OBRADA ZVUKA

     Звук и рачунар. Формати звучних записа и њихова конверзија

Da bi se zvuk registrovao mora postojati signal koji ga prenosi. Signal koji putuje do našeg uha je mehanička promena pritiska vazduha i naziva se analogni signal. Da bio računar mogao da registruje analogni signal, potrebno je analogni signal pretvoriti u digitalni postupkom digitalizacije koji se odvija u tri koraka:

1. ​zvuk se mikrofonom pretvara u analogni električni signal
2. analogni električni signal se uz pomoć zvučne kartice i njenog analogno-digitalnog AD konvertera pretvara u digitalni signal
3. digitalni podaci se kodiraju, po potrebi sažimaju i čuvaju na disku računara​

AD konverter analogni električni zvuk pretvara u niz brojeva i on se postupkom kodiranja (encoding) oblikuje u poseban format i zapisuje u zvučnu datoteku. Obrnut postupak (pretvaranje kodiranog zapisa u niz brojeva) se naziva dekodiranje (decoding). Program kojim se kodira i dekodira naziva se kodek (codec).

Reprodukcija zvuka je obrnuti proes od digitalizacije zvuka, u kome se pomoću DA konvertera digitalni zapus pretvara u analogni električni signal.

Mera kvaliteta zvučnog zapisa naziva se Bit rate, koji predstavlja broj bitova kojim je opisan zvučni zapis za vreme od jedne sekunde. jedinica za merenje Bit rate je KBit/s. Evo nekih primera kvaliteta zvučnog zapisa:

• 4 KBit/s - minimalni kvalitet govora
• 8 KBit/s - "telefonski" kvalitet
• 32 KBit/s - "radio" kvalitet dugih i srednjih talasa
• 96 KBit/s - "radio" kvalitet ultra kratkih talasa
• 128 KBit/s - tipičan kvalitet audio zapisa
• 256-320 Kbit/s - približan kvalitet audio CDzapisa

Kao što se može zaključiti, što više kilobita u sekundi, to je zvučni zapis kvalitetniji

FORMATI ZVUČNIH ZAPISA

Zvučni snimak je za računar samo niz brojeva. Postupkom komprimovanja se taj niz brojeva zapisuje u zvučnu datoteku. Način komprimovanja određuje kvalitet zapisa., pa otuda možemo razlikovati tri vrste audio formata:

• nekomprimovani
• komprimovani formati bez gubitaka
• komprimovani formati sa gubicima.

NEKOMPRIMOVANI FORMATI

fNekomprimovana datoteka zvučnog zapisa sarži originalan zapis brojeva sa snimka i mogu biti veoma velike, što zavisi od kvaliteta snimka i individualnih karakteristika zapisa.
Najpoznatiji predstavnici ovog formata su:

• MIDI (Musical Instrument Digital Interface) - namenjen za razmenu informacija među elektronskim muzičkim jedinicama. (ekstenzija: .mid ili .midi)
• WAVE (Waveform) - matični format razvijen za korišćenje u Windows okruženju (ekstenzija: .wav)
• AIFF (Audio Interchange File Format) - Mekintosh format za digitalni zapis zvuka (ekstenzija: .aiff)

KOMPRIMOVANI FORMATI BEZ GUBITAKA

Ovi formati su najbolji izbor ukoliko želimo da zadržimo izvorni kvalitet snimka, ali je zbog veličine datoteke (koja je oko polovine veličine originalne datoteke) koriste samo profesionalci.
Najpoznatiji formati komprimovanja bez gubitaka su:

• WMA (Windows media Audio) - format razvijen od strane Microsoft-a; sastoji se od 4 različita kodeka (ekstenzija: .wma)
• FLAC  (Free Lossless Audio Codec) - format sličan MP3 formatu ali bez gubitaka u kvalitetu.
• WV - Wave Pack format (ekstenzija: .wv)
• APE - Monkey's Audio format (ekstenzija: .ape)

KOMPRIMOVANI FORMATI SA GUBICIMA

Ovi formati mogu biti do jedne desetine veličine originalne datoteke, jer su u njima izostavljeni zvuci koje ljudsko uho jedva ili uopšte ne može da čuje (zvuci sa frekvencijom od 20Hz do 20000Hz). Zato se ovi formati koriste za prenos muzike Internetom i za snimanje velikih zbirki digitalne muzike).
Najpoznatiji formati komprimovanja sa gubicima su:

• MP3  - ove datoteke su zvučni deo MPEG formata (Moving Pictures Experts Group) i predstavljaju najpopularniji format za snimanje muzičkih datoteka (ekstenzija: .mp3, .mpga)
• Ogg Vorbis - open source komprimovani format sa gubicima, po nekima boljeg kvaliteta od MP3 formata iste veličine (ekstenzija: .ogg)
• AAC (Advance Audio Coding) - u odnosu na MP3 format postiže bolju kompresiju i ima veći Bit rate (ekstenzija: .aac)

KONVERZIJA IZMEĐU RAZLIČITIH FORMATA

Da bi dobili audio formate pogodne za preslušavanje na našim elektronskim uređajima, a da pri tome zauzmu što manje memorije, možemo izvršiti prebacivanj (konverziju) jednog audio formata u drugi pomoću gotovih programa kao što su:

• Free Sound Recorder - program koji se koristi za snimanje zvuka i konverziju audio formata; podržava MP3, WMA i WAV format
• Switch Sound File Converter - besplatan program za konverziju preko 40 vrsta audio formata
• Format Factory - besplatan program koji služi za konverziju slika, audio i video formata

Preuzmite sledeću prezentaciju u kojoj je objašnjena instalacija i upotreba programa Format factory:

Format Factory - uputstvo.ppsx

Download File

Instalacionu datoteku programa Format Factory možeti preuzeti sa ovog linka.

Zadatak za učenike
​Preuzmite sledeći audio zapis u .wav formatu i u programu Format Factory izvršite njeno konvertovanje u druga dva formata po vašem izboru. 

Bell.wav

Download File

Uporedite količinu memorije koju zauzimaju sva tri formata. Koji format zauzima najviše, a koji najmanje memorije?

Snimanje, obrada i objavljivanje zvučnih zapisa

Audacitiy је najbolji besplatni program za snimanje i obradu zvuka a pri tome postoji i na srpskom jeziku. Može da radi na OS Windows, Mac и Linux, otvorenog je koda i distribuira se sa licencom GPL (General Public License). 

Audacitiy ​u potpunosti zadovoljava sve zahteve prosečnog korisnika računara:

• kvalitetno snima zvuk
• može da prevede analogne snimke u digitalne
• gotovi snimci se lako mogu uređivati...

Najosnovne instrukcije u radu u programu Audacitiy možete preuzeti klikom na sledeći dokument:

Ovde možete da preuzmete preyentaciju programa:

Audacity.ppt

Izgled prozora  Audacityja

 

Slika 1. Audacity

Osnovni element Audacity projekta je traka (Track). Traka je zvučni zapis koji smo snimili pomoću mikrofona ili ga ubacili (Import) koristeći neku postojeću datoteku.

·         Glavni alati za rad sa zvučnim zapisom

 Selection tool (Alat za odabir) – F1Služi za odabiranje segmenta koji želite preslušati ili obrađivati.
Kako ga koristiti: odaberite alat, postavite ga na početnu točku i povucite do željene završne točke. Audacity će zatamniti označeni segment, a do sljedećeg biranja će sve promene priminiti isključivo na označeni segment.

Envelope tool (Omotnica) – F2

Služi za promjenu glasnoće tijekom vremena.Kako ga koristiti: odaberite alat, postavite ga na određeno mjesto na zapisu koje želite pojačati ili stišati, pritisnite i povucite gore ili dolje. Tako će se promijeniti glasnoća cijele trake.Promjenu glasnoće tijekom vremena možete postići tako da na više mjesta postavite alat, pritisnete i povučete. Izabranu glasnoću možete promijeniti i naknadnim pomicanjem bijelih točaka

 Draw tool (Alat za crtanje) – F3
Služi za preinaku pojedinih segmenata zvučnog vala.

Grafički prikaz treba toliko uvećati da se vide točke zapisa koje zatim alatom uhvatimo i pomaknemo na željenu amplitudu.

 Zoom tool (Alat za zumiranje) – F4Služi za uvećavanje i smanjivanje pogleda.

 Timeshift tool (Alat za pomicanje u vremenu) – F5Služi za hvatanje i pomicanje traka ili segmenata na određeno mjesto.

 Timeshift tool (Alat za pomicanje u vremenu) – F5Služi za hvatanje i pomicanje traka ili segmenata na određeno mjesto

Kontrole

Kontrole nam služe za reprodukciju i kretanje po zapisu (skok na početak i kraj, pauza i zaustavljanje) te za snimanje zvuka. Pritiskom na tipku SHIFT, Play kontrola (reproduciraj) mijenja svoju funkciju u Loop kontrolu (reproduciranje uz ponavljanje).

Slika 3. Audacity (Loop kontrola

Snimanje zvučnog zapisa

Ako se ne odabere izvor (Edit > Preferences > Audio I/O > Recording > Device), Audacity koristi standardni (Default) izvor zvuka. To znači da je dovoljno pokrenuti aplikaciju, spojiti mikrofon ili neki drugi uređaj na ulaz zvučne kartice i kliknuti na snimanje (Record). Automatski će se otvoriti nova traka na kojoj će se odmah početi „prikazivati“ snimljeni zvučni zapis.

Unos i iznošenje zvučnog zapisa (Import – Export)

Unos zvučnog zapisa ostvaruje se pomoću izbornika Project > Import Audio (File > Import u novijoj inačici). Pomoću File > Open također možemo otvoriti zvučni zapis, ali nam se pri tome svaki zapis otvara u zasebnom prozoru tako da ih u tom slučaju ne možemo miksati. Važno je znati razliku između snimanja (Save) i iznošenja (Export). Iznošenjem se stvara zvučna datoteka (.mp3, .wav ili .ogg), a snimanjem se pohranjuje Audacity projekt (.aup) u kojem je zabilježeno sve što smo radili na zvučnim zapisima tako da ponovnim otvaranjem možemo nastaviti s uređivanjem od točke gdje smo stali prije snimanja.

Iznošenje zvučnog zapisa radi se pomoću izbornika File i onda, ovisno o formatu u kojem želimo iznijeti materijal, biramo Export As WAVE, MP3 ili Ogg Vorbis. Prije iznošenja bilo bi dobro podesiti parametre iznošenja (Edit > Preferences > File Formats).

Efekti

Audacity je standardno opremljen mnogobrojnim korisnim efektima, a dobro je znati da se efekti mogu dodavati i naknadno.
Od standardnih efekata svakako treba spomenuti:

§   Amplify (služi za pojačavanje snage označene selekcije u decibelima),

§   Bass Boost (pojačavanje basova),

§   Change Speed (ubrzavanje selekcije za određeni postotak – pri tome se menja visina tonova),

§   Change Tempo (ubrzavanje tempa označene selekcije u postocima – pri tome se ne mijenja visina tonova),

§   Echo (jeka, odnosno ponavljanje određene selekcije),

§   Fade In/Out (postupno pojačavanje ili smanjivanje zapisa – najčešće korišteni efekti),

§   Noise Removal (uklanjanje šumova – vrlo koristan efekt),

§   Repeat (ponavljanje selekcije određeni broj puta),

§   Reverse (odabranu selekciju pretvara u njezinu zrcalnu sliku zapisujući je unatraške).

Mnogobrojne dodatne efekte možete, između ostalog, preuzeti i na ovim stranicama:

ZADACI ZA UČENIKE

Važno:

Pred vama su tri zadatka. U svakom je potrebno da kreirate odgovarajuće zvučne zapise na kojima ćete na kraju rada izvršiti sledeće:

1. potrebno je da od svih zvučnih traka u vašem Audacity projektu kreirate jednu zvučnu traku tako što ćete ih sve
2. selektovati i primeniti naredbu ​Mix and Render iz menija Tracks.
3. dobijeni zvučni zapis treba normalizovati primenom efekta Normalize, da bi se ujednačila jačina zvuka.
4. kreirani zvučni zapis sačuvajte u MP3 formatu (komanda Export u meniju File). Ukoliko pri eksportovanju
5. nemate ponuđeni MP3 format potrebno je da instalirate Lame_v3.99.3_for_Windows.

Zadatak1.
Od priložena 4 zvučna zapisa: musica.mp3, udarac_sakama.mp3, pad.mp3 i udar.mp3 napravite novi koji simulira sledeći

događaj

• muva leti oko nečije glave; kada mu dosadi on pljesne šakama, ubije muvu i ona padne uz zvižduk i tup udarac
•  na kraju.

​Završeni audio zapis u mp3 formatu poslati nastavniku na pregled.

Zadatak2.
Od priložena 2 zvučna zapisa: MiroslavAntic_Ljubav.mp3 i Secret_Garden.mp3 napravite sledeći recital:

• kao muzičku pratnju pesme Ljubav od M.Antića treba postaviti instrumental Secret Garden tako da se glas
•  interpretatora pesme jasno čuje; podesiti dužinu recitala prema dužini pesme Ljubav; na početku i na kraju
• recitala treba sa se čuje samo instrumental.

​​Završeni audio zapis u mp3 formatu poslati nastavniku na pregled

Zadatak3.
Od priložena 3 zvučna zapisa: koraci.mp3, muzicka_pratnja.mp3 i vrisak.mp3 napravite novi koji simulira sledeći događaj:

• čuje se škripa vrata, istovremeno počinje muzika i čuju se koraci; posle 15-ak sekundi ponovo se      čuje
•  škripa vrata i na kraju vrisak; muzika se završava negde na pola vriska.

​​Završeni audio zapis u mp3 formatu poslati nastavniku na pregled.