Цифровой прогрыватель с графическим интерфейсом

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Марта 2013 в 19:06, научная работа

Описание

В теоретической части необходимо дать описание звукового эффекта (см. приложение 1), объяснить его принцип и создать рабочую модель цифрового аудио проигрывателя. Модель эффекта создаётся в пакете Matlab с использованием графического языка Simulink. (См.Методические указания по выполнению домашнего задания по ЦОС “Проектирование графического эквалайзера” и выполненный вариант данного домашнего задания ).

Работа состоит из  1 файл

Metodicheskie_ukazania.doc

— 388.00 Кб (Скачать документ)

  • 7. Reverberation (Реверберация)

Реверберация— эффект создаётся, когда  какой либо звук звучит в замкнутом пространстве, в результате чего отражения от поверхностей стен вызывают большое количество эхо, затем звук медленно затухает по причине поглощения звуковых волн стенами и воздухом. Эффект наиболее заметен, когда источник звука перестаёт звучать, но отражения всё ещё звучат, амплитуда отражений постепенно затухает, пока они не перестают быть слышны. Длительность затухания отражений называется временем реверберации. Оно получает особое внимание при архитектурном проектировании больших камерных залов, которые должны иметь определенное время реверберации для достижения оптимальной эффективности. По сравнению с различными эхо, звучание которых расположено с промежутком в 50 - 100 мс, реверберация имеет тысячи эхо, которые расположены очень близко (0.01 - 1 мс между эхо-сигналами).

Как звуковой эффект реверберация придаёт  чувство глубины пространства.

  • 8. Expander (Экспандер)

См. Компрессор

 

  • 9. Chorus (Хорус)

Хорус(Chorus) проявляется как эффект исполнения одного и того же звука или всей партии не одним-единственным инструментом или певцом, а несколькими. Искусственно выполненный эффект хорус является моделью звучания настоящего хора. В том, что хоровое пение или одновременное звучание нескольких музыкальных инструментов украшает и оживляет музыкальное произведение, сомнений, вероятно, нет ни у кого.

С одной стороны, голоса певцов и  звуки инструментов при исполнении одинаковой ноты должны звучать одинаково, и к этому стремятся и музыканты, и дирижер. Но из-за индивидуальных различий источников звук все равно получается разным. В пространстве, тракте звукоусиления и в слуховом аппарате человека эти слегка неодинаковые колебания взаимодействуют, образуются так называемые биения. Спектр звука обогащается и, самое главное, течет, переливается.

Можно считать, что предельным случаем  хоруса является одновременное звучание слегка отличающихся по частоте двух источников — унисон. Унисон был  известен задолго до появления синтезаторов. В основе сочного и живого звучания двенадцатиструнной гитары, аккордеона, баяна, гармони лежит унисон. В аккордеоне, например, звук каждой ноты генерируется узлом, содержащим два источника колебаний (язычка), специально настроенных "в разлив" — с небольшой (в единицы герц) разницей в частотах. В двенадцатиструнной гитаре звук извлекается одновременно из пары струн. Разница в частотах образуется естественным путем из-за невозможности идеально одинаково настроить струны инструмента.

Вот именно наличие этой ничтожной разницы в частотах голосов певцов или инструментов и служит причиной красивого звучания унисона (для двух голосов) или хоруса (для голосов, числом более двух).

В цифровых электромузыкальных инструментах, напротив, частоты пары генераторов  могут быть получены абсолютно равными друг другу. В таком звучании отсутствует жизнь, потому что оно слишком правильное. Для оживления электронного звучания и для создания впечатления игры нескольких инструментов и используют хорус.

Существует довольно много разновидностей алгоритмов хоруса. Но все они сводятся к тому, что:

    1. Исходный сигнал разделяется на два или несколько каналов.
    2. В каждом из канаяов спектр сигнала сдвигают по частоте на определен ную для каждого канала величину (частотные сдвиги очень малы, они составляют доли герца).
    3. Сигналы, полученные таким способом, складывают.

В результате получается сигнал, в  котором звуковые волны как бы "плывут" с разными скоростями. Один раз за время, пропорциональное произведению периодов колебаний разностных частот, сигналы сложатся в фазе, и образуется "девятый вал" — максимум огибающей звуковых колебаний, один раз за это же время канальные сигналы сложатся в противофазе, и получится "впадина между волнами" — минимум огибающей. Спектр сигнала непрерывно изменяется, причем период полного цикла этого изменения столь велик, что повторяемость спектральных свойств сигнала не ощущается.

Хорус — это один из способов создания эффекта присутствия, т. е. выделения  голоса певца или звука инструмента  на фоне аккомпанемента. Вы можете также использовать хорус, чтобы создать эффект псевдостереофонического звучания монофонического аудиофайла или обогатить гармонию вокальной партии.

Хорус настолько украшает звучание инструментов, что ныне он стал одним  из эффектов, имеющихся практически  в каждом синтезаторе и во многих звуковых картах Обработка аудиосигнала звуковыми редакторами позволяет получить очень много разновидностей этого эффекта. Вместе с тем, не следует чрезмерно увлекаться им, т. кэто может привести к ухудшению разборчивости звучания голоса, к "засорению" акустической атмосферы композиции

  • 10. Vibrato (Вибрато)

Эффект вибрато имитирует вибрато  человеческих голосов, определяющий их тембр, теплоту и выразительность, и соответствующий прием исполнения на струнных музыкальных инструментах, периодически изменяющий в небольших пределах высоту звуков. Вибра́то — периодические изменения высоты, громкости или тембра музыкального звука. В струнных инструментах вызывается колебаниями пальца, в духовых инструментах и у вокалистов — пульсацией воздушного давления. Как правило, высота, громкость и тембр при исполнении на конкретном инструменте не изменяются одновременно — какая-то из этих характеристик является преобладающей, а остальные — побочным эффектом основной. Вибрато широко распространено в рок-музыке, особенно в гитарных партиях. На электрической гитаре вибрато может быть исполнено 2-мя способами: с помощью тремоло-машинки и с помощью подёргивания прижатого к струне пальца. Вибрато относится к музыкальным стилистическим украшениям в вокальном искусстве при сольном пении, но не применяется в хоровой музыке, где каждый голос должен соответствовать звучанию чистых нот. Суть эффекта вибрато заключается в периодическом изменении одного из параметров звукового колебания: амплитуды, частоты или фазы. Изменение (колебание) параметра происходит с очень малой частотой - единицы герц. Различают амплитудное, частотное и фазовое вибрато. В любом случае этот эффект обогащает спектр исходного колебания. Читатели, знакомые с основами радиотехники, понимают, что на самом деле происходит модуляция звукового колебания низкочастотным сигналом. Законы физики неумолимы - спектр сигнала при этом действительно расширяется. Первоначально словом "вибрато" именовалась модуляция любого параметра звукового колебания. Но со временем некоторые из разновидностей этого эффекта получили свое название. Во многих публикациях по электронной музыке теперь под вибрато подразумевают только частотное вибрато. Это не совсем верно. Следует различать амплитудное вибрато, частотное вибрато и тембровое вибрато, а у фазового вибрато даже имеется специальное название - фейзер (от английского Phaser - фазовариатор). Владение приемом вибрато отличает очень хорошего певца от просто хорошего. Кстати, в итальянской номенклатуре качества певческих голосов один из вариантов звука без вибрато обозначается термином "воче дура". Не пугайтесь, в переводе на русский это означает всего лишь "голос прямой". Скрипка в руках талантливого музыканта потому и звучит так божественно, что, совершая едва заметные перемещения вдоль грифа прижимающими струны пальцами, он осуществляет частотное вибрато. Тремоло (частный случай амплитудного вибрато) является основным приемом игры на мандолине, домре и балалайке.

Эффект вибрато может быть получен  в устройствах, реализующих эффекты  детонации и хора при полном удалении входного сигнала из выходного. Величина задержки при этом выбирается таким образом, чтобы частотный сдвиг основных спектральных составляющих сигнала составлял несколько герц. Этот эффект часто путают с эффектом тремоло, где сигнал подвергается не частотной, а амплитудной модуляции. Оба эффекта используют одинаковый модулирующий сигнал. Эффекты тремоло и вибрато могут совместно использоваться для создания эффекта вращающегося диктора.

Блок-схема устройства, реализующего эффект вибрато, приведена на рисунке:

 

  • Блок-схема устройства, реализующего эффект вибрато]

  •  

    Устройство, блок-схема которого приведена  на рисунке, может использоваться также  и для изменения основного  тона диктора (например, чтобы сделать  голос говорящего неузнаваемым). В  этом случае величина задержки изменяется от нуля до некоторой предельной величины по линейному закону. По достижении задержки своей предельной величины она сбрасывается в ноль, и процесс возобновляется. Изменение задержки по такому закону позволяет обеспечить работу устройства в реальном времени, но в момент обнуления величины задержки слышен щелчок. Дело в том, что как раз в данный момент происходит разрыв воспроизводимого сигнала при переходе к повторному воспроизведению некоторого его участка.

    Если необходимо не повысить, а  понизить частоту основного тона, то величина задержки постоянно уменьшается и при достижении нуля устанавливается в свое максимальное значение. При таком переходе теряется часть входного сигнала. Для устранения щелчков, возникающих при изменении величины задержки, рекомендуется использовать фильтры нижних частот.

    Более простым способом устранения щелчков является использование  двух подобных устройств, фазы пилообразных модулирующих сигналов которых сдвинуты на половину периода. При этом необходимо задать весовое окно (например, окно Ханна) на периоде модулирующего сигнала. Выходные сигналы каждого устройства умножаются на отсчет весовой функции, соответствующий текущей длине линии задержки, и складываются друг с другом, что обеспечивает устранение щелчков при переходах. Если обозначить период модулирующего сигнала как N, отсчет модулирующего сигнала как fт(п), а отсчет весовой функции как W(п), то, с использованием функции получения остатка от целочисленного деления числа M на число N, обозначаемой как modN(М), процедура преобразования основного тона может быть записана в форме следующего разностного уравнения:

     


  • Информация о работе Цифровой прогрыватель с графическим интерфейсом