Vad är ljud

Ljud är en vågrörelse som fortplantar sig i t ex. luft och som sätter örats trumhinna i svängning. Detta upplevs som ett ljud. Ett mänskligt öra kan uppfatta svängningar mellan 20-20 000 Hz.


Lagra ljud

Mekaniskt

Den första metoden att spar ljud för att senare kunna lyssna var rent mekanisk. I en fonograf fångades ljudsvängningarna upp i en tratt i vars ena ände var fäst en nål. Ljudet fick nålen att vibrera och dessa vibrationer ristade ett spår i en roterande vaxrulle. När man sedan lät nålen löpa i det ristade spåret återskapade den ljudet som förstärktes av en tratt.

   

Stenkakan
så småningom bytte man ut vaxrullen mot en roterande skiva. När inspelningen,som fortfarande ristades in vax, var färdig lät man gjuta av denna i ett beständigare material, schellack med fyllning av stenmjö,för att öka hållbarheten. Under 1950-talet byttes materialet i skivorna till vinylplast.

 

   

Magnetiskt
Så småningom började man använda magnetband för att lagra ljud. Med hjälp av en mikrofon, ett membran anslutet till en elektromagnet,skapades en elektrisk ström som med i ett "inspelningshuvud" magnetiserade ett med järnoxid överdraget plastband. Ljudets svängningar sparades som variationer i bandets magnetfält.
När bandet sedan drogs över ett "avspelningshuvud" omvandlades det magnetiska variationerna åter till elektriska strömmar som satte en högtalares membran i svängning och ljudet spelades upp.

 

Digitalt


A/D omvandling
Eftersom en dator bara förstår digitala signaler måste man omvandla den analoga signalen,till en digital, nollor och ettor. Detta kallas för att man konverterar ljudet. Du konverterar alltså en analog ljudvåg till digital information och ljudvågen förvandlas till siffervärden, vilket förkortas A/D (Analog/Digital) omvandling.
Detta går till så att man i bestämda intervall mäter hur stark ljudkurvan är och beskriver dessa värden med siffror,digits.
Två faktorer,samplingsfrekvens och samplingsomfång, bestämmer hur bra ljudkvaliteen blir efter konverteringen.

Samplingsfrekvens
Hur ofta man mäter ljudet per sekund kallas samlingsfrekvens. Denna anges i Hertz. Fför att uppnå CD-kvalitet måste ljudet mätas 44 100 gånger per sekund dvs.44 100 kHz.

 

Amplitud.
Det vertikala avståndet mäts från ljudvågens topp eller botten till baslinjen, som är nolläget. Detta avstånd kallas "amplitud"'' och beskriver hur högt ljudet är. En liten amplitud är lika med ett lågt ljud. En rak linje är tystnad.
Samplingsomfång (bitrate)
Efter samplingen måste varje mätvärde avrundas till närmaste kvantiserinngsnivå - kvantiseras. Ju fler nivåer desto större precision och därmed bättre ljud (mindre kvantiseringsfel), men också mer data att överföra, och fler beräkningar att göra. Normalt kostar man på åtta eller sexton bitar per sampling - det motsvarar 256 respektive 65000 nivåer.
Filstorlek
Anledningen till att man inte alltid samplar ljud med högsta noggrannhet är förstås att ju noggraanare mätning ju större plats tar informationen.För tio sekunder ljud, av lite lägre kvalitet, blir det 110 kilobyte, medan högre kvalitet ger 880 kilobyte. Då gäller detta för bara tio sekunder i monoljud. Vill du ha stereoljud blir det förstås dubbelt så mycket. När man samplar ett ljud så lagras den digitala informationen om ljudet i datorn som en datafil. Denna får ändelsen .wav. andra filformat för digitaliserat ljud är .aif och .sun
Vid digitalisering gäller det att spara så mycket som möjligt av den ursprungliga ljudvågen och ju mindre delar, desto bättre ljud, eftersom det då blir nyansrikare. I verkligheten när man lyssnar, tycker och känner, vill man förstås inte ha något annat än det som låter som minst 16-bitars ljud, men en bra inspelning kan låta ganska acceptabelt även vid 8 bitar.
Hur stort blir ljudet?
Kanaler Bits Khz Sek. Kilobyte
Mono 8 bits 11 10 110
Stereo 8 bits 11 10 220
Mono 8 bits 22 10 220
Stereo 8 bits 22 10 440
Mono 16 bits 44,1 10 882
Stereo 16 bits 44,1 10 1764


Källor
Anita Andersson, Multimedia, Docendo läromedel
http://www.masda.vxu.se/multimedia/km/ljud/uMKA584.htm
Ett fördjupningsarbete av Peter Fällman