Ondřej Pavlas, Tomáš Karhut Vlastnosti zvuku Ondřej Pavlas, Tomáš Karhut 1

Zvuk Zvuk = mechanické vlnění v látkovém prostředí, vyvolávající zvukový vjem Slyšitelnost obvykle v rozsahu 16 Hz až 20 000 Hz < 16 Hz = infrazvuk > 20 kHz = ultrazvuk Akustika = děje spojené s vznikem a šířením zvuku Základní rozdělení zvuku Zvuky nehudební = hluk zvuky hudební = tóny 2 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 2

Zdroj zvuku a šíření Zdroj zvuku = zdroj zvukového vlnění Pro šíření nutné hmotné prostředí Vakuum je dokonalou zvukovou izolací Každé chvějící se těleso zdrojem zvuku Zdroj nemusí být těleso kmitající vlastními kmity, ale může být kmitající kmity vynucenými Zařízení pro generování nebo reprodukci zvuku Rychlost zvuku Ve vzduchu za standardních podmínek 331,82 m/s V mořské vodě 1 500 m/s V oceli 5 000-6 000 m/s 3 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 3

Základní vlastnosti zvuku Barva zvuku tvořena celistvými násobky základního kmitočtu tónu -vyšší harmonické kmitočty Hlasitost zvuku subjektivní hodnocení sluchového vjemu jednotka hlasitosti – fon (Ph) Intenzita zvuku zvuková energie dopadající na jednotku plochy za jednotku času jednotka intenzity –bel (B) Výška zvuku dána jeho frekvencí, čím vyšší frekvence, tím vyšší výška jednotka výšky – herz (Hz) 4 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 4

Akustická intenzita Množství akustické energie, která projde jednotkovou plochou za jednotku času Jednotka: 1 bel (1 B) Orientační hodnoty šepot 10-20 dB tlumený hovor 35-45 dB hovor střední hlasitosti 50-55 dB symfonický orchestr 70-90 dB rocková hudba 110-130 dB 5 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 5

Dopplerův jev Nastává při relativním pohybu zdroje zvuku a pozorovatele, který zvuk přicházející od zdroje vnímá. Pozorovatel slyší zvuky jiné frekvence, než je frekvence zdroje. Vyšší, když se zdroj zvuku a přijímač zvuku přibližují, a nižší, pokud se zdroj zvuku a přijímač zvuku navzájem vzdalují. Rázová vlna (zvuková bariéra) Pohybuje-li se zdroj vlnění rychleji než vlnění samotné, nemůže se vlnění šířit do libovolného směru. Je pro něho například nemožné dostat se před pohybující se zdroj: 6 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 6

Rozdělení zvukových formátů Bez komprese WAV, AIFF S kompresí Bezztrátová komprese FLAC, AAC, WMA Ztrátová komprese MP3, WMA, AC3, Vorbis, DTS MIDI 7 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 7

WAV (AIFF) Audioformát bez komprese (respektive PCM) „Pracovní“ formát Velikost omezena na 4 GB Hlavička Délka záznamu Počet kanálu Vzorkovací frekvence Kvantizace 8 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 8

FLAC Otevřený bezztrátový formát Golomb-Riceovo kódování (sjednocení stejných okolních bitů) Cca 60% původní velikosti souboru Vhodný pro archivaci, editaci, distribuci, streamování 9 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 9

AAC Losseless Apple Lossless Audio Codec *2004, od 2011 open source Podpora až 8 kanálového zvuku, 32 bitové hloubky a vzorkovací frekvencí 384 kHz .mp4 40% - 60% původní velikosti 10 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 10

Výborný poměr komprese a kvality MPEG-1(2) Layer 3 Výborný poměr komprese a kvality Odstranění redundantního zvukového signálu Velikost (kvalita) souboru závislá na použité vzorkovací frevenci, bitrate Vhodný pro archivaci, publikaci na internetu Špatná komprese mluveného slova https://www.youtube.com/watch?v=53tdYmJuUmM 11 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 11

AC3 Dolby Digial Podpora prostorového zvuku a více kanálů (6) Primárně pro DVD, Blu-ray Pracuje ve slyšitelných zvukových frekvencích Možné připojit do kontejneru .avi, .mpeg Bitrate až 384 kb/s, vzorkovací frekvence 4848 kHz VLC, KMPlayer,… 12 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 12

VORBIS Náhrada MP3 .ogg – neobsahuje metadata Kvalita podobná WMA Vyšší kompresní poměr oproti MP3 Vícekanálový zvuk 13 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 13

DTS Vícekanálový prostorový formát Maximálně 1536 kb/s (768 kb/s) Výsledný soubor až 8x menší Různé varianty dle použitých kanálů (2.0,2.1,5.1,…) 14 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 14

MIDI Musical Instrument Digital Interface Komunikační standard mezi PC a periferiemi Přenos dat je sériový a asynchronní Pro tvorbu – zdroj dat (klávesy, samplery, aj…) Přenos informací o zvuku Snadná editace 15 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 15

Děkujeme za pozornost! 16 | ONDŘEJ PAVLAS, TOMÁŠ KARHUT | VLASTNOSTI ZVUKU 16