مقدمه:
• از مشاهداتی که در زمانهای قدیم انجام شده و بدست ما رسیده معلوم میشود، این مطلب که: «صوت بوسیله هوا از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل می‌گردد»، مورد قبول عموم بوده است. در حقیقت ارسطو اصرار ورزیده است به اینکه حرکت آزمایشهای مربوط به هوا در نقل انتقال صوت مؤثر است، ولی این موضوع مانند سایر مطالبی که در فیزیک بیان نموده با ابهام توأم می‌باشد.
سیر تحولی و رشد
• نظر به اینکه در موقع انتقال صوت ، آزمایشهای مربوط به هوا حرکت نمی‌کند، تعجب آور نیست اگر بگوییم که فلاسفه دیگر معاصر ارسطو این عقیده او را تکذیب نمودند و به همین طریق در دوره گالیله ـ فیلسوف فرانسوی موسوم به کاساندی (1655 ـ 1592) جریانی از اجزاء کوچک غیر مرئی بسیار ریز می‌دانست که از جسم صدا دار برخاسته و پس از عبور آزمایشهای مربوط به هوا به گوش رسیده و آنرا متأثر می‌سازد.
• اتوفن گریکه (1686 ـ 1602) موضوع اینکه انتقال صوت بواسطه حرکت آزمایشهای مربوط به هوا می‌باشد، با شک زیاد تلقی کرده و می‌گوید: "صدا در محیط آرام یعنی وقتی آزمایشهای مربوط به هوا بدون حرکت می‌باشد، بهتر انتقال پیدا می‌نماید." به علاوه در اواسط قرن 17 تجربه به صدا در آوردن زنگ در زیر سرپوش خالی از آزمایشهای مربوط به هوا را تکرار کرده و ادعا نمود که با وجود این صدای زنگ را می‌شنود.
• دانشمندان انتشار صوت در جامدات و شاره‌ها را بررسی کرده و به نتایجی بهتر رسیده‌اند که کاربردهای آن را در علوم و فنون بیان کرده و امروزه نسبت به کشفیات خود در مورد کاربردی کردن انتشار صوت در کارهای نظامی و غیر نظامی می‌پردازند. البته این موضوع با علم جدید ژئوفیزیک (امواج زلزله Seismological wave) آشکار میشود.
انتشار صوت در خلا
صدا در محیط آرام یعنی وقتی محیط بدون حرکت می‌باشد، بهتر انتقال پیدا میکند. در سال 1660 رابرت بویل در انگلستان تجربه به صدا درآوردن زنگ زیر سرپوش را مجددا با احتیاط کامل و بـا تـلمبه تخلیه قویتر به عمل آورد و آنچه را که امروز مسلم و معلوم است، (یعنی اینکه شدت صوت زنگ به نسبت عکس غلظت هوای درون سرپوش کم میشود) روشن و واضح ساخت. او بطور قطع و مسلم گفت که آزمایشهای مربوط به هوا محیطی است که صوت را انتقال می‌دهد و این خاصیت هم منحصر به آزمایشهای مربوط به هوا نمی‌باشد.
سرعت انتشار صوت
در سال 1635 گاساندی در پاریس سرعت صوت را اندازه گرفت و برای اینکار از اسلحه‌های باروتی استفاده نموده ، سرعت مسیر برق انفجار را مساوی بینهایت فرض کرد. عددی که برای سرعت صوت پیدا کرد 1673 فوت پاریسی در ثانیه بود. فوت پاریسی تقریبا معادل با 32.482 سانتیمتر بوده است.
سرعت انتشار صوت در آزمایشهای مربوط به هوا
ظاهرا اولین تجربه اندازه گیری سرعت صوت در هوای آزاد که شامل دقتهای لازم علمی و جدید بود زیر نظر آکادمی علوم پاریس در سال 1738 انجام شده و در آن تجربه توپ بکار رفته است. از اعدادی که در این تجربه بدست آمده سرعت صوت در صفر درجه سانتیگراد برابر 332 متر بر ثانیه می‌گردد. تجربه‌های مکرر دقیقی که در بقیه قرن هجدهم و در نیمه اول قرن نوزدهم از این اندازه گیری به عمل آمد، نتایجی داد که با نتیجه فوق در حدود متر بر ثانیه اختلاف داشت. بهترین و جدیدترین عددی که برای سرعت صوت در هوای آرام و در تحت شرایط معمولی (صفر درجه سانتیگراد و فشار 76 |سانتیمتر جیوه) بدست آمده 331 + 0.08 می‌باشد.
سرعت انتشار صوت در جامدات
درسال 1808 فیزیکدان فرانسوی بیو اولین تجربیات را برای اندازه گیری سرعت صوت در جامدات به عمل آورد و برای اینکار از یک لوله طویل آهن به طول تقریبا یکهزار متر که برای لوله‌کشی نصب کرده بودند، استفاده نمود. با مقایسه دو صدایی که از هر طریق ، هوای درون لوله و خود لوله آهنی می‌رسد، معلوم شد که سرعت انتشار موج متراکم درون آهن به مراتب بیشتر از سرعت صوت درون هواست.
انتشار امواج صوتی
اگر بطور همزمان در نقطه‌ای از محیط ، ارتعاشی ایجاد شود آن ارتعاش تدریجا با سرعت ثابت به تمام اطراف آن نقطه انتقال پیدا میکند. در این حالت می‌گویند ارتعاش در محیط مذکور انتشار پیدا کرده است. اگر مسیر ارتعاش بر راستای انتشار عمود باشد، در این صورت موج را موج عرضی می‌گویند. اما اگر راستای انتشار و ارتعاش باهم موازی باشند، در این صورت موج را موج طولی می‌گویند. اما امواج صوتی جزء امواج طولی هستند
تاریخچه صدا در کامپیوتر و دلایل برای به وجود آمدن کارت های صدا :
تقریبا از 15 سال پیش تنها صدایی که از یک کامپیوتر مثلا 286 حارج میشد یک BIP ساده بو.دقیقا شبیه همین بوق کوتاهی که بعد از روشن کردن کامپیوتر شنیده می شود.تا مدت ها کامپیوتر های شخصی سخت افزاری برای تولید صدا نداشتند و البته در محیط DOS کاربران نیازی به وجود صدا احساس نمیکردند.(لازم به ذرک است که در همان زمان کامپیوترهای مثل AMIGA و COMMODORE صدا و تصویر بسیار قابل قبولی ارائه میکردند).احساس نیاز به صدا وقتی در بین کاربران ایجاد شد که بازی های کامپیوتری با بازار آمدند.با پیشرفت این بازی ها هم کاربران و هم تولید کنندگان بازی ها دیافتند که بدون سیستم صوتی مناسب بازی ها موفقیت چندانی نخواهند داشت.اینجا بود که شرکت های مختلف دست به کار شدند و ابزارهایی جانبی مختلفی را برای تولید صدا در کامپیوتر طراحی کردند.تا مدت ها بر سر یافتن استاندارد صدا بین شرکت های تولید کننده احتلاف وجود داشت.
تا این که همه بر استاندارد SOUNDBLASTER از شرکت CRATIVE به توافق رسیدند.اولین کارتهای صوتی کارت هایی با ابعاد بزرگ کیفیت پایین و قیمت هایی بالا بودند.در این کارتهای صوتی SOUNDBLASTER 16 BIT حدود 800000 هزار ریال قیمت داشتند.به تدریج با پیشرفت تکنولوژی قیمت ها کاهش یافت و کیفیت صداهای تولید شده بهتر بود.کارت های اولیه کارت های 8 بیتی بودند که فقط میتوانستند صدای مونو را تولید کنند.با ورود کارت های 16 بیتی صدها استریو شد و کیفیت صدا نیز افزایش یافت.سپس از کارتهای صوتی 32 و 64 بیتی نیز وارد بازار شد.این روند تا کنون هم ادامه دارد.به طوری که در حال حاضر کارت های صوتی حرفه ای 128 بیتی بیش از 6 کانال صوتی رو پشتیبانی میکند و داشتن خروجی دیجیتال کیفیت صدای بسیار بالایی رو ارائه می دهند.کارت های صوتی معمولی نیز قیمتی در حد صفر دارند.زیرا کارت های صوتی اکنون به بردهای اصلی کامپیوتر وصل شدند و نیازی به خرید جداگانه آن نیست.
البته متناسب به نیاز میتونان آن را برای فعالیت هایی چون SOUND EDIT OR VIDEO خریداری کرد که خوب همیشه قیمت های بالایی خواهند داشت و وجه تمایز این گونه کارت ها در قابلیت های مختلفی است که آن را نسبت به کارت های معمولی در رده های بالاتری قرار میدهدچ
آشنایی با فرمت های صدا :
تا قبل از ورود کامپیوتر به عرصه جهانی صدا به صورت فرمت صوتی وجود نداشت.اگر چه با کیفیت به روش واحدی ذخیره و خوانده میشد.ولی با ورود کامپیوتر فایل های صوتی نیز فرمت ها و قالب های مختلفی پیدا کردند.در کامپیوتر فرمت یک فایل به معنی نوع ذخیره سازی اطلاعات و نحوه خواندن آنها است.برای مثال در فرمت MIDI اصلاعات مربوط به هرساز به همراه نت ها و سایر اطلاعات جداگانه ذخیره می شود.ولی در فرمت WAV اطلاعات صوتی به صورت طول موج های صدا ذخیره میشود و صدا ها قابل تفکیک نیستند.به همین دلیل برنامه های خاصی به وجود دارند که میتوانند فرمت های MIDI را به نت های موسیقی تبدیل کنند.ولی در فرمت WAV تمام طول موج ها ذخیره می شوند بنابراین در فرمت های WAV حجم نسبت به فایل های MIDI بسیار بیشتر است.در حال حاضر علم موسیقی و صدا و سخت افزار بسیار پیشرفت کردند و اکثر برنامه هایی که موجود هستند بیشتر فرمت های صوتی را پخش میکنن.
به عنوان مثالی کوتاه میتوان از فرمت های WMA - RA - MP3 - WAV - MID و غیره نام برد
;که در ادامه مفصلا با این فرمت ها و نحوه کاردکردشون صحبت میکنم.
فهرست
تاریخچه صدا در کامپیوتر و دلایل برای به وجود آمدن کارت های صدا --------------------- 5
برخی از اصطلاحات در صدا ------------------------------------------- 6
طرز کار کارت صدا -------------------------------------------------- 9
عملیات کارت صدا ------------------------------------------ 10
فشرده سازی صدا --------------------------------------------------- 11
الگوریتم فشرده سازی mp3 -------------------------------------------------- 13
مقایسه فرمتهای فشرده سازی ------------------------------------- 14
EQ --------------------------------------------------
الکتروآکوستیک --------------------------------------------------------------------- 18
ساختمان میکروفونها----------------------------------------------------------- 19
میکروفونهای ذغالی (کربن دار) -------------------------------------------------------- 20
میکروفونهای الکتریت (Electret Cendenser Mc) --------------------------------------24
مکانیزم میکروفون گانGun) ) ------------------------------------
بخش دوم - میکروفونها (مبدلهای الکتروآکوستیکی) ---------------------- 33
مشخصه های فنی بلندگو-------------- 37
موسیقی الکترونیک --------------------------------- 40
مکالمه بین دستگاههای موسیقی (MIDI) ---------------------------------------42
سیستم کامپیوتری موسیقی ------------------------------------------- 44
اطلاعاتی دیگر در مورد MIDI و موسیقی الکترونیک کانال------------------------------------------------------------ 45
پیامهای صوتی----------------------------------------------------- ----------------------------------------------- 47
سرعت--------------------------------------------------------------------------- 49
برای جلوگیری از اشکالات MIDI چه باید کرد---------------------------------------- 50
نگاهی بر سیستم های پخش صوتی محیطی چند گانه دالبی--------------------------- 51
ده نکته درباره ی شگفتی های «صدا»------------------------------------------------ 53
شامل 53 صفحه Word
دانلود تحقیق دیجیتال سازی صوت و تکنولوژیهای آن