Mục lục
Sự khác biệt giữa Sound và Audio
Khi xử lý micro và thiết bị âm thanh / âm thanh khác, thuật ngữ “Sound” và “Audio” là phổ biến. Biết được sự khác biệt giữa hai thuật ngữ này sẽ giúp hiểu các chuyên gia trong lĩnh vực này đồng thời cho phép bạn giao tiếp hiệu quả hơn khi sử dụng micrô và các thiết bị âm thanh / âm thanh khác!
Xem thêm:
Sự khác biệt giữa Sound và Audio là gì? Sự khác biệt chính là dạng năng lượng của chúng.
- Sound là năng lượng sóng cơ học (sóng âm dọc) truyền qua một môi trường gây ra sự thay đổi áp suất trong môi trường đó.
- Audio được tạo ra từ năng lượng điện (tín hiệu tương tự hoặc kỹ thuật số) thể hiện âm thanh bằng điện.
Câu trả lời nhanh này bao gồm sự khác biệt cơ bản giữa Sound và Audio nhưng còn nhiều điều cần biết hơn thế. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận thêm về sự khác biệt này cùng với cách micrô hoạt động với hai loại năng lượng này.
Sound là gì?
Sound được định nghĩa là một rung động thường lan truyền dưới dạng sóng áp suất dọc có thể nghe được qua môi trường truyền dẫn như chất khí, chất lỏng hoặc chất rắn.
Về mặt năng lượng, âm thanh là năng lượng sóng cơ học. Khi đó, sóng âm là một dao động của vật chất truyền năng lượng qua một môi trường (khí, lỏng hoặc rắn).
Những sóng này có khả năng truyền đi những quãng đường dài, mang theo năng lượng trên đường đi.
Mặc dù sóng có thể truyền đi xa, nhưng chuyển động của môi trường (phải có tính đàn hồi và quán tính) là rất hạn chế. Vật chất (hạt) môi trường không dao động xa trạng thái cân bằng.
Âm thanh được hiểu một cách dễ hiểu nhất là những gì truyền từ một nguồn âm thanh (giọng nói, nhạc cụ, loa, tai nghe, v.v.) trong không khí và đến tai chúng ta để chúng ta nghe thấy nó.
Nếu chúng ta thực sự hiểu được nó, thính giác của chúng ta dựa vào âm thanh hơn là âm thanh. Bộ não của chúng ta nhận các tín hiệu điện được tạo ra trong tai để tái tạo sóng âm thanh trong tai của chúng ta.
Sóng âm thanh gây ra những biến đổi nhỏ về áp suất và sự dịch chuyển trong môi trường của chúng ở các đỉnh và đáy. Đối với các hạt của môi trường, sóng âm thanh áp dụng độ hiếm và nén tối đa theo chu kỳ.
Cải thiện hỗn hợp của bạn bằng cách nắm vững các quy trình quan trọng nhất của hỗn hợp
Tần số của các chu kỳ này được đo bằng Hertz (chu kỳ / giây). Các sóng âm thanh nói chung được tạo ra từ nhiều tần số chồng lên nhau, khi được phát ra âm thanh cùng nhau, tạo ra đặc tính của chính âm thanh đó.
Âm thanh nghe được, như chúng ta nghe thấy, nằm trong dải tần số 20 Hz và 20.000 Hz.
Sóng hồng ngoại là âm thanh không nghe được dưới 20 Hz.
Siêu âm là âm thanh không nghe được trên 20.000 Hz.
Là con người, chúng ta thường được sinh ra với khả năng nghe trên toàn bộ phạm vi này, mặc dù khi chúng ta già đi và làm tổn thương thính giác, phạm vi này sẽ rút ngắn lại (đặc biệt là ở dòng cao cấp). Trên hết, tai / não của chúng ta không nhạy cảm như nhau với tất cả các tần số trong quang phổ. Các đường cong Fletcher-Munson là một nguồn tài nguyên tuyệt vời để liên hệ độ nhạy thính giác của chúng ta trên phổ âm thanh nghe được.
Âm thanh truyền qua các môi trường khác nhau với tốc độ khác nhau. Hãy xem một vài ví dụ phổ biến ở đây:
Không khí @ 20 ° C (68 ° F): 343 m / s (1125 ft / s)
Không khí @ 0 ° C (32 ° F): 341 m / s (1119 ft / s)
Nước: 1482 m / s (4862 ft / s)
Thép: 5960 m / s (19554 ft / s)
Audio là gì?
Audio được mô tả đơn giản nhất là năng lượng điện (hoạt động hoặc tiềm năng) đại diện cho âm thanh.
Các tần số âm thanh, giống như âm thanh, nằm trong phạm vi có thể nghe được (đối với con người) là 20 Hz – 20.000 Hz. Không giống như âm thanh, không có tần số âm thanh “cực thấp” hoặc “cực”.
Âm thanh có thể được phân biệt thành hai loại: tương tự và kỹ thuật số.
Âm thanh Analog là gì?
Âm thanh tương tự biểu thị âm thanh dưới dạng điện áp xoay chiều điện (cho dù đang hoạt động hay tiềm năng).
Như đã đề cập, sóng âm gây ra các biến đổi dao động về áp suất và độ dịch chuyển trong môi trường của chúng ở các đỉnh và đáy. Đối với các hạt của môi trường, sóng âm áp dụng độ hiếm và nén tối đa theo chu kỳ (đo bằng Hertz hoặc chu kỳ / giây).
Âm thanh tương tự thể hiện âm thanh với điện áp xoay chiều trùng với âm thanh. Trong một sự chuyển đổi hoàn hảo giữa âm thanh và âm thanh hoặc ngược lại, các điện áp xoay chiều này sẽ có cùng tần số và biên độ tương đối với chính sóng âm thanh.
“Bộ chuyển đổi” được gọi là bộ chuyển đổi và bao gồm micrô (âm thanh thành âm thanh), loa và tai nghe (âm thanh thành âm thanh).
Giống như tôi đã nói ở trên, các điện áp AC điện âm thanh tương tự này có thể hoạt động hoặc tiềm năng.
Ý của tôi là âm thanh tương tự có thể truyền đi trong thiết bị âm thanh tương tự đang được xử lý và phát lại. Nó cũng có thể được ghi lại bằng các phương tiện tương tự (trên băng, vinyl, v.v.) để được lưu trữ để phát lại sau này. Khi một đĩa nhựa hoặc băng được phát lại, điện áp AC (tín hiệu âm thanh) sẽ được chạy qua hệ thống mạch điện đến bộ chuyển đổi phát lại.
Băng từ và vinyl cơ học có xu hướng mài mòn theo thời gian và vì vậy thiết bị analog phải được chăm sóc tốt. Mỗi lần âm thanh analog được tái tạo trên vinyl và băng, một số chất lượng sẽ bị mất.
Lưu ý rằng bộ tổng hợp tương tự cũng tạo ra âm thanh tương tự. Không phải lúc nào âm thanh analog cũng phải được tạo ra ban đầu từ âm thanh bởi một bộ chuyển đổi như micrô.
Âm thanh kỹ thuật số là gì?
Âm thanh kỹ thuật số đại diện cho âm thanh dưới dạng một chuỗi các số nhị phân.
Tôi thích nghĩ về âm thanh kỹ thuật số như là một đại diện kỹ thuật số của âm thanh tương tự.
Về cơ bản, âm thanh kỹ thuật số thể hiện âm thanh theo cùng một cách dựa trên dạng sóng mà tương tự làm. Sự khác biệt lớn là kỹ thuật số là kín đáo hơn là liên tục. Các dạng sóng âm thanh kỹ thuật số được biểu diễn bằng các mẫu nhỏ có biên độ khác nhau được xếp chồng lên nhau để tạo nên biểu diễn của tín hiệu âm thanh.
Âm thanh kỹ thuật số có thể được lưu trữ trên ổ cứng (kể cả CD), máy chủ, hoặc bất kỳ nơi nào khác có thể lưu giữ tệp kỹ thuật số.
Các định dạng tệp âm thanh kỹ thuật số phổ biến bao gồm:
- .aiff: Định dạng tệp âm thanh, chất lượng CD không nén tiêu chuẩn được Apple sử dụng.
- .flac: Định dạng tệp cho Bộ giải mã âm thanh không mất dữ liệu miễn phí, một bộ giải mã nén không mất dữ liệu mã nguồn mở.
- .mp3: Bộ giải mã âm thanh mất dữ liệu mã nguồn mở, được tối ưu hóa đặc biệt để nén âm thanh nổi rõ ràng ở tốc độ bit 160–180 kbit / s.
- .wav: Định dạng vùng chứa tệp âm thanh tiêu chuẩn được sử dụng chủ yếu trong PC Windows. Thường được sử dụng để lưu trữ các tệp âm thanh chất lượng CD, không nén (PCM).
Không giống như tín hiệu âm thanh tương tự, tín hiệu âm thanh kỹ thuật số có thể được tái tạo nhiều lần mà không làm giảm chất lượng.
Lưu ý rằng để nghe âm thanh kỹ thuật số, trước tiên âm thanh phải được chuyển đổi thành âm thanh tương tự để điều khiển loa hoặc tai nghe vốn là tương tự. Điều này được thực hiện với một bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự.
Tương tự, để ghi âm thanh kỹ thuật số bằng micrô, chúng ta phải chuyển đổi tín hiệu âm thanh tương tự vốn có của micrô thành tín hiệu kỹ thuật số. Điều này được thực hiện với một bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số. Một số mic (như mic USB) có các ADC này được tích hợp sẵn trong thiết kế của chúng trong khi hầu hết các mic khác sẽ yêu cầu ADC riêng (như bộ trộn kỹ thuật số hoặc giao diện âm thanh).
Tôi đã đề cập đến tốc độ âm thanh trước đó. Tín hiệu âm thanh có di chuyển với một tốc độ nhất định không?
Hãy bắt đầu trả lời câu hỏi này bằng cách khẳng định lại rằng âm thanh là một đại diện điện của âm thanh. Điện năng thuộc bất kỳ loại nào đều có thế năng truyền đi với vận tốc ánh sáng (299 792 458 m / s trong chân không).
Điều đó đang được nói, tín hiệu âm thanh điện truyền đi chậm hơn nhiều do môi trường chúng truyền qua. Cáp âm thanh có ma sát nhiều hơn so với chân không. Vì vậy, mặc dù tín hiệu mic, giống như tất cả các tín hiệu điện, có khả năng di chuyển với tốc độ ánh sáng, nhưng trong thực tế, chúng không bao giờ đạt được tốc độ này.
Lưu ý rằng tín hiệu âm thanh truyền không dây truyền qua tần số vô tuyến trong không khí với cùng tốc độ ánh sáng.
Sound và Audio được đo lường và biểu diễn như thế nào?
Việc đo lường là điều cần thiết nếu chúng ta muốn sử dụng hiệu quả âm thanh và âm thanh để tạo ra nghệ thuật hoặc bất kỳ loại sản phẩm âm thanh nào.
Có nhiều cách để chúng tôi đo lường và mô tả âm thanh và nhiều cách khác để chúng tôi đo lường và mô tả âm thanh âm thanh. Mặc dù âm thanh và âm thanh khá giống nhau, chỉ có một số yếu tố chúng tôi đo lường chung cho cả hai. Khi đo âm thanh và âm thanh, chúng tôi thường sử dụng các số liệu khác nhau.
Chúng ta hãy xem xét sự giống nhau và khác nhau trong phép đo.
Âm thanh và âm thanh đều được đo về mức độ / biên độ và tần số.
Tần số âm thanh và âm thanh
Các tần số trong âm thanh và âm thanh thể hiện cùng một thứ và được đo theo cùng một cách trong phạm vi thính giác của con người (20 Hz – 20.000 Hz). Tuy nhiên, biên độ của các tần số này được đo khác nhau. Đo mức độ / biên độ của âm thanh khác với đo âm thanh.
Âm thanh đôi khi được đặc trưng bởi băng thông, thể hiện sự khác biệt giữa tần số cao nhất và tần số thấp nhất của tín hiệu âm thanh.
Mức độ / Biên độ âm thanh
Mức độ / biên độ của âm thanh thường được đo bằng:
- Áp lực âm thanh
- Mức áp suất âm thanh decibel (dB SPL)
- Áp lực âm thanh
Áp suất âm thanh là độ lệch áp suất cục bộ so với áp suất khí quyển xung quanh trong môi trường do sóng âm trong môi trường đó gây ra. Đơn vị đo áp suất âm trong hệ SI là Pascal, được sử dụng phổ biến hơn nhiều là PSI hệ Anh (pound trên inch vuông).
1 Pascal bằng 1 Neuton trên một mét vuông.
Áp suất khí quyển tiêu chuẩn ở mực nước biển được cho là 101.325 Pa. Độ lệch do âm thanh gây ra phải nhỏ hơn giá trị này (nếu không sẽ xảy ra sự bùng nổ âm thanh) và thường nhỏ hơn rất nhiều so với giá trị này.
Ngưỡng nghe (tính theo Pascals) là 2,00 × 10−5 Pa ở tai.
Sóng âm thanh cuộc trò chuyện bình thường vào khoảng 0,002 đến 0,02 Pa (ở cách tai 1 mét).
Ngưỡng của cảm giác đau, nơi áp lực âm thanh sẽ gây ra đau và chấn thương, là 200 Pa ở tai.
Áp suất âm thanh là một giá trị tuyến tính.
Mức áp suất âm thanh decibel (dB SPL)
dB SPL được xác định theo phương trình sau:
dB SPL = 20 log10 (P1 / P0)
P1 là mức áp suất âm đo được của âm
p0 là giá trị tham chiếu 20μPa, tương ứng với ngưỡng nghe thấp của con người (ở đôi tai khỏe mạnh).
94 dB SPL bằng 1 Pascal của áp suất âm thanh.
Ngưỡng nghe (tính bằng dB SPL) là 0 dB SPL ở tai.
Sóng âm hội thoại thông thường có giá trị khoảng 40 đến 60 dB SPL (cách tai 1 mét).
Ngưỡng của cơn đau, nơi áp lực âm thanh sẽ gây ra đau và chấn thương, là 140 dB SPL ở tai.
Không giống như áp suất âm thanh, là một phép đo tuyến tính, mức áp suất âm thanh decibel là logarit.
Tôi sẽ đề cập đến luật nghịch đảo bình phương và luật khoảng cách nghịch đảo ở đây để giải thích về biên độ âm thanh của chúng ta.
Định luật nghịch đảo bình phương của âm: cường độ âm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách đến nguồn âm.
Định luật nghịch đảo của áp suất âm: áp suất của sóng âm tỷ lệ nghịch với quãng đường mà sóng âm đã truyền được từ nguồn âm.
Áp suất âm thanh phát ra từ nguồn điểm giảm đi một nửa cho mỗi lần tăng gấp đôi khoảng cách từ nguồn điểm (đây là mức giảm 6,02 dB SPL).
Tỷ lệ áp suất không bị chi phối bởi định luật nghịch đảo bình phương, nhưng vẫn tỷ lệ nghịch với quãng đường sóng âm truyền được. Nó được điều chỉnh bởi luật nghịch đảo khoảng cách.
Mức / Biên độ âm thanh
Mức độ / biên độ của âm thanh thường được đo bằng:
- Điện áp RMS tính bằng milivôn (mV)
- Decibel vôn (dBV)
- Decibel không tải (dBu)
- Decibel toàn thang đo (dBFS)
- Điện áp RMS (mV hoặc V)
- Điện áp AC tạo nên tín hiệu âm thanh thường được đo bằng milivôn hoặc vôn RMS.
RMS là viết tắt của căn bậc hai có nghĩa là bình phương. Với tín hiệu điện xoay chiều, nó đại diện cho giá trị của dòng điện một chiều sẽ tạo ra cùng một mức tiêu hao công suất trung bình trong tải điện trở.
Do đó, RMS điện áp cho chúng ta một ý tưởng tốt về cường độ hiệu quả của tín hiệu hơn là biên độ của các đỉnh và đáy của tín hiệu AC. Hãy nhớ rằng điện áp thực của tín hiệu xoay chiều là 0 tại một số điểm nhất định trong chu kỳ của nó, vì vậy RMS rất hữu ích để hiểu điện áp hiệu dụng của tín hiệu.
Lưu ý rằng giá trị trung bình của điện áp xoay chiều một tần số (với biên độ cố định) sẽ là 0 vôn bất kể biên độ. Tín hiệu, trên một bước sóng hoàn chỉnh, sẽ biểu thị điện áp dương nhiều như điện áp âm.
Decibel Volts (dBV)
dBV là decibel so với 1 volt, bất kể trở kháng.
dBV = 20 log (V2 / V1)
V1 là điện áp tham chiếu của 1 V
V2 là điện áp RMS của tín hiệu (tính bằng vôn)
Điều này thường được sử dụng để đo điện áp RMS đầu ra của micrô. Nó cũng được sử dụng để biểu thị âm thanh mức đường dây tiêu dùng (-10 dBV).
Decibel không tải (dBu)
dBu là decibel liên quan đến √0,6 V ≃ 0,775 vôn, bất kể trở kháng, mặc dù dựa trên trở kháng tín hiệu là tiêu hao tải 600 Ω
g 0 dBm (1 mW).
Điện áp tham chiếu đến từ V = √600 Ω • 0,001 W
dBu = 20 log10 (V2 / V1)
V1 là điện áp tham chiếu của √0,6 V ≃ 0,775 vôn
V2 là điện áp RMS của tín hiệu (tính bằng vôn)
dBu thường được sử dụng trong thiết bị âm thanh chuyên nghiệp trong đó mức đường truyền chuyên nghiệp được đặt thành +4 dBu và thiết bị được hiệu chỉnh để hiển thị 0 trên máy đo VU khi tín hiệu +4 dBu được áp dụng.
Quy mô đầy đủ Decibel (dBFS)
dBFS là thang đo đầy đủ của decibel và liên quan đến trần kỹ thuật số 0 dBFS, nơi cắt sẽ xảy ra đối với âm thanh kỹ thuật số.
Đầu ra âm thanh kỹ thuật số nên duy trì dưới 0 dBFS để tránh biến dạng kỹ thuật số không mong muốn (trừ khi muốn có hiệu ứng này).
Mức tín hiệu âm thanh chung
Tín hiệu âm thanh thường được xác định theo một trong các cấp độ sau:
- Mức micrô
- Mức dòng
- Mức độ dụng cụ
- Mức độ loa
- Mức micrô
Mức micrô là mức thông thường và được mong đợi của đầu ra micrô chuyên nghiệp và đầu vào micrô.
Mức micrô thường từ 1 đến 10 milivôn hoặc -60 đến -40 dBV. Các tín hiệu micrô này yêu cầu khuếch đại (thông qua bộ tiền khuếch đại micrô) để đạt mức đường truyền (+4 dBu) để sử dụng trong bảng điều khiển trộn và DAW.
Mức dòng
Mức dòng, như đã thảo luận trước đây, thực sự có hai mức:
Mức độ dòng chuyên nghiệp: +4 dBu
Mức đường tiêu dùng: -10 dBV
Mức đường truyền là cường độ tín hiệu âm thanh tương tự được chỉ định để sử dụng trong hầu hết các thiết bị âm thanh, cho dù chuyên nghiệp hay cấp tiêu dùng.
Tín hiệu mức micrô phải được khuếch đại đến mức đường truyền và tín hiệu đường truyền phải được khuếch đại đến mức loa đối với loa / tai nghe.
Mức độ dụng cụ
Mức nhạc cụ là thuật ngữ rộng để chỉ mức tín hiệu từ các đầu ra của thiết bị điện hoặc các thiết bị nhận bên trong hoặc bên ngoài thiết bị. Mức công cụ dao động rộng rãi từ vài milivôn AC đến vài vôn AC.
Hộp DI thường được đặt trong dòng để chuyển đổi tín hiệu mức nhạc cụ sang tín hiệu mức mic hoặc đường truyền để sử dụng với các thiết bị âm thanh khác.
Mức độ loa
Trong thế giới âm thanh, có bốn mức tín hiệu mà chúng ta xử lý: mic, nhạc cụ, đường truyền và loa. Các cấp độ này đều có ý nghĩa khác nhau, vì vậy điều quan trọng là phải biết sự khác biệt giữa chúng. Hãy xem bên dưới để tìm hiểu về các mức tín hiệu khác nhau này.
Micrô xuất ra tín hiệu âm thanh ở mức micrô. Để tìm hiểu thêm về micrô và tín hiệu âm thanh của chúng, hãy xem các bài viết MNM sau:
• Tín hiệu âm thanh micrô, nói bằng điện là gì?
• Micrô có đầu ra tín hiệu micrô, đường truyền, hoặc thiết bị không?
Các phép đo âm thanh phổ biến
Âm sắc
Độ ồn (cảm nhận)
Trường (miễn phí hoặc lan tỏa)
Định hướng
Sân bóng đá
Khoảng thời gian
Âm sắc
Âm sắc là một thuật ngữ hơi chủ quan để mô tả các đặc điểm của âm thanh giúp phân biệt âm thanh đó với âm thanh khác có cùng độ cao và độ to.
Ví dụ, một dây đàn guitar acoustic đổ chuông ở A4 = 440 Hz sẽ phát ra âm thanh khác với một dây đàn piano đổ chuông ở A4 = 440 Hz.
Các yếu tố chính của âm sắc bao gồm nội dung hài hòa của âm thanh và các đặc tính động của âm thanh như rung và đường bao phân rã tấn công.
Độ ồn (Cảm nhận)
Độ lớn cảm nhận được là một đại lượng âm thanh tâm lý. Các yếu tố của âm lượng bao gồm:
Mức áp suất âm thanh
Tính thường xuyên
Phong bì thời gian và độ trễ tấn công
Sức khỏe thính giác của đối tượng
Độ lớn cảm nhận là cực kỳ phức tạp và khó đo, mặc dù phon (40 dB SPL ở 1 kHz) là một đơn vị thường được sử dụng.
Tuy nhiên, âm thanh không chỉ xảy ra ở một tần số duy nhất và thường không tạo ra mức áp suất âm thanh nhất quán trong một khoảng thời gian đáng kể.
Trường (Miễn phí hoặc Khuếch tán)
Âm thanh đôi khi được đo bằng các trường âm thanh giúp mô tả vị trí không gian của nguồn âm thanh và người quan sát âm thanh (người nghe, micrô, v.v.).
Khi âm thanh phát ra từ nguồn âm thanh, nó có thể truyền trực tiếp đến người quan sát theo đường thẳng hoặc có thể truyền đến người quan sát một cách gián tiếp sau khi bị phản xạ.
Tai và micrô của chúng ta thường trải nghiệm cả sóng âm thanh trực tiếp và gián tiếp từ nguồn phát.
Trường tự do biểu thị trường âm nơi chỉ có âm thanh trực tiếp trong khi trường khuếch tán biểu thị trường âm nơi chỉ có âm phản xạ.
Mặc dù thực sự rất khó để đo trường của một âm thanh nhất định, sự kết hợp của trường tự do và trường khuếch tán có thể được nghe một cách chủ quan là khô và / hoặc ướt; như được vang dội; hoặc như có độ trễ hoặc tiếng vọng.
Định hướng
Mặc dù âm thanh, nói chung, phát ra từ nguồn âm thanh của nó theo mọi hướng, nó có thể được coi là khá định hướng, đặc biệt là ở các tần số cao hơn.
Ví dụ rõ ràng nhất về điều này là lời nói của con người. Giọng nói của con người đặc biệt xuất hiện trong và khoảng 4 kHz, là dải tần số khá định hướng.
Vì vậy, với lời nói của con người, có một sự khác biệt đáng kể khi ai đó nói chuyện trực diện với chúng ta so với khi ai đó nói chuyện với chúng ta. Định hướng là một yếu tố tạo nên âm thanh, mặc dù không thể đo chính xác một cách thực sự.
Cao độ
Cao độ là một thuộc tính âm nhạc tri giác cho chúng ta biết liệu một nốt cao hơn hay thấp hơn
khác và phần lớn dựa trên tần số cơ bản của nốt nhạc.
Cao độ là một phần thiết yếu của ký hiệu âm nhạc, giai điệu và hòa âm.
Lấy từ ví dụ trước đó của chúng tôi, một nốt ở A4 = 440 Hz trên guitar acoustic và một nốt ở A4 = 440 Hz trên piano có cùng cao độ.
Khoảng thời gian
Thời lượng của âm thanh là một phép đo quan trọng.
Một phương pháp đo khoảng thời gian tổng thể của âm thanh là tính thời gian cho dao động ban đầu của âm thanh để tiếng ồn xung quanh trở về trạng thái cân bằng (kết thúc của âm thanh).
Tuy nhiên, lớp vỏ tấn công / phân rã cũng rất quan trọng đối với thời gian. Đường bao này giúp đo lường sự thay đổi của âm thanh khi nó phát triển và tiêu tan trong môi trường.
Các phép đo âm thanh phổ biến
Méo mó
Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu
Trở kháng tín hiệu
Tỷ lệ mẫu (kỹ thuật số)
Độ sâu bit (kỹ thuật số)
Cân bằng hoặc không cân bằng (tín hiệu tương tự)
Méo mó
Biến dạng là bất kỳ sự thay đổi nào đối với dạng sóng ban đầu của tín hiệu âm thanh. Với âm thanh, hiện tượng méo tiếng thường xảy ra khi tín hiệu làm quá tải các thiết bị điện tử mà nó đi qua. Điều này có thể là do âm thanh rất lớn nhưng nói chung là tôi đã thu được quá nhiều.
Biến dạng âm thanh tương tự thường xảy ra ở dạng bão hòa. Tình trạng bão hòa xảy ra khi thiết bị âm thanh tương tự (mic và mạch điều khiển, ống, bóng bán dẫn, băng, bộ khuếch đại, v.v.) bị quá tải.
Độ bão hòa là một dạng biến dạng tinh tế giúp bổ sung các sóng hài có âm thanh dễ chịu vào tín hiệu âm thanh. Loại biến dạng này được coi là một phần của nguyên nhân làm cho âm thanh analog trở nên ấm áp và dễ chịu.
Sự biến dạng âm thanh kỹ thuật số không được người nghe yêu thích. Méo kỹ thuật số, được gọi là cắt kỹ thuật số, xảy ra khi tín hiệu âm thanh kỹ thuật số của chúng ta vượt quá 0 dBFS, tại thời điểm đó chúng ta hết bit nhị phân (1 và 0) để biểu thị biên độ của tín hiệu.
Tín hiệu âm thanh trên 0 dBFS được làm phẳng một cách hiệu quả ở các đỉnh và đáy của chúng. Ở cực điểm, cắt kỹ thuật số sẽ biến một sóng sin thành một sóng vuông. Điều này làm thay đổi đáng kể âm thanh của tín hiệu.
Ở các mức độ méo kỹ thuật số thực tế hơn, tín hiệu âm thanh sẽ bị biến dạng nghiêm trọng và thậm chí là các hiện vật kỹ thuật số. Do đó, không giống như bão hòa tương tự, tốt nhất nên tránh cắt bớt kỹ thuật số.
Với micrô, độ méo thường được đo bằng độ méo hài tổng (THD).
THD là phép đo độ méo hài trong tín hiệu âm thanh dưới dạng phần trăm âm bội tích lũy được thêm vào một tần số cơ bản. Điều này có thể dễ dàng đo lường nhất với một sóng sin tần số đơn được áp dụng trực tiếp tại màng ngăn micrô.
1% THD là ngưỡng điển hình khi đo mức áp suất âm thanh tối đa của micrô.
Để tìm hiểu thêm về độ méo của micrô và SPL tối đa, hãy xem bài viết của tôi Thực tế Mức áp suất âm thanh tối đa của micrô có nghĩa là gì?
Tỷ lệ tín hiệu trên tiếng ồn
Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của tín hiệu âm thanh, như tên gọi, là tỷ số giữa mức của tín hiệu đại diện cho âm thanh dự định và phần của tín hiệu đại diện cho tiếng ồn.
Tiếng ồn có thể được thu nhận trong micrô từ âm thanh xung quanh trong không gian âm thanh và có trong tín hiệu âm thanh. Nó cũng có thể được đưa vào do nhiễu điện từ từ nguồn điện hoặc sóng vô tuyến. Một nguồn nhiễu phổ biến khác là các thiết bị điện tử (amply, ống, bóng bán dẫn, máy biến áp, v.v.) của mạch âm thanh.
Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thường được đo bằng decibel vì decibel vốn dĩ là một tỷ lệ và đã được sử dụng để mô tả mức tín hiệu.
SNR đôi khi được bao gồm trong bảng thông số kỹ thuật của micrô. Thông số kỹ thuật này được tính bằng cách lấy âm đo phổ biến là 1 kHz ở 94 dB SPL và trừ đi mức tự ồn của micrô cho 94 dB này.
Để đọc chi tiết hơn về tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu và micrô, vui lòng xem bài viết của tôi Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu tốt cho micrô là gì?
Trở kháng tín hiệu
Trở kháng điện là một giá trị quan trọng trong thiết bị âm thanh tương tự.
Trở kháng điện là số đo sự đối kháng mà một mạch xuất hiện đối với dòng điện xoay chiều khi một điện áp được đặt vào. Nó có thể được coi là “AC kháng” là nghĩa đó.
Nếu trở kháng quá cao, tín hiệu âm thanh sẽ không thể truyền qua bất kỳ chiều dài đáng kể nào của cáp hoặc mạch điện mà không bị suy giảm nghiêm trọng.
Bóng bán dẫn và ống thường được sử dụng trong micrô làm bộ chuyển đổi trở kháng để giảm trở kháng của tín hiệu âm thanh. Máy biến áp bậc xuống cũng có ảnh hưởng tương tự đến trở kháng.
Để truyền điện áp tối đa từ thiết bị âm thanh này sang thiết bị âm thanh khác, chúng ta cần phải “bắc cầu” các đầu vào và đầu ra. Điều này có nghĩa là chúng tôi muốn trở kháng đầu vào của thiết bị âm thanh lớn hơn nhiều (thường ít nhất là 10x) so với trở kháng đầu ra của thiết bị nguồn đang gửi âm thanh đến thiết bị đầu vào.
Điều này có thể được mô tả trong công thức bên dưới, trong đó thiết bị nguồn là micrô (xuất tín hiệu âm thanh) và thiết bị đầu vào là bộ khuếch đại micrô (nhận tín hiệu âm thanh):
V (đầu vào) = Z (đầu vào) • V (nguồn) / [Z (đầu vào) + Z (s
wece)]
V (đầu vào) = Điện áp tại đầu vào tiền khuếch đại.
V (nguồn) = Điện áp ở đầu ra micrô.
Z (đầu vào) = Trở kháng đầu vào của preamp (trở kháng tải micrô).
Z (nguồn) = Trở kháng đầu ra của micrô.
Để biết thêm thông tin về trở kháng tín hiệu âm thanh, hãy xem các bài viết sau My New Microphone:
• Trở kháng micrô: Nó là gì và tại sao nó lại quan trọng?
• Đánh giá trở kháng đầu ra micrô tốt là gì?
Tốc độ lấy mẫu (Kỹ thuật số)
Âm thanh kỹ thuật số về cơ bản là một đại diện của âm thanh tương tự là một đại diện của âm thanh.
Bản chất các dạng sóng âm thanh tương tự là liên tục. Mặt khác, tín hiệu âm thanh kỹ thuật số là kín đáo. Về cơ bản, âm thanh kỹ thuật số chụp rất nhanh “ảnh chụp nhanh” của tín hiệu âm thanh và đặt chúng lần lượt để tạo ra một bản trình bày âm thanh nhất quán.
Đối với đôi tai của chúng ta, âm thanh kỹ thuật số thực hiện một công việc xuất sắc trong việc thể hiện âm thanh. Điều này là do tai của chúng ta không thể phân biệt được giữa những “ảnh chụp nhanh” này của âm thanh nên việc phát lại âm thanh kỹ thuật số nghe có vẻ bình thường đối với chúng ta.
Những “ảnh chụp nhanh” này được gọi là mẫu.
Tốc độ lấy mẫu của tín hiệu kỹ thuật số là số lượng mẫu trong một giây âm thanh.
Tốc độ lấy mẫu phổ biến bao gồm 44,1 kHz (44100 mẫu / giây) và 48 kHz (48000 mẫu / giây). Có những tốc độ mẫu khác như 88,2 và 96 kHz đang trở nên phổ biến nhưng 44,1 và 48 là phổ biến nhất. 44.1 thường được sử dụng cho âm nhạc trong khi 48 thường được sử dụng cho video.
Như chúng ta có thể tưởng tượng, với rất nhiều mẫu âm thanh mỗi giây, tai của chúng ta không thể nghe thấy các điểm nhảy giữa các mẫu.
Độ sâu bit (Kỹ thuật số)
Đối với mỗi mẫu ở trên, dạng sóng kỹ thuật số cần có một biên độ cụ thể.
Độ sâu bit thể hiện số biên độ có thể có mà bất kỳ mẫu nhất định nào có thể có trong tín hiệu âm thanh kỹ thuật số. Mỗi bit trong chuỗi bit có thể là 1 hoặc 0. Đối với mỗi lần tăng độ sâu bit, số biên độ có thể được tăng lên gấp đôi.
Dưới đây là một số độ sâu bit âm thanh phổ biến cùng với số biên độ có thể có và phạm vi động tổng thể của chúng:
| Bit-Depth | Possible Amplitudes | Dynamic Range |
|---|---|---|
| 8-bit | 256 | ~48 dB |
| 16-bit | 65,536 | ~96 dB |
| 24-bit | 16,777,216 | ~144 dB |
| 32-bit float | 4,294,967,296 | ~196 dB |
Cân bằng hoặc không cân bằng (Tín hiệu tương tự)
Tín hiệu âm thanh thường được định nghĩa là cân bằng hoặc không cân bằng. Điều này đặc biệt đúng trong cáp âm thanh và do đó áp dụng cho các đầu vào và đầu ra âm thanh.
Cáp không cân bằng truyền âm thanh trên một dây gửi và một dây trở lại / dây chắn. Hệ thống này dễ bị nhiễu điện từ và không thể truyền âm thanh với độ dài đáng kể mà không làm suy giảm tín hiệu.
Cáp cân bằng mang tín hiệu âm thanh trên hai dây: một dây mang tín hiệu ở cực dương trong khi dây kia mang tín hiệu ở cực âm. Một dây thứ ba hoạt động là một lá chắn.
Ở đầu vào cân bằng, hai tín hiệu âm thanh này được kết hợp với nhau bằng bộ khuếch đại vi sai, về cơ bản bổ sung âm thanh phân cực ngược lại trong khi loại bỏ bất kỳ tiếng ồn nào thường được thu nhận bởi cả hai dây dọc theo chiều dài của cáp.
Để có cái nhìn sâu hơn về micrô và sự khác biệt giữa tín hiệu âm thanh cân bằng và không cân bằng, hãy xem bài viết của tôi Do micrô đầu ra âm thanh cân bằng hay không cân bằng?
Vai trò của micrô với âm thanh và âm thanh
Micro đóng vai trò là bộ chuyển đổi sóng âm thanh (năng lượng sóng cơ) thành tín hiệu âm thanh (năng lượng điện).
Thành phần quan trọng của micrô trong quá trình chuyển đổi năng lượng là màng loa. Màng ngăn di chuyển để phản ứng với áp suất âm thanh và micrô được thiết kế để tạo ra tín hiệu điện dựa trên chuyển động của màng ngăn.
Để hiểu sâu hơn về màng ngăn micrô và cách chúng hoạt động, hãy xem xét đọc các bài viết sau về micrô mới của tôi:
• Màng chắn Micrô là gì?
• Màng ngăn micrô được làm bằng gì? (Tất cả các loại màng ngăn)
Thông thường, việc chuyển đổi này có thể thực hiện được thông qua cảm ứng điện từ (micrô động) hoặc thông qua nguyên lý tĩnh điện (micrô tụ điện).
Để tìm hiểu thêm về các loại đầu dò micrô động và tụ điện, hãy xem bài viết của tôi Các loại micrô: 2 Loại đầu dò chính + 5 Loại phụ.
Vì vậy, bằng cách cho micrô phát âm thanh ở màng chắn của nó, nó sẽ xuất ra tín hiệu âm thanh. Đây là vai trò thiết yếu của bất kỳ micrô nào.
Để đọc chuyên sâu về cách micrô chuyển đổi âm thanh thành âm thanh, vui lòng đọc các bài viết về Micrô mới của tôi sau:
• Micrô hoạt động như thế nào? (Hướng dẫn có minh họa hữu ích)
• Micrô đo gì và đo như thế nào?
Loa, về cơ bản hoàn toàn trái ngược với micrô, nhận tín hiệu âm thanh tương tự và chuyển đổi chúng thành âm thanh. Bộ chuyển đổi loa nói chung hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ giống như micrô động của chúng ta.
Một lần nữa, giống như micrô, loa sử dụng màng ngăn. Tuy nhiên, màng chắn này rộng hơn và dày hơn nhiều, và có khả năng xử lý điện áp cao hơn nhiều. Tín hiệu âm thanh mức loa được gửi đến loa, làm cho màng loa đẩy và kéo, do đó, tạo ra sóng âm thanh trùng với tín hiệu âm thanh.
Vì loa về bản chất là micrô ngược nên bạn có thể đấu dây ngược và biến mic thành loa và ngược lại.
0965 546 488