Audio tahrirlash dasturlari
Reja:
1 Audio tushunchalari va audio qurilmalar.
2 Audio fayllarni yaratish va ularning formatlari.
3 Ta’lim jarayonida qo‘llaniladigan audio materiallaga ishlov berishning dasturiy vositalari.
Tovush to’lqinlari(Mexanikaviy) – anologli signal. Tovushlar dunyosi insoniyatni doimiy o’rab turuvchi muhitlardan biri. Biz turli xil darajadagi tovushlarni, masalan, barglar shitirlashi, sharshara tovushi, qushlar xonishi, hayvonlar qichqirig’i, inson tovushi kabi tabiiy audiolar bilan bir qatorda insoniyat tomonidan yaratiluvchi musiqa audioini ham hayotiy faoliyatimiz davomida doimiy eshitib turamiz.
Raqamlashtirilgan tovushlar olami – axborot dunyosining navbatdagi elementidir. Bu element tarixi ham juda uzoq yillarga borib taqaladi. Dastlab insoniyat shunday qurilmalarni ishlab chiqqanki, ular yordamida tabiiy audiolarni chiqarishga harakat qilishgan, masalan, ov uchun turli jonjotlarni chorlash maqsadidagi harakatlarni bunga misol qilish mumkin. Yillar davomida insoniyat xotirasida saqlanib borgan audiolar ketma-ketligini turli musiqa asboblarida ijro etishga o’rgandi. Sekin-asta musiqaning ham o’z “alifbosi” paydo bo’ldi, birinchi marta bunday “musiqa alibosi” Qadimgi Misr va Messopotamiyada qo’llanilgan. XVII asrga kelib tartiblangan musiqa notalari paydo bo’ldi. Asrlar davomida musiqani matematika bilan bog’lashga uringan insoniyat hisoblash texnikasining rivojlanishi bilan, nafaqat musiqani, balki atrofimizni o’rab turgan ixtiyoriy audioni kompyuterlar xotirasida saqlash, tahrirlash va ijro etishni o’rgandi. Sekin-asta tovushlar dunyosi raqamli dunyo bilan bog’landi.
Mutaxassislar ta’kidlashganidek, audio multimedianing eng asosiy elementlaridan biri hisoblanadi. Audio ham kundalik hayotimizda duch keladigan boshqa fizik hodisalar kabi to’lqin tabiatiga ega. Audio to’lqinlari ixtiyoriy muhitda – gaz, suyuqlik, qattiq jismlar muhitida ham tarqalish xususiyatiga ega. Amaliyotda ko’proq atmosfera muhitida tarqaluvchi audio to’lqinlaridan foydalaniladi. Shu sababli ham audio to’lqinlari – bu atmosferadagi tarqalishiga nisbatan o’rganiladigan jarayon bo’lib, uning muhim parametri tovush chastotasi – tebranish davriga teskari kattalik hisoblanadi. Tovush chastotatalari gerslar (Gs) da yoki kilogers (1 KGs=1000 Gs)larda o’lchanadi. Masalan, tovush chastotasi 20 Gs bo’lsa, bu 1 s davomida 20 ta to’liq tebranish sodir bo’lganini bildiradi. Tovush chastotasi bilan to’lqin uzunligi – bir tebranish davrida tovush to’lqini bosib o’tishga ulguradigan masofa (to’lqin uzunligi = tovush tezligi/tebranish davri) uzviy bog’langan. Demak, chastotaning oshishi bilan, tovush to’lqini uzunligi qisqaradi, ya’ni tebranish davri qancha qisqa bo’lsa, to’lqin ham shuncha qisqa masofani bosib o’tadi.
Y
o
X
Ko’p yillik tadqiqotlar eshitish sezgirligimiz tovush chastotasiga bog’liqligini ko’rsatib berdi. Eshitishimiz mumkin bo’lgan tovushlar chastotasi diapazoni quyidagicha: minimal chastota 16...20 Gs, maksimal 18...20 KGs. Bu diapazondan past
chastotadagi tovushlar infratovushlar, yuqorisi esa ultratovushlar deb yuritiladi. Infratovushlarni ham, ultratovushlarni ham insoniyat eshitish organlari qabul qilmaydi.
Analogli signallarni raqamlashtirish
Audioni saqlash va uzatish iborasiga ko’p marta duch kelganmiz. Lekin bu jarayon haqiqatda qanday sodir bo’lishi haqida hamma ham aniq tasavvurga ega emas.
Audioni yozish tabiiy ma’noda Edison fonografidagi audio yozish jarayonidagina tushunilishi mumkin. Qolgan barcha hollarda audio saqlanganida audioning o’zi emas, balki yozish vaqtida havo tebranishi qanday bo’lganligi haqidagi ma’lumot saqlanadi.
Hozirgi vaqtda audioli ma’lumotlarni saqlash va uzatishning ikki usuli mavjud – analogli va raqamli. Analogli holatda tovush bosimining o’zgarishi boshqa fizik kattalik, masalan, elektr kuchlanishining o’zgarishiga proporsional bo’ladi. Elektr kuchlanishining o’zgarishi audioli ma’lumot “tashuvchisi” hisoblanadi. Yaqin kunlargacha audio yozish va radioaloqalarda bu usul yagona bo’lgan. Analogli elektronikada kuchlanishning o’zgarishi tovush bosimining o’zgarishiga mos bo’lishi muhim bo’lgan. Ma’lumki, tovush to’lqini amplitudasi audio balandligini, uning chastotasi esa audio tonining balandligini aniqlaydi, demak, analogli uslubda audioli ma’lumotning ishonchli saqlanishi uchun elektr kuchlanishi amplitudasi tovush tebranishi amplitudasiga proporsional bo’lishi kerak.
O’z navbatida, kuchlanish chastotasi tovush tebranish chastotasiga mos bo’lishi kerak. Bundan ko’rinadiki, elektr signal shakli tovush tebranish shaklining nusxasi bo’lib, amalda audioli ma’lumot tashuvchisi bo’la oladi. Tovush tebranishini elektr kuchlanishiga aylantirish uchun oddiy mikrofondan foydalanish mumkin. Elektr kuchlanishi o’zgarishini esa magnitofonlarda lenta magnit maydoni o’zgarishiga yoki optik audio yozishlarda kinoplyonka audio yo’lakchasidagi audio potoklariga mos qo’yish mumkin bo’ladi. Audio haqida ma’lumot olishining ikkinchi usulida tovush to’lqinlarida bosim qiymatining o’lchanishi, bunda tovush tebranishini ifodalovchi raqamlar ketma-ketligi – raqamli signallar nazarda tutiladi. Signal shaklini to’g’ri uzatish uchun bu o’lchashlarni tovush signallarining eng yuqori chastotali davrida tez-tez o’tkazish zarur. Raqamli audiolar tizimiga raqamli mikrofon (audio bosimi o’lchagichi), raqamli magnitofon yoki uzatgich (katta miqdordagi raqamlar massivini saqlash va uzatish uchun) va raqamli audio kuchaytirgich (raqamlar ketma-ketligini audio bosimi o’zgarishiga aylantirish uchun qurilma)larni kiritish mumkin. Hozirgi kunda raqamli audio yozish tizimlarida asosan anologli elektroakustik mikrofon va audiokuchaytirgich (dinamik) lar qo’llaniladi, raqamli qayta ishlashda esa audio chastotalarining elektrik signallari tahrir qilinadi.
Umuman olganda raqamli signallar o’zida elektr sxemalardagi turli zanjirlarni mantiqiy elementlar yordamida ulovchi va uzuvchi to’g’ri burchakli shakldagi impulslarni namoyon qiladi. Raqamli signallar shakli va kuchlanishi bilan ishlovchi anologli elektronikadan farqli ravishda raqamli elektronikada ikkilik signallar – “0” va “1” ga mos keluvchi diskret darajali signallar qo’llaniladi.
Analogli signalni raqamliga o’tkazish deyarli barcha tizimlarda bir necha bosqichda amalga oshiriladi. Dastlab analogli tovush signali signal chastota yo’laklarini chegaralovchi va tovushning tiniq eshitilishiga xalaqit beruvchi shovqinlarni tozalovchi analogli filtrga tushadi. So’ngra analogli signaldan tanlash/saqlash sxemalari yordamidagi sanoq boshlanadi: ma’lum bir davrdagi analogli signallarning lahzalik darajasi saqlab boriladi. Sanoq anologli-raqamli o’tkazgichlarga o’tib, unda har biri raqamli kodga yoki songa aylantiriladi. Hosil bo’lgan raqamli kod bitlar ketma-ketligi audioli signallarning raqamli shakli hisoblanadi. Shunday qilib, uzluksiz analogli audio signallari vaqt va kattalik bo’yicha raqamli-diskret qiymatga aylanadi. Ko’pchilik audio kartalarida standart diskretizatsiya chastotasi 44.1 va 48.0 KGsni tashkil qiladi.
Audioli fayllar formati
WAVE (.wav) MPEG-3 (.mp3)
MPEG-4 (.mp) MIDI (.mid)
AU (.au, .snd) MOD (.mod)
IFF (.iff) AIFF (.aiff) .......
WAVE (.wav) – juda keng tarqalgan audioli fayl formatlaridan biri. Windows operatsion muhitida audioli ma’lumotlarni saqlashda qo’llaniladi. Uning asosida ma’lumotlarni strukturali ko’rinishda saqlanishiga imkon beruvchi RIFF (Resource Interchange File Format) formati yotadi. Audioli ma’lumotlar katta hajmga ega bo’lganligi sababli ularni saqlashda turli xil siqish usullaridan foydalaniladi. Siqishning eng sodda usuli – impulsli-kodli modulyatsiya (Pulse Code Modulation, PCM), lekin u yetarlicha siqilishni ta’minlay olmaydi.
AU (.au, .snd) – Sun firmasi ishchi stansiyalarida (.au) va NeXT operatsion tizimida (.snd) qo’llaniladigan audioli fayllar formati. Internet tarmog’ining dastlabki rivojlanish bosqichida audioli ma’lumotlar uchun standart format rolini o’ynagan.
MPEG-3 (.mp3) MPEG-4 (.mp) – Bugungi kundagi eng ommabop audioli fayllar formati. Inson nutqidan farq qiluvchi tovushlarni saqlash uchun yaratilgan. Musiqiy yozuvlarni raqamlashtirishda qo’llaniladi. Oldingi MP1 va MP2 format versiyalari davomchisi. Kodirovkada musiqadan inson eshitish organlari orqali yomon qabul qilinadigan tovushlarni o’chiruvchi psixoakustik kompressiya qo’llaniladi. Oldingi versiyalar sifatsizroq kompressiyaga ega bo’lsada, biroq eshitish jarayonida kompyuter resurslariga bo’lgan talab yuqori bo’lmaydi. Prossessor xarakteristikasi audio sifatiga to’g’ridan-to’g’ri ta’sir ko’rsatadi, prossessor qanchalik kuchsiz bo’lsa, audio buzilishi shunchalik yuqori bo’ladi.
MIDI (.mid) – Musiqa asboblarining raqamli interfeysi (Musical Instrument Digital Interface). Bu standart 1980 yillar boshida elektron musiqa asboblari va kompyuterlar uchun ishlab chiqilgan. MIDI turli ishlab chiqaruvchilarning musiqali va audioli sintezatorlari o’rtasidagi ma’lumot almashinuvini aniqlaydi. MIDI interfeysi musiqa notalari va kuylarini uzatish protokoliga ega. Lekin MIDI ma’lumotlar raqamli audio emas – ular son formatidagi qisqartirilgan musiqa yozuvi shakli hisoblanadi. MIDI-fayl o’zida harakatlar, masalan pianino tugmalarini bosish yoki regulyatorni aylantirish kabi komandalar ketma-ketligini ifodalaydi.
MIDI-fayllar kam xotira hajmini egallaydi, bu fayllar o’lchami audio sifatiga ta’sir ko’rsatmaydi. MIDI-fayllar raqamli fayllardan operativ va doimiy xotiradan joy egallashiga qarab o’rtacha 200-1000 marta kichik bo’ladi, markaziy prossessor resurslari ko’p talab qilinmaydi. Ba’zi hollarda hatto audio sifati ham boshqa audio fayllarga nisbatan yuqori bo’ladi. MIDI-fayllarni ijro etuvchi qurilmalarga uzatiluvchi bu komandalar audioni boshqaradi, kichik MIDI-xabar audio chiqishini yoki musiqa asboblari yoki sintezatordagi audiolar ketma-ketligi ijro etilishini ta’minlashi mumkin, shu sabali MIDI-fayllar hajmi (bir sekundda audio chiqish birligi) boshqa ekvivalent raqamlangan audioli fayllarga nisbatan juda kichik bo’ladi.
MOD (.mod) – alohida notalar uchun shablon sifatida ishlatish mumkin bo’lgan raqamlangan audio namunalari saqlanuvchi musiqali format. Bu formatdagi fayllar audio namunalari nabori bilan boshlanib, ulardan so’ng notalar va davomiylik haqidagi ma’lumotlar saqlanadi. Har bir nota fayl boshida keltirilgan audioli shablonlardan biri yordamida ijro etiladi. Bunday fayllar nisbatan katta bo’lmaydi va notalarga asoslangan strukturaga ega bo’ladi. Bu ularni an’anaviy musiqali yozuvlarni imitatsiyalovchi dasturlar yordamida tahrirlashni osonlashtiradi. Bunda fayllar MIDI-fayllardan farqli ravishda ixtiyoriy kompyuter platformasida isjro etilishiga imkon berib, to’liq audio beradi.
IFF (.iff) – Interchange File Format – dastlab Amiga kompyuter platformasi uchun yaratilgan format. Hozirda CD-I shaklidagi kompakt-disklarda ham qo’llanilmoqda. Uning tuzilishi RIFF formati tuzilishiga o’xshash bo’ladi.
AIFF (.aiff) – Audio Interchange File Format – audioli ma’lumotlar almashish uchun format, Silicon, Graphics va Mac kompyuter platformalarida qo’llaniladi. Ko’p jihatdan WAVE formatini eslatadi, biroq undan farqli ravishda raqamlangan audio va shablonlardan foydalanish imkonini beradi. Ko’pchilik dasturlar bu formatdagi fayllarni yuklay oladi.
RealAudio (.ra, .ram) – Internetda audioni real vaqtda ijro etish uchun Real Networks (www.real.com) firmasi tomonidan ishlab chiqilgan format. Sifat eng yaxshi holatda audiokasseta formatiga mos keladi, sifatli musiqa asarlarini saqlash uchun mp3 formatidan foydalanish afzalroq.
MIDI va raqamli audio: qulayliklar va kamchiliklar
WAVE formati ko’p sonli formatlardan birini o’zida aks ettirsada, lekin u raqamli audiolarni saqlash uchun mo’ljallangan yagona format emas.
MIDI-ma’lumotlardan farqli, raqamli-audio ma’lumotlari kvantlar (samples) deb ataluvchi minglab birlik ko’rinishida yozilgan audioni o’zida aks ettiradi. Raqamli ma’lumotlar diskret vaqt momentida audio amplitudasini ( balandligini) ifodalaydi. Raqamli ma’lumotlar ijrosi qurilmaga bog’liq bo’lmaydi va shu sababli ular doimo bir xil bo’ladi. Lekin buning hisobiga bunday audioli fayllar hajmi yetarlicha katta bo’ladi.
Vektorli grafika rastrli grafikaga nisbatan qanday qiyoslansa, MIDI-ma’lumotlarni ham raqamli ma’lumotlarga nisbatan xuddi shunday qiyoslash mumkin. Ya’ni vektorli grafik tasvirlar printer yoki monitorga bog’liq bo’lgani kabi MIDI-ma’lumotlar audioni ijro etuvchi qurilmalarga bog’liq bo’ladi, raqamli ma’lumotlar esa bog’liq bo’lmaydi.
MIDI standarti PostScript standartiga o’xshash bo’lib, qurilmalarni tushunarli tilda boshqarish imkoniyatini beradi. Raqamli ma’lumotlarga nisbatan MIDI quyidagi qulayliklarga ega:
MIDI-fayllar kam xotira hajmini egallaydi, bu fayllar o’lchami audio sifatiga ta’sir ko’rsatmaydi. MIDI-fayllar raqamli fayllardan operativ va doimiy xotiradan joy egallashiga qarab o’rtacha 200-1000 marta kichik bo’ladi, markaziy prossessor resurslari ko’p talab qilinmaydi. Ba’zi hollarda hatto audio sifati ham boshqa audio fayllarga nisbatan yuqori bo’ladi. Bunday hollarda MIDI-fayllarni ijro etish manbalari yuqori sifatda bo’lishi talab etiladi. Siz audio sifati va balandligini saqlagan holda audio tempini o’zgartirish hisobiga MIDI-fayllar uzunligini o’zgartirishingiz mumkin. MIDI-ma’lumotlarni alohida notalar darajasida tahrirlash ham oson. Siz MIDI-kompozitsiyalarni millisekundgacha aniqlikda tahrirlash imkoniyatiga egasiz.
MIDI-fayllarning asosiy kamchiligi audio aniqligida. MIDI-faylni yaratishda qo’llanilgan ijro etish qurilmasi haqiqiy musiqa asbobiga qanchalik o’xshash bo’lsa, audio aniqligi ham shunchalik o’xshash bo’ladi. Hatto faylni yaratishda qo’llanilgan MIDI-qurilma audioi General MIDI standartiga to’liq mos kelganida ham audio sifati ijro etuvchi elektron qurilmaga bog’liq. MIDI-audiolar nutqli ma’lumotlarni ijro etish uchun qo’llanilmaydi. Raqamli audioning MIDI-fayllardan asosiy ustunligi raqamli audiolarning ijro etilish sifati doimiy bo’ladi. Raqamli audiolar bilan ishlash zaruratiga ikki sabab mavjud: raqamli audiolar bilan ishlash uchun dasturlar va tizimlar tanlovi keng; raqamli audio elementlarini tayyorlash va yaratish uchun musiqa nazariyasini bilish shart emas.
Audio bilan ishlash bo’yicha maslahatlar
|
