Transcript Sound (เสียง)

Sound (เสียง)
Facts about Sound
เสียงคือคลื่นทีม่ คี วามต่อเนื่องเคลื่อนทีโ่ ดยใช้อากาศเป็ นสือ่ กลาง
 คลื่นเสียงสร้างให้เกิดความหนาแน่ นของอากาศ แตกต่างกันในแต่ละ
ทีแ่ ละเวลา ซึง่ สามารถวัดได้ดว้ ย Pressure Level
 คลื่นเสียงมีคุณสมบัตพ
ิ น้ื ฐานของคลื่นทัวไป
่ คือ Reflection,
Refraction, Diffraction
 มนุ ษย์สามารถได้ยน
ิ เสียงตัง้ แต่ความถี่ 16 Hz ถึง 20 kHz ขึน้ อย่
กับอายุ
 ดังนัน
้ ความยาวคลื่นของเสียงทีไ่ ด้ยนิ คือ 21.3 m ถึง 1.7 cm

Facts about Sound
ความเข้มของคลื่นเสียง (ความดังของเสียง) สามารถวัดได้ดว้ ย
Sound Pressure Level (SPL) โดยหน่วยทีว่ ดั ได้คอื เดซิเบล
(Decibel : dBs)
 จานวนรอบการแกว่งของคลื่นเสียงในหนึ่งวินาที ซึง่ เป็ นหน่ วยวัด
ความถีข่ องเสียง คือ เฮิรตซ์ (Hertz : Hz)

Sound Fundamentals
Type of Sound
Digital Audio
สัญญาณเสียงทีส่ ง่ มาจากไมโครโฟน เครือ่ งสังเคราะห์เสียง เครือ่ ง
เล่นเทป หรือจากแหล่งกาเนิดเสียงต่างๆ ทัง้ จากธรรมชาติและที่
สร้างขึน้
 Synthetic Audio
สัญญาณเสียงทีไ่ ด้จากการสังเคราะห์ขน้ึ มา เพือ่ เลียนแบบเสียงเครือ่ ง
ดนตรี หรือเสียงมนุษย์

Digitization in General
conversion of analog data into digital data
 Sampling คือ การแบ่งแกนแนวนอน (Horizontal Axis) ซึง่ เป็ นแกน
เวลาให้เป็ นช่วงต่างๆ โดยมีความคงทีใ่ นการแบ่งช่วงตลอดเท่ากัน
 Quantization คือ การแบ่งแกนแนวตัง้ (Vertical Axis) ซึง่ เป็ นความ
เข้มของสัญญาณให้เป็ นระดับต่างๆ
8 bits สามารถแบ่งแกนแนวตัง้ ออกเป็ น 256 Levels
16 bits สามารถแบ่งแกนแนวตัง้ ออกเป็ น 65536 Levels

Digital Audio
Sampling Rate ต ้องเป็ นสองเท่าของ
ความถีส
่ งู สุดของย่านความถีท
่ ต
ี่ ้องาา
่
ี งย่านความถี่ 60 ถึง
เา็บ เชน
เสย
่ เา็บที่ 16,000
8,000 Hz คว มีาา สุม
ค ัง้ ต่อวินาที
state
0
1
2
3
4
5
6
7
bit 1
0
1
0
1
0
1
0
1
bit2
0
0
1
1
0
0
1
1
bit3
0
0
0
0
1
1
1
1
Bit Depth คือ ความละเอียดของความ
สูงของคลืน
่ (Amplitude Resolution)
โดยความละเอียดของ ะดับทีไ่ ด ้
่
ดังาล่าวขึน
้ ต งาับจานวนบิตต่อาา สุม
แต่ละค ัง้
Digital Audio
การอัดเสี ยงด้ วยคอมพิวเตอร์
สิง่ ทีต่ อ้ งพิจารณาในการอัดเสียง (Analog-to-Digital Conversion)
 จุดหมายปลายทางของการนาเสียงไปใช้คอื อะไร ทีไ่ หน อย่างไร
ด้วยเครือ่ งมืออะไร
 จะอัดเก็บด้วยการสุม
่ เท่าไร? (Sampling Rate)
 ต้องการคุณภาพระดับเสียงเท่าไร? (Bit Depth)
 เก็บเสียงนัน
้ ด้วย Format ใด?
ขนาดของไฟล์ข้อมูลกับคุณภาพ
การบันทึกเสียงแบบโมโน (Mono Recording)
Sampling Rate (Hz)  ระยะเวลาการบันทึก (sec.) (Bit Depth/8)  1
การบันทึกเสียงแบบสเตริโอ (Stereo Recording)
Sampling Rate (Hz)  ระยะเวลาการบันทึก (sec.) (Bit Depth/8)  2
ขนาดของไฟล์ข้อมูลกับคุณภาพ
ตัวอย่าง : ทาการบันทึกเสียงแบบ Mono 10 วินาที ที่ Sampling Rate
22.05 kHz, Bit Depth 8 บิต จะคานวณได้ดงั นี้
22050  10  8/8  1 = 220,500 Byte หรือ 220.5 KByte
ตัวอย่าง : ทาการบันทึกเสียงแบบ Stereo 10 วินาที ที่ Sampling Rate
44.1 kHz, Bit Depth 16 บิต จะคานวณได้ดงั นี้
44100  10  16/8  2 = 1,764,000 Byte หรือ 1.764 MByte
Digital Sound System
Recording
Playback
Audio Quality vs. Data Rate
Quality
Telephone
AM Radio
FM Radio
CD
DAT
DVD Audio
Sample Rate
(KHz)
8
11.025
22.050
44.1
48
192
Bits per
Sample
8
8
16
16
16
24
Mono/
Stereo
Mono
Mono
Stereo
Stereo
Stereo
Stereo
Data Rate
Frequency
(Uncompressed) Band
8 KBytes/sec
200-3,400 Hz
11.0 KBytes/sec
88.2 KBytes/sec
176.4 KBytes/sec 20-20,000 Hz
192.0 KBytes/sec 20-20,000 Hz
1,152.0 KBytes/sec 20-20,000 Hz
Digital Sound Files
Format for Digital Audio

Uncompressed
WAV CDA PCM RAW

Compressed
MP3 AU OGG WMA PCM
Synthetic Audio
เป็ นเสียงทีเ่ กิดจากตัววิเคราะห์เสียง ทีเ่ รียกว่า MIDI โดยเมือ่ ตัวโน๊ต
ทางาน คาสัง่ MIDI จะถกส่งไปยัง Synthesize Chip เพือ่ ทาการแยก
เสียงว่าเป็ นเสียงดนตรีชนิดใด
 MIDI (Musical Instrument Digital Interface) คือ ข้อมลทีแ
่ สดงถึง
ลักษณะเสียงแทนเครือ่ งดนตรี ซึง่ เป็ นมาตรฐานในการสือ่ สารด้าน
เสียงทีร่ บั การพัฒนามาตัง้ แต่ปี ค.ศ. 1980 สาหรับใช้กบั เครือ่ งดนตรี
อิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวแตอร์

General MIDI Standard

GM (The General MIDI System)
ในปี 1991 ได้มกี ารประกาศใช้มาตรฐาน เกีย่ วกับ MIDI อันแรกออกมา
โดยมีช่อื เรียกว่า The General MIDI System Level 1 หรือเรียกกันทัวไปว่
่ า
GM Format อันเกิดจากความร่วมมือระหว่างกลุม่ ทางประเทศญีป่ นุ่ ทีเ่ รียก
ตัวเองว่า Japanese MIDI Standards Committee (JMSC) กับกลุ่มทาง
ประเทศอเมริกาทีช่ ่อื ว่า American MIDI Manufacturers Association (MMA)
General MIDI Standard

GM (The General MIDI System)
มาตรฐาน GM ประกอบด้วยสาระสาคัญคือ มีจานวนเสียงเครือ่ งดนตรีท่ี
เก็บเอาไว้ทงั ้ หมด 128 ชนิด ซึง่ จะรวมทัง้ เสียงของเครือ่ งดนตรีจริงๆ กับเสียง
ของเอฟเฟคต์ต่างๆ เช่น เสียงปรบมือ เสียงฝนตก ฯลฯ เอาไว้ดว้ ย หมายเลข
ของเครือ่ งดนตรีแต่ละชนิดจะ เรียกว่า PATCH โดยจะมีการแบ่ง PATCH
ออกเป็ น 16 กลุม่
General MIDI Standard

GM (The General MIDI System)
1. PIANO
2. CHROMATIC PERCUSSION
3. ORGAN
4. GUITAR
ในแต่ละกลุม่ ยังแบ่งย่อยๆ ไปอีกกลุม่ ละ 8 ชนิด เช่น
5. BASS
6. STRINGS
ในกลุม่ ของเปียโนจะมีเสียงของเปียโนชนิดต่างๆ อีก 8 ชนิด
7. ENSEMBLE
หรือในกลุม่ ของ BRASS ประกอบด้วย ทรัมเป็ ต, ทรัมโบน
8. BRASS
9. REED
และเครือ่ งเปา่ อื่นๆ อีกรวม 8 ชนิด เป็ นต้น
10. PIPE
11. SYNTH LEAD
12. SYNTH PAD
13. SYNTH EFFECTS
14. ETHNIC
15. PERCUSSIVE
16. SOUND EFFECTS
General MIDI Standard
 GS
ROLAND CORPERATION เริม่ รส้ กึ ว่าเสียงของเครือ่ งดนตรีชนิดต่างๆ ทีม่ ี
อยใ่ นมาตรฐานเดิมนัน้ ไม่พอใช้เสียแล้ว จึงได้ทาการเพิม่ เติมเสียงของเครือ่ ง
ดนตรีบางชนิดเข้าไปกับมาตรฐาน GM อีก โดยใช้ช่อื มาตรฐาน อันใหม่น้ีวา่
มาตรฐาน GS ซึง่ ยังคงมีกลุม่ เสียงทัง้ หมด 16 กลุม่ เท่าเดิม แต่ในแต่ละกลุม่ จะมี
เสียงเพิม่ เข้ามาอีก จากเดิม 128 เสียง เพิม่ มาเป็ น 189 เสียง
General MIDI Standard

XG (EXTENDED GENERAL MIDI)
เป็ นมาตรฐานทีป่ ระกาศออกมาในปี 1994 โดยบริษทั YAMAHA ซึง่ เป็ นบริษทั
ทีผ่ ลิต เครือ่ งดนตรีชนั ้ นาอีกบริษทั หนึ่งนันเอง
่
ในขณะทีม่ าตรฐาน GM ก็เป็ นที่
ทีย่ อมรับกันทัวโลก
่
และมาตรฐาน GS ทีบ่ ริษทั ROLAND ประกาศขึน้ มาใหม่ก็
กาลังรองรับงานต่างๆได้ดี แต่กระนัน้ YAMAHA ก็ยงั มีความต้องการทีจ่ ะบรรจุ
เสียงใหม่ๆลงไปในตารางเสียงนี้อกี เพือ่ รองรับกับงานดนตรีของตนเอง
มาตรฐาน XG จึงถือกาเนิดมาด้วย เหตุน้ี มาตรฐาน XG ยังคงใช้ได้กบั
มาตรฐาน GM ตัวเดิมอย่
General MIDI Standard

XG (EXTENDED GENERAL MIDI)
มีการทางานแบ่งออกเป็ น 2 โหมด
1) โหมด XG มีเครือ่ งดนตรี 16 กลุม่ เสียงทัง้ หมดเพิม่ ขึน้ เป็ น 480 เสียง มีเสียง
กลอง 9 ชุด และชุดเอฟเฟคต์อกี 2 ชุด
2) โหมด TG3000B เป็ นโหมดการใช้งานทีเ่ รียกอีกอย่างหนึ่งว่า GS Emulation
โดยจะครอบคลุมถึงมาตรฐานเสียงใน GS FORMAT ของ ROLAND ด้วย
และได้เพิม่ เติมเสียงขึน้ มาอีกเพือ่ ใช้กบั ซาวด์การ์ดและซาวด์โมดลของ
YAMAHA เองโดยเฉพาะ ยังคงมีเครือ่ งดนตรี 16 กลุม่ แต่เพิม่ เสียงเป็ น
579 เสียง เป็ นเสียงกลอง 8 ชุด และเอฟเฟคต์ 2 ชุด
General MIDI Standard
 XF
 เป็ นมาตรฐานทาง MIDI ทีบ
่ ริษทั YAMAHA
ประกาศออกมาใหม่ในปี 1998
 มันได้รวมตัวอยก
่ บั โปรแกรมคาราโอเกะต่างๆ อีกทัง้ ซอฟต์แวร์เกี่ยวกับการ
สร้างเพลงต่างก็พฒ
ั นาให้มขี ดี ความสามารถมากขึน้ พร้อมๆ กับพัฒนาการใช้
งานให้งา่ ยดายกว่าเดิมมาก
 ผนวกข้อมลต่างๆ เข้าไปในไฟล์ MIDI เช่น ชื่ออัลบัม้ ชื่อศิลปิ น ชื่อผแ้ ต่ง
ชื่อผเ้ รียบเรียง ฯลฯ
 มาตรฐาน XF นี้สามารถแสดงคอร์ด (Chord) ไปได้ในไฟล์
Wave and MIDI
Wave
• ใช้เป็ นสือ่ สาหรับเก็บเสียงจริง เสียงทีเ่ ป็ น
เอกลักษณ์
• ขนาดใหญ่
• แก้ไข ปรับเปลีย่ นโทน ยาก
• เน้นเพือ่ การบันทึกเพือ่ ให้เหมือนต้นฉบับของ
MIDI
• เป็ นสือ่ ทีใ่ ช้เก็บวิธกี ารและรายละเอียดของการ เสียงในการเล่นกลับ (Play Back)
เล่นเครือ่ งดนตรี หรือการสังเคราะห์เสียงดนตรี
• ขนาดเล็ก
• แก้ไขได้งา่ ย ปรับเปลีย่ นโทนง่าย เปลีย่ นเสียง
ดนตรีได้งา่ ย
• เน้นเพือ่ การแก้ไขได้งา่ ยเมือ่ นาไปใช้งาน ณ
จุดใช้งาน