B52423: Multimediji Tehnološki fakultet Digitalna obrada zvuka korištenjem Audacity aplikativnog programa Školska 2016/17
1 Uvod Signal je fizički nosilac informacije, npr. vrijednost vazdušnog pritiska (zvuk) ili intenzitet svjetlosti (slika). Signali mogu da budu analogni i digitalni. Analogni signali su signali odredeni u svakoj tački (npr. trenutku, tački ravni) i čija vrijednost može biti proizvoljan realan broj, dok digitalni signali su signali odredeni u skupu diskretnih tačaka u kojima mogu poprimiti vrijednosti iz diskretnog skupa. Da bi se analogni signal pretvorio u digitalni signal, potrebno je sprovesti postupak digitalizacije. Postupak digitalizacije obuhvata dva procesa, odmjeravanje i kvantizacije. Odmjeravanje (analognog) signala je mjerenje vrijednosti signala u odredenim trenucima (obično u pravilnim intervalima) dok kvantizacija je proces diskretazicija vrijednosti signala. Da bi se osigurao uspješnost procesa digitalizacije moramo voditi računa o frekvenciji odmjeravanja signala i koraku kvantizacije. Krajnji cilj digitalizacije signala je obrada i skladištenje na računaru. U ovoj vježbi ćemo se baviti digitalnom obradom audio signala. Audio signal u računaru je predstavljen pomoću niza vrijednosti, tako da se obrada audio signala može razumijeti kao izmjena tih vrijednosti. Postoje razni programi za obradu audio zapisa, ali ćemo u ovom kursu koristiti Audacity aplikativni program. Audacity je besplatan program za snimanje i obradu audio zapisa otvorenog koda. Dostupan je za Windows, OS X, Linux kao i za druge operativne sisteme. Projekat Audacity je započeli Dominic Mazzoni i Roger Dannenberg u jesen 1999 na Karnegi Melon univerzitetu. Prva oficijalna verzija puštena je 28 Maja, 2000. Do oktobra 2011, postao je 11-ti najpopularniji program po broju preuzimanja sa SourceForge sa 76,5 miliona preuzimanja. 2007 i 2009 godine Audacity je osvojio Community Choice Award for Best Project for Multimedia sajta SourceForge. 2 Opis Audacity aplikativnog interfejsa Na Slici 1. je predstavljen Audacity aplikativni intefejs. Na slici je predstavljeno: 1. Audio kontrole 2. Traka sa alatkama - Alatka za selekciju, Envelopa, Crtanje, Zumiranje, Vremenski pomak i Svestrana alatka 1
3. Mjerač nivoa signala - (ikona mikrofona) - Ulazni signal, (ikona zvučnika) - Izlazni signal 4. Podešavanje nivoa zvuka 5. Alatka sa prečicana - kopiranje, sječenje, umetanje tišine itd. 6. Audio traka - u ovom dijelu se prikazuje vremenski oblik zvuka 7. Alatke za selekciju - selekcija dijela signala po vremenskoj osi Slika 1: Izgled Audacity interfejsa 3 Eksportovanje i importovanje audio zapisa Prvi korak u obradi audio zapisa je njegovo uključivanje ili importovanje u Audacity program. Opcijom File > Import > Audio unosi se audio zapis u Audacity (Odabrati opciju za kopiranje umjesto manipulacijom nad 2
Slika 2: Vremenski oblik signala originalnom). Tada se u prostoru Audio trake pojavljuje sledeća slika: Na slici 2. prikazano je sledeće: 1. Vremenska osa 2. Svojstva audio zapisa - npr. vrsta audio zaposa, tip podataka kojim je predstavljen. Takode se svojstva mogu i mjenjati 3. Skruber - označava trenutni položaj markera reprodukcije 4. Vremeski oblik lijevog kanala 5. Vremenski oblik desnog kanala Nakon obrade signale potrebno je sačuvati audio zapis koji predstavlja rezultat obrade. Čuvanje rezultujućeg video zapisa se obavlja korištenjem opcije File->Export... 4 Rad na računaru Cilj vježbe je da se upozna sa osnovnim tehnikama obrade zvuke u Audacity aplikativnom programu. 1. Učitati audio zapis handel44100.wav. Prokomentarisati o osnovnim svojstvima pomenutog audio zapisa, npr. frekvencija odabiranja, broj kanala, način kodovanja itd. 3
2. Ilustrovati tehnike direktne manipulacije audio signala: (a) Isjecanje audio zapisa (b) Kopiranje dijela audio zapisa (c) Modifikacija anvelope signala 3. Ilustrovati primjenu specijalninh efekata nad audio signalima: (a) Efekat eha (b) Invertovanje video zapisa po vremenu i vrijednosti (c) Pojačavanje audio zapisa 4. Ilustrovati obradu video zapisa u frekvencijskom domenu: (a) Naći spektar signala (b) Primjeniti niskopropusni filtar granične frekvencije 2000 Hz na audio signal, 4