Eindwerk Basiskennis Digitale Muziek

Achtergronden Wat is geluid? Analoog geluid Digitaal geluid Algemeen : Een bepaalde trillende beweging veroorzaakt periodieke verandering in de dichtheid van de lucht. Analoog geluid We trachten deze trillende beweging aan de hand van een transducer (een microfoon bijvoorbeeld) om te zetten naar een electrische stroom. Digitaal geluid Het analoge, continue electrische signaal moet nu omgezet worden naar een discrete digitale vorm. Dit gebeurt aan de hand van een ADC, die met een bepaalde frequentie samples (voltages) opneemt met een bepaalde precisie, en dit dan opslaat. Dit proces gebeurt dus aan de hand van een aantal parameters :

Achtergronden (2) De Resolutie : Het aantal bits dat gereserveerd is voor elke sample. Hoe groter de resolutie, des te kleiner de afrondingsfouten en des te authentieker het digitale geluid. Digitaal geluid aan CD kwaliteit heeft bijna altijd een resolutie van 16 bits, wat staat voor 65536 mogelijkheden voor een sample. De Frequentie : Het aantal uitlezingen uitgedrukt in Hertz. Digitaal geluid aan CD kwaliteit heeft 44100 uitlezingen per seconde. Wanneer we een waveform bekijken in een audio editor (in dit geval Audacity) kan je fel inzoomen en op die manier zelfs de afzonderlijke samples waarnemen :

Hardware Een soundcard heeft als functie het verwerken van geluid. De allereerste geluidskaart die op de markt kwam was de AdLib kaart in 1987. Daarna evolueerde de mark, voornamelijk onder impuls van Creative Labs, naar volwaardige geluidskaarten die werkten met écht geluid in plaats van beeps. Opname gebeurt aan de hand van een ADC Afspelen gebeurt aan de hand van een DAC MiDi heeft als functie muziekinstrumenten elkaar te laten aansturen (van communicatie is geen sprake, het ene apparaat spreekt met andere aan). De uitvoer van de linkse synthesiser wordt gekoppeld aan de invoer van een andere.

3D Geluid Artificieel 3D Wanneer een oor een geluid waarneemt dan heeft het in de meeste gevallen 2 veranderingen ondergaan. Omdat we 2 oren hebben kunnen onze hersenen daaruit de 3D positie van de geluidsbron bepalen. Deze 2 veranderingen aan het geluid dat onze hersenen bereikt zijn de volgende : Het zal een andere sterkte hebben De oorschelp zal bepaalde frequenties afzwakken of andere versterken naar gelang uit welke richting het geluid komt. Wanneer we een accuraat model hebben van hoe het oor geluiden vervormt die vanuit allerlei richtingen komen, kunnen we via een filter bepaalde frequentie vervormingen van de oorschelp teniet doen en daarna een eigen vervorming toevoegen om het geluid uit een bepaalde positie te doen komen. Dit is een algemeen procédé dat onder andere werd toegepast door Aureal in hun hardware (de Vortex chip) en software (de A3D libraries, ter vervanging voor DirectSound3D). EAX is een reverb API voor DirectX. Games die enkel EAX ondersteunen en ook gebruik maken van positioneel geluid maken dus gebruik van standaard software methodes in DirectX zelf.

3D Geluid (2) Echt 3D De eerste stap was Stereo Een opvolger daarop was quadrofonisch geluid, vanuit 4 punten rondom. Het aantal geluidsbronnen werd daarna fel opgetrokken. Deze systemen werden dan ook dikwijls multichannel monsters genoemd en werden vooral toegepast in cinema's door Dolby en ook THX. Dolby zag daarna een gat in de markt en creëerde zijn Dolby Digital surround systeem, bedoeld voor thuisgebruik en gebruikmakende van 6 geluidssprekers die zorgden voor een rond geluidspanorama.

Software Bibliotheken Opslag DirectSound : Laat toe om de geluidskaart op een driver- onafhankelijke manier aan te spreken. OpenAL : Laat toe de geluidskaart platform- en driveronafhankelijk aan te spreken. Opslag Geluids-Bitstream formaten : Wave informatie wordt bit per bit, al dan niet gecompresseerd, opgeslagen. Voorbeelden zijn MPEG1, Ogg en Windows Media. Bepaalde bitstream formaten, zoals Ogg en Windows Media laten toe dat de gebruikte compressiecodec wordt gekozen. Deze kan lossy (MPEG1 Layer3, Ogg Vorbis, WMA9) of lossless (Ogg Flac, WMA9 Lossless).

Software (2) Module formaten Midi Modules zijn ontstaan ten tijde van de Amiga. Een module bevat een aantal korte geluidsfragmenten met daarbij een soort van partituur die bepaalt wanneer een bepaalde sample moet gespeeld worden en hoe. Door dit hergebruik van de sample-data konden deze bestanden erg veel muziek inhouden zonder al te groot te worden. Elke tracker (= een mod editor) had vroeger zijn eigen bestandsformaat, maar uiteindelijk is alles geëvolueerd naar MOD of XM bestanden. Midi Midi bestanden bevatten een soort van partituur van wat gespeeld werd en een bepaald kanaal voor elke noot. Deze kanalen staan voor instrumenten en zijn grotendeels gestandardiseerd zodat midi bestanden overal hetzelfde klinken.

Screenshot : FastTracker II