Делаем звук в наушниках объёмным. цифровая обработка сигналов для домашнего применения

Где скачать музыку

Магазинов с музыкой в высоком разрешении осталось немного. Им на смену приходят стриминговые сервисы, которые продают не альбомы, а доступ к своим аудиотекам. Я расскажу про те магазины, о которых слышал или которыми пользовался сам. Наверняка есть и другие варианты — буду рад, если вы поделитесь ими в комментариях.

Bandcamp — сайт, где музыканты продают свои работы, общаются с поклонниками. Здесь действует интересная система ценообразования: указана минимальная стоимость, но можно заплатить и больше, если хочется поддержать музыканта. Продаются альбомы целиком и отдельные треки.

Например, я хочу приобрести альбом Memorabilia 2 нижегородского музыканта Саши Ананьева, который выпускает релизы под псевдонимом Sleepy Town Manufacture. Нахожу страницу альбома на Bandcamp На странице альбома можно бесплатно прослушать все треки, но чтобы скачать их в хорошем качестве, надо заплатить 7 € (630 Р). Альбом на виниле обойдется еще дороже — в 16 € (1440 Р). Нажимаю на кнопку Buy Digital Album Появляется окно, где можно назначить свою цену, но не ниже минимальной. После этого нажимаю на кнопку Check out now и перехожу к оплате Приходит ссылка на альбом. Можно выбрать подходящий формат. Я предпочитаю FLAC или ALAC: они дают хороший баланс между качеством и размером файлов Иногда музыканты отдают свои работы бесплатно. Если напротив Buy Digital Album нет цены, а написано Name Your Price, то это как раз такой случай Можно подставить 0 в поле Name Your Price и скачать трек бесплатно

Официальные сайты лейблов. Обычно музыканты записываются в специализированных музыкальных компаниях, которые называют лейблами.

Например, я хочу купить альбом Мартина Гора The Third Chimpanzee. Для начала нужно выяснить, какой лейбл его выпустил, — это можно сделать в сервисе Discogs. Потом надо перейти на сайт лейбла и найти ссылки на альбом.

Захожу в Discogs и в строке поиска пишу название альбома. Потом просматриваю список изданий и понимаю, что The Third Chimpanzee выпущен на лейбле Mute Теперь захожу на сайт лейбла и нахожу там ссылку на альбом Нажимаю на ссылку — открывается длинный список сервисов, где можно купить или прослушать The Third Chimpanzee

HDtracks — серьезная коллекция рока и блюза в форматах WMA, AIFF, FLAC, ALAC.

Chandos — магазин с большой коллекцией классической и инструментальной музыки. Форматы предлагаемых аудиозаписей: WMA, WAV, AIFF, FLAC.

Я не поклонник классики и инструментала, поэтому не знаю имен музыкантов, чьи альбомы продаются на Chandos. Но цены весьма гуманные

ATMA Classique — магазин для любителей классической музыки. Аудиозаписи доступны в двух форматах: божественном FLAC и ненавистном аудиофильскому уху MP3.

Blue Coast Records — магазин зарубежной инди-музыки в высочайшем студийном качестве: форматах WAV и DSD.

Что такое пространственное аудио в AirPods Pro?

Пространственное аудио — это функция AirPods Pro, которая предназначена для того, чтобы добиться того эффекта, что Apple называет «театральным опытом». Она использует датчики как на iPhone или iPad, так и на AirPods Pro, чтобы обеспечить эффект объемного звучания, как будто вы сидите в концертном зале или в кинотеатре.

Технически это впечатляет, потому что в AirPods у вас есть только два источника звука, один в левом ухе и один в правом, поэтому требуется определенная работа, чтобы имитировать больше, чем просто левый и правый стереозвук.

Обычный стереозвук, 5 или 7-канальный звук и пространственный звук

«Пространственное аудио»

Пожалуй, это не только главная фишка всего апдейта, а теперь и одна из самых интересных фич AirPods Pro. Да, «Пространственное аудио» доступно только для Pro-версии, а в будущем будет поддерживаться накладными AirPods Studio, которые могут представить уже этой осенью.

«Пространственное аудио» работает на прошивке AirPods Pro под номером 3A283 и новее. Проверить это можно, перейдя в «Настройки» → «Основные» → «Об этом устройстве» → «Ваши AirPods Pro».

Обновление наушников происходит автоматически. Можно подключить их к устройству, послушать один-два трека и вернуть в кейс, а следом подключить к зарядному устройству — через 30–40 минут наушники обновятся. Не факт, что это произойдёт с первого раза.

Статьи

Подробный обзор iOS 14: виджеты, новая звонилка и другие изменения

Разумеется, ваше устройство должно быть обновлено до iOS 14 или iPadOS 14.

И что, теперь можно ролики на YouTube смотреть с «полным погружением»?

Нет. Виртуальная сцена появится только при наличии соответствующего контента — фильмов и сериалов со звуком 5.1 и 7.1. Протестировать «Пространственное аудио» можно в приложении Apple TV+, запустив какой-нибудь сериал с соответствующим звуком.

Включаете фильм, проверяете активацию «Пространственного аудио» в «Пункте управления» и наслаждаетесь. Думаю, вы сразу всё поймёте.

Как это работает?

iPhone и AirPods Pro отслеживают с помощью акселерометров и гироскопов движения вашей головы, а также устройства, с которого воспроизводится контент. Звук становится объёмным, и каждый поворот головы влияет на то, что вы будете слышать.

Хотите смотреть фильм на смартфоне со звуком «как в кинотеатре»? Покупайте AirPods Pro и активируйте «Пространственное аудио». Я очень сильно удивился, когда первый раз это попробовал.

Стереофония и панорама

Стереофонией называют запись, передачу или воспроизведение звукового сигнала, при которых сохраняется информация аудиального типа о расположении источника этого сигнала методом раскладки звука парой и более независимыми аудиоканалами. При правильном расположении музыкальных вещателей можно получить объемное пространственное звучание. При этом создается ощущение, что звук с разными фазами исходит из разных источников.

Панорама – это, по сути, установленное направление источника звука по трем пространственным характеристикам – удаленности, высоте и направлению. Благодаря панорамированию мы получаем:  

• равномерное распределение энергии звука;
• разграничение источников сигнала с одинаковым диапазоном и частотой звучания;
• специальные эффекты.

Чтобы создать качественную звуковую панораму, необходимо правильно расставить элементы, подающие сигнал. В идеале это выглядит так:

То есть центральный канал звукового источника должен располагаться между левым и правым каналом. Такое размещение стереофонических источников позволит получить максимально полное, чистое и насыщенное звучание звука.

Интерпретация результатов

После прохождения теста ABX Comparator выведет лог с результатами тестирования:

На параметр «Probability that you were guessing» можно не обращать внимания, его практическая ценность сомнительна. Самая важная строчка — это Total, где указано отношение количества правильных ответов к количеству попыток. Рассмотрим два крайних варианта:

1. Отношение близко к 1/2 или 50 на 50%. Вспоминаем, что такое соотношение между количеством выпадений орла и решки получается, если подбросить монетку случайным образом достаточное количество раз. То есть результат, близкий к 1/2 означает, что вы давали ответы наугад. Для получения подобного расклада можно во всех попытках просто жать кнопку одного и того же ответа, что я и проделал на вышеприведённом скриншоте. Если при тестировании двух треков вы, несмотря на все старания, стабильно выдаёте результат, близкий к 50 на 50, это означает, что разницы между данными треками вы не слышите, звучат они для вас совершенно одинаково.

2. Отношение близко к единице или 100%. Такой расклад означает ровно обратное — при сравнении вы отвечали не наугад, а ориентировались на хорошо фиксируемые вашим слухом отличия между треками. В нашем примере с творчеством Rammstein и Аллы Пугачёвой дать 100% правильных ответов по очевидной причине может даже полуглухой дедушка.

Вывод из сказанного: чем надёжнее ваш слух фиксирует разницу между исследуемыми файлами, тем сильнее отклонится от 50 на 50% ваш результат. Если процент правильных ответов стабильно лежит в диапазоне 70-100, можно смело утверждать, что отличия в звучании треков для вас достаточно существенны. Если правильных ответов не более 60-70%, рекомендуется провести дополнительное тестирование с другим музыкальным материалом.

Dolby Pro Logic, Prologic II и IIX

Dolby Pro Logic извлекает выделенный центральный канал и задний канал из двухканального контента. Центральный канал более точно центрирует диалог (это требует громкоговорителя центрального канала для полного эффекта) в саундтреке к фильму. Кроме того, есть задний канал, но, хотя в заднем канале объемного звучания задействованы два динамика, они все еще пропускают монофонический сигнал, ограничивая обратные движения вперед и назад и вперед-назад.

Dolby Pro Logic II это технология обработки объемного звука, разработанная совместно Джим Фосгейт и Dolby Labs.

Технология Dolby Pro-Logic II может создавать «смоделированную» 5.1-канальную среду окружающего звучания из любого двухканального источника (например, стерео CD и Vinyl Records), а также из 4-канального сигнала Dolby Surround.

Несмотря на то, что Dolby Digital 5.1 или DTS отличается тем, что Dolby Digital 5.1 или DTS (см. Ниже в этом списке), в котором каждый канал проходит свой собственный процесс кодирования / декодирования, Pro Logic II эффективно использует матрицу для обеспечения адекватного 5.1 представления стереоплеера или музыкальный саундтрек.

Dolby Pro Logic IIx является дополнением к Dolby Pro-Logic II, который включает в себя добавление двух обратных каналов, в дополнение к 5.1-каналам Dolby Pro-logic II, что делает Dolby Pro-logic IIx 7.1-канальной системой обработки объемного звучания.

Громкость в цифровом звуке

Громкость цифровых сигналов не должна превышать 0db. Если не учитывать этот нюанс, на входе или выходе мы получаем перегрузку цифрового сигнала. Это значение является самой высокой точкой, то есть пиковым значением. Она позволяет записывать качественный звук и воспринимать его надлежащим образом. Если превысить это значение, сигнал искажается, а оборудование от перенагрузки может испортиться.

Кроме пиковой точки, понятие громкости включает в себя еще и такой элемент, как значение RMS. Этим понятием определяют уровень актуальной громкости, который отражает плотность записи и выдает информацию о громкости, которую способен воспринять наш слух. RMS обозначают в децибелах, но с минусовым значением: звук тем громче, чем больше числовое значение RMS (максимально громко — -6db, максимально тихо — -20db). Оптимальные значения цифровой громкости — -12db —  -10db.

Аксессуары

Полный комплект для настоящего аудиофила можно дополнить различными аксессуарами. Для наушников есть несколько аксессуаров — например, амбушюры. Они представляют собой мягкие накладки, которые одеваются на корпус динамика и напрямую соприкасаются с ушным проходом. Амбушюры могут быть из кожи, силикона или текстиля.

Также среди аксессуаров стоит выделить специальную щетку для очистки наушников и дополнительные сменные трубки. В модели FD3 Pro все это уже включено в комплект, и дополнительные приборы не нужно докупать отдельно.

Для этих наушников идеально подойдет беспроводной Bluetooth-ресивер той же фирмы — модель UTWS5. Обновленная и улучшенная версия с новейшими адаптерами TWS и чипом Bluetooth от Qualcomm. Кроме того, в нем установлен высокопроизводительный ЦАП с независимым усилителем, что обеспечивает меньшие искажения и задержку звука.

Пользоваться ресивером достаточно удобно. В него входит зарядный чехол с большой батареей, который поддерживает беспроводную зарядку с длительностью воспроизведения музыки до 8 часов. Bluetooth-ресивер UTWS5 идеально подойдет, чтобы слушать качественный звук без проводов в самых разных ситуациях.

Audyssey DSX

Audyssey DSX (Dynamic Surround Expansion) — это формат обработки объемного звука, который позволяет добавлять передние громкоговорители с вертикальной высотой, а также включает в себя широкие левые / правые громкоговорители, расположенные между фронтальными левыми и правыми и левыми и правыми громкоговорителями объемного звучания. Нет никакого контента, закодированного в этом формате, вместо этого, приемник домашнего кинотеатра, который включает Audyssey DSX, анализирует встроенные звуковые сигналы в звуковой дорожке 2,5 или 7 каналов и расширяет звуковое поле до конкретной используемой компоновки колонок.

Как включить пространственный звук на AirPods Pro?

Поддержка пространственного звука уже появилась в обновлении прошивки AirPods Pro. Прошивка установится автоматически. Если нет — вот, как сделать это вручную. Вам также понадобится iPhone с iOS 14 или iPad с iPadOS 14.

Как проверить версию прошивки AirPods

Посмотреть актуальную версию можно, если нажать на «i» около наушников в меню Bluetooth. Здесь же включается пространственное аудио с наглядной демонстрацией.

Здесь можно и посмотреть версию прошивки, и включить пространственное аудио

Не приходит обновление прошивки на AirPods

В этом случае попробуйте поставить наушники на зарядку (обязательно с помощью кабеля), подключить их к iPhone, не доставая из зарядного кейса (достаточно просто открыть крышку чехла и немного подождать), а также поставить сам iPhone на зарядку. В течение часа прошивка установится автоматически.

Проигрыватель

Для начала необходимо выбрать источник, где звук будет максимально наполненным и приближенным к оригиналу. Это может быть виниловый или CD-проигрыватель. Первый вариант подходит для любителей ретро-звучания с характерным потрескивающим звуком. Если же рассматривать более современные источники проигрывания, с которыми можно использовать другую аппаратуру, то лучше остановиться на втором варианте. Главное условие проигрывателя для аудиофила — это высокая верность воспроизведения или Hi-Fi.

CD-проигрыватель — наиболее доступный и распространенный способ прослушивать музыку. К тому же он менее хрупкий по сравнению с винилом. Если использовать модель проигрывателя с цифровыми входами, то можно воспроизводить звуки с компьютера, приставки и через другие цифровые источники, что очень удобно. Производители выпускают новые модели с большим количеством разъемов, что помогает читать файлы разных форматов.

Чем функция отличается от пространственного звучания?

Важно понимать, что текущая функция – это не полноценное пространственное звучание. Для пространственного звучания треки должны быть записаны с технологией Dolby Atmos

С пространственным аудио треки звучат ещё лучше, вы полностью погружены в звучание. Заметнее становится разделение голоса, музыки и звуковых эффектов.

Кроме того, пространственное звучание поддерживается даже обычными AirPods и наушниками Beats. Достаточно включить опцию через Настройки.

Пространственным звучанием можно наслаждаться даже через динамики iPhone или iPad. Однако для этого сами треки должны быть записаны с технологией Dolby 5.1 или Dolby Atmos.

Куда ведёт surround-формат?

Производители аппаратуры и фирмы грамзаписи — и те, и другие — часто склонны к чрезмерному увлечению surround-мифами. Абсурдность этого напоминает мне 70-е годы с повальным увлечением квадрофонией. Ничего с тех пор не изменилось ни в законах физики, управляющих процессом многоканального воспроизведения, ни в психоакустике человека. Хотя кое-кто из нас тогда всё-таки многому научился – методом «шишек». Многие из уроков, которые преподала жизнь, уже позабылись, а если и нет, то говорят о них крайне мало. Сейчас мы имеем новое поколение, которое бросается, очертя голову, в тот же омут, в котором в своё время оказалась квадрофония.
По моему мнению, surround-формат – это лучшее, что когда-либо происходило со стерео. Он может создавать чудесную объёмность и способствует воплощению некоторых положительных сторон, которые приписывались стерео, но которые до сих пор реализовывались только благодаря каким-то «трюкам», часто приводившим к нежелательным побочным эффектам.
Учитывая мой семилетний опыт сведения записей для квадрофонических систем в 70-х годах, когда я работал в качестве инженера звукозаписи и продюсера, я думаю, что смог бы отличиться в создании интересных surround-миксов, которые были бы эмоциональными (если бы это позволил музыкальный материал) и отличались бы хорошей «переносимостью» с системы на систему. Однако как студийный дизайнер, я вместе со многими другими дизайнерами столкнулся с некоторыми ужасными проблемами. Дело в том, что в данной отрасли, похоже, начисто отсутствует консенсус в отношении того, к чему мы должны стремиться. А тот консенсус, который есть, требует от нас чего-то такого, чего, насколько нам известно, добиться в полной мере нельзя. Я могу построить комнаты, которые могут хорошо «работать», если микширование в них выполняется по всем правилам и с пониманием ограничений, заложенных в surround-формате. Я делаю работу такого рода для студий дубляжа кинофильмов. Но когда я делаю её только и только ради звука, я боюсь, что мой дизайн будут критиковать за то, что он не позволяет делать слишком много глупостей. С другой стороны, я могу сделать дизайн комнат, который бы полностью отвечал требованиям заказчиков, но когда при этом окажется, что сделанные в них записи непереносимы в другие условия, меня обвинят в том, что я построил комнаты, которые «врут». Я не получаю ни малейшего удовольствия от проектирования комнат, которые не могут «работать», как следует.
Очень многое из того, что служит пищей для восхвалений surround-формата, является просто трюкачеством, а не тем, что могло бы способствовать совершенствованию «hi-fi» концепций. Конечно же, факт остается фактом: основополагающей целью большого бизнеса является прибыль, а не альтруистские соображения. Если можно поднять новую волну шумихи, которой будут охвачены громадные массы людей, и сделать на этом большие деньги, то, вне всякого сомнения, по такому пути он и пойдет. Ну и ладно… Плохо лишь то, когда surround-формат рекламируется как усовершенствование стерео практически во всех его аспектах. При ограниченном наборе обстоятельств его можно рассматривать как усовершенствование, но это не те обстоятельства, которые столь рьяно рекламируются, потому что больших денег на них не сделаешь.
Если surround-формат означает использование логической схемотехники для наращивания усиления и/или сжатия данных для «запаковки» их на хорошо продающийся носитель информации, то хорошо натренированное ухо тут же распознает такие surround-системы, равно как они станут заметными и в определённых типах музыкальных программ. Мы же можем сделать чудеса и с помощью DVD, используя 21-разрядные фронтальные каналы, работающие на частоте 96 kHz, 16-разрядные каналы окружения с частотой 48 kHz и узкополосный канал суб-вуфера. Такая система может дать великолепное 3-канальное стерео без всякой там компрессии и логических устройств. Вот такой подход, если говорить о качестве, мог бы стать громадным шагом вперёд для бытовых hi-fi систем. Он мог бы также предложить ряд удивительных новых ощущений. Но фирмы, исповедующие рыночные интересы, скорее всего «позаботятся» о том, чтобы такой разумный подход остался только на бумаге. Тогда единственными вариантами выбора останутся только hi-fi или surround.
(c) Филип Ньюэлп, html верстка — corpuscul.net

Как выбрать наушники

Большинство производителей проводных наушников — китайские компании. Не стоит этого бояться: они достигли баланса в соотношении качественного звука и доступной цены.

Среди китайских производителей выделю KZ, FIIO, BGVP, Shoozy, Mee Audio, KBEAR. При бюджете от 70 $⁣ (5250 Р) до 150 $⁣ (11 250 Р) можно приобрести наушники с достойным звуком. Если же вы доверяете только компаниям с громким именем, то придется потратить немного больше: в пределах 200 $⁣ (15 000 Р) доступны наушники от Onkyo, Audio-Technica, Sennheiser, Sony.

Я читал немало статей со странными классификациями вроде того, что «наушники бывают накладными, полноразмерными, а еще красными и беленькими». Выбор конструкции и цвета — это дело вкуса и удобства. Я считаю, важнее не то, как наушники выглядят на голове или сидят в ухе, а технология, которая качественно передает звук.

Не советую выбирать наушники по отзывам в интернете: это чревато разочарованием. Бывает, что одна и та же модель хорошо работает с одним источником звука и плохо — с другим. Перед покупкой стоит переслушать не менее 10 моделей от разных производителей, причем на своем смартфоне или плеере.

Вот на что нужно обращать внимание при выборе. Технология передачи звука

Динамические наушники дают драйв, красивый бас, но проваливаются в высоких частотах. В них акцентирован ритм, передняя часть сцены и ударные инструменты. Это универсальный вариант, чтобы слушать музыку со смартфона

Технология передачи звука. Динамические наушники дают драйв, красивый бас, но проваливаются в высоких частотах. В них акцентирован ритм, передняя часть сцены и ударные инструменты. Это универсальный вариант, чтобы слушать музыку со смартфона.

Арматурные наушники стоят примерно в два раза дороже динамических и транслируют ровный объемный звук — без приукрашивания и акцентов на отдельных частотах. Хорошо слышны детали, в том числе на заднем фоне. Такие наушники предпочитают люди, которые слушают только Hi-Res Audio на стационарных аудиосистемах.

Гибридные наушники объединяют в себе динамическую и арматурную конструкцию. Однако сочетание звуков из разных частотных диапазонов может звучать очень специфически для неискушенного уха — вариант на любителя. Цены на нормальные гибридные наушники начинаются от 300 $⁣ (22 500 Р).

Если хотите просто слушать качественную музыку на ходу, то вам с запасом хватит средних динамических наушников за 100 $⁣ (7500 Р).

Провод. Если активно носить наушники на улице, то со временем провод перетрется об одежду и понадобится новый. Советую брать наушники со съемным проводом, чтобы его можно было заменить.

Кроме того, аудиофильство обычно прогрессирует. Так что очень скоро вы можете решить, что для качественного звука вам не хватает кабеля с позолоченными контактами и проводниками, подвергнутыми криогенной заморозке.

Импеданс — полное сопротивление, измеряется в омах. Если выбираете наушники для портативного устройства, то ориентируйтесь на модели с небольшим импедансом — от 18 до 45 Ом. Если подключить наушники с сопротивлением 100 Ом к смартфону, возможно, он с ними просто не справится — звук будет глухим и тихим, со множеством артефактов.

Частота дискретизации и разрядность

Эти два понятия часто рассматривают во время описания цифровых записывающих приборов. Итак, частота дискретизации означает частоту, с которой фиксируется частотность отсчетов входных сигналов записывающим устройством. Когда аналоговый звук преобразовывают в цифровой, он записывается отдельными отсчетами, то есть значениями интенсивности сигнала в конкретные временные периоды.

Частота дискретизации чаще всего имеет следующие стандартные значения:

• 44,1 кГц;
• 48 кГц;
• 96 кГц.

Чтобы получить лучшее качество цифровой записи, следует использовать большую частоту дискретизации: за счет большего количества отсчетов за секунду времени улучшается качество преобразованного звука.

А что же такое разрядность? Когда речь заходит о записывающих устройствах, мы часто слышим такие единицы измерения информации, как 16 бит, 24 бита и т.д. Обозначают они количество единиц информации, которыми можно изобразить значение отсчетов, получаемых при цифровой записи (причем каждого отсчета в отдельности). В этом случае качество получаемого звука тем выше, чем большая величина единицы измерения. Однако стоит учесть, что не от количества бит зависит значение интенсивности звука, а от точности его представления.

Интерфейсы пространственного звука

Интерфейс	Описание
испатиалаудиоклиент	Позволяет клиенту создавать звуковые потоки, которые выдают звук из расположения в трехмерном пространстве.
испатиалаудиубжект	Представляет объект, предоставляющий звуковые данные, отображаемые из положения в трехмерном пространстве относительно пользователя.
испатиалаудиубжектрендерстреам	Предоставляет методы для управления объектом пространственного звукового потока визуализации, включая запуск, остановку и сброс потока.
испатиалаудиубжектрендерстреамнотифи	Предоставляет уведомления для клиентов пространственных аудио, чтобы реагировать на изменения в состоянии Испатиалаудиубжектрендерстреам.

Примечание

при использовании интерфейсов испатиалаудиоклиент в заголовке пакета средств разработки Xbox One (XDK) сначала необходимо вызвать енаблеспатиалаудио перед вызовом иммдевицеенумератор:: енумаудиоендпоинтс или иммдевицеенумератор:: GetDefaultAudioEndpoint. Несоблюдение этого действия приведет к тому, что при вызове функции активации будет возвращена ошибка «E _ interface». енаблеспатиалаудио доступен только для заголовков XDK, и его не нужно вызывать для универсальная платформа Windows приложений, выполняющихся на Xbox One, и для устройств, не являющихся Xbox One.

Аналогово цифровое преобразование

Звуковой сигнал может быть аналоговым или цифровым. Если рассматривать аналоговый сигнал, исходящий из аналоговой аппаратуры, то представляет он собой непрерывный электрический сигнал. Цифровой звук – это сигнал, представленный дискретными численными значениями его амплитуды. То есть такой сигнал записывается в виде чисел, а считывается он компьютерной техникой.

Аналоговый звук можно преобразовать в цифровой путем обработки аналогового сигнала, придавая ему численных значений. Сделать это можно в два этапа. Первый – дискретизация, в ходе которой из сигнала, который необходимо преобразовать, в определенные временные промежутки выбирают величины по заданным значениям. Второй – квантование: процесс разбиения значений, полученных в ходе дискретизации значений амплитуды звука с максимально приближенной точностью.

В аналогово-цифровом преобразовании точные значения не используются – все величины указываются округленными, поскольку из-за ограничения оперативной памяти приборов реальное значение амплитуды указать невозможно – оно бесконечное.

Обзор аудиофайлов

Аудио фрагменты представлены в формате .wav. Звуковые волны оцифровываются путем выборки из дискретных интервалов, известных как частота дискретизации (как правило, 44,1 кГц для аудио с CD-качеством, то есть 44 100 семплов в секунду).

Каждый семпл представляет собой амплитуду волны в определенном временном интервале, где глубина в битах (или динамический диапазон сигнала) определяет, насколько детализированным будет семпл (обычно 16 бит, т.е. семпл может варьироваться от 65 536 значений амплитуды).

В обработке сигналов семплинг — это преобразование непрерывного сигнала в серию дискретных значений. Частота дискретизации — это количество семплов за определенный фиксированный промежуток времени. Высокая частота дискретизации приводит к меньшей потере информации, но к большим вычислительным затратам.

Звуковая волна в цифровом формате обозначена красным цветом, а синим — результат семплинга и 4-битного квантования. Справа находится результирующий массив.

Что вообще такое Пространственное аудио? Как работает функция

Так выглядит экран-приветствие новой функции AirPods Pro после обновления прошивки. Чтобы его увидеть, надо отменить привязку наушников, удалив их из меню Bluetooth, и подключить заново.

Пространственное аудио работает следующим образом.

iPhone или iPad и AirPods Pro отслеживают положение друг друга в пространстве через акселерометры и гироскопы, встроенные в оба девайса. На основе этих данных процессор смартфона/планшета воссоздаёт вокруг вас живой, объёмный звук.

Экран гаджета становится «центром» звучания – так называемым центральным каналом аудио. Вокруг центрального канала моделируется виртуальная аудиосцена с четырьмя источниками аудио одновременно: фронтальными и задними левыми и правыми каналами.

Режим можно быстро включать через новую кнопку. Оно находится в шторке Пункта уведомления и открывается по долгому нажатию на слайдер громкости.

Когда вы перемещаетесь в наушниках по отношению к устройству, акселерометры и гироскопы это фиксируют – и в реальном времени изменяют виртуальную звуковую сцену так, чтобы её центром оставался смартфон или планшет Apple. Остальные каналы «двигаются» в виртуальной сцене, чтобы соответствовать изменению положения головы пользователя.

Поэтому функция и называется Пространственное аудио, а не просто «3D-звук».

В итоге получаем персональный кинотеатр: в ушах воспроизводится объёмный звук с множеством виртуальных каналов, где центром служит экран устройства воспроизведения, то есть iPhone или iPad.

Обработка аудиоданных с помощью Python

Звук представлен в форме аудиосигнала с такими параметрами, как частота, полоса пропускания, децибел и т.д. Типичный аудиосигнал можно выразить в качестве функции амплитуды и времени.

Время/частота.

Некоторые устройства могут улавливать эти звуки и представлять их в машиночитаемом формате. Примеры этих форматов:

• wav (Waveform Audio File)
• mp3 (MPEG-1 Audio Layer 3)
• WMA (Windows Media Audio)

Процесс обработки звука включает извлечение акустических характеристик, относящихся к поставленной задаче, за которыми следуют схемы принятия решений, которые включают обнаружение, классификацию и объединение знаний. К счастью, некоторые библиотеки Python помогают облегчить эту задачу.

Аудио библиотеки Python

Мы будем использовать две библиотеки для сбора и воспроизведения аудио:

1. Librosa

Это модуль Python для анализа звуковых сигналов, предназначенный для работы с музыкой. Он включает все необходимое для создания системы MIR (поиск музыкальной информации) и подробно задокументирован вместе со множеством примеров и руководств.

Установка:

Для повышения мощности декодирования звука можно установить ffmpeg, содержащий множество аудио декодеров.

2. IPython.display.Audio

С помощью  можно проигрывать аудио прямо в jupyter notebook.

Сюда загружен случайный аудиофайл. Попробуем передать его в консоль jupyter.

Загрузка аудиофайла:

Этот фрагмент возвращает звуковой временной ряд в качестве массива numpy с частотой дискретизации по умолчанию 22 кГц моно. Это поведение можно изменить с помощью повторного семплинга на частоте 44,1 кГц.

Повторный семплинг также можно отключить:

Частота дискретизации — это количество аудио семплов, передаваемых в секунду, которое измеряется в Гц или кГц.

Проигрывание аудио:

С помощью  можно проигрывать аудио в jupyter notebook.

Этот фрагмент возвращает аудиовиджет:

Визуализация аудио:

С помощью можно построить график массива аудио:

Ниже представлен график управления амплитудой формы волны:

DTS Neo: 6

DTS Neo: 6 — это формат объемного звука, который аналогичен функциям Dolby Prologic II и IIx (упомянутых ранее в этой статье). Если у вас есть ресивер для домашнего кинотеатра, который включает в себя обработку звука DTS Neo: 6, он будет извлекать поле 6.1 (передний, центральный, правый, левый объемный, правый объемный, центр назад) из существующего аналогового двухканального материала, например стерео CD, записи на виниле или саундтрек к стереофильму или телевизионную трансляцию. Кроме того, хотя DTS Neo: 6 представляет собой шестиканальную систему, центральный задний канал можно разделить на два динамика.