Asystent_operatora_dzwieku_313[06].Z1.03

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Dorota Wójcik

Łączenie urządzeń toru fonicznego i wizyjnego
313[06].Z1.03

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie

Wymagania wstępne

Cele kształcenia

Materiał nauczania

4.1.

Tor przetwarzania sygnału audio i wideo

4.1.1.

Materiał nauczania

4.1.2.

Pytania sprawdzające

4.1.3.

wiczenia

4.1.4.

Sprawdzian postępów

4.2.

Surround – rodzaje systemów

4.2.1.

Materiał nauczania

4.2.2.

Pytania sprawdzające

4.2.3.

wiczenia

4.2.4.

Sprawdzian postępów

4.3.

Systemy kodowania i kompresji sygnałów fonicznych

4.3.1.

Materiał nauczania

4.3.2.

Pytania sprawdzające

4.3.3.

wiczenia

4.3.4.

Sprawdzian postępów

4.4.

Układy zapisu wielokanałowego

4.4.1.

Materiał nauczania

4.4.2.

Pytania sprawdzające

4.4.3.

wiczenia

4.4.4.

Sprawdzian postępów

Sprawdzian osiągnięć

Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu łączenia urządzeń toru

fonicznego i wizyjnego z uwzględnieniem moŜliwości dostępu do podstawowego sprzętu
technicznego, eksperymentowania i sprawdzania swoich pomysłów.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć juŜ ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy
z poradnikiem,

−

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia załoŜonych celów
kształcenia i ukształtowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej,

−

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy jesteś juŜ przygotowany do wykonywania
ć

wiczeń,

−

wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować

umiejętności praktyczne; w przypadku pytań i ćwiczeń, których rozwiązanie sprawia
Ci trudności, zwracaj się o pomoc do nauczyciela,

−

sprawdziany postępów, czyli zestawy pytań, na które naleŜy odpowiedzieć dla
samooceny,

−

test osiągnięć, przykładowy zestaw zadań: pozytywny wynik testu potwierdzi,
Ŝ

e dobrze pracowałeś podczas zajęć i ukształtowałeś umiejętności z tej jednostki

modułowej,

−

literaturę, do której naleŜy sięgać dla pogłębienia wiedzy i przygotowania się do zajęć.
Pracując z poradnikiem powinieneś zwrócić uwagę na szczególnie istotne i trudne treści,

a mianowicie:

−

zasady rozmieszczania budowli inŜynierskich na linii kolejowej,

−

rodzaje konstrukcji nośnych budowli inŜynierskich,

−

zasady ochrony środowiska naturalnego przy wykonywaniu budowli inŜynierskich.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie realizacji zajęć w pracowni infrastruktury kolejowej musisz przestrzegać

regulaminu, stosować się do przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji
wynikających z rodzaju wykonywanych prac.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

313[06].Z1.01

Charakteryzowanie studyjnych

urz

dze

kowych

313[06].Z1.02

Konfigurowanie

i obsługa studyjnego sprz

kowego

313[06].Z1

Technika studyjna

313[06].Z1.03

czenie urz

dze

toru

fonicznego i wizyjnego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rozróŜniać źródła sygnału fonicznego,

−

rozróŜniać odbiorniki sygnału fonicznego,

−

posługiwać się przyrządami pomiarowymi,

−

rozróŜniać urządzenia do tworzenia efektów dźwiękowych,

−

rozróŜniać urządzenia zapisujące i odtwarzające,

−

porozumiewać się ze współpracownikami,

−

rozwiązywać problemy w sposób twórczy,

−

posługiwać się urządzeniami elektroakustycznymi: konsoleta mikserska, procesor
efektów, procesor dynamiki, wzmacniacz mocy,

−

posługiwać się urządzeniami wizyjnymi,

−

obsługiwać komputer w stopniu podstawowym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś, umieć:

–

scharakteryzować źródła sygnałów dźwiękowych,

–

rozróŜnić sygnały analogowe i cyfrowe,

–

opisać budowę toru fonicznego,

–

określić zasady współpracy elementów toru fonicznego,

–

scharakteryzować ograniczenia częstotliwości i zakresy napięć,

–

wyjaśnić budowę i zasadę działania podstawowych elementów toru elektroakustycznego
oraz zasady łączenia ich we wspólny tor,

–

scharakteryzować systemy przestrzennego odtwarzania dźwięku,

–

dokonać zapisu i odczytu dźwięku na róŜnych urządzeniach,

–

scharakteryzować zniekształcenia i zakłócenia dźwięku,

–

rozróŜnić układy cyfrowe,

–

dokonać komputerowej obróbki i przetwarzania dźwięku,

–

dokonać synchronizacji urządzeń toru fonicznego,

–

wyjaśnić budowę i zasadę działania podstawowych elementów toru wizyjnego oraz
zasady łączenia ich we wspólny tor,

–

scharakteryzować właściwości toru wizyjnego obrazu optycznego,

–

wyjaśnić podstawowe zasady działania telewizji,

–

dokonać zapisu obrazu i dźwięku w róŜnych technologiach i systemach,

–

zastosować zasady obróbki taśmy światłoczułej,

–

określić zasady działania oraz zastosowanie przyrządów pomiarowych,

–

scharakteryzować tor wizyjny obrazu elektronicznego,

–

zastosować zasady konstruowania urządzeń elektronicznych,

–

scharakteryzować właściwości lamp obrazowych,

–

przesłać sygnały wizyjne i dźwiękowe.

–

rozpoznać rodzaje zniekształceń i zakłóceń dźwięku,

–

dobrać metody usuwania zniekształceń i zakłóceń dźwięku,

–

zastosować zasady i metody synchronizacji obrazu i dźwięku,

–

zastosować zasady przesyłania sygnałów wizyjnych i fonicznych,

–

określić właściwości konstrukcji mechanicznych urządzeń elektronicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Tor przetwarzania sygnału audio i wideo

4.1.1. Materiał nauczania

Tor foniczny

Tor foniczny jest to zestaw urządzeń słuŜących do nagrania, zapisu i odtworzenia sygnału

akustycznego (rys. 1.)

Rys. 1. Tor foniczny:

a) schemat funkcjonalny; b) schemat blokowy [1, s. 26]

Na rysunku 1 pokazano trzy zasadnicze części występujące w procesie dźwiękowym.

NaleŜą do nich:

−

nagranie – blok obejmuje wszystkie urządzenia, które prowadzą do produktu finalnego
umieszczanego na nośniku, począwszy od przetworzenia sygnału wejściowego na sygnał
elektryczny o przebiegu zgodnym z wejściowym, przez wszystkie etapy obróbki, miks,
mastering, aŜ na gotowym materiale dźwiękowym skończywszy,

−

transport – w bloku tym znajdują się wszelkie moŜliwe nośniki, na jakich zapisany moŜe
być dźwięk lub sposób przesyłania sygnału,

−

odtworzenie - blok obejmuje urządzenia słuŜące do odtworzenia materiału audio.
Ze względy na rodzaj sygnału rozróŜnia się tory: analogowe i cyfrowe.

Sygnały w postaci analogowej i cyfrowej

Sygnałem analogowym (rys. 2b) nazywa się przebieg elektryczny ciągły, proporcjonalny

do  przebiegu  akustycznego,  który  odzwierciedla,  mogący  przyjmować  nieskończenie  wiele
wartości.  Dla  jednoznacznego  przesyłania  sygnałów  analogowych  uzgodniono  wartości
napięcia, z jakimi pracują urządzenia. Ustalono, Ŝe podstawowemu punktowi charakterystyki
sygnału, któremu przypisano wartość 0 dBu odpowiada napięcie 0,775 V. Odnosząc zakresy
pracy  do  tego  napięcia  powstały  dwa  niezaleŜne  rodzaje  urządzeń,  dla  których  podaje  się
maksymalną  wartość  sygnału,  jaką  moŜe  dane  urządzenie  przetwarzać  bez  wprowadzania
zakłóceń  (najczęściej  przesterowania).  RozróŜnia  się  grupy  urządzeń  pracujące  z  sygnałem

a)

b)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

o wartości max. +4 dBu oraz -10 dBu. Przykładowe poziomy napięć i odpowiadające im
wartości w dBu podano w tabeli 1.

Tabela 1. Porównanie wartości sygnałów [1, s. 28]

Napięcie

Poziom sygnału

[V]

[dBu]

2,0

+8,2

1,6

+6,2

1,23

+4,0

1,00

+2,2

0,775

0,0

0,500

-3,8

0,388

-6,0

0,316

-7,8

0,250

-9,8

0,245

-10,0

0,100

-17,8

Sygnałem cyfrowym (rys. 2c) nazywa się ciąg bitów, czyli zer i jedynek logicznych.

Sygnały te odzwierciedlają analogowy przebieg akustyczny, jednak poddano je procesom
próbkowania i kwantyzacji, dzięki czemu sygnał dźwięku moŜe zostać przedstawiony za
pomocą skończonej liczby wartości, zaleŜnej od dokładności przetwarzania.

Rys. 2. Sygnały: akustyczny, analogowy, b) foniczny analogowy, c) foniczny cyfrowy [9, s. 10]

Dzięki zastosowaniu techniki cyfrowej do obróbki sygnałów stało się moŜliwe

poprawienie jakości dźwięku, zwiększenie dynamiki nagrań, a przez to zmniejszenie szumów
toru oraz zniwelowanie przesłuchów pomiędzy kanałami.

Zniekształcenia. Zakłócenia. Dynamika dźwięku

Zniekształcenia i zakłócenia dźwięku mogą powstawać w procesie przetwarzania fali

dźwiękowej na sygnał foniczny, w procesie przesyłania tego sygnału i odtwarzaniu, tj.
przetwarzaniu sygnału fonicznego na falę dźwiękową. Zniekształcenia dzielimy na liniowe,
nieliniowe i intermodulacyjne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zniekształcenia liniowe to zniekształcenia wywołane niejednakowym wzmacnianiem

i opóźnianiem sygnałów o róŜnych częstotliwościach przenoszonych przez układ.

Zniekształcenia nieliniowe są to zniekształcenia, które powstają w przypadku, gdy

sinusoidalny  sygnał  wejściowy  występuje  na  wyjściu  urządzenia  jako  odkształcony,  czyli
odbiegający od kształtu sinusoidalnego. Zniekształcenia te polegają na powstawaniu sygnału
o  częstotliwościach  harmonicznych  (będących  wielokrotnością  częstotliwości  podstawowej).
Miarą zniekształceń nieliniowych jest współczynnik zawartości harmonicznych (ang. THD –
Total  Harmonic  Distortion),  określony  stosunkiem  pierwiastka  kwadratowego  z  sumy
kwadratów  wartości  skutecznych  napięć  harmonicznych  do  wartości  skutecznej  napięcia
całkowitego (wypadkowego):

...

gdzie:
h – współczynnik zawartości harmonicznych,
U

– wartość skuteczna sygnału o częstotliwości podstawowej,

,…,U

– wartość skuteczna sygnału o częstotliwości podwojonej,…,n-razy większej.

Zniekształcenia intermodulacyjne wynikają z modulacji sygnału o częstotliwości

większej z sygnałem o częstotliwości mniejszej przenoszonych równocześnie przez układ
nieliniowy.

W odróŜnieniu od zniekształceń zakłócenia dźwięku odtwarzanego są całkowicie

nowymi  dźwiękami  niezaleŜnymi  od  odtwarzanych  sygnałów.  Dźwięki  te  są  spowodowane
napięciami  przedostającymi  się  do  urządzeń  elektroakustycznych  innymi  drogami  niŜ
przenoszone napięcia uŜyteczne.

Szumy są spowodowane napięciami wywołanymi ruchami cieplnymi elektronów i jonów

w rezystorach, lampach i tranzystorach (elementach półprzewodnikowych).

Miarą zakłóceń dźwięku odtwarzanego jest odstęp sygnału uŜytecznego od zakłóceń

(szumów).

Dynamiką dźwięku nazywamy róŜnicę między maksymalnym a minimalnym poziomem

ciśnień występujących w danej audycji. W praktyce dynamika audycji produkowanych
w salach wynosi około:

−

80 dB – dla duŜych orkiestr symfonicznych,

−

60 dB – dla mniejszych zespołów,

−

50 dB – dla mowy.

Przetwarzanie cyfrowe

Przetwarzanie sygnału analogowego na sygnał cyfrowy wymaga co najmniej dwóch

procesów: próbkowania i kwantowania.

W procesie próbkowania sygnał zostaje przetworzony na ciąg próbek o jednakowej

szerokości T

(rys. 3), ale o róŜnej wysokości odpowiadającej chwilowej wartości chwilowej

sygnału analogowego. Próbki występują w równych odstępach czasu T. Próbkowanie odbywa
się z częstotliwością f

, która jest co najmniej dwa razy większa od największej częstotliwości

zawartej w próbkowanym sygnale (twierdzenie Kotielnikowa-Shannona). W przypadku, gdy
częstotliwość próbkowania będzie zbyt niska moŜe dojść do zjawiska zwanego aliasingiem,
czyli mylnej interpretacji częstotliwości sygnału odtwarzanego jako niŜszej niŜ rzeczywista.

Kwantowanie polega na określeniu wysokości kaŜdej próbki i przypisanie jej

odpowiedniej wartości binarnej. Im więcej bitów wykorzystuje się do opisu kaŜdej próbki,
tym więcej poziomów kwantowania moŜna osiągnąć. Liczba poziomów kwantowania wynosi
2

, gdzie b – liczba bitów kwantyzera.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 3. Przetwarzanie analogowe-cyfrowe sygnału: a) sygnał analogowy, b) sygnał analogowy impulsowy,

c) sygnał cyfrowy [9, s. 281]

Elementy toru fonicznego – analogowe

Analogowe urządzenia to takie, które słuŜą do przetwarzania sygnału analogowego.

Zestaw urządzeń pracujących w analogowym torze fonicznym przedstawiono posługując się
uproszczonym schematem toru fonicznego (rys. 4), na którym podano konkretne rodzaje
urządzeń realizujących poszczególne zadania.

Rys. 4. Podstawowe elementy toru fonicznego [1, s. 30]

W układzie toru fonicznego, pokazanym na rys. 4, przedstawione są następujące jego

części:

−

przetworniki wejściowe,

−

analogowy stół mikserski,

−

wzmacniacz mocy,

−

przetwornik wyjściowy.

Nie jest moŜliwe dokładne i jednoznaczne przedstawienie pełnego wyglądu toru,

poniewaŜ kaŜdy jego element jest opcjonalny i jego obecność zaleŜy od moŜliwości, jakie
posiada człowiek zestawiający dane urządzenia. Od inwencji i zastosowań, do jakich dany tor
jest przeznaczony, będzie zaleŜało, które ostatecznie elementy zostaną wykorzystane.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przetworniki wejściowe

W systemie dźwiękowym przetworniki wejściowe słuŜą do zamiany fali akustycznej na

odpowiadający jej elektryczny sygnał audio. MoŜna przedstawić wiele rodzajów
przetworników wejściowych, które ze względu na specyficzną budowę i rodzaj sygnału,
z jakim pracują, podzielono na następujące kategorie:

mikrofony – zamieniają fale dźwiękowe rozchodzące się w powietrzu na sygnał audio
przechodzący przez kabel mikrofonowy,

czujniki kontaktowe – zamieniające fale dźwiękowe w gęstym materiale (drewno, metal)
na sygnał audio. Wykorzystywane są przy badaniach akustycznych róŜnorodnych
konstrukcji lub przy nagraniach instrumentów akustycznych (np. gitar),

czujniki magnetyczne – zamieniające fale zmienne indukowane magnetycznie na sygnał
audio; wykorzystywane np. w gitarach elektrycznych z przetwornikami magnetycznymi,

głowice magnetofonowe – zamieniające zmienne pole magnetyczne (nagrane na taśmie
magnetycznej) na sygnał audio,

czujniki gramofonów (wkładki) – zamieniające fizyczne ruchy igły w sygnał audio,

czujniki laserowe – zamieniające nagrane na CD dane w postaci ciągu bitów na sygnał
audio,

czujniki optyczne – przetwarzające zmiany w intensywności światła przechodzącego
przez taśmę filmową na sygnał audio.

Analogowy stół mikserski

Stół mikserski jest sercem toru elektroakustycznego, w którym się znajduje. Do niego

i od niego we wszystkich kierunkach rozchodzą się linie, przewody, kable, a wszystko to by
zapewnić „Ŝycie” torom dźwiękowym. Konfiguracja wejść i wyjść stołu jest kluczowym
zadaniem w pracy realizatora dźwięku, i waŜne jest dobre zrozumienie samej idei spinania ze
stołem wszystkich urządzeń peryferyjnych.

Na rys. 5 pokazany jest prosty układ analogowego stołu mikserskiego.

Rys. 5. Prosty układ analogowego stołu mikserskiego [1, s. 32]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Układ bezpośredniego wejścia do stołu zawiera:

wejścia mikrofonowe – przyłącza się do nich urządzenia, przez które podawany jest
sygnał o małej wartości przeznaczony do wzmocnienia w przedwzmacniaczu.

wejścia liniowe – przyłącza się do nich urządzenia, w których sygnał przez nie podawany
ma wartość standardową dla prawidłowej pracy dalszych urządzeń w torze.

przedwzmacniacz – jest to układ wstępnego wzmocnienia sygnału do wartości
odpowiedniej dla pracy układów dalej umieszczonych w torze. W praktyce wzmacnia
sygnały z zakresu od -70 dBu do -50 dBu podnosząc do zakresu od -20 dBu do +4 dBu.
Przyjęto Ŝe 0 dBu = 0,775 V.

układ przełączający – dokonuje się nim wyboru rodzaju wejścia, z którego pobierany ma
być sygnał. W rzeczywistych rozwiązaniach stołów mikserskich, jest przełącznik, którym
dokonuje się wyboru źródła sygnału.

Po części wejściowej następuje zasadnicza część związana z obróbką sygnału wewnątrz

stołu mikserskiego. Znajdują się tutaj te elementy stołu, które odpowiedzialne są za operacje
wykonywane  na  dźwięku.  Do  podstawowych  operacji,  jakie  moŜna  na  sygnale  wykonać
naleŜą:  regulacja  poziomu,  miksowanie  oraz  przełączanie.  Dodatkowo,  w  kaŜdym  torze
sygnału  występuje  takŜe  część  operacyjna  z  elementami  wykonującymi  bardziej
skomplikowane czynności. W skład tej części wchodzą:

equalizer – korektor częstotliwościowy do zmiany charakterystyki sygnału. Występować
moŜe w kilku rodzajach i konfiguracjach. Jako grupa suwaków lub potencjometrów.

potencjometr do regulacji sygnału podawanego do dalszej części.

wzmacniacz liniowy – wzmocnienie sygnału w celu dopasowania wartości dla
umieszczenia go na wspólnej szynie sumy.

panorama – potencjometr zmiany rozkładu sygnału w kanałach stereofonicznej sumy.

sekcja wyjściowa – zawierająca układy wzmacniacza sumy, potencjometrów
wyjściowych oraz wzmacniaczy liniowych.

wyjścia sumy – układ wyprowadzenia sygnału stereofonicznego na dalsze urządzenia
obróbki sygnału.

Na rys. 6. pokazano przykładowe podłączenie urządzeń zewnętrznych do konsolety

mikserskiej.

Wzmacniacz mocy

Wzmacniacz mocy audio, małej częstotliwości, jest takim przetwornikiem sygnału, który

wzmacnia niski poziom sygnału ze źródła wejściowego (tuner, odtwarzacz CD, konsoleta
mikserska) do poziomu przystosowanego do podania go na przetworniki wyjściowe
(głośniki).

zintegrowanych

wzmacniaczach

połączono

jednej

obudowie

przedwzmacniacz i wzmacniacz mocy. Dodatkowo w obudowie wzmacniacza występują
regulatory umoŜliwiające dopasowanie podstawowych warunków pracy wzmacniacza.

Do podstawowych parametrów wzmacniacza mocy naleŜą:

−

moc wyjściowa [W] podawana jako liczba watów na jeden kanał,

−

pasmo częstotliwości [Hz], to zakres przetwarzania, w którym moc przekazywana na
wyjście wzmacniacza nie spada poniŜej 3 dB w Ŝadnym zakresie częstotliwości,

−

zniekształcenia nieliniowe [%] wynikające z dokładania wyŜszych harmonicznych do
sygnału podstawowego, intermodulacyjne z sumowania się sygnałów o róŜnych
częstotliwościach przetwarzanych jednocześnie,

−

stosunek sygnału do szumu [dB],

−

separacja kanałów [dB] – poziom przenikania sygnałów pomiędzy kanałami.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.7. Budowa głośnika [1, s. 35]

W zaleŜności od przenoszonego przez głośniki pasma częstotliwości rozróŜnia się

głośniki:

−

niskotonowe,

−

redniotonowe,

−

wysokotonowe.
Aby przenosić całe pasmo akustyczne tworzy się zestawy głośnikowe (kolumny).

Podstawowymi elementami, z których składa się kolumna głośnikowa, są: głośniki, zwrotnica
i obudowa. Zwrotnica odpowiada za rozdzielenie szerokopasmowego sygnału podawanego na
kolumnę głośnikową ze wzmacniacza, na zestaw kilku sygnałów przeznaczonych do zasilenia
kaŜdego  głośnika  zgodnie  z  jego  przeznaczeniem  konstrukcyjnym.  Głośnik  niskotonowy
otrzymuje  sygnały  o  niskich  częstotliwościach,  średniotonowy  częstotliwości  pośrednie,
a  wysokotonowy  częstotliwości  wysokie.  Liczba  podziałów,  których  dokonuje  zwrotnica,
podawana  jest  w  nazwie  kolumny  jako  „droŜność”.  I  tal  w  kolumnie  dwudroŜnej  zwrotnica
będzie  dzieliła  sygnał  na  dwie  części.  W  podstawowym  układzie  zwrotnica  składa  się
z  filtrów.  Odpowiednia  konstrukcja  tych  filtrów  decyduje  o  punkcie  przecięcia  się
charakterystyk,  czyli  o  granicy  częstotliwościowej  rozdzielenia  sygnału  na  poszczególne
głośniki. Podstawowy zestaw filtrów, składających się z pojedynczych elementów pasywnych
– cewki i kondensatora – pokazany jest na rys. 8.

Rys. 8. Podstawowy układ zwrotnicy dwudroŜnej [1, s. 36]

Obudowa kolumny, jest podstawowym elementem współpracującym z głośnikiem. Gdy

membrana  porusza  się,  powoduje  na  przemian  spręŜanie  i  rozpręŜanie  powietrza  wewnątrz
obudowy,  które  pompowane  do  pomieszczenia  odsłuchowego  powoduje  wzmocnienie  pracy
głośników.  PoniewaŜ  podczas  pracy  głośnika  złoŜenia  fal  akustycznych  wewnątrz  obudowy
mają  kluczowe  znaczenie  dla  wraŜenia  odsłuchowego,  najistotniejsza  jest  jej  konstrukcja.
Dwie  najpopularniejsze  konstrukcje  obudowy  głośnika  to  obudowa  zamknięta  i  obudowa
bass-refleks (z otworem) – rys. 9.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 9. Obudowy głośnikowe: a) zamknięta, b) bass-reflex [1, s. 36]

Elementy toru fonicznego - cyfrowe

Urządzenia cyfrowe to urządzenia, które pracują na sygnałach w postaci cyfrowej.

W  obecnych  rozwiązaniach  konstrukcyjnych  niemal  kaŜdy  element  toru  fonicznego
występuje  takŜe  w  postaci  cyfrowej.  Stworzono  równieŜ  standardy  komunikacji  cyfrowej
pomiędzy tymi urządzeniami.

W podstawowej postaci cyfrowy tor foniczny moŜna przedstawić jak na rys. 10.

Rys. 10. Cyfrowy tor foniczny [1, s. 37]

Do podstawowych elementów cyfrowego toru fonicznego moŜna zaliczyć:

−

układ wejścia – doprowadzenie sygnału analogowego,

−

filtr antyaliasingowy – filtr dolnoprzepustowy, ograniczający pasmo sygnału
wejściowego,

−

układ próbkujkąco-pamiętający – słuŜący do zapamiętania chwilowej, spróbkowanej,
wartości napięcia,

−

przetwornik analogowo-cyfrowy – słuŜący do zamiany sygnału zapamiętanego
w układzie próbkująco-pamiętającym na postać cyfrową, poprzez kwantyzację
i kodowanie PCM (ang. Pulse Code Modulation),

−

układy przetwarzania i rejestracji,

−

przetwornik cyfrowo-analogowy – słuŜący do zamiany n-bitowego sygnału cyfrowego na

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

proporcjonalną do niego wielkość analogową,

−

bramka impulsowa,

−

filtr rekonstrukcyjny – słuŜący do wygładzenia sygnału z układu bramki impulsowej
(eliminacja składowych wysokoczęstotliwościowych),

−

układ wyjścia, wyprowadzenie sygnału analogowego.

W bloku oznaczonym jako „jitter” zawarto zjawiska związane z fluktuacją fazy.
Przykład cyfrowego stołu mikserskiego pokazano na rys. 11.

Rys. 11. Cyfrowy stół mikserski Yamaha DM2000V2 [16]

MoŜliwości łączenia torów fonicznych analogowych i cyfrowych

Ogromna liczba i róŜnorodność urządzeń audio powoduje, iŜ wybór narzędzia pracy staje

dylematem dla wielu akustyków i realizatorów, dotyczy to zwłaszcza formatu przetwarzania
sygnału fonicznego.

Pierwsza grupa urządzeń, co, do których najczęściej nie ma wątpliwości, z jakim

sygnałem  mamy  do  czynienia,  to  przetworniki  wejściowe.  Tutaj  znajdują  się  takie,  które
zawsze  są  analogowe,  do  tej  grupy  naleŜą  mikrofony  (membrana  przetwarza  ciśnienie  na
analogowy sygnał  elektryczny). Jest teŜ wśród przetworników  grupa urządzeń, które zawsze
były  cyfrowe  jak  np.  laser  w  czytniku  CD.  Na  etapie  początkowym  uŜytkownik  nie  ma
wielkiego wpływu na rodzaj sygnału, z jakim pracuje. Pierwszym momentem, kiedy takiego
wyboru  moŜna  dokonać,  jest  przejście  do  stołu  mikserskiego.  Po  przetworzeniu  sygnału
w  stole  i  ewentualnym  zapisaniu  go  na  nośnik,  przekazuje  się  go  na  dalsze  urządzenia,  do
których naleŜą min. urządzenia obróbki dźwięku, nośniki, komputer. W momencie wyjścia ze
stołu mikserskiego poprzez decyzję o dalszej obróbce sygnału wybieramy takŜe jego format.
JeŜeli  planujemy  wprowadzenie  sygnału  do  komputera,  to  najlepszym  rozwiązaniem  będzie
pozostać  przy  sygnale  cyfrowym,  poniewaŜ  jego  przesyłanie  nie  wprowadzi  zakłóceń,  jak
mogłoby się stać przy wielokrotnym przetwarzaniu go w przetwornikach a/c i c/a. Na etapie
pracy  ze  stołem  mikserskim  czeka  nas  jeszcze  jedna  decyzja,  wybór  rejestratora
wielośladowego,  (jeśli  będzie  wykorzystywany).  JeŜeli  pracujemy  ze  stołem  cyfrowym,  to
wtedy  najlepszym  rozwiązaniem  będzie,  wykorzystując  standardowo  wbudowane  łącza  do
transmisji wielośladowej, rejestrować dźwięk na magnetofonie cyfrowym. Jeśli pracujemy ze
stołem  analogowym,  to  zastosowanie  rejestracji  cyfrowej  będzie  utrudnione  przez
konieczność  stosowania  dodatkowych  przetworników.  Sprawdziwszy  zagadnienia  „na
własnym  ciele”  moŜna  stwierdzić,  Ŝe  to  takŜe  nie  jest  złe  rozwiązanie.  Po  tych  wszystkich
decyzjach  pozostaje  jeszcze  jedna  i  ostatnia,  wybór  końcowego  nośnika  dla  gotowego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

materiału.  Wybór  jest  spory  (standardów  nośników  jest  bez  liku),  ale  jeśli  mamy  muzykę
zgromadzoną  w  komputerze,  to  chyba  jedynym  rozsądnym  rozwiązaniem  w  tym  momencie
jest  płyta  CD  (na  pewno  nie  poleca  się  wyprowadzania  sygnału  na  taśmę  magnetofonową,
poniewaŜ strata na jakości jest oczywista). Jak w wielu innych dziedzinach, tak i przy obróbce
dźwięku  wybór  konkretnego  rozwiązania  zaleŜy  od  nas  i  od  celu,  do  którego  dąŜymy.  Jeśli
jednak  decydujemy  się  na  pracę  w  domowym  studio,  lepiej  dość  szybko  przejść  na  sygnał
cyfrowy  (uŜywając  np.  przetworników  magnetofonu  DAT,  a  na  dalszą  część  toru  podawać
sygnał  z  wyjścia  cyfrowego,  jest  to  prosty  i  wygodny  sposób)  i  raczej  przy  obróbce  nie
wracać  do  postaci  analogowej.  Choć  w  praktyce  studyjnej  często  zachodzi  konieczność
kilkukrotnej zmiany formatu w jednym torze, np. wyjście ze stołu cyfrowego na profesjonalne
analogowe  procesory  obróbki  dźwięku  i  ponowny  powrót  na  postać  cyfrową  do  komputera,
jednak trzeba duŜego doświadczenia, by poradzić sobie z wartościami sygnałów i przy okazji
nie wprowadzić sygnałów niepoŜądanych typu szumy, trzaski.

Komputerowe usuwanie zakłóceń i zniekształceń dźwięku

W obecnej dobie większość operacji dotyczących obróbki dźwięku przeprowadza się

w specjalizowanych programach komputerowych. Wszystkie programy do obróbki dźwięku
bazują na tym samym modelu: głównym elementem jest okno wyświetlające edytowany
przebieg akustyczny. Na rysunku 12 przedstawiono okno główne programu Audacity.

Rys. 12. Okno główne programu do obróbki dźwięku Audacity wraz z narzędziem do korekcji charakterystyki

częstotliwościowej [opracowanie własne]

DuŜa część czynności edycyjnych sprowadza się do operacji wycinania i wklejania.

Usuwanie fragmentu pliku dźwiękowego moŜe być wskazane na przykład w celu:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

usunięcia zbędnych fragmentów (np. „mmm” czy „eee”) i nadania narracji bardziej
profesjonalnego brzmienia,

−

usunięcia szumu i odliczania na początku utworu,

−

wyeliminowania fragmentów ciszy i skrócenia narracji,

−

wycięcia zbyt długich taktów.
Aby uniknąć trzasków i puknięć w miejscach edytowanych, krawędzie fragmentów

zawsze naleŜy wyznaczać w punktach, w których fala dźwiękowa przecina linię środkową.

Jednym z najbardziej uŜytecznych zabiegów jest korekcja (EQ). Proces ten polega na

podnoszeniu bądź obniŜaniu poziomu określonych częstotliwości. Korzystając z tej funkcji
moŜna usunąć jazgoczące odgłosy, przydźwięk sieciowy czy szum ze ścieŜek, które nie
zawierają uŜytecznych informacji w górnym zakresie częstotliwości.

Inne funkcje programów komputerowych wykorzystywane podczas obróbki dźwięku

i masteringu:

−

normalizacja – wygodny i bezpieczny sposób automatycznego dopasowania głośności,

−

kompresja – proces zmniejszania zakresu dynamiki,

−

redukcja szumów,

−

pogłos – uprzestrzennienie dźwięku,

−

efekty specjalne: opóźnienie (delay), chorus, fanger, wah-wah, phaser, związane
z opóźnieniem sygnału i dodawaniem go do dźwięku oryginalnego.

Tor wizyjny

Na rys. 13 przedstawiono proces tworzenia całkowitego sygnału wizyjnego sygnału

wizyjnego w systemie telewizji analogowej.

Rys. 13. Droga sygnału wizyjnego od kamery w studio do anteny nadawczej [8, s. 59]

Sygnały z kamery (R, G, B) są zamieniane na sygnały component video: dwa sygnały

róŜnicowe koloru i sygnał luminancji (wraz z synchronizacją). Do tego momentu nie tracimy
jakości obrazu, gdyŜ zachowane jest pasmo przenoszenia częstotliwości. Po kodowaniu PAL,
NTSC lub SECAM zostaje ograniczone pasmo chrominancji z 3 MHz do 1,5 MHz (utracona
zostaje w ten sposób część informacji wizyjnej) i powstają sygnały luminancji Y
i chrominancji C nazywane równieŜ sygnałami S-Video.

NałoŜenie do celów nadawczych sygnałów luminancji i chrominancji, które od tej pory

znajdują się w jednym zakresie częstotliwości, powoduje dalszą degradację jakości sygnału
wskutek zakłóceń interferencyjnych toru luminancji i chrominancji. W wyniku złoŜenia

R

G

B

Wydzielenie

luminancji

i sygnałów

róŜnicowych

Kodowanie

PAL,

SECAM lub

NTSC

ZłoŜenie

luminancji i

chrominancji

w jeden

sygnał

wizyjny

Modulacja

w.cz.

sygnału

wizyjnego

Sygnały róŜnicowe

+ luminancja

(tzw. component video)

Sygnał Y/C

(S-Video)

Całkowity sygnał wizyjny

(composite video)

RGB +Ys

Y+Ys

(R-Y)

(B-Y)

Y+Ys

Pełne pasmo częstotliwości

Ograniczenie pasma

częstotliwości

Ograniczenie pasma

częstotliwości

i wzajemne zakłócenie

luminancji

i chrominancji

Ograniczenie pasma

częstotliwości,

zakłócenia Y/C,

zakłócenia modulacji

w.cz.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

sygnału luminancji i chrominancji w ramach jednego pasma częstotliwości otrzymywany jest
całkowity sygnał wizyjny (composite video). Sygnał ten jest doprowadzony do modulatora
w.cz. w celu przesłania go przez antenę nadawczą.

W odbiorniku telewizyjnym zachodzi odwrotny proces, przemiana zmodulowanego

całkowitego sygnału wizyjnego w sygnały R, G, B (rys. 14).

Rys. 14. Sygnały wizyjne w odbiorniku telewizyjnym [8, s. 59]

Podstawowe dane wizyjnego sygnału cyfrowego

Sygnały kolorów podstawowych R, G i B tworzone w telewizyjnej kamerze kolorowej są

przekształcane na sygnał luminancji Y i sygnały chrominancji C

=R-Y i C

=B-Y. Pasma

sygnałów chrominancji mogą być zredukowane w stosunku do pasma sygnału luminancji bez
widocznego wpływu na jakość obrazu.

Składowe sygnału wizyjnego Y, C

i C

mogą być próbkowane zgodnie z zaleceniem

ITU-R  BT  601,  a  ich  wartości,  określone  w  formie  cyfrowej  tworzą  obraz  dyskretny,
składający  się  z  poszczególnych  pikseli.  Struktura  próbkowania  obrazu  4:2:2  oznacza,  Ŝe
częstotliwość próbkowania w poziomie sygnałów chrominancji jest dwukrotnie mniejsza niŜ
częstotliwość  próbkowania  sygnału  luminancji,  która  wynosi  13,5  MHz.  Struktura  4:2:0
oznacza,  Ŝe  sygnały  chrominancji  są  próbkowane  z  częstotliwością  dwukrotnie  mniejszą  niŜ
sygnał  luminancji  nie  tylko  w  poziomie,  lecz  równieŜ  w  pionie.  Oznacza  to,  Ŝe  sygnały
chrominancji nie są przesyłane jednocześnie, lecz na kolejnych liniach.

Przy próbkowaniu zgodnym z zaleceniem 601 dla obrazu 625-liniowego i częstotliwości

obrazu 25 Hz liczba pikseli na czynnej szerokości linii wynosi 720. PoniewaŜ czynna liczba
linii wynosi 576, a kaŜda próbka ma reprezentację 8-bitową, to szybkość bitowa strumienia
danych wizyjnych wyniesie:

−

dla struktury próbkowania 4:2:2

−

dla sygnału Y:

720x576x25x8 = 82944000 b/s,

−

dla sygnałów Cr + Cb:

360x576x25x8x2 = 82944000 b/s,

łącznie: 165888000 b/s,

−

dla struktury próbkowania 4:2:0

−

dla sygnału Y:

720x576x25x8 = 82944000 b/s,

−

dla sygnałów Cr + Cb:

360x288x25x8x2 = 41272000 b/s,

łącznie: 124216000 b/s.

Przesyłanie sygnału cyfrowego wymaga więc bądź wprowadzenia szerokopasmowego
systemu transmisyjnego, bądź redukcji strumienia informacji, czyli redukcji szybkości
bitowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Urządzenia wizyjne

Urządzenia wizyjne słuŜą do nagrywania, obróbki i odtwarzania obrazów ruchomych. Do

podstawowych urządzeń wizyjnych, działających na sygnałach zarówno w postaci
analogowej jak i cyfrowej, moŜna zaliczyć:

−

kamery wideo, których zadaniem jest przetworzenie obrazu (sygnału świetlnego) na
sygnał elektryczny,

−

magnetowidy, słuŜące do rejestracji i odtwarzania sygnałów wizyjnych,

−

odtwarzacze i nagrywarki DVD (ang. Digital Versatile Disc), słuŜące do nagrywania
i odtwarzania materiału wideo zapisanego na cyfrowym nośniku DVD,

−

miksery wizyjne, słuŜące do przełączania i nakładania się obrazów z poszczególnych
ź

ródeł sygnału wizji,

−

monitory wizyjne, słuŜące do wyświetlania obrazu,

−

odbiorniki telewizyjne, słuŜące do wyświetlania obrazu telewizji programowej.
Na rys. 15 przedstawiono podstawowy system słuŜący do przetwarzania i zgrywania

sygnału wizyjnego.

Rys. 15. Przykładowe połączenia miksera wizyjnego ze źródłami sygnału wideo [3, s. 1]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Co rozumiesz pod pojęciem tor foniczny?

Jaka jest róŜnica między sygnałem analogowym a sygnałem cyfrowym?

Czym się róŜnią zniekształcenia liniowe od nieliniowych?

Co to są szumy?

Co rozumiesz pod pojęciem dynamika dźwięku?

Co to jest próbkowanie sygnału?

Co to jest kwantowanie?

Jakie są elementy toru fonicznego analogowego?

Jakie są przetworniki wejściowe?

10.

Co to jest wzmacniacz mocy audio?

11.

Jakie są podstawowe parametry wzmacniacza mocy?

12.

Jakie rozróŜnia się głośniki, w zaleŜności od przenoszonego pasma?

13.

Co to jest zwrotnica głośnikowa?

14.

Jakie są elementy toru fonicznego cyfrowego?

15.

Jakie są podstawowe elementy toru wizyjnego?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zaprojektuj i zrealizuj rodzaj zestawu audio, który posłuŜyłby do nagłośnienia sali

gimnastycznej w Twojej szkole.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z instrukcją obsługi urządzeń występujących w ćwiczeniu,

określić warunki akustyczne sali,

określić przeznaczenie pomieszczenia,

wykonać projekt nagłośnienia sali,

dobrać odpowiednią aparaturę,

wykonać nagłośnienie sali gimnastycznej,

wykonać test nagłośnienia,

10)

sprawdzić czy nagłośnienie spełnia załoŜenia projektowe,

11)

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

kartka papieru formatu A4,

−

przybory do pisania,

−

wzmacniacz mocy,

−

kolumny głośnikowe,

−

mikrofony,

−

konsoleta mikserska,

−

korektor graficzny,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

procesor efektów,

−

procesor dynamiki,

−

przewody łączeniowe,

−

instrukcje obsługi urządzeń słuŜących do nagłaśniania.

Ćwiczenie 2

Wyznacz parametry wzmacniacza mocy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z instrukcją obsługi urządzeń występujących w ćwiczeniu,

określić pasmo przenoszenia wzmacniacza,

dokonać pomiaru zniekształceń nieliniowych za pomocą miernika zniekształceń
nieliniowych,

dokonać pomiaru mocy w zaleŜności od rezystancji obciąŜenia,

wykreślić charakterystyki: U

(f), h(U

), h(f), P(R

obc

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

papier formatu A4,

−

wzmacniacz mocy,

−

miernik zniekształceń nieliniowych,

−

miernik mocy wyjściowej,

−

oscyloskop,

−

generator,

−

woltomierz.

Ćwiczenie 3

Wykonaj miksowanie sygnałów fonicznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

wybrać urządzenia do wykonania ćwiczenia,

zapoznać się z instrukcją obsługi urządzeń występujących w ćwiczeniu,

zapoznać się z parametrami technicznymi przewodów połączeniowych,

podłączyć urządzenia zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku,

wykonać miksowanie sygnałów fonicznych,

sprawdzić uzyskane efekty,

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat montaŜowy toru fonicznego

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

stół mikserski audio,

−

dwa odtwarzacze CD/DVD,

−

magnetofon cyfrowy,

−

wzmacniacz akustyczny,

−

kolumny głośnikowe,

−

przewody połączeniowe,

−

dokumentacja techniczno-ruchowa stołu mikserskiego audio,

−

instrukcje obsługi odtwarzaczy CD/DVD,

−

instrukcja obsługi magnetofonu cyfrowego,

−

instrukcja obsługi wzmacniacza akustycznego,

−

karty katalogowe przewodów połączeniowych.

Ćwiczenie 4

Wykonaj miksowanie sygnałów wizyjnych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z instrukcją obsługi urządzeń występujących w ćwiczeniu,

zapoznać się z parametrami technicznymi przewodów połączeniowych,

wybrać urządzenia do wykonania ćwiczenia,

podłączyć urządzenia zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku,

wykonać miksowanie sygnałów wizyjnych,

sprawdzić uzyskane efekty,

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.

Mikser foniczny

Odtwarzacz CD

Magnetofon
cyfrowy

Wzmacnia

Odtwarzacz CD

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat montaŜowy toru wizyjnego

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

stół mikserski wideo,

−

odtwarzacz DVD,

−

magnetowid,

−

kamera,

−

monitor,

−

przewody połączeniowe,

−

dokumentacja techniczno-ruchowa stołu mikserskiego wizyjnego,

−

instrukcje obsługi: odtwarzacza DVD, magnetowidu, kamery, monitora,

−

karty katalogowe przewodów połączeniowych.

Ćwiczenie 5

Usuń zakłócenia dźwięku za pomocą oprogramowania komputerowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z oprogramowaniem słuŜącym do usuwania zakłóceń dźwięku,

przygotować nagranie dźwiękowe zawierające zakłócenia,

usunąć

zakłócenia

nagrania

dźwiękowego

pomocą

oprogramowania

komputerowego,

sprawdzić efekt pracy, porównując odszumiony utwór dźwiękowy z oryginałem,

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

oprogramowanie komputerowe słuŜące do usuwania zakłóceń z nagrania dźwiękowego,

−

komputer,

−

nagranie dźwiękowe zawierające zakłócenia.

Kamera

Odtwarzacz DVD

Magnetowid

Mikser wizyjny

Monitor

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

scharakteryzować źródła sygnałów dźwiękowych?

rozróŜnić sygnały analogowe i cyfrowe?

opisać budowę toru fonicznego?

określić zasady współpracy elementów toru fonicznego?

wyjaśnić budowę i zasadę działania podstawowych elementów toru

elektroakustycznego oraz zasady łączenia ich we wspólny tor?

rozpoznać przetworniki wejściowe występujące w torze fonicznym

analogowym?

opisać budowę analogowego stołu mikserskiego?

rozpoznać przetworniki wyjściowe występujące w torze fonicznym

analogowym?

scharakteryzować zniekształcenia i zakłócenia dźwięku?

10)

podłączyć urządzenia zewnętrzne do konsolety mikserskiej?

11)

wyjaśnić budowę i zasadę działania podstawowych elementów toru

wizyjnego oraz zasady łączenia ich we wspólny tor?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Surround – rodzaje systemów

4.2.1. Materiał nauczania

Systemy dźwięku dookolnego mają za zadanie wytworzyć przestrzenne obrazy

dźwiękowe, dzięki którym słuchacz ma takie odczucie, jakby znajdował się w pomieszczeniu,
w którym dokonano nagrania. Najbardziej znane systemy dźwięku dookolnego to:

−

Dolby Surround.

−

Dolby Surround Pro Logic.

−

Dolby Surround Pro Logic II.

−

Dolby Digital.

−

Dolby Digital EX.

−

DTS.
Grupy parametrów dopuszczających, dla zestawów urządzeń, jak równieŜ konstrukcji sal

kinowych zebrano w konkurencyjnych systemach certyfikacyjnych, są to:

−

THX.

−

DCS.

−

4D.

Dolby Surround

System ten był pierwszym systemem wielokanałowego odtworzenia dźwięku dla potrzeb

projekcji filmowej. Mimo, iŜ transmisja sygnału jest dwukanałowa, a sygnał do głośników
surround jest wkodowany w te dwa kanały, to widać ogromne moŜliwości tego systemu.
W swojej podstawowej konfiguracji zestaw składa się z czterech głośników, z których dwa są
przednie i dwa boczne. Układ głośników pokazano na rys. 16.

Kanały główne (L, R), które podają sygnał na głośniki przednie przenoszą bezpośrednio

sygnały Lt i Rt. W torze sygnałów pomiędzy wejściem dekodera Dolby a jego wyjściem
znajdują się wtedy tylko dwa elementy, są to

blok regulacji poziomu wyjściowego oraz blok

regulacji  balansu.  Ustawia  się  nimi  indywidualne  warunki  odsłuchowe  dwóch  przednich
kanałów  uzaleŜnione  od  preferencji  konsumenta  i  specyfiki  pomieszczenia.  Generacja
sygnału  podawanego  na  głośniki  surround  odbywa  się  po  wcześniejszym  wydzieleniu
kanałów Lt i Rt i przekazaniu ich do układu róŜnicowego. Dalej sygnał przechodzi przez linię
opóźniającą,  filtry  i  układy  odszumiające  i  po  blokach  regulacji  poziomu  przekazywany  jest
do  głośników.  Blokowy  schemat  dekodera  Dolby  Surround,  zawierający  układy  generacji
sygnałów surround z dwóch przenoszonych sygnałów głównych Lt i Rt pokazano na rys. 17.

Generacja pozornego źródła sygnału odbywa się w tym systemie podobnie jak

w stereofonii. Za umiejscowienie źródła w obrazie pozornym odpowiedzialne są tylko
głośniki przednie, które odtwarzając sygnał w kanałach lewym i prawym, wpływają na
miejsce, z którego pozornie dobiega on do słuchacza.

Problemy odsłuchowe, ograniczenia w przesyłaniu sygnału surround i generacji kanału

centralnego spowodowały, Ŝe w zastosowaniach konsumenckich system ten szybko ustąpił
miejsca swemu następcy z rodziny produktów Dolby - Dolby Surround Pro Logic.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 16. Rozmieszczenie głośników w systemach kina domowego [3, s. 47]

Rys. 17. Schemat dekodera Dolby Surround [1, s. 47]

Dolby Surround Pro Logic

Rozstawienie głośników i sposób przetwarzania dźwięku w tym systemie jest juŜ bardzo

zbliŜony  w  reprodukcji  kinowej  i  domowej.  Konfigurację  głośników  w  systemie
przeznaczonym  dla  domowych  zestawów  reprodukcji  dźwięku  przedstawiono  na  rys.  16.
Zestawy przeznaczone dla sal kinowych mają bardzo zbliŜoną konstrukcję, poszerzoną tylko
o  większą  liczbę  głośników  surround  w  zaleŜności  od  wielkości  sali.  Główną  cechą
charakterystyczną  tego  systemu  jest  zmiana  sposobu  pracy  dekodera.  W  systemie  Dolby
Surround  dekoder  był  pasywny,  przetwarzał  w  ustalony  sposób  sygnały  wejściowe.
W systemie Dolby Surround Pro Logic dekoder jest aktywny, co oznacza, Ŝe parametry jego
pracy zmieniają się w zaleŜności od parametrów sygnału podawanego na wejście tak, by jak
najwierniej  odtworzyć  cztery  kanały  wyjściowe.  MoŜna  to  uzyskać  dzięki  wydzieleniu
niezaleŜnego  kanału  centralnego  oraz  co  za  tym  idzie  dodatkowego  głośnika,  co  dało
ś

ciślejsze związanie dialogów występujących w filmie ze środkiem obrazu scenicznego

(w Dolby Surround występowały duŜe błędy w tej lokalizacji uzaleŜnione głośnością muzyki
w poszczególnych kanałach), podobnie lokalizacja centralnie umieszczonych dźwięków stała
się  łatwiejsza.  A  poniewaŜ  dobiegają  one  z  rzeczywistego  głośnika,  a  nie  są  sztucznie
generowane  przez  kanały  L  i  R,  pole  lokalizacji  dźwięków  centralach  takŜe  znacznie  się
poszerzyło, juŜ podczas projekcji filmowej nie ma konieczności umiejscowienia widza w osi
wyznaczanej  przez  głośniki  przednie.  Dodatkową  zaletą  pracy  z  wykorzystaniem  dekodera
aktywnego jest poprawienie separacji pomiędzy kanałami.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dolby Surround Pro Logic II

System Dolby Surround Pro Logic II powstał jako rozwinięcie poprzednika – Dolby

Surround  Pro  Logic.  Wzbogacenie  poległo  na  dodaniu  do  układu  dekodującego  nowych
bloków,  polepszających  i  wzbogacających  właściwości  przetwarzanego  dźwięku.  Dzięki
zastosowaniu  nowego  dekodera  moŜliwe  staje  się  zaprogramowanie  pola  akustycznego,
w którym  umiejscowione  ma  zostać  nagranie  z  odtwarzanego  stereofonicznego  źródła
(najczęściej  jest  to  płyta  CD).  Dodatkowo  dzięki  modyfikacji  w  układzie  dekodera
poprawiono przetwarzanie klasycznych sygnałów Pro Logic.

Dzięki zmodyfikowanym procedurom obliczania wyjściowych sygnałów akustycznych,

osiągnięto jeszcze lepsze rezultaty prawidłowej lokalizacji kierunkowości dźwięku
dominującego, prawidłowe i stabilne stereofoniczne pole akustyczne tworzone pomiędzy
głównymi kanałami L i R.

Dolby Digital

Jednym z najpowaŜniejszych atutów Dolby Digital jest jego uniwersalność. Zastosowana

przy  przetwarzaniu  sygnałów  percepcyjna  technika  kodowania  (kompresja)  pozwala  na
znaczne  zredukowanie  ilości  przenoszonej  informacji  niezbędnej  dla  prawidłowego
odtworzenia muzyki bez zauwaŜalnego pogorszenia jakości dźwięku, umoŜliwia dopasowanie
podstawowych  parametrów  przetwarzania  do  właściwości  danego  toru  czy  nośnika.  W  swej
podstawowej  formie  wykorzystywanej  w  projekcjach  filmowych  i  kinie  domowym  pracuje
z  wykorzystaniem  sześciu  kanałów,  zakodowane  ma  w  swojej  strukturze  niezaleŜne  kanały:
przednie – lewy (L), prawy (R) i centralny (C); surround – lewy (SL) i prawy (SR) oraz kanał
efektów  niskoczęstotliwościowych  (LFE  –  ang.  Low  Frequency  Effects).  Zadaniem  kanału
LFE  jest  zwiększenie  ekspresji  scen  takich  jak  wybuchy,  zderzenia  itp.  Pięć  pierwszych
kanałów przenosi pełne akustyczne pasmo częstotliwościowe w zakresie od 3 Hz do 30 kHz,
natomiast kanał LFE zakres 3 Hz – 120 Hz, stąd nazwa systemu „5.1’’.

Do zalet systemu Dolby Digital naleŜą: pełna separacja kanałów dająca większą

przestrzenność  dźwięku,  moŜliwość  precyzyjnej  lokalizacji  źródła  dźwięku,  stereofoniczne
kanały  surround  umoŜliwiają  efektywniejsze  operowanie  efektami  specjalnymi  i  podnoszą
realizm  wydarzeń.  NiezaleŜność  kanałów  pomiędzy  sobą  powoduje,  Ŝe  kaŜdy  z  nich  moŜe
przenosić  dowolny  sygnał,  co  daje  moŜliwość  kształtowania  kierunkowego  pola
dźwiękowego oraz tworzenia wielu obrazów źródeł dźwięku, w zaleŜności od akcji na ekranie
(w Pro Logic istniała moŜliwość wytworzenia tylko jednego źródła dominującego).

W Dolby Digital do kompresji i kodowania sygnału audio stosuje się system Audio

Coding w wersji 3 (AC-3). Pracuje się w nim na sygnałach z 20-bitową rozdzielczością oraz
częstotliwością  próbkowania  32;  44,1  i  48  kHz.  Przyjmując  średni  strumień  danych
6  kanałów  x  44,1  kHz  x  20  bitów  otrzymujemy  przepływność  5,292  Mb/s,  zbyt  duŜą  na
warunki  eksploatacyjne.  Dlatego  opracowano  system  kompresji  danych,  w  którym
uwzględniono  właściwości  ucha  ludzkiego  oraz  moŜliwości  transmisyjne  rzeczywistych
układów  osiągalnych  technologicznie.  Współczynnik  kompresji  jaki  uzyskano  przy
zastosowaniu algorytmów AC-3 wynosi ok. 13.

Typowe rozmieszczenie głośników dla systemu Dolby Digital w warunkach kinowych

i domowych przedstawiono na rys. 18.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 18. Zastosowanie systemu Dolby Digital w kinie i w domu [13]

Oznaczenia: Left – głośnik lewy przedni, Wright – głośnik prawy przedni, LFE – głośnik subniskotonowy,

Center – głośnik centralny, Left Surround – głośnik surround lewy, Right Surround – głośnik surround prawy.

Rys. 19. Zastosowanie systemu Dolby Digital EX w kinie [13]

Oznaczenia: Left – głośnik lewy przedni, Wright – głośnik prawy przedni, LFE – głośnik subniskotonowy,

Center – głośnik centralny, Left Surround – głośnik surround lewy, Right Surround – głośnik surround prawy,

Rear Surround – głośnik surround tylny.

Dolby Digital EX

Dolby Digital EX opiera się na systemie Dolby Digital. Dotychczasowy system

przetwarzania  i  wysyłania  sygnału  na  pięć  głośników  wzbogacono  o  jeszcze  jeden
dodatkowy,  umieszczany  centralnie  za  słuchaczem.  Zmiana  uwzględnia  zachowanie
kompatybilności  wstecz.  Oznacza  to,  Ŝe  posiadacze  odtwarzaczy  Dolby  Digital  będą  nadal
mieli  moŜliwość  prawidłowego  odsłuchiwania  płyt  nagranych  takŜe  w  DD  EX.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W procesie produkcyjnym szósty kanał, odtwarzany z tyłu za słuchaczem, wmiksowany jest
w dwa kanały przednie, które po odpowiednim przetworzeniu w matrycy dekodującej
w układzie Dolby Digital EX dadzą szósty sygnał. Wykorzystanie systemu Dolby Digital EX
w warunkach kinowych pokazano na rys. 19.

DTS

System DTS, opracowany przez firmę Digital Theater Systems, powstał jako wyrób

konkurencyjny  dla  Dolby  Digital,  zarówno  na  płaszczyźnie  kinowej,  jak  i  kina  domowego.
Jako standard nagrania filmowego z dźwiękiem w formacie DTS, dla potrzeb kina domowego
przyjęto  płytę  Laserdisc  (standardem  dla  Dolby  Digtal  stała  się  płyta  DVD).  Na  płycie
Laserdisc rejestruje się dane w postaci podobnej do „5.1”, kanały mają przepływność 1,4Mb/s
i  zajmują  miejsce  wcześniejszych  stereofonicznych  ścieŜek  cyfrowych  (PCM).  Stwarza  to
spore  problemy  kompatybilności  w  dół.  UŜytkownicy  nieposiadający  dekodera  DTS
„skazani”  są  na  odtwarzanie  dźwięku  tylko  ze  ścieŜek  analogowych.  JednakŜe  rezygnacja
z kompatybilności  umoŜliwiła  ograniczenie  kompresji.  Daje  to  moŜliwość  umieszczenia  na
nośniku dźwięku bardzo dobrej jakości – „5.1” kanałów: trzech kanałów przednich - L, C, R
(20 Hz - 20 kHz); dwóch kanałów surround - LS, RS (80 Hz - 20 kHz) oraz kanału efektów
niskoczęstotliwościowych — LFE (20 Hz - 80 Hz).

Wymagania stawiane zestawom surround

Nowo rozwijane systemy reprodukcji dźwięku w układach dookólnych spowodowały

szybki  rozwój  zaplecza  w  postaci  urządzeń  umoŜliwiających  taką  reprodukcję.  PoniewaŜ
wbrew  pozorom  dostępność  komponentów  w  postaci  procesorów  sygnałowych  ile  nie
zapewnia  jakości  przetwarzania  gotowego  urządzenia,  stworzono  celem  weryfikacji  systemu
wymagań,  jakie  stawia  się  przed  producentami.  Najistotniejsze  utrzymanie  technologicznej
jakości stało się to w wielkich i ambitnych salach kinowych, gdzie walka o widza prowadziła
do wzmoŜonego zainteresowania nowymi systemami i kryteriami jakości mogącymi podnieść
standard pokazów.

THX

THX (Tomlinson Holman eXperiments) to oznaczenie zespołu wymagań, jakie spełnia

sprzęt  odtwarzający  dźwięk  i  obraz  oraz  pomieszczenie  odsłuchowe,  a  jego  celem  jest
wierność  reprodukowanej  treści  audiowizualnej.  Prace  nad  stworzeniem  kryteriów
określających  jakość  reprodukcji  filmów  w  salach  kinowych  rozpoczęto  w  roku  1980
w  laboratoriach  dźwiękowych  Lucasfilm  Ltd.  Do  tej  pory  sale  kinowe  na  całym  świecie
powstawały  bez  konkretnych  wytycznych  odnośnie  ustawień  foteli  czy  głośników,
materiałów  z  jakich  wykonane  są  elementy  takie  jak  ściany  czy  fotele.  Wymusiło  to
stworzenie  konkretnych  wymagań  stawianych  poszczególnym  częściom  składowym
systemów  kinowych,  które  zapewniłoby  odtworzenie  widowisk  w  pełni  odpowiadających
zamierzeniom realizatorów.

Na potrzeby standaryzacji warunków panujących w salach kinowych, podczas pracy nad

THX  opracowano  dwie  warstwy,  w  których  najwaŜniejszą  rolę  odgrywa  zastosowana
technologia.  Nazwano  je:  kinowym  „łańcuchem  A”  i  kinowym  „łańcuchem  B”.  W  skład
„łańcucha  A”  wchodzą  procesory  i  dekodery  dźwięku  wielokanałowego  (w  przypadku  THX
są  to  dekodery  Dolby);  w  skład  „łańcucha  B”  wchodzą:  akustyka  sali,  instalacja  zespołów
głośnikowych, układ zwrotnicy, kable, wzmacniacze.

Podczas testowania sali kinowej sprawdza się kilka charakterystycznych cech danego

pomieszczenia, do których niewątpliwie naleŜy poziom szumów tła. Potencjalne źródła
szumu to min. urządzenia klimatyzacyjne, wentylatory, projektory. Jest ustalony poziom

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

dopuszczalnego szumu tła. Innym elementem sprawdzanym, to poziom izolacji od warunków
zewnętrznych.  Sprawdza  się  takŜe  czas  pogłosu  sali  kinowej,  aby  określić  potencjalną
zrozumiałość  dialogów  w  podkładzie  filmowym.  Standaryzacji  poddane  są  takie  elementy
jak:  kąt  widzenia  obrazu  na  ekranie,  miejsce  umieszczenia  projektora,  standard  projektora
(rys. 20), rozmieszczenie głośników (rys. 21).

Rys. 20. Standaryzacja sali kinowej według THX [19]

Rys. 21. Standaryzacja ustawienia głośników w sali kinowej według THX [19]

DCS

DCS (ang. Digital Cinema Sound) to system przetwarzania 5.1 kanałów, pozwalający na

modelowanie  akustyki  pomieszczeń  przy  pogorszonych  warunkach  odsłuchowych.  Zgodnie
z  opracowanymi  parametrami  i  techniką  przetwarzania  pozwala  ona  wierniej  odtworzyć
atmosferę  kinową  i  tworzyć  wirtualne  obrazy  przestrzenne  za  pomocą  mniejszej  liczby
głośników.

Twórcom DCS przyświecał cel maksymalnego zbliŜenia moŜliwości odtworzenia

dźwięku  w  warunkach  domowych  w  takiej  jakości,  jak  w  sali  kinowej.  Opracowanie
jednolitych  właściwości  dla  wszystkich  sal  kinowych  wypracowano  dzięki  narzuceniu
pewnych  parametrów,  jakie  powinna  spełniać  przeciętna  sala  kinowa.  Przyjęto,  Ŝe  akustyka
sali  kinowej  ma  być  „martwa”,  co  oznacza,  Ŝe  nie  dodaje  własnych  efektów  pogłosowych.
Daje  to  duŜe  pole  do  popisu  realizatorom  podkładów  dźwiękowych,  pogłos  tworzony  jest
elektronicznie  na  ścieŜce  filmowej  a  takŜe  wszystkie  inne  dźwięki  towarzyszące  projekcji
filmowej, do których zaliczyć moŜna: pogłos i inne efekty specjalne, muzykę oraz dialogi.

Przyjęto, Ŝe nośnikiem sygnału DCS w zastosowaniach dla kina domowego będzie płyta

DVD,  na  której  umieszczane  są  dane  w  dwóch  formatach  MPEG-2  lub  Dolby  Digital.
PoniewaŜ  zasada  działania  DCS  opiera  się  na  sztucznym  generowaniu  obrazów  pozornych,
w  miejscach,  gdzie  nie  ma  rzeczywistych  układów  głośników,  opracowano  opcjonalne
moŜliwości ustawienia przetworników tak, by moŜliwa była praca z głośnikami ustawionymi
z tyłu za słuchaczem lub po bokach przy kącie 90°.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sony 4D

Opracowany przez firmę SONY system 4D nazwany „czwartym wymiarem doznań” nie

jest  tak  naprawdę  nową  koncepcją  dźwięku  dookólnego.  Chodzi  tu  o  kompletny  zestaw
urządzeń do kina domowego, których jakość  wykonania i technologia zagwarantują podczas
oglądania  filmów  doznania  na  najwyŜszym  poziomie.  W  skład  systemu  wchodzą:  telewizor
płaskoekranowy  WEGA,  odtwarzacz  DVD-Video,  odtwarzacz  surround  DCS  i  magnetowid
Smart Engine. Podstawowym załoŜeniem twórców 4D jest łatwość modyfikacji układów tak,
aby  rozbudowa  systemu  o  dowolny  składnik  wzbogacający  wraŜenia  doznaniowe,  była  jak
najmniej  skomplikowana.  Jako  standard  odtwarzania  dźwięku  przyjęto  system  DCS
zapewniający wysoką jakość odtwarzanego sygnału audio.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jakie są systemy dźwięku dookólnego?

Na czym polega kodowanie sygnału w systemie Dolby Surround?

Jakie są róŜnice między Dolby Surround Pro Logic a Dolby Surround Pro Logic II?

Ile kanałów dźwiękowych wykorzystuje system Dolby Digital?

Jaki sposób kodowania audio jest wykorzystywany w Dolby Digital?

Jaka jest zasadnicza róŜnica między Dolby Digital a Dolby Digital EX?

Jakie są cechy charakterystyczne systemu DTS?

Jakie elementy podlegają standaryzacji THX?

Jakie są wymagania DCS odnośnie sali kinowej?

10.

Jakie urządzenia wchodzą w skład systemu Sony 4D?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zaprojektuj nagłośnienie sali kinowej w systemie Dolby Digital.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym systemu Dolby Digital lub wyszukać
informacji na ten temat w innych źródłach,

wybrać z katalogu lub wyszukać w Internecie niezbędny sprzęt do realizacji ćwiczenia,

zaprojektować rozmieszczenie wszystkich elementów wchodzących w skład systemu
Dolby Digital,

uzasadnić wybór rozmieszczenia elementów,

przedstawić efekt swojej pracy na forum klasowym,

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

kartka papieru,

−

przybory do pisania,

−

katalogi ze sprzętem audio,

−

komputer z dostępem do Internetu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Uruchom system kina domowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z instrukcją obsługi kina domowego,

rozmieścić elementy kina domowego zgodnie z przeznaczeniem,

połączyć wszystkie elementy kina domowego,

sprawdzić działanie kina domowego, pod kątem jakości odtwarzanego dźwięku
(w przypadku niezadowalającego efektu zmienić rozstawienie głośników i ustawienia
parametrów kina domowego).

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

zestaw kina domowego,

−

instrukcja obsługi kina domowego.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wymienić systemy dźwięku dookólnego?

scharakteryzować system Dolby Digital?

scharakteryzować system DTS?

zaprojektować nagłośnienie sali kinowej w systemie Dolby Digital?

uruchomić system kina domowego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Systemy kodowania i kompresji sygnałów fonicznych

4.3.1. Materiał nauczania

Wraz z rozwojem systemów przestrzennego kodowania dźwięku pojawił się problem

związany  ze  wzrostem  objętości  plików  muzycznych.  Dlatego  zaczęto  opracowywać  róŜne
metody  kompresji  sygnałów  audio,  mające  na  celu  zmniejszenie  rozmiaru  nagrań  przy
zachowaniu ich jakości.

Najpowszechniejsze systemy kodowania i kompresji sygnałów fonicznych to:

−

PASC  (ang.  Precission  Adaptive  Subband  Coding),  opracowany  przez  firmę  Philips
i  Matsushita  dla  potrzeb  magnetofonu  cyfrowego  DCC  (ang.  Digital  Compact  Casette),
wykorzystującego  technikę  zapisu  słowa  binarnego  o  długości  od  16  do  20  bitów,
w  którym  wejściowy  sygnał  szerokopasmowy  poddawany  jest  analizie  w  banku  filtrów
cyfrowych (32), o stałej szerokości pasma 750 Hz przy częstotliwości próbkowania: 32,
44,1  oraz  48  kHz  i  przepływności  binarnej  384  kbit/s  dla  sygnału  stereofonicznego;
system PASC stał się podstawą standardu MPEG-1 warstwy 1.

−

MUSICAM  (ang.  Masking-pattern  Universal  SubbandIntegrated  Coding  And
Multiplexing),  opracowany  na  potrzeby  radiofonii  cyfrowej  DAB  (ang.  Digital  Audio
Broadcasting),  w  którym  wejściowa  przepływność  bitowa  kodeka  wynosi  768  kbit/s,
a  wejściowy  sygnał  cyfrowy  dzielony  jest  na  32  pod-pasma  o  szerokości  750  Hz  za
pomocą banku filtrów. Celem poprawy rozdzielczości widmowej podziału na podpasma
dodatkowo  stosuje  się  układ  realizujący  szybką  transformatę  Fouriera  FFT  (ang.  Fast
Fourier  Transform).  Układ  ten  co  24  ms  wyznacza  1024  składowych  widma,
zapewniając  rozdzielczość  widmową  równą  20  Hz.  Na  wyjściu  kodeka  MUSICAM
przepływność  bitowa  nie  przekracza  192  kbit/s  w  kanale  monofonicznym,  co  zapewnia
subiektywną  jakość  dźwięku  wystarczającą  dla  potrzeb  studyjnych,  natomiast  jakość
porównywalna z płytami kompaktowymi jest uzyskiwana przy przepływności równej 128
kbit/s. Na podstawie tego systemu kompresji opracowano standard MPEG-1 warstwa 2.

−

ATRAC (ang. Adaptive Transform Acoustic Coding) opracowany przez Sony dla potrzeb
wysokiej jakości przenośnych i stacjonarnych rejestratorów dźwięku. Przy przepływności
binarnej 292 kbit/s dzięki zastosowaniu stratnej kompresji sygnału czas odtwarzania 74
minut uzyskuje się na dysku o pojemności 1/5 wielkości standardowego CD –
magnetooptyczny MiniDisc MD, którego średnica wynosi 64 mm.

−

AC-3  (ang.  Audio  Coding)  –  omówiony  pokrótce  w  rozdziale  4.2  –  opracowany  na
potrzeby  Dolby  Laboratories  do  transmisji  danych  audio  –  Dolby  Digital.  Koder  AC-3
wejściowy sygnał - strumień danych audio, przetwarza dzieląc pasmo słyszalne kaŜdego
kanału  na  wąskie  podpasma.  Pasmo  częstotliwościowe  0-24  kHz  dzielone  jest  na  50
podpasm róŜnej szerokości. Szerokość podpasm waha się od 3/4 do 1/4 szerokości pasma
krytycznego  (wielkość  określona  w  teorii  badań  psychoakustycznych,  a  dotycząca
fizycznych  właściwości  ludzkiego  ucha  ludzkiego,  które  przetwarza  dźwięk  w  pewnych
podpasmach, zwanych pasmami krytycznymi;  w kaŜdym z nich sygnał analizowany jest
niezaleŜnie i bez związku z przebiegami sygnałów w innych pasmach a kaŜdemu pasmu
krytycznemu odpowiada pewien odcinek na błonie podstawowej ślimaka, równy 1,3 mm,
co  powoduje,  Ŝe  system  słuchowy  moŜe  być  modelowany  jako  bank  filtrów
pasmowoprzepustowych).

−

DOLBY  E  –  system  kodowania  i  kompresji  danych  audio,  pozwalających  na  pracę
w  zakresie  do  ośmiu  kanałów,  w  dowolnych  ich  konfiguracjach,  np  „5.1+2”  –
oznaczającą,  Ŝe  zakodowano  sygnał  Dolby  Digital  z  sześcioma  kanałami  i  dodatkowo

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

dołączono dwa kanały miksu stereofonicznego. System ten przewidziany jest do
wykorzystywania przez studia postprodukcyjne oraz stacje radiowe w emisji programu.

−

MPEG (ang. Moving Picture Exspert Group) – nazwą standardów kodowania sygnałów
audio-wideo  w  cyfrowych  systemach  kompresji,  biorąca  nazwę  od  komitetu
standaryzacyjnego  do  opracowania  standardu  kodowania  sygnału  audiowizualnego
o  niskiej  przepływności  binarnej.  Pierwszym  standardem  był  MPEG-1  opracowany
w  roku  1992,  zaprojektowany  dla  sygnałów  jedno-  i  dwukanałowych  o  częstotliwości
próbkowania  32;  44,1  oraz  48  kHz.  Kodek  w  tym  systemie  zapewnia  dobrą  jakość
dźwięku przy przepływności binarnej 128 kbit/s.

−

MP3 – format będący podgrupą formatu MPEG (ściślej MPEG2 warstwa 3), opracowany
w  Instytucie  Frauenhofera.  Wykorzystanie  w  tym  formacie  kompresji  właściwości
maskowania,  jaką  posiada  słuch  ludzki  powoduje,  Ŝe  moŜna  zmniejszyć  rozmiar  pliku
muzycznego  (w  porównaniu  do  nieskompresowanego  pliku  WAV)  nawet  o  24  razy,
natomiast  do  12  razy  bez  zauwaŜalnej  zmiany  jakości  dźwięku.  Podczas  przetwarzania
dźwięku  do  formatu  mp3  stosowane  są  dwa  kryteria  odrzucania  danych:  po  pierwsze
odrzucane są dźwięki uznawane za nieporównywalnie bardziej ciche niŜ inne, po drugie
odrzucane są dźwięki będące w fazie przejściowej do normalnej swej głośności, kiedy są
jeszcze lub juŜ niesłyszalne z punktu widzenia algorytmu. Dzięki takiemu przetworzeniu
sygnału na standardowej płycie CD zmieścić moŜna nawet 10 płyt CD-Audio.

−

AAC (ang. Advanced Audio Coding) – format opracowany w tej samej firmie co mp3,
który przy zachowaniu tej samej jakości odtwarzanego dźwięku wykorzystuje kompresję
o 30% większą niŜ w mp3, dzięki zastosowaniu dokładniejszych algorytmów. Zapisane
w ten sposób dane mogą być umieszczane na kartach pamięci.

−

MLP  (ang.  Meridian  Losless  Parking)  –  format  kompresji  bezstratnej,  który  powstał
podczas  prac  nad  standardem  zapisu  dźwięku  dla  płyty  DVD-Audio.  Kompresja  ta
pozwala  na  umieszczenie  na  płycie  DVD  Audio  dźwięku  sześciokanałowego  o  łącznej
długości  do  89  min,  oraz  dźwięku  stereofonicznego  o  łącznej  długości  do  230  min.
Wykorzystywany równieŜ przez HD-DVD.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Wymień systemy kodowania dźwięku.

Na czym polega kodowanie w systemie MUSICAM?

Na czym polega kodowanie AC-3?

Na czym polega kodowanie MP3?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj kompresję plików wav do formatu mp3.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z oprogramowaniem słuŜącym do kompresji plików wav,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ustawić parametry kompresji,

dokonać kompresji plików wav do plików mp3,

kilkakrotnie zmienić parametry kompresji i ponownie dokonać kompresji plików wav do
plików mp3,

porównać jakość plików wav z plikami mp3,

wskazać subiektywne róŜnice między jakością poszczególnych plików mp3, tego samego
utworu i innej kompresji,

wskazać zaleŜność między rozmiarem pliku mp3, a jakością brzmienia,

10)

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

utwory muzyczne zapisane w formacie wav,

−

komputer z odpowiednią ilością wolnego miejsca na twardym dysku,

−

oprogramowanie słuŜące do kompresji plików wav do formatu mp3.

Ćwiczenie 2

Nagraj płytę DVD-Audio wykorzystując utwory zapisane w formacie mp3 z ćwiczenia 1.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z oprogramowaniem słuŜącym nagrywania płyt DVD-Audio,

przygotować pliki mp3 do nagrania na płytę DVD-Audio,

ustawić parametry nagrywania płyty DVD-Audio,

dokonać nagrania płyty DVD-Audio,

sprawdzić poprawność nagrania w odtwarzaczu DVD,

porównać jakość odtwarzanych utworów z płyty DVD-Audio z oryginałem,

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

utwory muzyczne zapisane w formacie mp3,

−

płyta DVD-Audio,

−

komputer z nagrywarką DVD,

−

odtwarzacz płyt DVD-Audio,

−

oprogramowanie słuŜące do nagrywania płyt DVD-Audio.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

Wykonać kompresję plików wav do formatu mp3?

Określić wpływ przepływności bitowej na jakość dźwięku

w formiacie MP3?

Wyjaśnić róŜnicę między kompresją MP3 a AC-3?

Nagrać płytę DVD-Audio

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.

Układy zapisu wielokanałowego

4.4.1. Materiał nauczania

Układami do zapisu wielokanałowego nazywa się konfiguracje wszystkich urządzeń

biorących  udział  w  procesie  wielokanałowej  rejestracji  dźwięku.  Do  urządzeń  zestawianych
w  torze,  podczas  takich  nagrań  oprócz  przetworników  wejściowych,  wchodzą  takŜe
urządzenia pracujące wielokanałowo, do których naleŜą:

−

stoły mikserskie,

−

magnetofony analogowe,

−

magnetofony cyfrowe,

−

rejestratory twardodyskowe (rys. 22),

−

komputery wyposaŜone w specjalizowane karty dźwiękowe.

Rys. 22. Rejestrator twardodyskowy ALESIS ADAT HD24: a) panel przedni, b) panel tylni [15]

Magnetofony analogowe są wypierane przez bardziej praktyczne w uŜyciu urządzenia

cyfrowe. Wśród najpopularniejszych magnetofonów cyfrowych słuŜących do rejestracji
wielośladowej moŜna wyróŜnić:

−

magnetofony DTRS (ang. Digital Tape Recording System),

−

magnetofony ADAT (ang, Alesis Digital Audio Tape),

−

magnetofony DASH (ang. Digital Audio Stationary Head).
W magnetofonach DTRS sygnał ośmiu ścieŜek jest rejestrowany za pomocą wirującej

głowicy  na  taśmie  Hi8.  Przetwarzanie  sygnału  jest  16-bitowe,  a  częstotliwość  próbkowania
wynosi  48  lub  44,1  kHz.  Wielośladowy  magnetofon  ADAT  jest  bardzo  podobny  do  DTRS
z  tą  róŜnicą,  Ŝe  zapis  dokonywany  jest  na  kasecie  S-VHS.  W  magnetofonach  DASH  sygnał
(16  bitów/48  kHz)  jest  rejestrowany  na  taśmie  o  szerokości  1/2”  za  pomocą  nieruchomej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przebiegu zegarowego, z jego wyjścia WORDCLOCK podaje się sygnał na pozostałe
(na rys. 22 jest to stół mikserski). Na końcu naleŜy takŜe ustawić odpowiednie tryby pracy
w menu kaŜdego urządzenia.

Wielokanałowe karty dźwiękowe współpracujące z komputerem

Karty wielokanałowe umoŜliwiają moŜliwość pracy full-duplex (jednoczsne uŜywanie

kanałów  wejściowych  i  wyjściowych),  posiadają  wbudowane  złącza  cyfrowe,  najczęściej
w formacie S/PDIF oraz umoŜliwiają odtwarzanie dźwięku dookolnego (5.1 lub 7.1). Do kart
komputerowych  dołączone  jest  oprogramowanie,  w  skład  którego  wchodzą  sterowniki
systemowe  oraz  programy  obsługi  –  obróbki  dźwięku.  Przykład  takiej  karty  pokazano  na
rys. 25.

Rys. 25. Karta Creative Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS [12]

Na rynku dostępne są równieŜ zaawansowane cyfrowe stacje robocze do obróbki

dźwięku. System taki zbudowany jest montowanych wewnątrz komputera kart DSP
(ang. Digital Signal Processing), interfejsów audio (S/PDIF, ADAT), dodatkowych kart MIDI
(ang. Musical Instrument Digital Interface) i synchronizacji oraz oprogramowania
uŜytkowego. Na rys. 26 pokazano okno główne oprogramowania stacji roboczej Pro Tools.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 26. Okno dialogowe programu Pro Tools [14]

Rodzaje cyfrowej transmisji sygnału dźwiękowego

Do cyfrowej transmisji dźwięku wykorzystuje się następujące rodzaje złącz:

−

S/PDIF  (ang.  Sony/Philips  Digital  Interface  Format)  –  standard  cyfrowego  przesyłania
sygnałów  dźwiękowych,  wykorzystujący  dwa  rodzaje  złącz:  RCA  z  przewodem
koncentrycznym  o  impedancji  75

Ω

i długości do 10 m lub kabla optycznego

zakończonego wtyczką TOSLINK,

−

AES/EBU (ang. Audio Engineereing Society/European Broadcast Union) – standard
przeznaczony na potrzeby profesionalnych zastosowań studyjnych, wykorzystujący
złącze XLR, linię symetryczną z ekranowanej skrętki przewodów o impedancji 110

Ω

nie

dłuŜszej niŜ 100 m,

−

Se (ang. Inter Integrated Circuit Sound) – standard opracowany przez firmę Philips,

słuŜący do komunikacji wewnętrznej w urządzeniach audio, pomiędzy układami
scalonymi,

−

ADAT  –  złącze  optyczne  przeznaczone  do  wielośladowej  transmisji  sygnału  audio
kablem  światłowodowym,  zaprojektowane  na  potrzeby  przesyłu  sygnału  pomiędzy
magnetofonami  ADAT;  obecnie  ten  standard  łącza  występuje  w  większości
profesjonalnych

urządzeń

przesyłu

wielokanałowego

takich

jak

rejestratory

twardodyskowe, magnetofony, karty komputerowe czy miksery,

−

TDIF  –  standard  8-kanałowej  transmisji  dźwięku  w  postaci  cyfrowej,  opracowany  dla
potrzeb  rejestracji  i  współpracy  magnetofonów  Tascam  DA-88;  połączenie  realizowane
jest  za  pomocą  elektrycznego  kabla  wielostykowego  (jak  „drukarkowy”);  oferowany
w wielu urządzeniach profesjonalnych,

−

FireWire  (IEEE  1394)  –  szeregowe  złącze  (rys.  26)  do  szybkiej  transmisji  danych
audiowizualnych,  przeznaczone  dla  komputerów  PC  i  MAC,  zapewniające  transfer  do
400  MB/s;  często  wykorzystywane  do  przesyłania  sygnału  audiowizualnego  z  kamer
cyfrowych do komputera.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 26. Wtyk złącza FireWire [11]

Synchronizacja pracy urządzeń cyfrowych

Przy pracy z dźwiękiem najwaŜniejszym określeniem jest temp. Tempo określa ilość

podstawowych  jednostek  czasowych  mieszczących  się  w  większym  przedziale  czasowym,
będącym odnośnikiem. Podstawowa jednostka czasu nazywana jest bitem (ang. beats). Liczba
bitów  w  minucie  określa  tempo.  W  muzyce  i  urządzeniach  synchronizujących
(synchronizatorach)  tempo  oznaczane  jest  jako  BPM  (ang.  beats  per  minute).  Drugim
istotnym  określeniem  opisującym  muzykę  jest  rytm.  Określa  on  liczbę  nut  w  bicie
(uporządkowanie  podstawowej  jednostki  czasowej  –  bitu).  Ostatnim  pojęciem  niezbędnym
przy rozpatrywaniu synchronizacji jest artykulacja, określająca czas trwania danej nuty. Aby
wyjaśnić  pojęcie  czasu  trwania  dźwięku  wprowadza  się  niezmienny  w  swej  długości  ciąg
impulsów  synchronizujących,  zwanych  impulsami  zegarowymi.  JeŜeli  umoŜliwimy
przesłanie takiego zegara synchronizacyjnego w całym pracującym systemie, będzie moŜliwe
dopasowanie do siebie rytmu pracy wszystkich urządzeń i zgodne przesyłanie danych audio.
Wiele urządzeń ma w swej budowie wejście lub wyjście nazwane CLOCK albo TIMEBASE.
Jest  to  złącze  TTL  (5  V)  przystosowane  do  pracy  z  falą  prostokątną  podawaną  celem
synchronizacji z innymi urządzeniami.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jakie znasz urządzenia do wielokanałowej rejestracji dźwięku?

Jakie znasz rodzaje wielośladowych magnetofonów cyfrowych?

Jakie znasz rodzaje cyfrowej transmisji sygnału dźwiękowego?

Jakie złącza stosowane są w cyfrowej transmisji dźwięku?

Co to jest S/PDIF?

Co to jest FireWire?

Na czym polega synchronizacja urządzeń cyfrowych?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj miksowania dźwięków pochodzących z mikrofonu i dwóch róŜnych źródeł

muzyki (np. magnetofonu cyfrowego i odtwarzacza CD/DVD-Audio). Efekt pracy zgraj na
dysk komputera poprzez złącze cyfrowe S/PDIF.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

wybrać urządzenia do wykonania ćwiczenia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zapoznać się z instrukcjami obsługi urządzeń występujących w ćwiczeniu,

połączyć urządzenia,

wykonać miksowanie sygnałów fonicznych,

zgrać zmiksowane sygnały foniczne na dysk komputera poprzez cyfrowe złącze S/PDIF,

sprawdzić poprawność zgrania, odtwarzając zgraną ścieŜkę dźwiękową,

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

stół mikserski audio,

−

odtwarzacz CD/DVD-Audio,

−

magnetofon cyfrowy,

−

wzmacniacz mocy,

−

kolumny głośnikowe,

−

komputer za złączem cyfrowym S/PDIF,

−

przewody połączeniowe,

−

dokumentacja techniczno-ruchowa stołu mikserskiego audio,

−

instrukcja obsługi odtwarzacza CD/DVD,

−

instrukcja obsługi magnetofonu cyfrowego,

−

instrukcja obsługi wzmacniacza akustycznego,

−

karty katalogowe przewodów połączeniowych.

Ćwiczenie 2

Zgraj film z kamery cyfrowej na dysk w komputerze poprzez złącze FireWire.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z oprogramowaniem słuŜącym do zgrywania filmów z kamer cyfrowych,

umieścić film w kamerze cyfrowej,

połączyć kamerę cyfrową z komputerem poprzez złącze FireWire,

uruchomić oprogramowanie słuŜące do zgrania filmy z kamery,

włączyć kamerę,

ustawić parametry w oprogramowaniu,

dokonać zgrania filmu z kamery cyfrowej na dysk w komputerze,

10)

sprawdzić poprawność zgrania, odtwarzając film na komputerze,

11)

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

instrukcja obsługi kamery,

−

kamera cyfrowa,

−

przewód FireWire,

−

film zapisany na nośniku zgodnym z moŜliwością odtworzenia w kamerze cyfrowej,

−

komputer ze złączem FireWire oraz wymaganą ilością miejsca na dysku twardym,

−

oprogramowanie słuŜące do zgrywania filmów z kamer cyfrowych poprzez złącze
FireWire.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Dokonaj komputerowej realizacji nagrania wielościeŜkowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z materiałem nauczania lub skorzystaj z innych źródeł informacji,

zapoznać się z oprogramowaniem słuŜącym do komputerowej realizacji nagrania
wielościeŜkowego,

skonfigurować cyfrową stację roboczą do obróbki dźwięku,

dokonać wielościeŜkowego nagrania dźwięku,

sprawdzić efekty pracy, odtwarzając nagrany dźwięk,

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

materiał nauczania zawarty w rozdziale 4.4 w poradniku ucznia lub inne źródła
informacji,

−

komputer z dostępem do Internetu,

−

cyfrowa stacja robocza do obróbki dźwięku wraz z oprogramowaniem.

Ćwiczenie 4

Dokonaj wielościeŜkowego nagrania dźwięku na magnetofon cyfrowy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z instrukcją do ćwiczenia,

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

zapoznać się z materiałem nauczania zawartym w rozdziale 4.4 w poradniku ucznia lub
skorzystaj z innych źródeł informacji,

zapoznać się z instrukcjami obsługi urządzeń elektroakustycznych,

połączyć urządzenie elektroakustyczne ze sobą,

zsynchronizować urządzenia,

dokonać wielościeŜkowego nagrania dźwiękowego na magnetofon cyfrowy,

sprawdzić poprawność nagrania,

sporządzić sprawozdanie z przebiegu zajęć i wyciągnąć wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

instrumenty muzyczne, np. gitara, perkusja, syntezator,

−

cyfrowa konsoleta mikserska,

−

materiał nauczania zawarty w rozdziale 4.4 w poradniku ucznia lub inne źródła
informacji,

−

magnetofon cyfrowy,

−

instrukcje obsługi do urządzeń elektroakustycznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

dokonać miksowania dźwięków z róŜnych źródeł muzyki?

zgrać film z kamery cyfrowej na dysk w komputerze poprzez złącze

FireWire?

dokonać realizacji nagrania wielościeŜkowego przy pomocy

programu do obróbki dźwięku?

dokonać

rejestracji

wielośladowej

dźwięku

przy

pomocy

magnetofonu cyfrowego?

skonfigurować urządzenia współpracujące z cyfrowym stołem

mikserskim?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 20 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 odpowiedzi. Tylko jedna jest
prawidłowa.

Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie stawiając w odpowiedniej rubryce znak X.
W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

Pracuj samodzielnie.

Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, odłóŜ jego rozwiązanie na
później i wróć do niego, gdy pozostanie Ci wolny czas.

Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Tor foniczny jest to

urządzenie do nagrania.

zestaw urządzeń słuŜących do nagrania, zapisu i odtworzenia.

zestaw urządzeń słuŜących do nagrania i zapisu.

zestaw urządzeń słuŜących do zapisu i odtworzenia.

2. Urządzenia słuŜące do przetworzenia energii akustycznej, rozchodzącą się w powietrzu,

na energię elektryczną to
a)

urządzenia słuŜące do odtworzenia.

głośniki.

przetworniki wejściowe.

urządzenia słuŜące do nagrania.

3. Urządzenia słuŜące do przetworzenia sygnału elektrycznego na sygnał akustyczny to

głośniki.

mikrofony.

przyciski przełączające.

regulatory tonów.

4. Przetworniki wejściowe to

głośniki.

mikrofony.

stół mikserski.

regulator głośności.

5. Bezpośrednio do wejścia stołu mikserskiego moŜna podłączyć

czujnik laserowy.

przetwornik wyjściowy.

wzmacniacz mocy.

mikrofon.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. Przetwornik sygnału, który wzmacnia niski sygnał np. z odtwarzacza CD, do poziomu

przystosowanego do podania go na przetworniki wyjściowe to
a)

panorama.

wzmacniacz mocy.

dozownik.

wzmacniacz liniowy.

7. Korektor częstotliwości słuŜący do zmiany charakterystyki sygnału to

dozownik.

equalizer.

panorama.

sekcja wyjściowa.

8. Regulator słuŜący do zmiany poziomu sygnału podawanego na przetworniki wyjściowe

to
a)

regulator panoramy.

przycisk wyciszenia.

regulator głośności.

equalizer.

9. Podstawowymi elementami, z których składa się kolumna głośnikowa, są

głośnik, zwrotnica, obudowa.

mikrofon, głośnik, obudowa.

głośnik, słuchawki, zwrotnica.

głośnik, słuchawki, obudowa.

10. Do podstawowych elementów cyfrowego toru fonicznego naleŜy

panorama.

dozownik.

wzmacniacz liniowy.

filtr antyalisingowy.

11. Układem wyjściowym w cyfrowym torze fonicznym jest

wyjściowy sygnał analogowy.

wyjściowy filtr dolnoprzepustowy.

przetwornik wyjściowy.

sekcja wyjściowa.

12. System dźwięku dookólnego to

MUSICAM.

PASC.

Dolby Digital.

ATRAC.

13. Sygnał component video składa się

dwóch sygnałów róŜnicowych koloru i sygnału luminancji (wraz z synchronizacją).

tylko z sygnału luminancji.

z sygnału luminancji oraz podstawowych sygnałów RGB.

tylko z sygnału chrominancji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14. System przetwarzania kanałów, pozwalający na modelowanie akustyki pomieszczeń przy

pogorszonych warunkach odsłuchowych to
a)

THX.

DSC.

DCS.

HTX.

15. System kodowania i kompresji danych audio, pozwalający na pracę w zakresie do ośmiu

kanałów, w dowolnych ich konfiguracjach to
a)

DOLBY E.

AC – 3.

CAC.

MPEG.

16. Do standardów cyfrowej transmisji sygnału dźwiękowego naleŜą

ADAT, DIFT.

TDIF, ADAT, EBU/SEA.

S/PDIF, ADAT, AES/EBU.

mLAN, DIFT.

17. Komputerowe usuwanie zakłóceń i zniekształceń dźwięku stosowane jest m.in. w celu

zmniejszenia rozmiaru pliku z nagraniem dźwiękowym.

zwiększenia rozmiaru pliku z nagraniem dźwiękowym.

kompresji pliku zawierającego nagranie dźwiękowe.

usunięcia zbędnych fragmentów (np. „mmm” czy „eee”) i nadania narracji bardziej
profesjonalnego brzmienia.

18. Magnetofony DTRS róŜnią się od magnetofonów ADAT m.in. tym, Ŝe

w magnetofonach DTRS sygnał jest rejestrowany za pomocą wirującej głowicy na
taśmie S-VHS, natomiast w magnetofonach ADAT zapis dokonywany jest na
kasecie Hi8.

w magnetofonach DTRS sygnał jest rejestrowany za pomocą wirującej głowicy na
taśmie Hi8, natomiast w magnetofonach ADAT zapis dokonywany jest na kasecie
S-VHS.

w magnetofonach DTRS sygnał jest rejestrowany za pomocą wirującej głowicy na
taśmie o szerokości 1/2”, natomiast w magnetofonach ADAT zapis dokonywany jest
na kasecie Hi8.

w magnetofonach DTRS sygnał jest rejestrowany za pomocą wirującej głowicy na
taśmie S-VHS, natomiast w magnetofonach ADAT zapis dokonywany jest na
kasecie miniDV.

19. Cechą charakterystyczną synchronizacji pracy urządzeń cyfrowych jest

dopasowanie rytmu pracy urządzeń i zgodne przesyłanie danych audio.

taktowanie procesora w komputerze, poprzez złącze RS 232.

zamiana sygnału cyfrowego na postać analogową.

zamiana sygnału analogowego na postać cyfrową.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko .........................................................................................................................

Łączenie urządzeń toru fonicznego i wizyjnego

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedzi

Punkty

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

Butrym W.: Dźwięk cyfrowy Systemy wielokanałowe. WKŁ, Warszawa 2002.

Haines R.: Cyfrowe przetwarzanie dźwięku. MIKOM, Warszawa 2002

Instrukcja obsługi miksera Panasonic WJ-AVE55

Kirk P.: Digital Audio. Wydawnictwo Helion, Gliwice 2007.

Korbecki M.: Komputerowe przetwarzanie dźwięku. MIKOM, Warszawa 1999.

Krajewski J.: Głośniki i zestawy głośnikowe. WKŁ, Warszawa 2003.

Orzechowski J.: Urządzenia wizyjne. WSiP, Warszawa 2002

Samuła J.: Sygnały wizyjne (1). Radioelektronik nr 7/2000

Urbański B.: Elektroakustyka w pytaniach i odpowiedziach. WNT, Warszawa 1993.

10.

ykowski Z.: Podstawy elektroakustyki. WNT, Wrocław 1984.

11.

http://pl.wikipedia.org

12.

http://www.creative.com

13.

http://www.dolby.com

14.

http://www.idg.pl

15.

http://www.lauda-audio.pl

16.

http://www.muzyczny.pl

17.

http://www.soundcraft.com

18.

http://www.thx.com