lËnda: new media and multimedia ligjërata e...

LËNDA: New Media and Multimedia

Ligjërata e Nëntë

UNIVERSITETI I PRIZRENIT

1

Mësimdhënësi

Astrit Hulaj

Përmbajtja

Intensiteti subjektiv i zërit

Zëshmëria

Audio sinjali analog

Modulimi

Digjitalizimi në përgjithësi

Digjitalizimi i audio sinjalit

Teorema e Nyquist-it

Herësi sinjal/zhurmë (SNR)

Audio formatet tipike

2

Përmbajtja

Tingujt sintetik

Sinteza me modulim frekuencor

Sinteza me tabela të valëve

Sintesajzeri

1/25/20113

Intensiteti subjektiv i zërit...

Edhe pse shkalla në dB i përgjigjet mirë ndjenjës

subjektive të ndryshimit të intensitetit të zërit, prapë se

prapë niveli i zërit nuk mund të jetë masë e

përshtatshme për ndjenjën subjektive të intensitetit

Shembull: marrim dy tinguj ë nivelit të njëjtë

, por me frekuenca të ndryshme 100

Hz dhe 1000 Hz

Shohim se tingulli i parë nuk dëgjohet, ndërsa i dyti

është dukshëm më i fortë se ai në pragun e dëgjimit

Është e qartë se këta dy tinguj nuk e kanë intensitetin

subjektiv të njëjtë edhe pse kanë nivel të njëjtë objektiv 4


Në një nivel më të lartë mbi 20 dB, do të ndodhë që të dy këta

tinguj të jenë të dëgjueshëm, por as atëherë nuk mund të

presim që të jenë me intensitet të njëjtë sipas vlerësimit

subjektiv

Për këtë arsye është dashur të futet njësia e re për intensitet

subjektiv të zërit

Ky është fon-i

Sipas definicionit dy tinguj

që kanë numër të njëjtë të

fonave për veshin e njeriut

duken se janë me intensitetit

të njëjtë, pa marr parasysh çfarë niveli objektiv kanë5


Kjo do të thotë se vlera në fona gjendet sipas shprehjes

së njohur (por vetëm kur frekuenca e zërit është 1000

Hz)

Intensiteti i tingullit në fona në të gjitha frekuencat

tjera caktohet me rrugë eksperimentale-me caktimin

se kur një tingull duket me intensitet të njëjtë si

tingulli në 1000 Hz

Në këtë mënyrë janë fituar vijat e intensitetit të njëjtë

të tingullit ose vijat izotropike

6

Intensiteti subjektiv i zërit

Familjen e parë të këtillë të vijave e kanë caktuar Fleqeri dhe

Mansoni dhe ajo është në përdorim deri me sot

ISO rekomandon vija diçka

më të ndryshme , por

pavarësisht cila përdoret,

vetëm përmes vijave të dhëna

izofonike, mund të gjendet

lidhja në mes intensitetit

objektiv dhe subjektiv të

zërit për frekuenca të

ndryshme nga 1000 Hz 7

Zëshmëria...

Numri i fonave nuk na tregon asgjë për rritjen e fortësisë

së tingullit, p.sh. a është rritja për 10 fona e madhe apo e

vogël dhe sa herë është tingulli më i fortë

Këto te meta të shkallës fonike nga aspekti i intervaleve

reale (subjektive) të saj, kanë sjell deri te definimi edhe i

një madhësie të re me të cilën shprehet intensiteti

subjektiv i tingullit

Kjo është “zëshmëria” ndërsa njësia e zëshmërisë është

“soni”

Nr. i sonave tregon të dhënën se sa herë një tingull duket

më i fortë se tingulli i cili ka 1 son 8

Zëshmëria

Me fjalë tjera, herësi i nr. të sonave të dy tingujve jep

herësin e vlerësimit subjektiv të intensitetit: tingulli që

ka 8 sona duket dy herë më i fortë se tingulli që ka 4

sona

Shkalla në sona është e fituar po ashtu me rrugë

eksperimentale

Matja e niveleve subjektive në fona dhe sona bëhet me

anë të instrumenteve të veçanta që quhen fonometër,

gjegjësisht sonometër

Këto instrumente janë voltmetra në hyrje të të cilave

është vendosur një shëndërrues akustiko-elektrik 9

Audio sinjali analog...

Zëri është valë kontinuale e cila udhëton nëpër ajër

Audio sinjali nga mikrofoni, si dhe video sinjali nga

kamera janë sijale kontinuale që quhen sinjale analoge

Sinjal analog është çdo sinjal kontinual në kohë, ku

ndonjë parametër i ndryshueshëm me kohën paraqet

ndonjë madhësi tjetër të ndryshueshme me kohën

10

Audio sinjali analog...

Për shembull te incizimi i zërit, fluktuacionet në presionin e

ajrit, ngacmojnë membranën e mikrofonit e kjo shkakton

fluktuacionet gjegjëse në tensionin ose rrymën e qarkut

elektrik

Duke pasur parasysh se sinjali analog ka rezolucion teorikisht

të pakufizuar, ai gjithmonë do të ketë rezolucion më të lartë se

cilido sistem digjital, ku rezolucioni është në hapa diskret

Në praktikë, me rritjen e kompleksitetit të sistemeve analoge,

efektet si jo lineariteti dhe zhurmat degradojnë rezolucionin

analog në masë të madhe dhe është vështirë të detektohet

paraqitja e tyre 11

Audio sinjali analog

Te sistemet digjitale jo vetëm që degradimet mund të

detektohen, por gjithashtu ato edhe mund të

korrigjohen

E meta kryesore e sinjaleve analoge është prania e

zhurmës

Efektet e zhurmës bëjnë që deformimet dhe humbjet e

sinjaleve të jenë të pa kompenzueshme, pasi që duke

amplifikuar sinjalin për rifitimin e pjesëve të

dobësuara të sinjalit, amplifikohet edhe zhurma

12

Modulimi

Një metodë tjetër për përcjelljen e sinjalit analog është

përdorimi i modulimit

Në këtë rast sinjalit themelor i modulohet ndonjë

parametër

Ky parametër mund të jetë amplituda (modulimi

amplitudor), frekuenca (modulimi frekuencor), dhe

faza (modulimi fazor)

13

Digjitalizimi në përgjithësi

14

Sistemi digjital shfrytëzon vlera diskrete që paraqesin numra ose

simbole jo numerike (si shkronjat ose ikonat) për procesim,

transmetim, ruajtje ose paraqitje të madhësive në vend të spektrit

kontinual

Pra dallimi në mes të sistemit digjital dhe analog i referohet

metodës së futjes, përpunimit, bartjes, ruajtjes ose punës së

brendshme të vetë qarkut

Mikrofoni dhe video kamera, krijojnë sinjale analoge të cilat nuk

janë të përshtatshme për përpunim në kompjuter, prandaj ato

duhet të digjitalizohen

Digjitalizimi i sinjalit analog bëhet me procesin e mostrimit, kur

dimensioni i kohës ndahet në pjesë diskrete dhe atë të kuantizimit,

ku madhësia e sinjalit ndahet në pjesë diskrete

Digjitalizimi i audio sinjalit...

Audio digjitale përdor sinjalet digjitale për

riproduksionin e zërit, ku përfshihet edhe shndërrimi

analog-digjital dhe anasjelltas, ruajtja dhe transmetimi

Përparësia e audios digjitale është në lehtësinë që ofron

gjatë incizimit, manipulimit, prodhimit masiv dhe

shpërndarjes së zërit

Për një digjitalizim kualitativ të audio sinjalit shtrohen

disa çështje thelbësore të cilat mundësojnë që gjatë

kalimit nga sinjali analog në atë digjital, informacioni

origjinal të ruhet në formën më besnike të mundshme

15


Si çështje që duhet të merren parasysh janë:

Sa shpesh duhet të mostrohet sinjali

Sa është i mirë ky sinjal

Si janë formatizuar audio të dhënat e këtilla

Supozojmë se jemi duke mostruar një valë sinusoidale

Sa shpesh duhet të mostrojmë sinjalin që ta nxjerrim

frekuencën origjinale të tij?

Sinjali sinusoidal

që duhet të

mostrohet 16


Nëse sinjalin sinusoidal analog e mostrojmë një herë për

periodë, mund te fitohet (mendojmë) sinjal me vlerë

konstante

Pra, sinjali i fituar nuk i përngjanë sinjalit origjinal,

prandaj nuk mjafton frekuenca e mostrimit 1/T

17


Mostrimi i sinjalit me frekuencë fm=1.5xfs

Në këtë rast pas mostrimit fitohet sinusoidë, por mund të

mendojmë se është valë sinusoidale me frekuencë më të

ulët

18

Digjitalizimi i audio sinjalit

Nëse sinjalin e njëjtë e mostrojmë me frekuencë të mostrimit sa

dyfishi i frekuencës së sinjalit , sinjali i fituar pas

mostrimit do të jetë kopja besnike e sinjalit origjinal

19


Teorema e Nyquist-Shannon-it për mostrimin është

njëra ndër teoremat themelore në fushën e teorisë së

informacionit, në veçanti në telekomunikacion dhe

procesim të sinjalit

Zakonisht kjo teoremë quhet Teorema e Shanonit për

mostrim ose thjesht teorema e mostrimit

Teorema thotë: Rifitimi i saktë i një sinjali kontinual

kohor me brez themelor nga mostrat e tij është i mundur

nëse sinjali ka brez të kufizuar dhe frekuenca e mostrimit

është më e madhe se dyfishi i brezit frekuencor të sinjalit

20

Teorema e Nyquist-it...

Teorema e mostrimit definon shpejtësinë e mostrimit

ose frekuencën e mostrimit

Shpejtësia e mostrimit definon nr. e mostrave për

sekondë të nxjerra nga sinjali kontinual për të

formuar sinjalin diskret

Në vijim janë dhënë disa nga shpejtësitë e mostrimit që

përdoren në audion digjitale:

8 kHz-telefoni, mikrofona pa tela

32 kHz-shirita video me ekstra kanale për audio në disa vende

përdoren për zërin në televizion analog për mikrofona pa tela

të kualitetit të lartë 21


47.25 kHz-Inqizuesi i parë komercial i zërit (Nippon Columbia)

48 kHz-zëri digjital për mini DVD, TV digjitale, DVD dhe filma

96 k Hz-DVD-Audio, BD-ROM (Blu-ray Disc) audio dhe HD-

DVD

2,822.4 kHz-Modulimi sigma-delta 1-bitësh i zhvilluar nga sony

dhe Philips

Pra sinjali diskret është sinjal diskret kohor i cili merr

vetëm vlera diskrete dhe cili fitohet nga ndonjë sinjal

diskret i cili është kuantizuar

Sinjalet digjitale praktike zakonisht paraqiten me 8-

bit, 16-bit, 32-bit e kështu me radhë 22

Raporti sinjal/zhurmë (SNR)

SNR definohet si raport i fuqisë së sinjalit që bartë

informacionin e dobishëm ndaj fuqisë së zhurmës që

pengon sinjalin

Sa më i lartë që është ky raport qa më pak ndihet zhurma

SNR zakonisht matet me dB dhe llogaritet me:

Burimet e zhurmës në sistemet multimediale janë me

prejardhje të ndryshme, por te sistemet digjitale zhurmat

shkaktohen si rezultat i procesit të kuantizimit të sinjalit

(digjitalizimit të sinjalit analog) 23

Audio formatet tipike...

Për punë në hapësirën multimediale, audio sinjalet

duhet të formatizohen në audio fajlla të standardizuar,

përndryshe nuk do të ishin kompatibil

Formatet e audio fajllave kanë prapashtesat .au

(Unix), .aiff (MAC, SGI), .wav (PC, DEC) për sisteme

gjegjëse

Audio fajllat kanë formate të mëdha dhe si të tillë e

vështirësojnë përpunimin, ruajtjen, transmetimin dhe

editimin

Prandaj paraqitet nevoja e kompresimit të tyre për ta

zvogëluar kërkesën për hapësirë të memories 24

Audio formatet tipike

Sot ekzistojnë metoda të ndryshme të kompresimit të

audio fajllave

Një metodë që përdoret për kompresim të audio

sinjaleve është Adaptive Delta Pulse Code Modulation

(ADPCM)

Me anë të kësaj metode, duke u bazuar në mostrat e

kaluara, bëhet parashikimi i mostrave të ardhshme dhe

enkodohet diferenca në mes të vlerës aktuale dhe vlerës

së parashikuar

25

Tingujt sintetik

Audio digjitale karakterizohet me shfrytëzimin e tingujve

sintetik të fituar me metoda të ndryshme të sintezës së tingujve

kryesisht në formë elektrike

Tingujt sintetik shfrytëzohen për zëvendësim të plot ose

plotësimin e tingujve nga burimet e ndryshëm (instrumentet

muzikore ose vokale)

Përparësia e tyre është se lehtë mund të gjenerohen me pajisje

bashkohore dhe manipulimi me tinguj të këtillë është shumë i

përshtatshëm dhe më i lirë

Ekzistojnë disa forma të gjenerimit të tingujve sintetike dhe në

vazhdim do të jepen karakteristikat themelore të tyre 26

Sinteza me modulim frekuencor

SMF ose sinteza FM është një formë e audio sintezës ku

timbi (ngjyra) e një forme të thjeshtë valore ndryshohet

me modulim frekuencor me frekuencë moduluese e cila

është gjithashtu në brezin audio

Rezultat i modulimit të këtillë është një formë më

komplekse valore me ton të ndryshuar tingëllues

Sinteza FM është shumë e mirë për krijimin e tingujve si

harmonik, ashtu edhe disharmonik

Si rezultat, sinteza FM ka qenë bazë për zhvillimin e disa

gjeneratave të para të sintesajzerëve digjital nga Yamaha

27

Sinteza me tabela të valëve

STV është një teknikë që shfrytëzohet te disa sintesajzerë të

muzikës digjitale për prodhimin e toneve të ndryshëm si zëri

Zëri i ndonjë instrumenti ekzistues (një notë e vetme)

mostrohet dhe shndërrohet në një sekuencë qarkore të

mostrave ose tabelë të valëve, ku secila ka një periodë ose

cikël për valë

Bashkësia e tabelave të valëve me përmbajtje harmonike të

specifikuar nga shfrytëzuesi mund të gjenerohet edhe

matematikisht

Gjatë playback-ut këto tabela të valëve shfrytëzohen për

kapjen e mostrave për krijimin e formës valore të deshiruar 28

Sintesajzeri...

Sintesajzeri është pajisje që ka mundësi të gjeneroj dhe

manipuloj sinjale elektrike të cilat janë ekujvalente me audio

tonet, po aq sa edhe notat e muzikës

Sintesajzerët mund të krijojnë sinjale elektrike të cilët njësoj

veprojnë në amplifikatorët audio

Këto tone gjenerohen nga qarqet elektrike të përbëra nga

një seri e oscilatorvëve dhe filtrave te qarqet analoge ose

mund të fitohen me ekzekutimin e operacioneve

matematikore të sinjalit duke shfrytëzuar mikroprocesor

dhe procesimin digjital të sinjalit ose me kombinimin e të dy

metodave 29

Sintesajzeri

Sintesajzerët e muzikës ndonjëherë përmbajnë edhe

tastierë, që i bënë ata të ngjajnë në disa nga

instrumentet tradicionale muzikore si piano ose

orgulet

Ata gjithashtu mund të kontrollohen përmes serisë së

sinjaleve elektrike nëpër shtegun digjital si MIDI

(Musical Instrument Digital Interface)

30

lËnda: new media and multimedia ligjërata e...

Documents