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    Analyse des paramètres audio

     

    1. acoustique
    Se réfère aux ondes sonores avec une fréquence comprise entre 20 Hz et 20 kHz qui peuvent être entendues par les oreilles humaines.
    Si vous ajoutez une carte audio correspondante à l'ordinateur, ce que nous appelons souvent une carte son, nous pouvons enregistrer tous les sons, et les caractéristiques acoustiques du son, telles que le niveau du son, peuvent être stockées sous forme de fichiers sur le disque dur de l'ordinateur. Inversement, nous pouvons également utiliser un certain programme audio pour lire le fichier audio stocké afin de restaurer le son précédemment enregistré.


    2. Fréquence d'échantillonnage
    Fait référence au nombre d'échantillons sonores obtenus par seconde. Le son est en fait une sorte d'onde d'énergie, il a donc également les caractéristiques de fréquence et d'amplitude. La fréquence correspond à l'axe des temps et l'amplitude correspond à l'axe des niveaux. La vague est infiniment douce et la corde peut être considérée comme composée d'innombrables points. L'espace de stockage étant relativement limité, les points de la chaîne doivent être échantillonnés pendant le processus de codage numérique.
    Le processus d'échantillonnage consiste à extraire la valeur de fréquence d'un certain point. Évidemment, plus on extrait de points en une seconde, plus on obtient d'informations de fréquence. Afin de restaurer la forme d'onde, plus la fréquence d'échantillonnage est élevée, meilleure est la qualité du son. Plus la restauration est réelle, mais en même temps elle occupe plus de ressources. En raison de la résolution limitée de l'oreille humaine, une fréquence trop élevée ne peut pas être distinguée. La fréquence d'échantillonnage de 22050 est couramment utilisée, 44100 est déjà une qualité sonore CD, et l'échantillonnage de plus de 48,000 96,000 ou 24 XNUMX n'a plus de sens pour l'oreille humaine. Ceci est similaire aux XNUMX images par seconde dans les films. Si c'est stéréo, l'échantillon est doublé et le fichier est presque doublé.
    Selon la théorie d'échantillonnage de Nyquist, afin de garantir que le son n'est pas déformé, la fréquence d'échantillonnage doit être d'environ 40 kHz. Nous n'avons pas besoin de savoir comment ce théorème est né. Il suffit de savoir que ce théorème nous dit que si nous voulons enregistrer un signal avec précision, notre fréquence d'échantillonnage doit être supérieure ou égale à deux fois la fréquence maximale du signal audio. Rappelez-vous, c'est la fréquence maximale. .
    Dans le domaine de l'audio numérique, les taux d'échantillonnage couramment utilisés sont:
      8000 Hz - le taux d'échantillonnage utilisé par le téléphone, ce qui est suffisant pour la parole humaine
      11025 Hz - Taux d'échantillonnage utilisé par le téléphone
      Fréquence d'échantillonnage de 22050 Hz utilisée pour la radiodiffusion
      Fréquence d'échantillonnage de 32000 Hz utilisée par le caméscope vidéo numérique miniDV, DAT (mode LP)
      CD 44100 Hz-Audio, également couramment utilisé dans la fréquence d'échantillonnage de l'audio MPEG-1 (VCD, SVCD, MP3)
      Fréquence d'échantillonnage de 47250 Hz utilisée par les enregistreurs PCM commerciaux
      Taux d'échantillonnage de 48000 Hz pour le son numérique utilisé dans les miniDV, la télévision numérique, les DVD, les DAT, les films et l'audio professionnel
      Fréquence d'échantillonnage de 50000 Hz utilisée par les enregistreurs numériques commerciaux
      96000 Hz ou 192000 Hz - la fréquence d'échantillonnage utilisée pour les DVD audio, certaines pistes audio DVD LPCM, les pistes audio BD-ROM (Blu-ray Disc) et les pistes audio HD-DVD (DVD haute définition)


    3. le nombre de bits d'échantillonnage
    Le nombre de bits d'échantillonnage est également appelé taille d'échantillonnage ou nombre de bits de quantification. C'est un paramètre utilisé pour mesurer la fluctuation du son, c'est-à-dire la résolution de la carte son ou peut être compris comme la résolution de la carte son traitée par la carte son. Plus la valeur est élevée, plus la résolution est élevée et plus le son enregistré et lu est réaliste. Le bit de la carte son fait référence aux chiffres binaires du signal sonore numérique utilisé par la carte son lors de la collecte et de la lecture de fichiers son. Le bit de la carte son reflète objectivement la précision de la description du signal sonore numérique du signal sonore d'entrée. Les cartes son courantes sont principalement 8 bits et 16 bits. De nos jours, tous les produits grand public du marché sont des cartes son 16 bits et plus.
    L'amplitude de chaque donnée échantillonnée est enregistrée et la précision d'échantillonnage dépend du nombre de bits d'échantillonnage:
      1 octet (c'est-à-dire 8 bits) ne peut enregistrer que 256 nombres, c'est-à-dire que l'amplitude ne peut être divisée qu'en 256 niveaux;
      2 octets (c'est-à-dire 16 bits) peuvent être aussi petits que 65536, ce qui est déjà un standard CD;
      4 octets (soit 32 bits) peuvent subdiviser l'amplitude en 4294967296 niveaux, ce qui est vraiment inutile.

     

    4. le nombre de canaux
    C'est le nombre de canaux sonores. Le mono et la stéréo (double canal) communs ont maintenant évolué vers un surround à quatre sons (quatre canaux) et 5.1 canaux.


    (1) Route unique
    Le mono est une forme relativement primitive de reproduction sonore, et les premières cartes son l'utilisaient plus couramment. Le son mono ne peut être émis qu'à l'aide d'un seul haut-parleur, et certains sont également traités en deux haut-parleurs pour reproduire le même canal sonore. Lorsque des informations monophoniques sont lues via deux haut-parleurs, nous pouvons clairement sentir que le son provient de deux haut-parleurs. Il est impossible de déterminer l'emplacement spécifique de la source sonore qui est transmise à nos oreilles à partir du milieu du haut-parleur.

    (2) Stéréo
    Les canaux binauraux ont deux canaux sonores. Le principe est que lorsque les gens entendent un son, ils peuvent juger de l'emplacement spécifique de la source sonore en fonction de la différence de phase entre les oreilles gauche et droite. Le son est attribué à deux canaux indépendants pendant le processus d'enregistrement, de manière à obtenir un bon effet de localisation sonore. Cette technique est particulièrement utile dans l'appréciation de la musique. L'auditeur peut clairement distinguer la direction d'où proviennent divers instruments, ce qui rend la musique plus imaginative et plus proche de l'expérience sur place.

    Deux voix sont actuellement l'utilisation la plus courante. Au karaoké, l'un est pour jouer de la musique et l'autre pour la voix du chanteur; en VCD, l'un est doublé en mandarin et l'autre en cantonais.

     

    (3) Surround quatre tons
    Le surround à quatre canaux définit quatre points sonores, avant gauche, avant droit, arrière gauche et arrière droit, et le public est entouré par ces quatre points sonores. Dans le même temps, il est également recommandé d'ajouter un subwoofer pour améliorer le traitement de lecture des signaux basse fréquence (c'est la raison pour laquelle les systèmes d'enceintes à 4.1 canaux sont populaires aujourd'hui). En ce qui concerne l'effet global, le système à quatre canaux peut apporter aux auditeurs un son surround de plusieurs directions différentes, peut obtenir l'expérience auditive d'être dans une variété d'environnements différents et offrir aux utilisateurs une toute nouvelle expérience. De nos jours, la technologie à quatre canaux a été largement intégrée dans la conception de diverses cartes son de milieu à haut de gamme, devenant ainsi la tendance dominante du développement futur.

    (4) canal
    5.1 canaux ont été largement utilisés dans divers théâtres traditionnels et cinémas maison. Certains des formats de compression d'enregistrement sonore les plus connus, tels que Dolby AC-3 (Dolby Digital), DTS, etc., sont basés sur le système audio 5.1. Le canal ".1" est un canal de subwoofer spécialement conçu qui peut produire des subwoofers avec une plage de réponse en fréquence de 20 à 120 Hz. En fait, le système audio 5.1 vient du surround 4.1, la différence est qu'il ajoute une unité centrale. Cette unité centrale est chargée de transmettre le signal sonore en dessous de 80 Hz, ce qui est utile pour renforcer la voix humaine lors du visionnage du film, et concentrer le dialogue au milieu de tout le champ sonore pour augmenter l'effet global.
    À l'heure actuelle, de nombreux lecteurs de musique en ligne, tels que QQ Music, ont fourni de la musique 5.1 canaux pour l'écoute d'essai et le téléchargement.


    5. cadre
    Le concept des images audio n'est pas aussi clair que celui des images vidéo. Presque tous les formats d'encodage vidéo peuvent simplement considérer une image comme une image encodée. Cependant, la trame audio est liée au format de codage, qui est implémenté par chaque norme de codage. Parce que s'il s'agit de PCM (données audio non codées), il n'a pas du tout besoin du concept de trames, et il peut être lu en fonction de la fréquence d'échantillonnage et de la précision d'échantillonnage. Par exemple, pour le double audio avec un taux d'échantillonnage de 44.1 kHz et une précision d'échantillonnage de 16 bits, vous pouvez calculer que le débit binaire est de 44100 * 16 * 2bps et que les données audio par seconde sont fixes de 44100 * 16 * 2 / 8 octets.
    Le cadre amr est relativement simple. Il stipule que toutes les 20 ms d'audio est une image et que chaque image audio est indépendante. Il est possible d'utiliser différents algorithmes de codage et différents paramètres de codage.
    La trame mp3 est un peu plus compliquée et contient plus d'informations, telles que le taux d'échantillonnage, le débit binaire et divers paramètres.

     

    6. cycle
    Le nombre d'images requises pour un traitement par un dispositif audio est utilisé comme unité pour l'accès aux données et le stockage de données audio par le dispositif audio.

     

    7. mode entrelacé
    La méthode de stockage des signaux audio numériques. Les données sont stockées dans des trames continues, c'est-à-dire que les échantillons de canal gauche et les échantillons de canal droit de la trame 1 sont enregistrés en premier, puis l'enregistrement de la trame 2 est commencé.

     

    8. mode non entrelacé
    Tout d'abord, enregistrez les échantillons du canal gauche de toutes les images dans une période, puis enregistrez tous les échantillons du canal droit.

     

    9. débit binaire
      Le débit binaire est également appelé débit binaire, qui fait référence à la quantité de données lues par la musique par seconde, et l'unité est exprimée en bits, qui sont des bits binaires. bps est le débit binaire. b est bit (bit), s est seconde (seconde), p est chaque (par), un octet équivaut à 8 bits binaires. C'est-à-dire que la taille du fichier d'une chanson de 4 minutes de 128bps est calculée comme ceci (128/8) * 4 * 60 = 3840kB = 3.8MB, 1B (Byte) = 8b (bit), généralement mp3 est bénéfique à environ 128 débit binaire, sa taille est également d'environ 3-4 BM.


      Dans les applications informatiques, le niveau de fidélité le plus élevé est le codage PCM, qui est largement utilisé pour le stockage de matériel et l'appréciation de la musique. Il est utilisé dans les CD, les DVD et nos fichiers WAV courants. Par conséquent, PCM est devenu un encodage sans perte par convention, car PCM représente le meilleur niveau de fidélité en audio numérique. Cela ne signifie pas que PCM peut garantir la fidélité absolue du signal. PCM ne peut atteindre que le plus grand degré de proximité infinie.


      Le calcul du débit binaire d'un flux audio PCM est une tâche très simple, valeur du taux d'échantillonnage × valeur de la taille d'échantillonnage × numéro de canal bps. Un fichier WAV avec une fréquence d'échantillonnage de 44.1 KHz, une taille d'échantillonnage de 16 bits et un codage PCM double canal, son débit de données est de 44.1 K × 16 × 2 = 1411.2 Kbps. Notre CD audio commun utilise l'encodage PCM, et la capacité d'un CD ne peut contenir que 72 minutes d'informations musicales.


      Un signal audio codé PCM à deux canaux nécessite 176.4 Ko d'espace en 1 seconde et environ 10.34 Mo en 1 minute. Ceci est inacceptable pour la plupart des utilisateurs, en particulier ceux qui aiment écouter de la musique sur l'ordinateur. Occupation du disque, il n'y a que deux méthodes, l'index de sous-échantillonnage ou la compression. Il n'est pas conseillé de réduire l'indice d'échantillonnage, c'est pourquoi les experts ont développé divers schémas de compression. Les plus originaux sont DPCM, ADPCM, et le plus connu est le MP3. Par conséquent, le taux de code après la compression des données est bien inférieur au code d'origine.

     

     

     

     

     

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