какое может быть звучание
Значение слова «звучание»
1. Действие по глаг. звучать (в 1 знач.), а также звуки этого действия. Звучание голосовых связок. Звучание струн. □ В воздухе послышалось странное звучание, похожее на храпение лошади. Гайдар, Школа. Исполненный чудесного и многоголосого звучания лес жил могущественной первородною жизнью. Шолохов, Тихий Дон.
2. перен. Направленность, характер, смысл. Острое социальное звучание пьесы.
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
ЗВУЧА’НИЕ, я, мн. нет, ср. (книжн.). 1. Действие по глаг. звучать. З. колокола. З. горловых связок. 2. Производимые этим действием звуки. Неумолчное весеннее з. Кино со звучанием.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
звуча́ние
1. действие по значению гл. звучать ◆ Итак, при стандартной 16-битной записи и частоте 44 Кгц минута звучания займёт на диске более 5 Мб (помножьте 2 байта на 44 тысячи «фоток» в секунду и на 60 секунд ― получите 5,2 миллиона байт). В. А. Александр, «Это полный килогерц!» // «Столица», 1997 г. (цитата из НКРЯ)
2. звуки от этого действия, их качество; воспринимаемый на слух образ того, что звучит ◆ Платон поднял аккордеон и попробовал звучание. Эльдар Рязанов, Эмиль Брагинский, «Вокзал для двоих», 1983 г. (цитата из НКРЯ) ◆ К утру звучание юлы распалось на голоса, ворчливые, ноющие, лающие, брюзгливые, — они препирались друг с другом, им не было до нее никакого дела, и лишь один, особенно ясный и настойчивый, пытался к ней обратиться. Андрей Дмитриев, «Поворот реки», 1995 г. (цитата из НКРЯ)
3. перен. направленность, смысл, значение чего-либо ◆ Выбирать не только положительные роли, но и отрицательные, которые наполнены большим философским звучанием. Георгий Бурков, «Хроника сердца», 1953–1990 г (цитата из НКРЯ)
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: могильный — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
ЗВУЧАНИЕ
Смотреть что такое «ЗВУЧАНИЕ» в других словарях:
звучание — сонористика, отзвук, фонация, мецца форте, мецца воче, впечатление, смысл, журчание, звук, мецца пиано Словарь русских синонимов. звучание см. звук Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова … Словарь синонимов
ЗВУЧАНИЕ — ЗВУЧАНИЕ, я, ср. 1. см. звучать. 2. Производимое впечатление, отзвук, смысл. Общественное з. книги. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
звучание — skambesys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. sonority; sonorousness vok. Klang, m rus. звонкость, f; звучание, n pranc. sonorité, f … Fizikos terminų žodynas
Звучание — ср. 1. процесс действия по гл. звучать 1. 2. перен. Направленность, смысл, значение чего либо. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
звучание — звучание, звучания, звучания, звучаний, звучанию, звучаниям, звучание, звучания, звучанием, звучаниями, звучании, звучаниях (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов
звучание — тишина … Словарь антонимов
звучание — звуч ание, я … Русский орфографический словарь
звучание — (2 с), Пр. о звуча/нии; мн. звуча/ния, Р. звуча/ний … Орфографический словарь русского языка
звучание — см. звучать; я; ср. Звуча/ние голоса. Звуча/ние струн. Современное звуча/ние пьесы … Словарь многих выражений
звучание — звуч/а/ни/е [й/э] … Морфемно-орфографический словарь
Какое может быть звучание
ЗВУК. 1. Воспринимаемое слухом колебательное движение воздуха или другой среды. О громкости, тембре, характере. Бархатный, булькающий, бурный, вибрирующий, визгливый, воющий, высокий, вязкий, глубокий, глухой, гремящий, громкий, гулкий, густой, дребезжащий, дрожащий, жевательный, жесткий, жестяной, жидкий, заунывный, звенящий, звонкий, кристальный, лающий, легкий, мажорный, медный, мелодичный, мерный (обычно кн.), металлический, минорный, могучий, молитвенный, мощный, мягкий, натужливый (разг.), невнятный, неслышимый, нестройный, неуловимый, неясный, низкий, оглушительный, отрывистый, отчетливый, певучий, пискливый, писклявый, плавный, плачущий, плотный, полноголосый, приглушенный, прозрачный, пронзительный, разбитый, размеренные (мн.), резвый, резкий, ритмичные (мн.), рокочущий, рубленные (мн.), рыдающий, свободный, серебристый, серебряный, сильный, сиплый, скрежещущий, скрипучий, слабый, спокойный, стеклянный, стенящий, стонущий, стройные (мн.), сухой, тающий, твердый, тихий, тонкий, трепещущий, трескучий, тугой, тупой, тягучий, тяжелый, утробный, хлесткий, хлипающий, хлюпающий, хриплый, хрустальный, цельный, чистый, чмокающий, шелестящий, шепотливый (устар.), шепотный, шипящий, щелкающий, эластический (устар.), эластичный, энергичный, явственный, яркий, ясный. О степени отдаленности, продолжительности звучания. Беглый, близкий, далекий, длинный, долгий, дробный, замирающий, краткий, кратковременный, мгновенный, немолчный, непрестанный (обычно мн.), неумолчный, отдаленный, отрывистый, прерывистый (обычно мн.), продолжительный, протяжный, сплошной(обычно мн.), частый (обычно мн.). О впечатлении, психологическом восприятии. Бесстрастный, благодатный (устар. поэт.), бодрый, величавый, величественный, веселый, возбуждающий, возлюбленный (устар.), волшебный, ворчливый, восхитительный, гордый, грозный, грустный, дивный, жалобный, жалостный (простореч.), жуткий, задорный, задумчивый, задушевный, замечательный, изумительный, красивый, ласкающий, ласковый, магический, меланхолический, меланхоличный, мучительный, мятежный (устар. поэт.), невеселый, нежный, неповторимый, непонятный, неприятный, обаятельный, опьяняющий, отзывный (устар.), очаровательный, печальный, посторонний, прекрасный, приятный, радостный, райский (поэт.), робкий, родной, рыдающий (обычно мн.), свежий, святой, скорбный, сладкий, сладостный, слащавый, созвучный (обычно мн.), странный, страстный, таинственный, томительный, томный, торжественный, торжествующий, траурный, тревожный, трогательный, тягостный, умильный, унылый, холодный, чарующий, чудесный, чудный, щемящий. Богатырски-удалой, бойкий, влажный, дряблый, жадный, измятый, изнеженный, медовый, мелкий, мокрый, молодецки-заунывный, напуганный, осторожный, разливной, скользкий, солидный, увлекательно-мерный, хрустящий. 2. Членораздельный элемент произносимой речи. Безголосный, билабиальный, боковой, взрывной, гласный, глухой, голосовой, горловой, гортанный, губной, двугласный, долгий, дрожащий, задненебный, заднеязычный, задний, закрытый, звонкий, зубной, краткий, лабиализованный, мягкий, носовой, открытый, переднеязычный, передний, полугласный, редуцированный, слоговой, смычный, согласный, сонорный, средний, твердый, ударный, фрикативный, шипящий, шумный, щелевой, эмфатический, язычный и т. п.
Смотреть больше слов в « Словаре эпитетов »
Смотреть что такое ЗВУК в других словарях:
учение о З. — акустика (см.). Мы отличаем шум от тона. Притом еще всякий З. характеризируется высотою, силою и оттенком. Каков бы ни был источник З., м. смотреть
в широком смысле — колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся в виде волн в газообразной, жидкой или твёрдой средах (см. т. смотреть
звук м. 1) а) Волнообразно распространяющееся колебательное движение материальных частиц упругой среды, воспринимаемое органами слуха; слуховое ощущение, вызываемое таким движением. б) Мелодия, напев. 2) То же, что: звучание. 3) Простейший членораздельный элемент речи с присущими ему акустическими свойствами. 4) Наименьший структурный элемент, обладающий определенной высотой, громкостью, длительностью, тембром (в музыке).
Звук — учение о З. — акустика (см.). Мы отличаем шум от тона. Притом еще всякий З. характеризируется высотою, силою и оттенком. Каков бы ни был источни. смотреть
Iупругие колебания, распространяющиеся в газообразной, жидкой или твердой среде, которые, воздействуя на слуховой анализатор, вызывают слуховые ощущени. смотреть
в широком смысле — колебательное движение ч-ц упругой среды, распространяющееся в виде волн в газообразной, жидкой или тв. средах— то же, что у. смотреть
звук бархатный (Горький); бегущий (Фет); вдохновенный (Надсон, Тургенев); веселый (Языков); горячий (Тургенев); гулкий (Тургенев); дребезжащий (Полежа. смотреть
Мы живем в океане звуков. Мир вокруг нас наполнен и даже, порою, переполнен звучаниями. Стук захлопнувшейся двери, звон водопроводной струи, непрерыв. смотреть
звук сущ., м., употр. очень часто Морфология: (нет) чего? зву́ка, чему? зву́ку, (вижу) что? зву́к, чем? зву́ком, о чём? о зву́ке; мн. что? зву́ки, (н. смотреть
1. Воспринимаемое слухом колебательное движение воздуха или другой среды.О громкости, тембре, характере.Бархатный, булькающий, бурный, вибрирующий, визгливый, воющий, высокий, вязкий, глубокий, глухой, гремящий, громкий, гулкий, густой, дребезжащий, дрожащий, жевательный, жесткий, жестяной, жидкий, заунывный, звенящий, звонкий, кристальный, лающий, легкий, мажорный, медный, мелодичный, мерный (обычно кн.), металлический, минорный, могучий, молитвенный, мощный, мягкий, натужливый (разг.), невнятный, неслышимый, нестройный, неуловимый, неясный, низкий, оглушительный, отрывистый, отчетливый, певучий, пискливый, писклявый, плавный, плачущий, плотный, полноголосый, приглушенный, прозрачный, пронзительный, разбитый, размеренные (мн.), резвый, резкий, ритмичные (мн.), рокочущий, рубленные (мн.), рыдающий, свободный, серебристый, серебряный, сильный, сиплый, скрежещущий, скрипучий, слабый, спокойный, стеклянный, стенящий, стонущий, стройные (мн.), сухой, тающий, твердый, тихий, тонкий, трепещущий, трескучий, тугой, тупой, тягучий, тяжелый, утробный, хлесткий, хлипающий, хлюпающий, хриплый, хрустальный, цельный, чистый, чмокающий, шелестящий, шепотливый (устар.), шепотный, шипящий, щелкающий, эластический (устар.), эластичный, энергичный, явственный, яркий, ясный.О степени отдаленности, продолжительности звучания.Беглый, близкий, далекий, длинный, долгий, дробный, замирающий, краткий, кратковременный, мгновенный, немолчный, непрестанный (обычно мн.), неумолчный, отдаленный, отрывистый, прерывистый (обычно мн.), продолжительный, протяжный, сплошной(обычно мн.), частый (обычно мн.).О впечатлении, психологическом восприятии.Бесстрастный, благодатный (устар. поэт.), бодрый, величавый, величественный, веселый, возбуждающий, возлюбленный (устар.), волшебный, ворчливый, восхитительный, гордый, грозный, грустный, дивный, жалобный, жалостный (простореч.), жуткий, задорный, задумчивый, задушевный, замечательный, изумительный, красивый, ласкающий, ласковый, магический, меланхолический, меланхоличный, мучительный, мятежный (устар. поэт.), невеселый, нежный, неповторимый, непонятный, неприятный, обаятельный, опьяняющий, отзывный (устар.), очаровательный, печальный, посторонний, прекрасный, приятный, радостный, райский (поэт.), робкий, родной, рыдающий (обычно мн.), свежий, святой, скорбный, сладкий, сладостный, слащавый, созвучный (обычно мн.), странный, страстный, таинственный, томительный, томный, торжественный, торжествующий, траурный, тревожный, трогательный, тягостный, умильный, унылый, холодный, чарующий, чудесный, чудный, щемящий. Богатырски-удалой, бойкий, влажный, дряблый, жадный, измятый, изнеженный, медовый, мелкий, мокрый, молодецки-заунывный, напуганный, осторожный, разливной, скользкий, солидный, увлекательно-мерный, хрустящий.2. Членораздельный элемент произносимой речи.Безголосный, билабиальный, боковой, взрывной, гласный, глухой, голосовой, горловой, гортанный, губной, двугласный, долгий, дрожащий, задненебный, заднеязычный, задний, закрытый, звонкий, зубной, краткий, лабиализованный, мягкий, носовой, открытый, переднеязычный, передний, полугласный, редуцированный, слоговой, смычный, согласный, сонорный, средний, твердый, ударный, фрикативный, шипящий, шумный, щелевой, эмфатический, язычный и т. п. смотреть
ЗВУК, ч. 1. род. у. Слухове відчуття, що викликається механічними коливаннями; те, що людина чує, сприймає органом слуху. Приходжу, чую здалека, дрень-дрень… стук молотів… За звуком тим ступаю (Фр., XIII, 1954, 64); Хвилину постояв Андрій: розглядався, слухав, ловив найменший звук, виміряв у темряві віддаль од себе до обозу (Д. Бедзик, Студ. Води, 1959, 47); Вуха поступово звикали до шуму порогів, а більше жодних звуків у степу не було (Панч, Гомон. Україна, 1954, 196); // Спів, музика. З глибоких долин чути звук пастушого ріжка (Н.-Лев., III, 1956, 311); Ніч, місяць, верби, шелестіння, Обійми рук і щастя мук, І в невимовному горінні Жагучий солов’їний звук (Рильський, I,1960, 136); Звуки народних оркестрів порушували ранкову тишу (Рад. Укр., 3.I 1948, 3); // перев.мн. Мелодія. У Вольдемаровій кімнаті то тихо, то голосно грає радіола. Линуть звуки танго (Мороз, П’єси, 1959, 311); Під звуки «Марсельєзи» було піднято червоний прапор на щоглі повсталого «Потьомкіна» (Нар. тв. та етн.. 3, 1957, 34). 2. род. у, фіз. Поширювані в пружних тілах (твердих, рідких і газоподібних) механічні коливання. Звук у наш час — чудовий засіб проведення багатьох наукових досліджень, він широко застосовується і в техніці (Наука. 10, 1962, 40); — Ну, а коли ти вже прилетиш до нас, Петрику, на своєму? На тому, що швидше звуку? (Гончар, Тронка, 1963, 8). ∆ Висота́ зву́ку див. висота́. 3. род. а, муз. Тон певної висоти і сили (на відміну від шуму). Музичний звук відкривав безмежний простір для утворення не лише красивих звукових форм, але й наповнювання їх змістом живої творчої душі художника (Іст. укр. музики, 1922, 23); Він почав оповідати другий свій сон. Він був ніби в концерті. Се була музика нових поколінь, нечувані комбінації звуків (Коцюб., II, 1955, 387). 4. род. а, лінгв. Членороздільний елемент людської мови, утворюваний за допомогою органів мовлення. Найдужче мучився [панотець] звуком «л», бо ані тни не міг вимовити його на кінці слова (Март., Тв., 1954, 255); Складотворчий звук; Голосні звуки. ∆ Альвеоля́рні зву́ки див. альвеоля́рний. ◊ Ні зву́ку — абсолютне мовчання, глибока тиша. — Коли цей айн-цвай повертатиметься, покладіть.. тільки щоб ні звуку.— Буде виконано (Гончар, III, 1959, 258); На кораблях — ні поруху, ні звуку. Матроси стоять на юті, мов статуї (Кучер, Чорноморці, 1956, 21); Пусти́й (поро́жній) звук — те, що позбавлене будь-якого значення, ваги. — В цій кривавій боротьбі, Папо, з поступом наук Ти пустий сьогодні звук. (Фр., XIII, 1954, 398). Словник української мови: в 11 тт. / АН УРСР. Інститут мовознавства; за ред. І. К. Білодіда. — К.: Наукова думка, 1970—1980.— Т. 3. — С. 500. смотреть
audio, sound* * *звук м.soundвоспроизводи́ть звук — reproduce soundзаглуша́ть звук — dampen soundзапи́сывать звук — record soundиздава́ть звук — em. смотреть
Акустика для «чайников»: от чего зависит качество звука
Качественное воспроизведение музыки Hi-Fi и High-End-устройствами способно покорить как искушенных аудиофилов, так и обычных слушателей. Но прежде чем покупать технику, нужно разобраться, какой звук нравится конкретно вам. Универсального звучания, подходящего для любого жанра и ценителя музыки, не существует. Однако есть общие критерии, которые определяют, от чего зависит качество звука, и позволяют вывести его на нужный уровень. Собрать стереосистему в домашних условиях несложно, но чтобы результат точно оправдал ожидания, можно придерживаться упрощенных рекомендаций, обычно сопровождаемых термином «акустика для чайников». Они помогут избежать лишних затрат на дорогостоящую аппаратуру, правильно подобрать компоненты системы и убедиться в их совместимости.
От чего зависит качество звука
В подавляющем большинстве современных устройств для воспроизведения аудиоконтента используются цифровые технологии. Список параметров, от которых зависит качество цифрового звука, включает множество пунктов. Ниже мы отметили наиболее важные из них.
Немного теории
Чтобы строить домашнюю аудиосистему более осознанно, нужно иметь базовое представление о природе аналогового и цифрового звука. Наиболее наглядное представление о разнице между этими сигналами дает их графическое изображение. График аналоговой звуковой волны представляет собой плавную линию, похожую на синусоиду. Цифровой сигнал выглядит на изображении как ступенчатая линия. Для оцифровки аналогового (или непрерывного) звука используется АЦП – аналого-цифровой преобразователь. Процесс преобразования состоит из трех этапов. На первом исходный непрерывный сигнал становится дискретным, когда плавная линия на графике делится на точки, между которыми есть некоторый интервал. Чем меньше этот интервал, тем больше частота дискретизации, а значит – точнее повторяется исходный сигнал. На втором этапе происходит квантование полученного дискретного сигнала (присвоение каждому отрезку цифрового значения), на третьем – оцифровка (кодирование в виде последовательности 0 и 1).
Формат
Все аудиоформаты делятся на три типа.
Без сжатия. Сюда входят WAV, AIFF, CDDA и другие. Аудиотреки, записанные в этих форматах, отличаются безупречным качеством и звучанием, максимально приближенным к оригинальному. Их недостаток – большой вес: минута записи может занимать до 10 Мб.
Со сжатием без потерь (lossless). В этой категории находятся форматы FLAC, ALAC, APE. Звук в этом случае записан с сохранением качества и занимает меньше места, чем в формате без сжатия. Такие файлы гораздо удобнее хранить, например, на персональном компьютере.
Сжатие с потерями (lossy). Это форматы MP3, AAC, Ogg Vorbis, когда для уменьшения объема данных вырезают часть информации, например, о частотах, которые лежат за пределами человеческого восприятия (средний человек слышит звуки в диапазоне 20-22 000 Гц).
Проигрыватель
Сегодня рынок предлагает широкий выбор проигрывателей цифровых аудиотреков. Важно четко представлять, как вы будете слушать музыку и собирать фонотеку: на плеере, компьютере, с помощью наушников или каким-либо другим способом. Т. е. что для вас наиболее удобно и приемлемо по цене. По мнению большинства экспертов, любой, даже очень качественный цифровой плеер, уступает по насыщенности передаваемого звука виниловым проигрывателям и даже катушечным магнитофонам. И тем не менее среди цифровой техники вполне можно подобрать устройство с более чем приличным звучанием. Это могут быть проигрыватель CD-дисков (такой, например, как Harman Kardon HD 990/230), домашний компьютер или портативный аудиоплеер. Использование компьютера или ноутбука в домашней стереосистеме привлекает компактностью и экономичностью. Внешний же модуль интересен тем, что исключает влияние каких-либо компьютерных помех на качество звука.
Преобразователь сигнала
Для преобразования цифрового сигнала в аналоговый потребуется ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь. Устройство может быть встроенным в проигрыватель или представлять собой отдельный модуль. Встроенный, как правило, проигрывает по техническим характеристикам модульному. Внешний ЦАП предусматривает отдельный блок питания, интегрированный – питается от общего с проигрывателем источника. Как следствие – помехи, возникающие в проигрывающем устройстве, могут влиять на вмонтированный преобразователь. Отдельный модуль от этих рисков избавлен. Наиболее целесообразным бывает применение внешнего ЦАП при прослушивании контента, записанного в lossless-форматах. Такие записи распространяются преимущественно через интернет, и, если компьютер оснащен звуковой картой низкого класса, звучание будет посредственным. Чтобы добиться хорошего звука, к S/PDIF-выходу компьютера подключают модульный ЦАП, частота дискретизации и разрядность которого не меньше, чем у прослушиваемого трека, и равны соответственно минимум 96 кГц и 24 бита.
Усилитель
Если вы определились с форматом и типом проигрывателя, приобрели хороший ЦАП, самое время переходить к выбору усилителя – устройства, главной функцией которого является повышение уровня поступающих на него аналоговых звуковых сигналов. Усилители бывают ламповые и транзисторные. Первые дают более мягкий, переливчатый звук, вторые – более резкий и детализированный. Какой вариант подойдет именно вам, лучше определить, оценив звучание каждого из них. Как среди ламповых, так и среди транзисторных усилителей есть модели с обратной связью и без нее. Функция обратной связи сводится к исправлению искажений, вносимых в звуковой сигнал самим усилителем. При этом устранение таких искажений ведет к потере части динамического диапазона звука.
Колонки
Практика показывает, что правильно подобранные акустические системы даже в комплекте со среднего уровня усилителем могут обеспечить вполне убедительный звук. Нередко колонки становятся самым дорогостоящим компонентом стереосистемы, но эти расходы чаще всего оправданы. На рынке сегодня предлагаются акустические системы в корпусе из пластика, МДФ, ДСП, натурального дерева, оргстекла, металла и даже мрамора и гранита. По габаритам колонки делятся на полочные и напольные, конструктивно – на широкополосные и многополосные. Качество звучания домашней стереосистемы во многом зависит от мощности колонок. Этот показатель определяет, как долго акустическая система сможет звучать на максимальной громкости без искажений и хрипов. Чтобы не навредить оборудованию, нужно убедиться в том, что мощность динамиков не превышает аналогичный параметр усилителя.
Кабели
Выстраивая аудиосистему, пользователь неизбежно сталкивается с проблемой выбора кабелей для соединения комплектующих, а также для подключения внешних устройств, например, микрофона. На качество получаемого звука влияет прежде всего длина используемых проводов. Рекомендуется придерживаться правила: чем короче кабель, тем лучше звучание. Все провода системы принято делить на межблочные и акустические. Первые необходимы для соединения отдельных блоков между собой, например, усилителя и ЦАП. Вторые – для подключения колонок. В зависимости от материала изготовления кабели делятся на типы:
Питание
Разбираясь в том, от каких характеристик зависит качество звучания стереосистемы, нельзя обойти стороной тему электропитания. Влияние сетевого шнура на качество цифрового звука часто недооценивается. В том, что питающий кабель действительно играет определенную роль в формировании звука, легко убедиться опытным путем. Для этого нужно попробовать разные типы проводов и оценить разницу звучания при подключении каждого из них. Помимо этого, каждый элемент системы лучше подключать отдельным кабелем и, если есть возможность, напрямую к распределительному щитку на входе в квартиру. Таким образом минимизируется влияние сетевых помех на качество звукового сигнала. Все используемые розетки должны обеспечивать надежную фиксацию штепселя. Оптимальным будет включение в систему сетевого фильтра, который стабилизирует параметры питания, а кроме того защитит аппаратуру от пиковых значений напряжения.
Теория звука. Что нужно знать о звуке, чтобы с ним работать. Опыт Яндекс.Музыки
Звук, как и цвет, люди воспринимают по-разному. Например, то, что кажется слишком громким или некачественным одним, может быть нормальным для других.
Для работы над Яндекс.Музыкой нам всегда важно помнить о разных тонкостях, которые таит в себе звук. Что такое громкость, как она меняется и от чего зависит? Как работают звуковые фильтры? Какие бывают шумы? Как меняется звук? Как люди его воспринимают.
Мы довольно много узнали обо всём этом, работая над нашим проектом, и сегодня я попробую описать на пальцах некоторые основные понятия, которые требуется знать, если вы имеете дело с цифровой обработкой звука. В этой статье нет серьёзной математики вроде быстрых преобразований Фурье и прочего — эти формулы несложно найти в сети. Я опишу суть и смысл вещей, с которыми придётся столкнуться.
Поводом для этого поста можете считать то, что мы добавили в приложения Яндекс.Музыки возможность слушать треки в высоком качестве (320kbps). А можете не считать. Итак.
Оцифровка, или Туда и обратно
Прежде всего разберёмся с тем, что такое цифровой сигнал, как он получается из аналогового и откуда собственно берётся аналоговый сигнал. Последний максимально просто можно определить как колебания напряжения, возникающие из-за колебаний мембраны в микрофоне.
Рис. 1. Осциллограмма звука
Это осциллограмма звука — так выглядит аудио сигнал. Думаю, каждый хоть раз в жизни видел подобные картинки. Для того чтобы понять, как устроен процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой, нужно нарисовать осциллограмму звука на миллиметровой бумаге. Для каждой вертикальной линии найдем точку пересечения с осциллограммой и ближайшее целое значение по вертикальной шкале — набор таких значений и будет простейшей записью цифрового сигнала.
Рис. 2. Интерактивный пример сложения волн и оцифровки сигнала.
Источник: www.desmos.com/calculator/aojmanpjrl
Воспользуемся этим интерактивным примером, чтобы разобраться в том, как накладываются друг на друга волны разной частоты и как происходит оцифровка. В левом меню можно включать/выключать отображение графиков, настраивать параметры входных данных и параметры дискретизации, а можно просто двигать контрольные точки.
На аппаратном уровне это, разумеется, выглядит значительно сложнее, и в зависимости от аппаратуры сигнал может кодироваться совершенно разными способами. Самым распространённым из них является импульсно-кодовая модуляция, при которой записывается не конкретное значение уровня сигнала в каждый момент времени, а разница между текущим и предыдущим значением. Это позволяет снизить количество бит на каждый отсчёт примерно на 25%. Этот способ кодирования применяется в наиболее распространённых аудио-форматах (WAV, MP3, WMA, OGG, FLAC, APE), которые используют контейнер PCM WAV.
В реальности для создания стерео-эффекта при записи аудио чаще всего записывается не один, а сразу несколько каналов. В зависимости от используемого формата хранения они могут храниться независимо. Также уровни сигнала могут записываться как разница между уровнем основного канала и уровнем текущего.
Обратное преобразование из цифрового сигнала в аналоговый производится с помощью цифро-аналоговых преобразователей, которые могут иметь различное устройство и принципы работы. Я опущу описание этих принципов в данной статье.
Дискретизация
Как известно, цифровой сигнал — это набор значений уровня сигнала, записанный через заданные промежутки времени. Процесс преобразования непрерывного аналогового сигнала в цифровой сигнал называется дискретизацией (по времени и по уровню). Есть две основные характеристики цифрового сигнала — частота дискретизации и глубина дискретизации по уровню.
Рис. 3. Дискретизация сигнала.
Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Sampling_(signal_processing)
Частота дискретизации указывает на то, с какими интервалами по времени идут данные об уровне сигнала. Существует теорема Котельникова (в западной литературе её упоминают как теорему Найквиста — Шеннона, хотя встречается и название Котельникова — Шеннона), которая утверждает: для возможности точного восстановления аналогового сигнала из дискретного требуется, чтобы частота дискретизации была минимум в два раза выше, чем максимальная частота в аналоговом сигнале. Если брать примерный диапазон воспринимаемых человеком частот звука 20 Гц — 20 кГц, то оптимальная частота дискретизации (частота Найквиста) должна быть в районе 40 кГц. У стандартных аудио-CD она составляет 44.1 кГц
Рис. 4. Квантование сигнала.
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Квантование_(обработка сигналов)
Глубина дискретизации по уровню описывает разрядность числа, которым описывается уровень сигнала. Эта характеристика накладывает ограничение на точность записи уровня сигнала и на его минимальное значение. Стоит специально отметить, что данная характеристика не имеет отношения к громкости — она отражает точность записи сигнала. Стандартная глубина дискретизации на audio-CD — 16 бит. При этом, если не использовать специальную студийную аппаратуру, разницу в звучании большинство перестаёт замечать уже в районе 10-12 бит. Однако большая глубина дискретизации позволяет избежать появления шумов при дальнейшей обработке звука.
В цифровом звуке можно выделить три основных источника шумов.
Джиттер
Это случайные отклонения сигнала, как правило, возникающие из-за нестабильности частоты задающего генератора или различной скорости распространения разных частотных составляющих одного сигнала. Данная проблема возникает на стадии оцифровки. Если описывать «на пальцах» «на миллиметровке», это происходит из-за немного разного расстояния между вертикальными линиями.
Шум дробления
Он напрямую связан с глубиной дискретизации. Так как при оцифровке сигнала его реальные значения округляются с определённой точностью, возникают слабые шумы, связанные с её потерей. Эти шумы могут появляться не только на стадии оцифровки, но и в процессе цифровой обработки (например, если сначала уровень сигнала сильно понижается, а затем — снова повышается).
Алиасинг
При оцифровке возможна ситуация, при которой в цифровом сигнале могут появиться частотные составляющие, которых не было в оригинальном сигнале. Данная ошибка получила название Aliasing. Этот эффект напрямую связан с частотой дискретизации, а точнее — с частотой Найквиста. Проще всего понять, как это происходит, рассмотрев вот эту картинку:
Рис. 5. Алиас. Источник: ru.wikipedia.org/wiki/Алиасинг
Зелёным показана частотная составляющая, частота которой выше частоты Найквиста. При оцифровке такой частотной составляющей не удаётся записать достаточно данных для её корректного описания. В результате при воспроизведении получается совершенно другой сигнал — жёлтая кривая.
Уровень сигнала
Поначалу бывает тяжело разобраться с тем, как соотносятся децибелы и реальный уровень сигнала. На самом деле всё просто. Каждые
6 dB (точнее 20 log(2)
N.B. Стоит упомянуть, что логарифм в данном случае берётся десятичный, в то время как большинство библиотек под функцией с названием log подразумевает натуральный логарифм.
96.33 dB, для 24 бит
144.49 dB. Это означает, что самый большой перепад уровня, который можно описать с 24-битной глубиной дискретизации (144.49 dB), на 48.16 dB больше, чем самый большой перепад уровня с 16-битной глубиной (96.33 dB). Плюс к тому — шум дробления при 24 битах на 48 dB тише.
Восприятие
Когда мы говорим о восприятии звука человеком, следует сначала разобраться, каким образом люди воспринимают звук. Очевидно, что мы слышим с помощью ушей. Звуковые волны взаимодействуют с барабанной перепонкой, смещая её. Вибрации передаются во внутреннее ухо, где их улавливают рецепторы. То, насколько смещается барабанная перепонка, зависит от такой характеристики, как звуковое давление. При этом воспринимаемая громкость зависит от звукового давления не напрямую, а логарифмически. Поэтому при изменении громкости принято использовать относительную шкалу SPL (уровень звукового давления), значения которой указываются всё в тех же децибелах. Стоит также заметить, что воспринимаемая громкость звука зависит не только от уровня звукового давления, но ещё и от частоты звука:
Рис. 6. Зависимость воспринимаемой громкости от частоты и амплитуды звука.
Источник: ru.wikipedia.org/wiki/Громкость_звука
Громкость
Простейшим примером обработки звука является изменение его громкости. При этом происходит просто умножение уровня сигнала на некоторое фиксированное значение. Однако даже в таком простом деле, как регулировка громкости, есть один подводный камень. Как я уже отметил ранее, воспринимаемая громкость зависит от логарифма звукового давления, а это значит, что использование линейной шкалы громкости оказывается не очень эффективным. При линейной шкале громкости возникает сразу две проблемы — для ощутимого изменения громкости, когда ползунок находится выше середины шкалы приходится достаточно далеко его сдвигать, при этом ближе к самому низу шкалы сдвиг меньше, чем на толщину волоса, может изменить громкость в два раза (думаю, с этим каждый сталкивался). Для решения данной проблемы используется логарифмическая шкала громкости. При этом на всей её длине передвижение ползунка на фиксированное расстояние меняет громкость в одинаковое количество раз. В профессиональной записывающей и обрабатывающей аппаратуре, как правило, используется именно логарифмическая шкала громкости.
Математика
Тут я, пожалуй, немного вернусь к математике, потому что реализация логарифмической шкалы оказывается не такой простой и очевидной вещью для многих, а найти в интернете данную формулу не так просто, как хотелось бы. Заодно покажу, как просто переводить значения громкости в dBFS и обратно. Для дальнейших объяснений это будет полезным.
Цифровая обработка
Из того, что сигнал имеет верхнее ограничение уровня, следует, что нельзя безопасно увеличивать громкость выше единицы. При этом пики, которые окажутся выше границы, будут «срезаны» и произойдёт потеря данных.
Рис. 7. Клиппинг.
Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Clipping_(audio)
На практике всё это означает, что стандартные для Audio-CD параметры дискретизации (16 бит, 44,1 кГц) не позволяют производить качественную обработку звука, потому что имеют очень малую избыточность. Для этих целей лучше использовать более избыточные форматы. Однако стоит учитывать, что общий размер файла пропорционален параметрам дискретизации, поэтому выдача таких файлов для он-лайн воспроизведения — не лучшая идея.
Измерение громкости
Для того чтобы сравнивать громкость двух разных сигналов, её для начала нужно как-то измерить. Существует по меньшей мере три метрики для измерения громкости сигналов — максимальное пиковое значение, усреднённое значение уровня сигнала и метрика ReplayGain.
Максимальное пиковое значение достаточно слабая метрика для оценки громкости. Она никак не учитывает общий уровень громкости — например, если записать грозу, то большую часть времени на записи будет тихо шелестеть дождь и лишь пару раз прогремит гром. Максимальное пиковое значение уровня сигнала у такой записи будет довольно высоким, но большая часть записи будет иметь весьма низкий уровень сигнала. Однако эта метрика всё равно является полезной — она позволяет вычислить максимальное усиление, которое можно применить к записи, при котором не будет потерь данных из-за «обрезания» пиков.
Усреднённое значение уровня сигнала — более полезная метрика и легко вычислимая, но всё же имеет существенные недостатки, связанные с тем, как мы воспринимаем звук. Визг циркулярной пилы и рокот водопада, записанные с одинаковым средним уровнем сигнала, будут восприниматься совершенно по-разному.
ReplayGain наиболее точно передает воспринимаемый уровень громкости записи и учитывает физиологические и психические особенности восприятия звука. Для промышленного выпуска записей многие звукозаписывающие студии используют именно её, также она поддерживается большинством популярных медиа-плееров. (Русская статья на WIKI содержит много неточностей и фактически не корректно описывает саму суть технологии)
Нормализация громкости
Иногда нормализацию громкости производят в рамках одной записи — при этом различные части записи усиливают на разные величины, чтобы их воспринимаемая громкость была одинаковой. Такой подход очень часто применяется в компьютерных видео-плеерах — звуковая дорожка многих фильмов может содержать участки с очень сильно отличающейся громкостью. В такой ситуации возникают проблемы при просмотре фильмов без наушников в позднее время — при громкости, на которой нормально слышен шёпот главных героев, выстрелы способны перебудить соседей. А на громкости, при которой выстрелы не бьют по ушам, шёпот становится вообще неразличим. При внутри-трековой нормализации громкости плеер автоматически увеличивает громкость на тихих участках и понижает на громких. Однако этот подход создаёт ощутимые артефакты воспроизведения при резких переходах между тихим и громким звуком, а также порой завышает громкость некоторых звуков, которые по задумке должны быть фоновыми и еле различимыми.
Также внутреннюю нормализацию порой производят, чтобы повысить общую громкость треков. Это называется нормализацией с компрессией. При этом подходе среднее значение уровня сигнала максимизируется за счёт усиления всего сигнала на заданную величину. Те участки, которые должны были быть подвергнуты «обрезанию», из-за превышения максимального уровня усиливаются на меньшую величину, позволяя избежать этого. Этот способ увеличения громкости значительно снижает качество звучания трека, но, тем не менее, многие звукозаписывающие студии не брезгуют его применять.
Фильтрация
Я не стану описывать совсем все аудио-фильтры, ограничусь только стандартными, которые присутствуют в Web Audio API. Самым простым и распространённым из них является биквадратный фильтр (BiquadFilterNode) — это активный фильтр второго порядка с бесконечной импульсной характеристикой, который может воспроизводить достаточно большое количество эффектов. Принцип работы этого фильтра основан на использовании двух буферов, каждый с двумя отсчётами. Один буфер содержит два последних отсчёта во входном сигнале, другой — два последних отсчёта в выходном сигнале. Результирующее значение получается с помощью суммирования пяти значений: текущего отсчёта и отсчётов из обоих буферов перемноженных на заранее вычисленные коэффициенты. Коэффициенты данного фильтра задаются не напрямую, а вычисляются из параметров частоты, добротности (Q) и усиления.
Lowpass
Рис. 8. Фильтр lowpass.
Пропускает только частоты ниже заданной частоты. Фильтр задаётся частотой и добротностью.
Highpass
Рис. 9. Фильтр highpass.
Действует аналогично lowpass, за исключением того, что он пропускает частоты выше заданной, а не ниже.
Bandpass
Рис. 10. Фильтр bandpass.
Этот фильтр более избирателен — он пропускает только определённую полосу частот.
Notch
Рис. 11. Фильтр notch.
Является противоположностью bandpass — пропускает все частоты вне заданной полосы. Стоит, однако, отметить разность в графиках затухания воздействия и в фазовых характеристиках данных фильтров.
Lowshelf
Рис. 12. Фильтр lowshelf.
Является более «умной» версией highpass — усиливает или ослабляет частоты ниже заданной, частоты выше пропускает без изменений. Фильтр задаётся частотой и усилением.
Highshelf
Рис. 13. Фильтр highshelf.
Более умная версия lowpass — усиливает или ослабляет частоты выше заданной, частоты ниже пропускает без изменений.
Peaking
Рис. 14. Фильтр peaking.
Это уже более «умная» версия notch — он усиливает или ослабляет частоты в заданном диапазоне и пропускает остальные частоты без изменений. Фильтр задаётся частотой, усилением и добротностью.
Фильтр allpass
Рис. 15. Фильтр allpass.
Allpass отличается ото всех остальных — он не меняет амплитудные характеристики сигнала, вместо чего делает фазовый сдвиг заданных частот. Фильтр задаётся частотой и добротностью.
Фильтр WaveShaperNode
Вейвшейпер (en) применяется для формирования сложных эффектов звуковых искажений, в частности с помощью него можно реализовать эффекты «дисторшна», «овердрайва» и «фузза». Данный фильтр применяет к входному сигналу специальную формирующую функцию. Принципы построения подобных функций довольно сложные и тянут на отдельную статью, поэтому я опущу их описание.
Фильтр ConvolverNode
Фильтр, производящий линейную свёртку входного сигнала с аудио-буфером, задающим некую импульсную характеристику. Импульсная характеристика — это ответ некой системы на единичный импульс. Простым языком это можно назвать «фотографией» звука. Если реальная фотография содержит информацию о световых волнах, о том, насколько они отражаются, поглощаются и взаимодействуют, то импульсная характеристика содержит аналогичную информацию о звуковых волнах. Свёртка аудио-потока с подобной «фотографией» как бы накладывает эффекты окружения, в котором была сняла импульсная характеристика на входной сигнал.
Для работы данного фильтра требуется разложение сигнала на частотные составляющие. Это разложение производится с помощью быстрого преобразования Фурье (к сожалению, в русскоязычной Википедии совершенно несодержательная статья, написанная, судя по всему, для людей, которые и так знают, что такое БПФ и сами могут написать такую же несодержательную статью). Как я уже говорил во вступлении, не стану приводить в данной статье математику БПФ, однако не упомянуть краеугольный алгоритм для цифровой обработки сигналов было бы неправильно.
Данный фильтр реализует эффект реверберации. Существует множество библиотек готовых аудио-буферов для данного фильтра, которые реализуют различные эффекты (1, 2), подобные библиотеки хорошо находятся по запросу [impulse response mp3].
Материалы
Большое спасибо моим коллегам, которые помогали собирать материалы для этой статьи и давали полезные советы.
Отдельное спасибо Тарасу Audiophile Ковриженко за описание алгоритмов нормализации и максимизации громкости и Сергею forgotten Константинову за большое количество пояснений и советов по данной статье.
UPD. Поправил раздел про фильтрацию и добавил ссылки по разным типам фильтров. Спасибо Денису deniskreshikhin Крешихину и Никите merlin-vrn Киприянову за то, что обратили внимание.