراست که در همان زمان کامپیوترهای مثل Amiga و commodore صدا و تصویر بسیار قابل قبولی ارائه می کردند.)
احساس نیاز به صدا وقتی در بین کاربران ایجاد شد که بازی های کامپیوتری به بازار آمدند. با پیشرفت این بازی ها هم کاربران و هم تولید کنندگان بازی ها دریافتند که بدون سیستم صوتی مناسب بازی ها موفقیت چندانی نخواهد داشت. اینجا بود که شرکت های مختلف دست به کار شدند و ابزارهای جانبی مختلفی را برای تولید صدا در کامپیوتر طراحی کردند. تا مدتها بر سر یافتن استاندارد صدا بین شرکت های تولید کننده اختلاف وجود داشت. تا این که همه بر استاندارد soundBlasterاز شرکت creative به توافق رسیدند.
اولین کارت های صوتی کارت هائی با ابعاد بزرگ کیفیت پایین و قیمت بالا بودند. در این کارت های صوتی SoundBlaster 16 bit حدود 800 هزار ریال قیمت داشتند. به تدریج با پیشرفت تکنولوژی قیمت ها کاهش یافت و کیفیت صداهای تولید شده بهتر شد. کارت های اولیه کارت های 8 بیتی بودند که فقط می توانستند صدای مونو تولید کنند. با ورود کارت های 16 بیتی صداها استریو شد و کیفیت صدا نیز افزایش یافت. پس از کارت های صوتی 32 بیت و 64 بیت هم وارد بازار شد. این روند تا کنون هم ادامه دارد. بطوری در حال حاضر کارت های صوتی حرفهای 128 بیتی بیش از 6 کانال صوتی را پشتیبانی می کنند و داشتن خروجی دیجیتال، کیفیت صدای بسیار بالائی ارائه می دهند. کارت های صوتی معمولی نیز قیمتی در حد صفر دارند. زیرا کارت های صوتی اکنون به جزئی از بردهای اصلی کامپیوتر شده اند و لازم نیست جداگانه خریداری شوند و لازم نیست جداگانه خریداری شوند.
منبع : کتاب صدا در کامپیوتر مولف : احسان مظلومی، منصور سجاد
فرایند تولید صدا و شنیدن آن
همانطور که می دانید ، صدا چیزی نیست جز ارتعاش و لرزش هوا . این لرزش هوا به روش های مختلف ایجاد می شود. لرزش تارهای صوتی ، برخورد اجسام سخت با یکدیگر و فوت کردن در یک نی لبک ، می توانند هوا را مرتعش و صدا ایجاد کنند . این لرزش ها در هوای اطراف پخش می شود. فرایند شنیدن صدا دقیقا عکس فرایند ایجاد آن است. لرزش های هوا لرزیدن پرده گوش می شود. این لرزش ها اعصاب گوش را تحریک می کنند . پیام توسط اعصاب به مغز منتقل شده و تبدیل به صدا می شود . عواملی که صدا را از یکدیگر متمایز می کنند ، طول موج (Wave Length) و بسامد (Frequency) هستند . برای مثال هر چه بسامد صدا بیشتر باشد ، صدا زیرتر یا به اصطلاح نازک تر خواهد بود و هر چه بسامد کمتر باشد ، صدای بم تری خواهیم داشت. بعضی صدا ها آنقدر زیر یا آنقدر بم هستند که توسط گوش انسان شنیده نمی شوند . هم چنین گوش انسان توانایی بعضی از طول موج ها را ندارد.
تاریخچه ابزار های صوتی
یکی از قدیمی ترین ابزار های صوتی که توسط بشر به کار گرفته شد ، شاخ گاو بود که با دمیدن در آن ، صدای بلندی تولید و از آن برای برقراری ارتباط استفاده می کردند ، به تدریج با رشد دانش بشر، ابزارهای کار آمد تری برای تولید صدا اختراع شد.
