Организация качественного звука на компьютере. часть первая

Цикличная запись (луп/петля)[править]

Цикличная запись представляет собой процесс многократного наложения звука в то время как FL Studio зациклено воспроизводит проект. Эту технику очень часто предпочитают инструменталисты и вокалисты, которые хотят повторять фразу/фрагмент песни, до тех пока не получится идеальный дубль, есть два способа цикличной записи:

• Метод записи в Edison — мы для цикличной записи рекомендуем использовать Edison, как описано в разделе зацикленная запись Edison. Это обеспечит запись свободную от глюков с тем преимуществом, что Edison разместит маркеры регионов в начале каждого цикла, для точного выбора наилучшего дубля. После записи, желаемые регионы (циклы), могут быть выделены и перетащены в плейлист или сохранены в виде звуковых файлов. Используйте Edison следующим образом:
  1. Загрузите Edison — выберите канал микшера и нажмите (Shift+E). Это загрузит Edison в первый пустой слот эффектов приготовленным к записи, запись начнётся при нажатии кнопки воспроизведения.
  2. Выберите вход — выберите вход вашего живого звука из меню микшера IN .
  3. Сделайте выделение в плейлисте — если вы хотите записать только фрагмент песни, выделите часть времени в плейлисте, удерживайте (Ctrl) затем нажмите и перетащите вдоль тактовой шкалы в верхней части плейлиста. Если вы не сделаете выделение, то в зацикливании будет записываться вся песня.
  4. Начните запись — нажмите в FL Studio воспроизведение и запишите в Edison столько дублей, сколько вам нужно. Каждый раз когда будут начинаться новые циклы в Edison будут устанавливаться маркеры регионов (это полезно для последующих действий).
  5. Остановите запись — остановите FL Studio и нажмите на кнопку записи в Edison, чтобы отключить её.
  6. Начните воспроизведение — нажмите в FL Studio воспроизведение и первый дубль в Edison будет воспроизводится синхронно с плейлистом (потому как включен ведомый режим включен), когда плейлист сделает цикл.
  7. Прослушивание — в Edison используйте клавиши стрелок влево и вправо на клавиатуре, чтобы выбрать другой дубль. Каждый щелчок влево/вправо будет перекидывать к следующему/предыдущему региону.
  8. Отправьте идеальный дубль в плейлист — нажмите (Shift+C), чтобы отправить текущее выделение сделанное в Edison в плейлист. Примечание: Edison будет автоматически устанавливать свойства сэмпла в соответствии с текущим темпом проекта, так что запись будет растягиваться при изменении темпа проект.

  Метод записи в Edison не позволяет записывать «звук-на-звук», когда звук наслаивается при каждом проходе, для этого используется метод записи в плейлист, описанный ниже.
• Метод записи в плейлист и звук-на-звук — вы можете записывать звук непосредственно в плейлист в виде аудио-клипов. Вы можете циклично записывать весь или в любой части плейлиста, для этого сделайте выделение и мониторьте ранее записанные циклы для записи «звук-на-звук».
  1. Выберите режим Loop Record (цикличная запись) — переключатель на панели записи.
  2. Выберите Blend Recording (наложение записей) из панели записи.
  3. Выберите режим песни (SONG) — в транспортной панели.
  4. Сделайте выделите области в плейлисте (по желанию) — если вы хотите цикличную запись в определённой части песни, то выделите регион в временной-шкале плейлиста. Удерживайте (Ctrl+левая кнопка мыши), а затем перетащить по шкале тактов в верхней части плейлиста. Если вы не сделаете выделение, то вся в цикле будет записываться вся песня.
  5. Опции мониторинга — для заглушения циклов записанных аудио-клипов выключите опцию Blend recorded notes находящуюся в меню Options главного меню программы (верхний левый угол). Чтобы слышать циклы записанных аудио-клипов, включите её.
  6. Включите режим записи и нажмите воспроизведение, чтобы начать запись — когда FL Studio достигает конца данных плейлиста, или конца выделенного участка, записанный звук будет сброшен в плейлист в виде аудио-клипа, и воспроизведение вернётся к началу выделенного региона, чтобы начать запись нового аудио-клипа.

  Каждый раз когда начинается новый цикл, FL Studio необходимо сохранить *.wav файл, создавая новый сэмплер с новым *.wav файлом. На некоторых системах в начале первых нескольких миллисекунд каждого цикла могут наблюдаться звуковые глюки. Добавление пустого такта в начале цикла, позволит избежать этой проблемы, вы должны это попробовать.

Примечания:

1. Установка пользовательской папки для записи F10 > Project > Data folder, будет отправлять все записываемые звуковые файлы в это место.

python-sounddevice

python – sounddevice – это модуль python для кроссплатформенного воспроизведения звука. Этот модуль предоставляет привязки для библиотеки PortAudio и имеет некоторые подходящие функции для воспроизведения и записи массивов NumPy, содержащих аудиосигналы.

Если пользователь хочет воспроизвести файл WAV, он должен установить NumPy и звуковой файл, чтобы открыть формат аудиофайла в файлах WAV в виде массивов NumPy.

Например:

 
import sounddevice as sound_device 
import soundfile as sound_file 
 
filename = ' example.wav ' 
# now, Extract the data and sampling rate from file 
data_set, fsample = sound_file.read( filename , dtype = ' float32 ' )   
sound_device.play( data_set, fsample ) 
# Wait until file is done playing 
status = sound_device.wait( )   

Оператор sound_file.read() используется для извлечения необработанных аудиоданных, а также частоты дискретизации файла, которые хранятся в заголовке формата файла обмена ресурсами. Оператор sound_device.wait() используется для того, чтобы убедиться, что сценарий завершается только после завершения воспроизведения звука.

Источники

1. Analog
   to Digital Conversion // Introduction to Audio Storage. – Url: http://mediaintro.teeks99.com/Audio/Audio-1-Storage.html –
   Загл. с экрана.
2. Портал:Цифровой звук – Url: https://ru.wikipedia.org/wiki/Портал:Цифровой _звук – Загл. с экрана.
3. Меерзон Б.Я. Акустические основы звукорежиссуры, 2 изд. Аспекс-пресс, 2002.
4. Кузюренко Ю.И. Звукозапись с микрофона. 2 изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1988.
5.  Ересь звукозаписи // Пётр Семилетов. – Url: http://semiletov.org/eres-zvukozapisi/ – Загл. с экрана.
6.  11
   конденсаторных микрофонов // Егор Курчаткин. Музыкальное Оборудование,
   январь 2000 – Url:
   http://www.muzoborudovanie.ru/equip/studio/condmics/11/11condmics.php –
   Загл. с экрана.
7.  Лекция: микрофонная практика //
   А.Н.Костромин – Url:
   http://www.ksp-msk.ru/uploads/school/442_1227091175/mp.pdf – Загл. с
   экрана.
8. Редакторы // MyDiv.net – Url: http://soft.mydiv.net/win/cname47/cname48/cname51/ – Загл. с экрана.

Слайд 11В 1927 году Ф. Пфлеймер разработал технологию изготовления магнитной ленты на

немагнитной основе. На базе этой разработки в 1935 году немецкие электротехническая фирма «AEG» и химическая фирма «IG Farbenindustri» продемонстрировали магнитную ленту на пластмассовой основе, покрытой железным порошком. Освоенная в промышленном производстве, она стоила в 5 раз дешевле стальной, была гораздо легче, а главное, позволяла соединять куски простым склеиванием. Для использования новой магнитной ленты был разработан новый звукозаписывающий прибор, получивший фирменное название «Magnetofon». Оно и стало общим наименованием подобных приборов. 

Катушечный магнитофон с магнитной лентой на катушках 

Электрическая запись[править]

Звукозапись началась как чисто механический процесс. За исключением нескольких грубых записывающих устройств на базе телефона без средств усиления, таких как телеграфон, так продолжалось до 1920-х годов

Между изобретением фонографа в 1877 году и первыми коммерческими цифровыми записями в начале 1970-х, возможно, самой важной вехой в истории звукозаписи было введение того, что тогда называлось электрической записью, в которой микрофон использовался для преобразования звука в электрический сигнал, который усиливался и использовался для приведения в действие записывающего стилуса. Это нововведение устранило характерные для акустического процесса резонансы «звука рожка», позволило получить более четкие и полные записи за счет значительного расширения полезного диапазона звуковых частот и позволило захватывать ранее не записываемые отдаленные и слабые звуки

За это время произошло объединение нескольких связанных с радио разработок в области электроники, которые произвели революцию в процессе записи. К ним относятся улучшенные микрофоны и вспомогательные устройства, такие как электронные фильтры.

В 1906 году Ли Де Форест изобрел вакуумную лампу на триоде Audion, электронный клапан, который мог усиливать слабые электрические сигналы. К 1915 году он использовался в междугородных телефонных сетях, что делало разговоры между Нью-Йорком и Сан-Франциско практичными. Усовершенствованные версии этой лампы были основой всех электронных звуковых систем до коммерческого внедрения первых транзисторных аудиоустройств в середине 1950-х годов.

Первая электрическая запись, выпущенная для публики без особой помпы, была сделана 11 ноября 1920 года на похоронах Неизвестного солдата в Вестминстерском аббатстве в Лондоне. Инженеры звукозаписи использовали микрофоны того же типа, что и в современных телефонах. Четверо были незаметно установлены в аббатстве и подключены к записывающему оборудованию в автомобиле снаружи. Хотя использовалось электронное усиление, звук был слабым и нечетким. Однако в результате процедуры была получена запись, которая в других обстоятельствах была бы невозможна при данных обстоятельствах. В течение нескольких лет этот малоизвестный диск оставался единственной выпущенной электрической записью.

Слайд 10В 1898 году датский инженер Вольдемар Паульсен (1869-1942) изобрел аппарат для

магнитной записи звука на стальной проволоке. Назвал он его «телеграфоном». Однако недостатком использования проволоки в качестве носителя была проблема соединения отдельных ее кусков. Связывать их узелком было невозможно, так как он не проходил через магнитную головку. К тому же стальная проволока легко путается, а тонкая стальная лента режет руки. В общем, для эксплуатации она не годилась. 

В дальнейшем Паульсен изобрел способ магнитной записи на вращающийся стальной диск, где информация записывалась по спирали перемещающейся магнитной головкой. Вот он, прообраз дискеты и жесткого диска (винчестера), которые так широко используются в современных компьютерах!

Телеграфон Поульсена – первая модель 1898 г

Форматы хранения аудиоинформации

Полученные в результате оцифровки данные сохраняются в файлах одного из аудио форматов.

Основные характеристики аудио форматов:

Разрядность квантования­ – число разрядов для хранения одного семпла, обычно 16 b, 24 b, 32 b, редко — 64 b и более.

Частота дискретизации – количество сигналов, замеряемых в секунду, принимает значения 22; 44,1; 48, …, 192 кГц.

Скорость потока (битрейт)
– количество бит, используемых для хранения одной секунды
мультимедийного контента. Характеризует степень сжатия потока, по
величине битрейта оценивается скорость передачи потока в битах или
килобитах в секунду, типичные значения 64 kbps, 128 kbps, …, 320 kbps.
Для Audio DVD битрейт может достигать 6912 kbps.

 Форматы аудио файлов также отличаются:

– возможностью создавать теги файлов, т.е. сохранять в файле справочную информация о записи;– программным обеспечением, которое необходимо для записи и воспроизведения звука;– техническими устройствами, которые предназначаются для создания, воспроизведения и обработки звука в определенном формате.

Насчитывается
несколько десятков различных форматов аудио файлов. Многие
производители цифровых звукозаписывающих устройств разрабатывают
собственные форматы хранение аудио данных. Чтобы программы обработки
цифрового звука могли «понимать» новые форматы на компьютере
устанавливаются кодеки. Кодек (от кодировать/декодировать)
— это небольшая программа, выполняющая преобразования (кодирование или
раскодирование) сигнала из одного формата в другой.

Распространенные форматы аудио файлов

 Audio
– формат для записи на оптические диски (CD-Rom), в этом формате
сохранить звуковой файл на другом устройстве невозможно. При просмотре в
проводнике или файловом менеджере треки оптического диска отображаются
только ярлыком звуковой дорожки, например Track01.cda. Степень сжатия 1:1 (без сжатия). Типичные свойства: 16 b /44.1 kHz / 1411,2 kbps.

wav
— используется как контейнер для хранения несжатого звука, при этом
алгоритмы кодировки могут отличаться, поэтому и свойства могут
отличаться, обычные значения: 16 b / любая / до 6,144 kbps. Сопоставим
по качеству с записью на аудио диск. Не позволяет сохранять теги.

mp3 –
один из самых распространенных форматов цифрового кодирования звуковой
информации с потерями. Принадлежит к группе стандартов на форматы
хранения MPEG (Moving Picture Experts Group).
Типичные свойства 16 b /44.1 kHz / 128 kbps. При этом степень сжатия
достигает 1:11 к размеру оригинального файла с CD–audio. Воспроизводится
практически всеми современными устройствами.

wma
— (Windiws Media Audio) – система кодирования звука, разработанная
компанией Microsoft. Качество звучания и средние характеристики
практически идентичны формату МРЗ. Позволяет устанавливать защиту
авторских прав и ограничивать распространение записей с помощью DRM
(Digital rights management). В этом формате сохраняется звук, записанный
с помощью стандартной программы Windows «Звукозапись». Воспроизводится
большинством устройств.

Ogg\Vorbis – контейнер, позволяющий хранить данные, закодированные с потерями в форматах Vorbis, Opoos, Speex или без потерь в формате FLAC. Разрабатывается Xiph.Org Foundation – фондом создания ипродвижения
свободного программного обеспечения. На использование нет патентных или
лицензионных ограничений. Характеристики: до 32 b/ до 193 kHz/ до 1000
kbps.

m4a – один из форматов Advanced Audio Coding (AAC) –
формат аудиофайла и алгоритма кодирования с меньшей, чем у mp3 потерей
качества при кодировании с одинаковыми битрейтами. Обычно используется в
мобильных устройствах – смартфонах, планшетах. Варианты формата: m4b – используется для аудио книг; m4p — используется для защиты файла от копирования при загрузке музыки в онлайн-магазинах; m4r – файлы рингтонов. Характеристики 16 b /44.1 kHz / 128 kbps, распознаются большинством устройств.

dss —
Digital Speech Standard File, специальный цифровой формат для записи
речи. Обеспечивает высокую степень сжатия при относительно невысоком
качестве. Обычно имеет характеристики 16 b / 22 kHz / 64 kbps.
Используется в диктофонах и других мобильных устройствах. Для
воспроизведения требуется специальная программа, например, Olympus DSS
Player или конвертация файла в один из более популярных форматов.

Слайд 15История появления карт флэш-памяти связана с историей мобильных цифровых устройств. Это —

миниатюрные МР3-плееры, цифровые диктофоны, фото- и видеокамеры, смартфоны и карманные персональные компьютеры — КПК, современные модели сотовых телефонов.Небольшие по размеру, эти устройства нуждались в расширении емкости встроенной памяти, чтобы записывать и считывать информацию. Такая память должна быть универсальной и использоваться для записи любых видов информации в цифровой форме: звука, текста, изображений – рисунков, фотографий, видеоинформации. Первой компанией, изготовившей флэш-память и выпустившей её на рынок, стала Intel.  В 1988 году был продемонстрирована флэш-память на 256 кбит.

Карты miniSD 

Карта microSD 

Контрольные вопросы

1.    Что означают надписи “A to D” и “D to A” на рис. 1?

2.   
На каком – левом или правом – изображении на рис. 3 обеспечивается
лучшее приближение записи к исходному звучанию? Почему?

3.    Каким параметром характеризуется степень сжатия звукового потока?

4.    Что такое кодек?

5.    Почему рекомендуется промежуточные результаты обработки звука сохранять без сжатия?

6.   
Приведите характеристики использованного устройства звукозаписи
(используйте перечень параметров, рекомендованных для выбора устройств в
разделе 5.)

7.    Приведите характеристики созданного вами аудио файла.

8.    Сравните качество созданной вами аудио записи с качеством конвертированных результатов редактирования.

О выборе технических средств цифровой звукозаписи

 Выбор
технических средств цифровой звукозаписи определяется назначением
записи и условиями, в которых она будет выполняться и использоваться.
Создание музыкальных тиражируемых записей требует использования
высококачественной профессиональной аппаратуры для записи и
воспроизведения, а также привлечения профессиональных звукорежиссёров и
операторов. Для описанных в первом разделе целей обычно необходимо
записать только речь, причем требования к диапазону воспринимаемых
частот, точности воспроизведения и проч., можно несколько снизить по
сравнению с требованиями к записи музыкальных композиций. Поэтому в
дальнейших разделах рассматриваются те средства, которые могут быть
доступны практически в любой организации.

Под
мобильными устройствами звукозаписи будем понимать цифровые диктофоны и
рекордеры, видео камеры, мобильные телефоны, имеющие функцию диктофона.

Для выбора устройства звукозаписи можно дать следующие, самые общие, рекомендации.

Специализированное
устройство всегда лучше универсального: при одной цене устройства
диктофон позволит получить лучшее качество, чем телефон с функцией
диктофона.

В мобильных телефонах и диктофонах
часто используются форматы аудиофайлов, разработанные производителем
устройства и требующие конвертации в более распространенные форматы для
использования этих записей в других устройствах (компьютерах или
проигрывателях).

Диктофоны и рекордеры предназначены для одних целей и четкой границы между этими устройствами нет.
Диктофоны
ориентированы, прежде всего, для записи речи, отличаются невысокой
частотой дискретизации (22 кГц) и невысоким качеством встроенного
микрофона. Возможности рекордеров шире – от записи звуков природы
до малобюджетной записи альбомов музыкальных групп. В рекордерах
используются качественные встроенные микрофоны, существует возможность
подключения внешних микрофонов и записи с линейного входа,
поддерживаются форматы записи без сжатия или с низким сжатием.

Если
для получения аудиозаписи используется видео камера или цифровой
фотоаппарат в режиме видео, то так же возникает необходимость
конвертации видео формата в аудио формат.

При выборе мобильных устройств цифровой звукозаписи следует рассматривать указанные ниже параметры.

Тип записи – моно или стерео.

Формат записи – wav, mp3 или один из специальных форматов производителя (потребуется конвертация).

Объем памяти, поддержка сменных карт.

Качество встроенного микрофона – чувствительность, диапазон рабочих частот, направленность, уровень шумов.

Возможность подключения внешних микрофонов.

Параметры оцифровки сигнала: частота дискретизации, квантование, битрейт.

Подключение к компьютеру: по USB (обмен быстрее) или по аудио выходу на вход звуковой карты (потребуется программа звукозаписи).

Питание – встроенный или сменный аккумулятор, возможность использования батареек формата АА или ААА.

Индикация – визуальный контроль уровня записи, объема свободной памяти, уровня зарядки аккумулятора.

Список
моделей мобильных устройств для звукозаписи обновляется едва ли не
ежемесячно. На настоящее время (февраль 2015 г.) можно назвать следующие
модели популярных по данным Яндекс-маркет устройств (производитель /
модель):

— цифровые диктофоны Sony (ICD-UX543/BC, ICD-SX733, ICD-BX112), Ritmix (RR-100, RR-850, RR-600), Olympus (LS-3, LS-11, DM-5, WS-812, WS-650S);

— аудио рекордеры Zoom (H6, Q2HDB, H1), Tascam (DR-07mkII, DR-100 MKII, DR-40), Sony (PCM-D100, PCM-M10, MZ-RH10/

С характеристиками моделей можно ознакомиться на сайтах производителей или продавцов аудио техники.

playsound

playsound – это модуль Python, с помощью которого пользователи могут воспроизводить звук в одной строке кода. Это кроссплатформенный модуль, который представляет собой единую функцию без каких-либо зависимостей для воспроизведения звуков и аудио.

Например:

 
from playsound import playsound 
 
playsound( ' example.wav ' ) 

Модуль playsound используется для файлов, отформатированных в файл WAV и файл MP3, а также может работать с другими форматами файлов.

Заключение:

В этой статье мы обсудили различные типы библиотеки Python и модулей, которые используются для воспроизведения и записи различных типов аудиофайлов и звуков

Здесь мы объяснили различные функции и важность каждой библиотеки и модулей для воспроизведения звуков в проекте разработки и модификации приложений и программного обеспечения

Изучаю Python вместе с вами, читаю, собираю и записываю информацию опытных программистов.

Simpleaudio

Simpleaudio – это кроссплатформенная библиотека. Также используется для воспроизведения файлов WAV без каких-либо зависимостей. Библиотека simpleaudio ожидает, пока файл закончит воспроизведение звука в формате WAV, перед завершением скрипта.

Например:

 
import simpleaudio as simple_audio 
 
filename = ' example.wav ' 
wave_object = simple_audio.WaveObject.from_wave_file( filename ) 
play_object = wave_object.play( ) 
play_object.wait_done( )   
# Wait until audio has finished playing 

В файле формата WAV сохраняется категоризация битов, которая представляет необработанные аудиоданные, а также хранятся заголовки вместе с метаданными в формате файла обмена ресурсами.

Окончательная запись состоит в том, чтобы сохранять каждый аудиосэмпл, который представляет собой конкретную точку данных, относящуюся к давлению воздуха, как при 44200 выборок в секунду, 16-битное значение для записей компакт-дисков.

Для уменьшения размера файла этого достаточно для хранения нескольких записей, таких как человеческая речь, с более низкой частотой дискретизации, например 8000 выборок в секунду. Однако более высокие звуковые частоты не могут быть представлены достаточно точно.

Некоторые из библиотек и модулей, обсуждаемых в этой статье, воспроизводят и записывают байтовые объекты, а некоторые из них используют массивы NumPy для записи необработанных аудиоданных. Оба напоминают категоризацию точек данных, которые можно воспроизводить с определенной частотой дискретизации для воспроизведения звука.

В массиве NumPy каждый элемент может содержать 16-битное значение, эквивалентное отдельной выборке, а для объекта bytes каждая выборка сохраняется как набор из двух 8-битных значений

Важное различие между этими двумя типами данных заключается в том, что массивы NumPy изменяемы, а объекты байтов неизменны, что делает последние более подходящими для генерации аудио и обработки более сложных сигналов

Пользователи могут воспроизводить массивы NumPy и байтовые объекты в библиотеке simpleaudio с помощью оператора simpleaudio.play_buffer(). Но перед этим пользователи должны убедиться, что они уже установили библиотеки NumPy и simpleaudio.

Пример: сгенерировать массив Numpy, соответствующий тону 410 Гц.

 
import numpy as numpy 
import simpleaudio as simple_audio 
 
frequency = 410  # user's played note will be 410 Hz 
fsample = 44200  # 44200 samples per second will be played 
second = 5  # Note duration of 5 seconds 
 
# Generate array with second*sample_rate steps, ranging between 0 and seconds 
tp = numpy.linspace( 0 , second , second * fsample, False ) 
 
# to generate a 410 Hz sine wave 
note = numpy.sin( frequency * tp * 2 * numpy.pi ) 
 
# user should Ensure that highest value is in 16-bit range 
audio = note *(2**15 - 1) / numpy.max( numpy.abs( note ) ) 
# now, Convert to 16-bit data 
ado = audio.astype( numpy.int16 ) 
 
# to Start the playback 
play_object = simple_audio.play_buffer( ado , 1 , 2 , fsample ) 
 
# user now Waits for playback to finish before exiting 
play_object.wait_done( ) 

Фоноавтограф[править]

Первым устройством, которое могло записывать реальные звуки, проходящие по воздуху (но не могло их воспроизводить — целью было только визуальное исследование), был фоноавтограф, запатентованный в 1857 году парижским изобретателем Эдуардом-Леоном Скоттом де Мартенвилем. Самыми ранними известными записями человеческого голоса являются фоноавтографические записи, называемые фонавтограммами, сделанные в 1857 году. Они состоят из листов бумаги с белыми линиями, модулированными звуковой волной, созданными вибрирующим стилусом, который прорезает слой сажи, когда бумага проходит под ним. Фоноавтограмма 1860 года французской народной песни Au Clair de la Lune впервые была воспроизведена как звук в 2008 году путем ее сканирования и использования программного обеспечения для преобразования волнообразной линии, которая графически кодировала звук, в соответствующий цифровой аудиофайл.

Цифровая запись[править]

Появление цифровой звукозаписи, а затем и компакт-диска (CD) в 1982 году принесло значительные улучшения в долговечность потребительских записей. Этот компакт-диск инициировал новую массовую волну изменений в индустрии потребительской музыки, и к середине 1990-х виниловые пластинки фактически отошли к небольшой нише рынка. Однако звукозаписывающая индустрия яростно сопротивлялась внедрению цифровых систем, опасаясь массового пиратства на носителе, способном производить идеальные копии оригинальных выпущенных записей.

Самые последние и революционные достижения относятся к цифровой записи, включая развитие различных форматов несжатых и сжатых цифровых аудиофайлов, процессоров, способных и достаточно быстрых для преобразования цифровых данных в звук в реальном времени, и недорогого запоминающего устройства. Это привело к появлению новых типов портативных цифровых аудиоплееров. Проигрыватель минидисков, использующий сжатие ATRAC на небольших дешевых перезаписываемых дисках, был представлен в 1990-х годах, но стал устаревшим, поскольку твердотельная энергонезависимая флэш-память упала в цене. По мере того, как становятся доступными технологии, увеличивающие объем данных, которые могут храниться на одном носителе, например Super Audio CD, DVD-A, Blu-ray Disc и HD DVD, на один диск помещаются более длинные программы более высокого качества. Звуковые файлы легко загружаются из Интернета и других источников и копируются на компьютеры и цифровые аудиоплееры. Цифровые аудиотехнологии теперь используются во всех областях звука, от случайного использования музыкальных файлов среднего качества до самых требовательных профессиональных приложений. Появились новые приложения, такие как интернет-радио и подкастинг.

Технологические разработки в области записи, редактирования и потребления изменили индустрию звукозаписи, кино и телевидения за последние десятилетия. Редактирование звука стало возможным с изобретением записи на магнитную ленту, но такие технологии, как MIDI (цифровой интерфейс музыкальных инструментов), синтез звука позволили композиторам и артистам лучше контролировать процесс. Эти методы цифрового звука и запоминающие устройства снизили затраты на запись и маркетинг, поэтому высококачественные цифровые записи могут производиться в небольших студиях.

Сегодня процесс создания записи разделен на трекинг, микширование и мастеринг. Многодорожечная запись позволяет захватывать сигналы с нескольких микрофонов или с разных дублей на ленту, диск или запоминающее устройство с максимальным запасом мощности и качеством, обеспечивая ранее недоступную гибкость на этапах микширования и мастеринга.

Программное обеспечениеправить

Существует множество различных программ цифровой аудиозаписи и обработки, работающих под управлением нескольких компьютерных операционных систем для всех целей, начиная от обычных пользователей (например, человек из малого бизнеса, записывающий свой список дел на недорогом цифровом записывающем устройстве) до серьезных от любителей (неподписанная «инди» группа, записывающая демо на ноутбуке) до профессиональных звукорежиссеров, которые записывают альбомы, музыку к фильмам и занимаются звуковым дизайном для видеоигр. Полный список приложений для цифровой записи доступен в статье о цифровых рабочих станциях. Программное обеспечение цифровой диктовки для записи и расшифровки речи имеет разные требования; разборчивость и гибкие возможности воспроизведения являются приоритетами, в то время как широкий частотный диапазон и высокое качество звука — нет.

Программы для записи звука с микрофона и аудиокарты

Приведённый выше способ прост и удобен, но подходит он, увы, не всем. Дело в том, что устройство «Стерео микшер» либо может быть не реализовано на уровне драйвера, либо заблокировано производителем звуковой карты. Звук с аудиокарты, однако, всё равно может быть записан, но для этого придётся воспользоваться сторонними программами. Таких программ существует немало, как платных, так и бесплатных. Одной из них является Audacity – простая, но мощная программа для записи звука и редактирования цифрового аудио.

Программа умеет записывать звук с внешнего и встроенного микрофона, микшера и канала Line In. На некоторых моделях аудиокарт возможен захват потокового вещания интернет-радио, то есть приложение можно использовать как средство записи звука из интернета на компьютер. Есть в Audacity также много других функций, но в данном случае нас интересует именно звукозапись. Порядок действий следующий. Запустите программу, выберите в качестве источника сигнала Windows WASAPI, а в качестве источника звука – нужное вам устройство, то бишь микрофон или аудиокарту.

К сожалению, по какой-то причине названия доступных устройств в Audacity отображаются крякозябрами, но это не такая уже и проблема, в конце концов, вы можете сделать пробные записи с обоих выходов, определить лучший и впредь выбирать его. Для захвата аудиопотока жмём красную круглую кнопку, для остановки – чёрный квадратик. Чтобы сохранить записанные данные в файл, идём в меню Файл – Экспортировать и выбираем нужный формат.

Для сохранения записи в MP3 может потребоваться установка библиотеки lame_enc.dll

Неплохой альтернативой Audacity может послужить Moo0 VoiceRecorder – простая программа для записи звука с компьютера. VoiceRecorder позволяет записывать звук с аудиокарты, микрофона и аудиокарты/микрофона одновременно, необходимый режим выбирается в выпадающем меню. Программой поддерживается запись в MP3 и WAV, вырезание тишины, выбор качества выходного файла. Захват звука производится нажатием кнопки «Записать», сохранение – нажатием кнопки «Стоп».

Из платных приложений можно порекомендовать программу АудиоМастер, особенно если нужно произвести запись звука на компьютере с микрофона. Для этого в меню жмём «Записать звук с микрофона», в открывшемся окне выбираем, если надо, устройство записи звука и жмём кнопку «Начать новую запись».

По завершении записи АудиоМастер предложит её отредактировать – изменить параметры голоса, увеличить громкость, добавить эффекты и прочее. Впрочем, сохранить записанный голос можно и без предварительного редактирования. Кликните по расположенной на панели инструментов иконке сохранения и выберите в окне мастера подходящий формат.

Требования к отчету

Отчет оформляется как документ Word.

В отчете указываются номер и название лабораторной работы, номер учебной группы и фамилия студента,

                Отчет должен содержать:

—      ответы на контрольные вопросы;-      описание устройства, на котором была получена аудиозапись;-     
описание использованных программных средств (название конверторов,
аудио редакторов или url веб-ресурсов для обработки он-лайн);-      характеристики исходного и полученного аудио файлов в следующим виде:

Исходный файл
имя
тип (формат)
размер файла
время звучания
Файл после редактирования
имя
тип (формат)
размер файла
время звучания

                
Отчет загружается в обучающую систему

Кроссплатформенный аудиовход – вывод с pyAudio

Pyaudio – это библиотека Python, которая представляет собой кроссплатформенный аудиовход – вывод с открытым исходным кодом. Он имеет широкий спектр функций, связанных со звуком и в основном ориентированных на сегментацию, извлечение функций, классификацию и визуализацию.

Используя библиотеку pyaudio, пользователи могут классифицировать неизвестные звуки, выполнять контролируемую и неконтролируемую сегментацию, извлекать звуковые функции и представления, обнаруживать звуковые события и отфильтровывать периоды тишины из длинных записей, применять уменьшение размерности для визуализации аудиоданных и сходства контента и многое другое.

Эта библиотека предоставляет привязки для PortAudio. Пользователи могут использовать эту библиотеку для воспроизведения и записи звука на разных платформах, таких как Windows, Mac и Linux. Для воспроизведения звука с помощью библиотеки pyaudio пользователь должен писать в .stream.

Пример:

 
import pyaudio 
import wave 
 
filename = ' example.wav ' 
 
# Set chunk size of 1024 samples per data frame 
chunksize = 1024   
 
# Now open the sound file, name as wavefile 
wavefile = wave.open( filename, ' rb ' ) 
 
# Create an interface to PortAudio 
portaudio = pyaudio.PyAudio( ) 
 
# Open a .Stream object to write the WAV file to play the audio using pyaudio 
# in this code, 'output = True' means that the audio will be played rather than recorded 
streamobject = portaudio.open(format = portaudio.get_format_from_width( wavefile.getsampwidth( ) ), 
                channels = wavefile.getnchannels( ), 
                rate = wavefile.getframerate( ), 
                output = True( ) 
 
# Read data in chunksize 
Data_audio = wavefile.readframes( chunksize ) 
 
# Play the audio by writing the audio data to the streamobject 
while data != '': 
    streamobject.write( data_audio ) 
    data_audio = wavefile.readframes( chunksize ) 
 
# Close and terminate the streamobject 
streamobject.close( ) 
portaudio.terminate( ) 

Здесь пользователи могут заметить, что воспроизведение звука с использованием библиотеки pyaudio может быть немного сложнее по сравнению с другими библиотеками воспроизведения звука. Вот почему эта библиотека может быть не лучшим выбором пользователей для воспроизведения звука в своих проектах или приложениях.

Хотя библиотека pyaudio обеспечивает более низкоуровневое управление, что позволяет пользователям устанавливать параметры для своих устройств ввода и вывода. Эта библиотека также позволяет пользователям проверять загрузку своего процессора и активность ввода-вывода.

Библиотека Pyaudio также позволяет пользователям воспроизводить и записывать звук в режиме обратного вызова, где указанная функция обратного вызова вызывается, когда новые данные необходимы для воспроизведения и доступны для записи. Это особенности библиотеки pyaudio, которые отличают ее от других аудиобиблиотек и модулей. Эта библиотека специально используется, если пользователь хочет воспроизвести звук помимо простого воспроизведения.