مفاهيم پايه صداي ديجيتال(1)

جزئيات مربوط به ساختار شنوايي ما، باعث مي شوند تا محاسبه بلندي نسبي صدا نيز همانند گام موسيقي، پيچيده باشد. عبارت هاي دامنه (amplitude) و بلندي (loudeness)، غالباً بجاي يکديگر مورد استفاده قرار مي گيرند اما عليرغم وجود ارتباط ميان آن ها، به هيچ وجه يکسان نيستند.
دامنه، يک سنجش نسبي از خصوصيات فيزيکي صدا (جابه جايي نسبي فشار هوا) و قدرت نسبي سيگنال هاي صوتي (ديجيتال و آنالوگ) است. از سوي ديگر، بلندي صدا يک عبارت ذهني است که به دريافت شنونده بستگي دارد. در واقع اين عبارت بيان مي کند که براساس قابليت هاي فيزيکي گوش شما و شيوه پردازش صدا توسط مغزتان، چه صدايي براي شما بلند خواهد بود.
گوش انسان قادر است مجموعه شگفت انگيزي از دامنه ها را تشخيص دهد که در علم صدا، بعنوان سطوح فشار صوتي اندازه گيري مي شوند. اگر ما اين اعداد را مستقيماً اندازه گيري کنيم، قطعاً با اعداد نه چندان راحتي سر و کار خواهيم داشت: حيطه توانايي گوش انسان، نسبتي نزديک به ده تريليون به يک است. به استثناء مواردي که شما شديداً به اعدادي با صفرهاي فراوان علاقه داشته باشيد، مطمئناً تمايل راحت تري را براي برچسب گذاري ولوم صدا بکار ببريد.

نقطه مرجع
 

شيوه رياضي اصلي براي تبديل اين دامنه عظيم اعداد به يک دامنه با مديريت پذيري بيشتر، استفاده از يک مقياس لگاريتمي بجاي يک مقياس خطي است. بدون آنکه بيش از حد با مباحث رياضي درگير شويم، اين بدان معني است که بجاي نمايش نمو در يک سيستم عددي بزرگتري (نظير 2، 3، 4، 5، 6، ...)، از اين اعداد ساده براي نمايش اعداد بزرگتري (نظير نسبت هاي سطح فشار صوتي با تعداد فزاينده اي از صفر ها در انتهاي آن ها) استفاده مي شود.
واحد اصلي اين نوع اندازه گيري ها، بل (Bell به ياد الکساندر گراهام بل) ناميده مي شود. حتي استفاده از اين عدد نيز براي صدا بسيار بزرگ به نظر مي رسد و به همين دليل، مهندسين تصميم گرفتند تا يک صفر ديگر را حذف کرده و واحد دسي بل(dB معادل يک دهم بل) را مورد استفاده قرار دهند.
شما احتمالاً از قبل با مقياس ديگري که بصورت لگاريتمي استخراج شده است، آشنايي داريد: مقياس ريشتر (Richter) که براي اندازه گيري شدت زمين لرزه ها مورد استفاده قرار مي گيرد. دسي بل نيز همانند مقياس ريشتر، يک سنجش عمومي براي نسبت است. از آنجاييکه ما بجاي کميت هاي ساده (نظير اينچ يا کيلوگرم) نسبت ها را اندازه گيري مي کنيم، پرسش اصلي اين خواهد بود که نسبت اندازه گيري شده به کدام واحد مربوط مي شود و نسبت به چه چيزي؟ بدون يک نقطه مرجع، مقياس مورد استفاده ما هيچ مفهومي نخواهد داشت.
نقطه نسبي که مقياس دسي بل بر حسب آن اندازه گيري مي شود، يک نقطه قراردادي (دلخواه) است که تحت عنوان dB 0 شناخته مي شود. وقتي مي گوييم اندازه يک صدا dB0 است، الزاماً در مورد دامنه صفر صحبت نمي کنيم.

انواع کاربردها
 

دو قالب اصلي از دسي بل در حيطه صدا مورد استفاده مي گيرند، يک قالب براي اندازه گيري پديده هاي آکوستيک نسبت به شنوايي انسان و قالب دوم براي اندازه گيري قدرت سيگنال در سيستم هاي الکتريکي. مقايسه فشار صوت با قدرت سيگنال، به مقايسه سيب ها و پرتقال ها شباهت دارد، حتي با وجود آنکه هر دو مفهوم فوق بر حسب دسي بل اندازه گيري مي شوند.
مقياس دسي بل (SPL) سطح فشار صوتي را نسبت به شنوايي انسان مي سنجد. اين مقياس، صفر را بعنوان پايين ترين سطح فشار صوتي در نظر مي گيرد که در آن، اکثر انسان ها قادر به شنيدن يک صدا هستند. اين موضوع نيز نسبي است، بنابراين اگر شما گوش هايي با حساسيت ويژه داشته باشيد، ممکن است صداهايي را بشنويد که بايد اندکي پايين تر ازdB0 اندازه گيري شوند. براي قدرت سيگنال الکتريکي، تنوعي از واحدها براي اندازه گيري قدرت شامل (واحد هايي نظير dBm که در آن m بيانگر ميلي وات است) يا سطح نسبي ولتاژ (واحدهايي نظيرdBu و dBV)مورد استفاده قرار مي گيرند. خبر خوب اين است که شما احتمالاً نياز نخواهيد داشت تا تفاوت ميان dBm و dBu را بدانيد. اين حروف در مضاميني نظير مشخصات فني تجهيزات صوتي به انتهاي اين واحدها اضافه مي شوند تا مهندسين از سطح مرجع تجهيزات مورد نظر، آگاه شوند.

مفهوم ديجيتالي بلندي صدا
 

در نرم افزارهاي صوتي، دسي بل معمولاً يک واحد اندازه گيري نسبي براي قدرت يک سيگنال صوتي است. براي نمونه، در يک نماي Mixer در يک نرم افزار کاربردي نظير Digidesign Pro Tools يا، Cakewalk SONAR dB0 به معناي کوچکترين صدايي که مي توانيد بشنويد، نخواهد بود، بلکه يک سنجش ذهني از سطحي در داخل نرم افزار کاربردي است. سيگنال يک شکل موج معين، مي تواند مقداري کوچکتر (يک سيگنال نسبتاً ضعيف تر که بصورت يک مقدارdB0 منفي اندازه گيري مي شود)، يا مقداري بزرگتر (يک سيگنال نسبتاً قوي تر) باشد. در بعضي از نرم افزارهاي کاربردي، dB0 نمايانگر بالاترين اوج ممکن است که نرم افزار کاربردي قادر به اداره آن مي باشد و هر چيز ديگري بصورت پايين تر از dB0 اندازه گيري مي شود.
نسبت هاي دسي بل، رابطه اندکي با نحوه دريافت مقادير قابل توجه تغييرات توسط ما دارند. يک افزايش 3 دسي بلي، فشار صوتي نسبي و يا سطح قدرت يک صدا را دو برابر مي نمايد و يک کاهش 3 سي دبلي، آن را نصف مي کند. با اين حال، تغيير دريافت (درک) شده در بلندي صدا، کاملاً ظريف خواهد بود. يک تغيير يا دو دسي بلي، غالباً غير قابل تشخيص است. براي آنکه صدا دو برابر بلندتر به نظر برسد، غالباً لازم است که سطح ولوم آن بين 20 تا 30 دسي بل افزايش يابد.
تمام فرکانس ها بصورت يکسان ايجاد نمي شوند. هرچه صداها به سمت مرکز طيف گام (Pich) و يا بعبارت ديگر به دامنه فرکانس گفتاري نزديکتر مي شوند، گوش هاي ما نيز بالاترين حساسيت را نسبت به آنها پيدا مي کنند. از سوي ديگر، حساسيت گوش هاي ما نسبت به فرکانس هاي پايينتر و بالاتر اين طيف کمتر است. به همين دليل است که تنظيم بلندي صدا بر روي بسياري از دستگاه هاي استريوي خانگي و يا ابزارهاي صوتي/ تصويري، باعث تقويت صداهاي بم (Bass) و صداهاي زير (Treble) نشده و طيف مياني را بدون تغيير باقي مي گذارد. با تقويت Bass و Treble، يک منحني بلندي، وضعيت معکوس شنوايي شما را پيدا مي کند که به فرکانس هاي مياني حساس تر است. به اين ترتيب، فرکانس هايي که شما براي شنيدن آنها در ولوم هاي پايين شنيداري با بيشترين مشکل مواجه هستيد، تقويت مي شوند. جلوه نهايي، کامل تر و زنده تر به نظر مي رسد، حتي با وجود آنکه ولوم کل صدا به همان اندازه که شما تصور مي کنيد افزايش نيافته است.
مسئله مهم، تغيير ولومي است که هنگام اعمال تغيير در سطح دسي بل احساس (دريافت) مي کنيد. بنابراين، آيا بايد يک ماشين حساب مهندسي را در دست گرفته و شروع به استخراج لگاريتم ها نماييد؟ البته که نه. دسي بل ابداع شده است تا شما را از اين مشکل خلاص نمايد. شما بايد يک درک حسي را در مورد نحوه تنظيم صدا در يک دامنه فرکانسي معين توسط يک تغيير معين، براي خود ايجاد کنيد.

ترکيبي از اين انرژي ها در فرکانس هاي متعدد
 

همانطور که قبلاً نيز توضيح داديم، اکثر صداها شامل انرژي در فرکانس هاي متعددي هستند، اما گوش هاي ما آن ها را با يکديگر ترکيب نموده و بعنوان يک صداي واحد دريافت مي کند. اين ترکيبي از اين انرژي هاي تشکيل دهنده است که ما آن را بصورت طنين (Timber)، رنگ و يا کاراکتر يک صدا مي شنويم.
طنين يک صدا، کاملاً به فرکانس هاي اجزاء درون صوت و مقدار انرژي هر يک از فرکانس ها بستگي دارد اجزاء مختلف معمولاً داراي طول عمر متفاوتي نيز خواهند بود و به همين دليل، بخشي از چيزي که بصورت طنين مي شنويم، نحوه تعيين اين مضامين فرکانس در طول زمان است. انرژي اين اجزاء متفاوت در طول زمان، همان چيزي است که به ما اجازه مي دهد تفاوت ميان صداي يک شيپور و يک گيتار الکتريکي را تشخيص دهيم.
اين تصوير کلي از مضمون صدا، عموماً با نام طيف صدا يا توزيع انرژي بر روي دامنه فرکانس هاي قابل استماع، شناخته مي شود. با افزايش انرژي به صداهاي فرعي يک صدا، شکل موجي بدست آمده (زماني که آن را بر روي يک اسيلوسکوپ يا در يک برنامه نرم افزاري مشاهده مي کنيد)تغيير مي کند. يک موج سينوسي ساده، داراي صعودها و نزول هاي ثابت و تکراري در فشار هوا است که يک فرکانس واحد بدون صداي فرعي را بوجود مي آورند. هنگامي که هارمونيک هاي بالاي اين صداي خالص را به آن اضافه مي کنيد، شکل موج آن پيچيده تر مي شود (شکل [1]). هنگامي که صداهاي فرعي غير هارمونيک به صدا اضافه مي شوند، حالت تناوبي موج ناپديد شده و احساس يگ گام شنيداري واضح و تعريف شده نيز تدريجاً کاهش مي يابد.
هر چه مضمون غير هارمونيک افزايش يابد، گام صدا نيز تعريف نشده تر به نظر مي رسد.

همانطور که در شکل [1] مشاهده مي کنيد، برخلاف صداهاي منظم، نويز بطور کلي فاقد تناوب قابل درک خواهد بود. صداهايي نظير الکتريسيته ساکن و باد در محتواي صوتي خود حدود زيادي شامل نويز هستند. بر روي يک طيف فرکانس، آنها فاقد هر گونه هارمونيک قابل تشخيص بوده و انرژي بطور نسبتاً يکنواختي در تمام فرکانس ها توزيع شده است. "نويز سفيد" بصورت تئوريک داراي انرژي يکسان در تمام فرکانس هاي خود است. در واقع عبارت "سفيد"در نام آن از اين ايده گرفته شده است که نور سفيد حاوي انرژي يکسان در تمام طول موج هاي مرئي مي باشد.

تمام اين خصوصيات طنين، هنگامي که کار طراحي صداهاي خودتان و آلات موسيقي مجازي را آغاز مي کنيد، اهميت بيشتري پيدا مي کنند.

نرم افزار صوتي ديجيتال
 

حالا که با مقدمات فيزيک صدا آشنا شديد، چگونه در يک نرم افزار صوتي ديجيتال با آن درگير خواهيد؟ ما تا اينجا با عنصر اصلي سر و کار داشته ايم:
زمان: بدون زمان، شما نمي توانيد گام (بخاطر آنکه فرکانس صرفا نوسان هاي تکرار شونده بر روي زمان است) و يا موسيقي (که اين مورد نيز در زمان وجود دارد) داشته باشيد.
دامنه / انحراف نسبي فشار هوا: دامنه براي تعيين قدرت مواد صوتي و بلندي احساس شده، حياتي است.
اجزاء و مضمون فرکانس: ما قدرت اجزاء مختلف صدا در طول زمان را بصورت طنين آن صدا مي شنويم.
نرم افزار صداي ديجيتال غالباً دو عنصر اول را بر روي صفحه نمايش، ارايه مي کنند. شکل [2]، يک نماي شکل موج نمونه را در يک نرم افزار صوتي نشان مي دهد که يک بازنمايي از قدرت سيگنال يا فشار هوا را بر روي محور y و زمان را بر روي محور x نمايش مي دهد.
ارتفاع شکل موج بر روي محور y مي تواند (تقريبا) مشابه تغييرات فشار هواي صداي واقعي باشد. همانطور که قبلاًٌ نيز مشاهده کرده ايد، هر انحراف به سمت بالا يا پايين خط مرکزي، دامنه را نشان مي دهد، هر چند نمايش گر، قدرت سيگنال ديجيتال ضبط شده را نشان مي دهد، هر چند برچسب هاي محورy غالباً نامفهوم هستند و صرفاً بصورت 1- تا صفر تا 1 و يا 100-% تا100% نشان گذاري شده اند (نه يک نماد خاصي نظير دسي بل). اگر اين محور بر حسب دسي بل نشان گذاري شده باشند، ممکن است چيزي مثل صفر دسي بل بعنوان حداکثر و يک مقدار منفي نظير 96/3- را مشاهده کنيد که دامنه ديناميک نرم افزار صوتي ديجيتال را نشان مي دهد.
بعضي از برنامه ها، نشانه گذاري محور y را بصورت اعداد ساده دقيق (نظير 32628 - تا 32627) انجام مي دهند، اما از آنجايي که درک اين نوع داده ها دشوارتر است، کمتر از اين شيوه استفاده مي شود.
هنگامي که بزرگنمايي نمايشگر کاهش مي يابد تا نمايي از يک بخش طولاني تر از صدا را در اختيار شما قرار دهد، نوسان هاي جداگانه شکل موج نخواهيد ديد، اما پروفايل دامنه کلي در طول زمان همچنان قابل مشاهده خواهيد بود. شما مي توانيد محل آغاز و اتمام کلمات در يک ترانه و يا مکالمه ضبط محل کوبيده شدن طبل و امثالهم را ببينيد. شکل [3]، يک تصوير نمونه از Sony ACID Pro را با نمايي از چيدمان يک ترانه را نشان مي دهد.
نمايش فشار هوا و زمان در يک نماي ابتدايي از شکل موج، تنها شيوه ممکن براي نمايش صدا به حساب نمي آيد. بسياري از برنامه ها به شما امکان مي دهند تا طيف فرکانس صدا را مشاهده نماييد. اين ويژگي براي مشاهده خصوصيات طنيني صدايي که در حال ويرايش آن هستيد و همچنين تنظيم دقيق پارامترهاي جلوه ها و تغييرات بر حسب هرتز، مفيد است(شکل [4]).

مضمون هارمونيک صدا
 

شما با استفاده از Audacity مي توانيد فايل هاي صوتي در فرمت Windows WAV و همچنين فرمت هاي فشرده سازي شده Ogg Vorbis و MP3 را باز کرده و مشاهده نماييد. تعدادي از اين گونه فايل ها را باز کرده و به نماي شکل موجي آن ها نگاهي بيندازيد. براي افزايش اندازه عمودي نماي شکل موج، لبه پاييني نما را به سمت پايين بکشيد (drag). براي افزايش يا کاهش بزرگ نمايي، بر روي ابزارهاي ذره بيني که بر روي نوار ابزار با علامت هاي "+" و "-" مشخص شده اند، کليک کرده و يا از فرامين داخل منوي view استفاده نماييد.

اگر به اندازه کافي يک نما را بزرگنمايي کنيد، نمونه هاي جداگانه موجود در يک فايل صوتي را مشاهده خواهيد نمود. آنها به مربع هايي شباهت دارند که بر روي شکل موجي قرار گرفته اند.
بسياري از نرم افزار هاي کاربردي و Plug - in نيز مي توانيد بجاي نماي معمولي " دامنه در مقابل زمان"، مضمون هارمونيک را در طول زمان نمايش دهند. اين وضعيت مي تواند براي درک بهتر مضمون صدا مفيد بوده و بعنوان ابزاري براي ويرايش و فيلترگذاري صدا مورد استفاده قرار گيرد. در Audacity شما مي توانيد نماي صداي خود را از يک نمودار دامنه که Audacity آن را بطور ساده "نماي شکل موج (Windows WAV)خود مي نامد، به يک نماي "طيفي" (Spectrum view) سوييچ نماييد که اطلاعات فرکانس را بر روي محور y و دامنه را بصورت تاريکي يا روشنايي نشان مي دهد. براي تغيير نما، بر روي فلش رو به پايين در کنار نام شکل موج کليک کرده وSpectrum را انتخاب نماييد. (شکل [4]).

بعضي از نرم افزار هاي کاربردي، اين مفهوم را به سطح بالاتري ارتقاء داده اند. ابزارهايي نظير MetaSynth از U&I Software، به شما امکان مي دهند تا صدا را با ابزار هايي که معمولا در نرم افزارهاي گرافيکي يافت مي شوند، ويرايش و ترکيب نموده و صدا را در يک نماي طيفي نقاشي نماييد.
Adobe Audition به شما اجازه مي دهد تا براي فيلتر گذاري يک صدا، بر روي نماي شکل موجي آن نقاشي کنيد.

ترجمه صدا به الگوي ديجيتال
 

تا اينجا ما در مورد صدا به همان صورتي صحبت کرديم که در دنياي واقعي وجود دارد، اما مهمترين نکته براي ما، آموختن نحوه دستکاري صدا بصورت ديجيتالي است. براي ترجمه صدا به قالب ديجيتال و يا ترجمه مجدد اطلاعات ديجيتال بصورت صدا، ما به کمک مبدل ها (Transducer) نياز داريم. يک Transducer، ابزاري است که يک نوع انرژي را به نوع ديگري تبديل مي کند.

فناوري تبديل صوت
 

يک ابزار، زماني بعنوان يک مبدل شناخته مي شود که يک نوع انرژي را با نوع يا قالب ديگري از انرژي تبديل نمايد. يک دماسنج، يک مبدل ساده است زيرا حرارت را به يک بصري نظير حرکت شاخص يا عقربه تبديل مي کند. يک مبدل صوتي، امواج صدا در هوا را به قالب ديگري نظير يک سيگنال الکتريکي تبديل مي نمايد. خود گوش هاي شما نيز مبدل هاي صوتي هستند زيرا صدا را با پالس هاي عصبي تبديل مي کنند که مي توانند به مغز ارسال شوند.
فناوري ابتدايي مبدل صوتي، نظير صدانگار اديسون (1877)، انرژي صدا را به انرژي مکانيکي تبديل مي کرد. اين ابزارها، لرزش هاي هوا را مستقيماً به شيارهايي بر روي استوانه اي که با يک ورقه فلزي پوشانده شده بود، تبديل مي کردند. قرار دادن يک سوزن در شيار ايجاد شده بر روي استوانه و اتصال آن به يک شيپور "بلندگو شکل"، مسير تبديل انرژي را معکوس نموده و شيارها را مجدداً به صدا ترجمه مي کرد.
امروزه، متداول ترين مبدل هاي صوتي يعني ميکروفن ها، هدفون ها و بلندگو ها، تبديل به صدا به انرژي الکتريکي (و بالعکس) را بر عهده دارند. بجاي کار با لرزش هاي صدا براي برش مستقيم شيارها در يک رسانه ذخيره سازي (به همان صورتي که اديسون انجام مي داد)، لرزش ها توسط ابزارهاي واسطه اي نظير سيم پيچ هاي مغناطيسي متحرک به سيگنال هاي الکتريکي تبديل مي شوند. پس از آنکه سيگنال به شکل الکتريکي درآمد، مي تواند براي پردازش مستقيم الکتريکي در سخت افزار صوتي مورد استفاده قرار گيرد، مي تواند بطور مغناطيسي ذخيره سازي گردد (از طريق ذرات فلزي مغناطيسي شده بر روي نوار صوتي) و نهايتاً از طريق مدارات تخصصي مي تواند به داده هاي رقمي تبديل گردد که بصورت ديجيتالي به کامپيوترها و ساير ابزارهاي ديجيتال منتقل خواهند شد.
در مسير معکوس، سيگنال هاي الکتريکي مي توانند بصورت مکانيکي به لرزش هاي آکوستيکي (شنيداري) تبديل شوند. براي مثال، يک ولتاژ الکتريکي تقويت شده، مخروط يک بلندگو را به لرزش درآورده و صدا توليد مي کند.

صداي آنالوگ و ديجيتال
 

پس از آنکه صدا توسط ميکروفن به يک سيگنال الکتريکي تبديل شد، ابزارهاي مختلف مي توانند نمايشي از صدا را در يکي از قالب هاي آنالوگ و يا ديجيتال منتقل کرده و يا ذخيره نمايند. شما از هر دو گروه ابزارهاي آنالوگ و ديجيتال در استوديوي ديجيتال خود استفاده خواهيد کرد، خصوصاً از آنجايي که ميکروفن ها، هدفون ها و بلندگوها همگي نيازمند تبديل صداي ديجيتال به سيگنال هاي الکتريکي آنالوگ (يا بالعکس) هستند.

هردو گروه تجهيزات آنالوگ و ديجيتال، با مبدل هايي کار مي کنند که صدا را به ولتاژ (وبالعکس) تبديل مي نمايند. مدار آنالوگ، اين ولتاژ را بصورت يک سيگنال پيوسته انتقال مي دهد که مستقيماً صدا را بيان مي کند. همانند شيارهاي ايجاد شده بر روي يک صفحه گرامافون، هر تغيير کوچکي مستقيماً معادل نوساناتي در فشار هواي تشکيل دهنده صدا خواهد بود. مدار ديجيتال، کار را با يک مرحله ولتاژ آنالوگ آغاز مي کند اما اين سيگنال را به قالب عددي تبديل مي کند که بيانگر مجموعه اي از تصاوير لحظه اي (Snapshot) تهيه شده از سطح ولتاژ پيوسته اوليه است. سيگنال هاي ديجيتال هنوز بصورت ولتاژ منتقل مي شوند، اما تغييرات ناچيز در ولتاژ ديگر اهميتي نخواهند داشت زيرا سيگنال کد گذاري شده و بصورت مجموعه اي از صفرها و يک ها (اعداد باينري) تفسير گرديده است. اجازه بدهيد هر يک از اين موارد را بطور جداگانه مورد بررسي قرار دهيم تا شناخت بهتري از آنها پيدا کنيم.

فهم صداي آنالوگ
 

يک چيز "مشابه" چيز ديگري است اگر بتوان به نوعي آنها را با يگديگر مقايسه نمود. عبارت "مشابه" (Analog) در رابطه با صدا، به يک "سيگنال الکتريکي متغير پيوسته" اشاره دارد که بيانگر اصلي در فشار يک صدا است. در واقعيت، اين سيگنال بخاطر محدوديت هاي مبدل هاي دنياي واقعي (در اين مورد ميکروفن ها)، يک بازسازي تقريبي (نه کامل ) از منبع اصلي است اما تغييرات ولتاژ (در سيگنال آنالوگ) تقريبا به تغييرات اصلي در فشار هوا (در صدا )شباهت خواهند داشت(شکل [5]).
سيگنال هاي صوتي ديجيتال، توسط ابزارهاي متنوعي نظير موارد زير بکار گرفته مي شوند:
ـ ميکروفن ها و بلندگو ها (شامل انواع مورد استفاده با مبدل هاي ديجيتال. يک ميکروفن يا بلندگو اساساً يک ابزار آنالوگ است.)
ـ اتصالات صوتي استاندارد شامل فيش هاي هدفون، اتصال هاي RCA Phono بر روي يک استريو و کانکتورهاي TRS يک چهارم اينچي.
ـ آلات موسيقي آنالوگ نظير سينتسايزرهاي آنالوگ و گيتارهاي الکتريکي (و آمپلي فايرهاي آن ها).
ـ پردازنده هاي صوتي آنالوگ، شامل واحدهاي جلوه هاي آنالوگ و Spring Reverb
ـ تجهيزات ضبط آنالوگ نظير دک هاي کاست و نوارهاي ريلي

فهم صداي ديجيتال
 

از آنجايي که سيگنال صوتي الکتريکي آنالوگ به سادگي با صداي اصلي قابل مقايسه هستند، اصولاً چرا به چيز ديگري نياز خواهيم داشت؟ پاسخ اين پرسش کاملا ساده است: صداي آنالوگ نير نواقص خاص خود را دارد. اولاً، از آنجايي که صدا در اين شيوه با استفاده از يک سطح ولتاژ مقادير کوچکي از تداخلات الکتريکي نيز در هنگام عبور سيگنال الکتريکي از يک مبدل ديگر (در اين مورد، بلندگو) و تبديل مجدد آن به صدا، شنيده خواهد شد. بعبارت ديگر، سيگنال هاي آنالوگ در هنگام انتقال و يا کپي شدن، مستعد پذيرش نويز و افت کيفيت هستند.
ثانياً، شما شيوه هاي محدودي را براي پردازش سيگنال هاي آنالوگ در اختيار داريد. شما نمي توانيد از قابليت هاي فراوان ريز پردازنده هاي داخل کامپيوترخود و يا ساير سخت افزارها بهره گيري نماييد. از آنجايي که کاميپوترها اساساً ماشين هاي محاسباتي بسيار پيشرفته اي هستند، تا زماني که سيگنال هاي صوتي آنالوگ را به اعداد تبديل نکرده باشيد نمي توانيد از کاميپوترها براي کار با صدا استفاده نماييد. راه حل تمام اين مشکلات، استفاده از يک رشته از اعداد براي بيان سيگنال آنالوگ بجاي استفاده مستقيم از همان سيگنال آنالوگ است.
هر سيستم صوتي که براي ذخيره سازي، پردازش و انتقال داده ها از اعداد استفاده مي کند، ديجيتال ناميده مي شود. عبارت ديجيتال به انگشتان (Digits) اشاره دارد زيرا ساده ترين راه براي تبديل يک پديده مشاهده شده به مقادير عددي، شمارش با استفاده از انگشتان دست است. تجهيزات ديجيتال براي تبديل دامنه پيوسته ولتاژ آنالوگ به يک قالب عددي، از ابزاري با نام مبدلA/D (آنالوگ به ديجيتال) استفاده مي کنند.
اين مبدل براي ايجاد مقادير عددي جداگانه، سطح ولتاژ را در فواصل زماني معيني اندازه گيري مي کند. اين فرآيند تحت عنوان نمونه برداري (Sampling) شناخته مي شود(شکل [6]).

شما مي توانيد نمايش نزديکي از نمونه هاي ديجيتال را در نرم افزاري که از قابليت بزرگنمايي سطح نمونه برخوردار است، مشاهده نماييد.(شکل[7]). مبدل A/D، سيگنال ورودي را به قالب ديجيتال تبديل مي کند که پس از آن، قابل پردازش و يا ذخيره سازي بر روي يک کامپيوتر خواهد بود. با اينحال، ما همچنين به شيوه اي براي بازگرداندن داده هاي ديجيتال به قالب يک ولتاژ آنالوگ نياز داريم.
در غير اينصورت، نمي توانيم هدفون ها و يا بلندگوها را وادار به تبديل کردن آن به صداي واقعي نماييم. يک مبدل D/A (ديجيتال به آنالوگ) که گاهي اوقات تحت عنوان DAC شناخته مي شود، درست عکس فرآيندي را انجام مي دهد که توسط مبدل A/D، صورت مي گيرد. مبدل D/A، داده هاي ديجيتال را به ولتاژ آنالوگ پيوسته تبديل مي نمايد.
ابزارهايي بعنوان ابزارهاي ديجيتال در نظر گرفته مي شوند که داراي قابليت تبديلA/D و D/A باشند و يا مستقيماً با صداي ديجيتال کار کند. اين ابزارها عبارتند از:
ـ اينترفيس هاي صوتي کامپيوتري نظير مبدل هاي مستقل (Stand - alone)
ـ جلوه هاي ديجيتال، نظير واحدهاي Digital Reverb، پردازنده هاي چند جلوه اي (Multi - Effect)، شبيه سازهاي Guitar AMP و بسياري موارد ديگر.
ـ آلات موسيقي ديجيتال که تقريباً تمام سينسايزرهاي مبتني بر MIDI، گيتارهاي جديد با قابليت هاي ديجيتال Onboard و ساير ابزارهايي که براي ارتباط با يک کامپيوتر طراحي شده اند را در بر مي گيرند.
ـ اتصالات ديجيتال نظير ارتباط صداي ديجيتال که از يک DVD - Player به يک گيرنده صداي فراگير (Surround) متصل مي شود.
منبع: بزرگراه رايانه - شماره 138.