Музыкальные возможности ПК

6

Содержание

Введение             

Глава I.    Аппаратная ЧАСТЬ

                     1.1. Звуковая плата             

                     1.2. Форматы цифрового звука             

                     1.3. Звук             

                     1.3.1. Запись звука             

Глава II.   Внешние устройства

                     2.1. Акустические системы             

Глава III. Прикладные программы

                     3.1. Программы для записи и копирования оптических дисков             

                     3.2. Диагностика и извлечение информации             

                     3.3. Каталогизаторы             

                     3.4. Программы для записи звука             

                     3.5. Обработка цифрового звука (редакторы)             

                     3.6. Проигрыватели             

Заключение             

Список используемой литературы             

Введение

Мультимедиа (от латинского слова media – среда или носитель информации) означает возможность работы с информацией в различных видах, прежде всего это звуковая и видеоинформация. Мультимедиа - компьютеры должны уметь воспроизводить:

                 музыку, речь и другую звуковую информацию;

                 анимационные фильмы и другую видеоинформацию.

Мультимедиа–программами называются программы, использующие звуковые и анимационные средства.

Мультимедиа–компьютер – это компьютер, способный выполнять мультимедиа – программы. Считается, что компьютер должен быть оснащен дисководом для компакт-дисков, звуковой картой и акустическими системами (колонками) или наушниками.

Целью курсовой работы является закрепление и углубление теоретических знаний по изучаемой дисциплине.

Задача данной курсовой работы – рассказать о наиболее известных программах для работы со звуком, об их преимуществах, показать простоту работы с профессиональным программным обеспечением. Научиться работать с наиболее популярным музыкальным программным обеспечением.

Аппаратная ЧАСТЬ

1.1. Звуковая плата

Звуковая карта – это устройство ввода/вывода аудиосигналов, создаваемых определёнными компьютерными программами. Обычно звуковая карта используется для исполнения функций аудиокомпонентов приложений мультимедиа, таких как музыка, видео, презентации, игры и т.д. Во многих компьютерах звуковая карта интегрирована в материнскую плату, но иногда также требуется дополнительная звуковая карта. Почти на каждом компьютере установлена звуковая карта; она является неотъемлемой частью каждого современного компьютера. Звуковые карты передают звук двумя способами:

      цифровой;

      аналоговый аудиосигнал.

До изобретения звуковых карт компьютер мог воспроизводить только один звуковой сигнал – телеметрический сигнал или попросту гудок. Компьютер мог изменять только длину и частоту данного сигнала. Такой гудок служил в качестве сигнала предупреждения. Со временем, компьютерные разработчики изобрели музыкальные и другие сигналы для игр, сигналы при запуске и выключении компьютера и т.п.

К счастью, в 80-х годах появились компьютеры, способные воспроизводить звуки, и на них появился довольно большой спрос. В настоящее время существует несколько производителей звуковых карт. Теперь компьютеры могут не только издавать описанный выше телеметрический сигнал, но и воспроизводить полноценный объёмный звук, который используется в играх, фильмах и DVD. Более того, они могут записывать звук с внешнего источника и воспроизводить его позже.

Кроме основного набора характеристик, необходимого для воспроизведения звука, звуковые карты могут обладать дополнительными функциями. Например, процессор для обработки цифрового сигнала принимает часть загрузки центрального процессора на себя, и, таким образом, может происходить смена аналогового сигнала - на цифровой и наоборот. Подобные процессоры обладают способностью создания объёмного звука и поддерживают несколько звуковых каналов.

Если на компьютере не установлен процессор обработки цифрового сигнала, для выполнения его функций используется центральный процессор компьютера. Как и многие другие компьютерные устройства, звуковая карта имеет свою память, которая позволяет обрабатывать данные с большей скоростью, благодаря чему улучшается качество звучания. Чаще всего, на звуковой карте имеется 2 выхода – для микрофона и для колонок. Также существуют звуковые карты с множеством выходов, которые обеспечивают лучшее звучание в процессе прослушивания музыки, просмотра фильмов или игры в ваши любимые игры.

Благодаря современным звуковым картам можно записывать звуки с различных источников. Звуковая карта преобразовывает звуковой сигнал в цифровой и сохраняет его на жёстком диске компьютера.

1.2. Форматы цифрового звука

MIDI

MIDI (миди) -  нотно-музыкальная технология для звуков, искусственно созданных синтезатором. Информация обычно хранится в файлах с расширением MID.

Именно с появлением MIDI музыкальным творчеством на компьютере легко могут заниматься все желающие: превращать свои мелодии в полнозвучные музыкальные произведения, исполняемые оркестром, на свой вкус аранжировать любимые песни.

MIDI, а вернее MIDI - интерфейс (Musical Instrument Digital Interface - цифровой интерфейс музыкальных инструментов), разработан в начале 1980-х годов, фирмами, производителями электронных музыкальных инструментов (Rolland, Yamaha и т.д.). В результате оказались однозначно определены структура сигналов, схемы соединения инструментов, порядок обмена данными между ними.

Способ представления музыки в MIDI оказался настолько удобным и популярным, что уже в середине 80-х практически не выпускалось инструментов без его поддержки, а в новых операционных системах (в том числе Windows и OS/2) он был реализован в качестве одного из стандартных элементов.

Основная идея MIDI проста и гениальна: по проводам передается не сам звуковой сигнал, а только закодированная (в цифровой форме) команда синтезатору: воспроизвести определенный звук. Все действия исполнителя кодируются, превращаясь в MIDI-сообщения. Их удобно хранить в памяти (они занимают очень мало места), редактировать и воспроизводить с помощью специальных программ - секвенсоров. 

Со временем был стандартизирован не только перечень MIDI-сообщений, но и набор обязательных MIDI-инструментов. Стандарт General MIDI (GM) требует, чтобы синтезатор был способен воспроизводить звучание рояля, гитары, скрипки..., а в общей сложности 128 мелодических инструментов и наборов ударных. Вскоре фирма Roland фактически заставила своим примером остальных изготовителей принять ее стандарт. Звуковые карты и синтезаторы следующего стандарта Roland General Standart (GS) первыми стали поддерживать несколько банков тембров и два звуковых эффекта (реверберацию и хорус).

Extended General (XG) - другой конкурирующий стандарт от фирмы Yamaha. В нем предусмотрено расширенное управление параметрами синтеза звука, а кроме реверберации и хоруса имеется третий эффект - вариация. XG-звуковые карты, это даже не персональный оркестр, а оркестр оркестров. Например, одна из наименее дорогих звуковых карт Yamaha DB50XG синтезирует голоса около полутысячи различных мелодических инструментов.

WAV

Он является основным форматом для многих систем воспроизведения цифрового звука и используется как стандартный формат звуковых файлов в персональных компьютерах. К тому же, он имеет солидный набор спецификаций, изрядно пополнившийся за последнее время. Его полное название - Microsoft RIFF/WAVE - Resource Interchange File Format/Wave - формат файлов передачи ресурсов/волновая форма, и создан он был инженерами Microsoft и Intel. В свою очередь, WAV расшифровывается как Waveform Audio File Format.

Apple AIFF

Этот тип файлов является стандартным для систем Apple Macintosh и систем обработки звука, построенных на его основе. Apple AIFF расшифровывается как Audio Interchange File Format - формат файла обмена звуком, он в чем-то схож с WAV. Его особенностью является то, что он позволяет размещать вместе со звуковой волной дополнительную информацию, в частности, самплы WaveTable (примеры звучания инструментов вместе с параметрами синтезатора), что улучшает качество итогового результата. Хотя в настоящее время компьютеры Apple способны воспроизводить файлы практически любых форматов, в том числе и МР3.

RAW

Да, это не только формат изображения, в котором пишут фотографии некоторые цифровые камеры. На самом деле, RAW является т.н. «чистой оцифровкой», в которой не содержится заголовка и находится лишь последовательность отсчетов звуковой волны. Обычно оцифровка хранится в 16-разрядном формате.

МР3

Самый популярный формат сжатия на сегодняшний день – это МР3. Формат МР3 (MPEG Layer 3) был разработан, после ряда промежуточных форматов, институтом Фраунхофера в Германии. Вообще то, формат МР3 основан на обмане человеческого уха. После некоторых исследований выяснилось, что человеческому слуху свойственно адаптироваться к появлению новых звуков, что выражается в повышении порога слышимости. Поэтому одни звуки способны маскировать (то есть, делать субъективно неслышимыми) другие. Вот и в этом формате часть звуков, которые, как считает соответствующая теория, делаются неслышимыми, просто убираются из общего звучания. После чего получившийся «полуфабрикат» кодируется по методу Хоффмана. Обязательно следует учитывать то, что в формате МР3 программы, сжимающие звук из оригинального, не являются стандартизированными, то есть каждый грамотный программист может реализовать свою схему сжатия. А стандартам подчиняются только декодеры, что приводит к тому, что качество воспроизведения формата МР3 далеко не всегда зависит от плеера, проигрывающего этот файл. В связи с разными способностями и пристрастиями реализаторов различных кодеров, одни из них лучше справляются с симфонической музыкой, другие - с роком и металлом, третьи - с рэпом и рэйвом и так далее.

JointStereo, являющийся одной из особенностей МР3, означает, что вместо кодирования стерео как двух независимых каналов производится кодирование т.н. центрального канала и разницы, отличающей его от исходных стереоканалов. Довольно много составляющих звука в стереоканалах одинаковы, и их кодирование в общем канале позволяет высвободить дополнительную полосу для более подробного кодирования разницы, что приводит к некоторому улучшению качества.

Обязательно следует упомянуть и о Variable Bit Rate, или VBR. Это означает, что кодер изменяет степень сжатия «на лету», в зависимости от характера звука. Такой подход приводит к уменьшению итогового размера файла или, при увеличении требований к качеству, при том же размере файла позволяет добиться лучшего звучания.

MP3 Pro

Появившийся в 2001 году кодек MP3 Pro был создан компанией Coding Technologies совместно с Thomson Multimedia. В его основе лежит МР3, и в результате он получился полностью совместимым с MP3 назад и лишь частично вперед. В нем используется технология SBR (Spectral Band Replication), за счет чего кодек обеспечивает хорошее качество на низких битрейтах. Однако качество кодирования на средних и высоких скоростях передачи данных уступает качеству почти всех других кодеков. В итоге MP3 Pro применяется больше для трансляций в Интернете и демонстраций фрагментов новых музыкальных композиций.

WMA

Кодек WMA, или Microsoft Windows Media Audio, является серьезной альтернативой МР3. Файлы этого формата имеют расширения .WMA и .ASF, обладают явным преимуществом перед МР3 на низких скоростях потока данных (битрейтах) и теряют его при увеличении скорости подачи информации на кодек.

На основе WMA разработан стандарт WMA DRM, реализующий близкую сердцу звукозаписывающих компаний защиту от копирования. Файлы, созданные на основе этого формата, можно записывать на устройства воспроизведения, типа МР3-флэш-плееров, однако скопировать их оттуда нельзя.

ATRAC

ATRAC (Adaptive TRansform Acoustic Coding - акустическое кодирование адаптивным преобразованием) базируется на стереофоническом звуковом формате с 16-разрядным квантованием и частотой дискретизации 44.1 кГц. При сжатии каждый кадр делится на 52 частотные полосы, результирующая скорость потока - 292 кбит/с (сжатие 1:5). Применяется в системе MiniDisk.

Ogg Vorbis

Формат Ogg Vorbis - относительно новый универсальный формат записи звука с потерями данных. Он принадлежит к тому же типу форматов аудиосжатия, что и МР3 и WMA, а психоакустическая модель, описывающая особенности человеческого слуха, в соответствии с которыми производится сжатие, по принципам действия близка к МР3. Радикальным же отличием этого формата стала математическая обработка и практическая реализация этой модели. В этом формате пороговая максимальная частота оцифровки не 44 кГц как в MP3, а 48, что теоретически улучшает качество звука. Также следует отметить, что теоретическое число каналов не ограничено двумя, как обычно, а достигает 255. Файлы, закодированные в этом формате, меньше таких же файлов в МР3. Распространение формата сдерживалось недостаточной поддержкой со стороны производителей аппаратур.

1.3. Звук

Звук в современном мире играет все боле важную роль, уже давно оторвавшись от тесной привязки к изображению возникшей в период расцвета телевидения и кино. Современное мультимедийное оборудование обладает широчайшими возможностями не только по его воспроизведению, но даже по изменению звука. Он уже перестал быть мертвой записью, статичным воспроизведением давно прошедших событий, намертво запечатленным на своем носителе. Важнейшую роль в преображении наших представлений о звуке сыграло развитие цифрового способа записи звука, преобразовании его в поток данных, с которым можно легко и непринужденно оперировать современными устройствами.

1.3.1. Запись звука

Существуют две технологии записи и воспроизведения звука: аналоговая и цифровая. Известные всем бытовые магнитофоны и проигрыватели долгоиграющих пластинок ориентированы на аналоговую технологию. Запись и воспроизведение звука в компьютере и проигрывателях CD (лазерных дисков) основаны на цифровой технологии.