Форматы звуковых файлов с заголовком

Основные типы звуковых файлов:

1. С оцифрованным звуком (Digitized Sound Files): snd, mp3, pcm, wav.

2. С нотной записью: amf, mid, mod, org и т. д.

Формат файлов без заголовка: pcm (импульсно-кодовая модуляция).

Программы для работы со звуком:

– Winamp – универсальный проигрыватель, работающий с большинством звуковых файлов;

– Home Studio – программа позволяет одновременно работать с MIDI- и wave-файлами;

– Cool Edit Pro – программа для работы со звуком (wav, mp3), имеющая множество возможностей;

– Alive MP3 WAV Converter – программа для перекодирования треков CD в wav-файлы, а также для сжатия wav-файлов в mp3;

– Sound Forge – многофункциональный высококачественный редактор.

Электронные музыкальные инструменты – музыкальные инструменты, использующие в своей конструкции различные электронные устройства. Обычно инструменты позволяют управлять звуком, регулируя громкость, частоту или продолжительность каждого отрезка.

Следует различать термины «электронный музыкальный инструмент» и «электрический музыкальный инструмент», так как последний обозначает инструменты, воспроизводящие звук механически, но преобразующие его при помощи электроники, например, на электрогитаре звук появляется от удара о струну, но звук, проходя через звукосниматель, усилитель и различные приставки, приобретает различное звучание (дисторшн, фузз). В отличие от электрического музыкального инструмента, на электронном инструменте генерируется электрический сигнал, преобразуемый в звук при помощи динамика.

Все электронные и электрические музыкальные инструменты составляют подмножество устройств, обрабатывающих звуковые сигналы. При этом некоторые электронные музыкальные инструменты иногда воспроизводят звуковые эффекты, создаваемые при игре на электрических музыкальных инструментах.

Первый электронный музыкальный инструмент создал Тадеуш Кахилл в 1901 г. Им стал теллармониум (Telharmonium) весом 7 т. С помощью электрических генераторов и тональных колес Тадеуш воспроизводил разные ноты.

Позже француз Эдгар Варез (композитор и инженер) создал несколько композиций при помощи электронных валторн, флейт и магнитной ленты. Одна из них, «Роете electronique», была написана для павильона Филипс на Брюссельской ярмарке мира в 1958 г.

В настоящее время электронные музыкальные инструменты широко используются в современных направлениях музыки. Развитие все более новых и совершенных музыкальных инструментов проходит очень активно и является междисциплинарной областью исследований. Среди множества электронных инструментов можно выделить следующие.

Вокодер (Voice Coder – кодировщик голоса) – устройство синтеза речи на основе произвольного сигнала с богатым спектром. Изначально вокодеры были разработаны в целях экономии частотных ресурсов радиолинии системы связи при передаче речевых сообщений. Экономия достигается за счет того, что вместо собственно речевого сигнала передают только значения его определенных параметров, которые на приемной стороне управляют синтезатором речи. Вокодер как необычный эффект был взят на вооружение электронными музыкантами и впоследствии стал полноценным эффектом благодаря фирмам-изготовителям музыкального оборудования, которые придали ему форму и удобство музыкального эффекта.

Драм-машина (Drum-machine) – электронный прибор, основанный на принципе пошагового программирования для создания и редактирования повторяющихся музыкальных перкуссионных фрагментов – драмов (Drums) – рис. 10.7. Является звуковым модулем с тембрами ударных инструментов и готовыми запрограммированными (во внутренней памяти) одно- или двухтактными ритмическими рисунками (паттернами, шаблонами) в различных музыкальных стилях (джаза, рок- и поп-музыки). Иногда снабжен пэдами, чтобы можно было играть на нем, как на обычном инструменте. В такой модуль может быть включен и секвенсер, с помощью которого можно сделать цифровую запись аранжировки (т. е. запрограммировать инструментальную пьесу).

Синтезатор – электронный музыкальный инструмент, создающий (синтезирующий) звук при помощи одного или нескольких генераторов звуковых волн (рис. 10.8). Требуемое звучание достигается за счет изменения свойств электрического сигнала (в аналоговых синтезаторах) или же путем настройки параметров центрального процессора (в цифровых синтезаторах). Синтезатор, выполненный в виде корпуса с клавиатурой, называется клавишным синтезатором. Синтезатор в виде корпуса без клавиатуры называется синтезаторным модулем и управляется MIDI-клавиатурой. В случае если клавишный синтезатор оборудован встроенным секвенсором, он называется рабочей станцией. Синтезатор в виде компьютерной программы, использующей универсальную звуковую плату для озвучивания и стандартные средства ввода-вывода (компьютерные клавиатуру, мышь, монитор), называется программным синтезатором.

Терменвокс (Theremin или Thereminvox) – музыкальный инструмент, созданный в 1919 г. русским изобретателем Л.С. Терменом. Игра на терменвоксе заключается в изменении музыкантом расстояния от его рук до антенн инструмента, за счет чего изменяется емкость колебательного контура и, как следствие, частота звука. Вертикальная прямая антенна отвечает за тон звука, горизонтальная подковообразная – за его громкость. Для игры на терменвоксе необходимо обладать идеальным слухом, так как во время игры музыкант не касается инструмента и поэтому может фиксировать положение рук относительно него, полагаясь только на свой слух (рис. 10.9).

Реактейбл (Readable) – электроакустический электронный музыкальный инструмент, созданный группой европейских разработчиков из Института аудиовизуальных технологий в г. Барселоне. Использует материальный интерфейс пользователя. Реактейбл – подсвеченная снизу поверхность, определяющая местоположение объектов на ней и реагирующая на их перемещения. Устройство теперь разрабатывается не только барселонцами, но и другими научными группами. По принципу работы устройство похоже на Apple iPhone, но поверхность, реагирующая на прикосновения, в разы больше – поэтому играть на реактейбле можно вдвоем, втроем и даже командой (рис. 10.10).

Тэнори-он – это инструмент, состоящий из экрана, помещающегося в ладонях, с сеткой светодиодных переключателей, каждый из которых может быть активирован различными способами для создания развивающегося музыкального рисунка (рис. 10.11). Светодиодные переключатели размещаются внутри магниевого корпуса, который имеет два встроенных динамика, расположенных на верхнем краю корпуса, так же как и кнопки, которые управляют типом звука и производимым количеством ударов в минуту. В основании инструмента на нижнем краю корпуса располагается ЖК-дисплей. Используя функцию связи, можно играть синхронизированные сессии, а также осуществлять обмен композициями между двумя устройствами.

Цифровая гитара Misa Digital Guitar (рис. 10.12) функционирует под управлением операционной системы Linux. Подобные гитары-контроллеры лишь отдаленно напоминают настоящие электрогитары. Чаще всего у них отсутствуют струны, а гриф оборудован сенсорными кнопками, чувствительными к нажатию пальцами. Если в устройстве грифа, который оборудован уже упомянутыми кнопками в каждом ладу, ничего революционного нет, то метод звукоизвлечения поражает своей оригинальностью. Разработчики использовали огромный сенсорный экран, прикасаясь к которому пальцами правой руки возможно извлекать звуки. Несмотря на то, что у Misa Digital Guitar нет вообще ничего общего с обычной гитарой, кроме внешней схожести, играть на ней сможет любой гитарист после недолгого привыкания.

Работа с графикой

Компьютерная графика – область деятельности, в которой компьютеры используются как инструмент для синтеза (создания) изображений, а также для обработки визуальной информации, полученной из реального мира. Компьютерной графикой называют и результат такой деятельности.

Первые вычислительные машины не имели отдельных средств для работы с графикой, однако уже использовались для получения и обработки изображений. Программируя память первых электронных машин, построенную на основе матрицы ламп, можно было получать узоры.

В середине 1960-х годов появились разработки в промышленных приложениях компьютерной графики. Так, под руководством Т. Мофетта и Н. Тейлора фирма Itek разработала цифровую электронную чертежную машину. В 1964 г. General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1, разработанную совместно с IBM.

В 1961 г. программист С. Рассел возглавил проект по созданию первой компьютерной игры с графикой. Создание игры Spacewar («Космические войны») заняло около 200 человеко-часов. Игра была создана на машине PDP-1.

В 1963 г. американский ученый А. Сазерленд создал программно-аппаратный комплекс Sketchpad, который позволял рисовать точки, линии и окружности на трубке цифровым пером. Поддерживались базовые действия с примитивами: перемещение, копирование и др. По сути, это был первый векторный редактор, реализованный на компьютере. Также программу можно назвать первым графическим интерфейсом, причем она являлась таковой еще до появления самого термина.

В 1968 г. группой под руководством Н.Н. Константинова была создана компьютерная математическая модель движения кошки. Машина БЭСМ-4, выполняя написанную программу решения дифференциальных уравнений, рисовала мультфильм «Кошечка», который для своего времени являлся прорывом. Для визуализации использовался алфавитно-цифровой принтер.

Существенный прогресс в компьютерной графике был достигнут с появлением возможности запоминать изображения и выводить их на компьютерном ЭЛТ-дисплее.

CGI-графика (Computer Generated Images – изображения, сгенерированные компьютером) – это рисование на компьютере с помощью различных графических пакетов (3ds max, Photoshop и т.п.).

Основные области применения компьютерной графики. Разработки в области компьютерной графики сначала были обусловлены лишь академическим интересом и шли в научных учреждениях. Постепенно компьютерная графика прочно вошла в повседневную жизнь, стало возможным вести коммерчески успешные проекты в этой области. К основным сферам применения технологий компьютерной графики относятся:

– графический интерфейс пользователя;

– спецэффекты, визуальные эффекты (VFX), цифровая кинематография;

– цифровое телевидение, Всемирная паутина, видеоконференции;

– цифровая фотография и существенно возросшие возможности по обработке фотографий;

– цифровая живопись;

– визуализация научных и деловых данных;

– компьютерные игры, системы виртуальной реальности (например, тренажеры управления самолетом);

– системы автоматизированного проектирования;

– компьютерная томография;

– компьютерная графика для кино и телевидения;

– лазерная графика. Техническое представление:

– двумерная графика;

– трехмерная графика (3D);

– CGI-графика.