সঙ্গীত সৃষ্টি. মাস্টারিং - পার্ট 2

আমি এই সত্যটি সম্পর্কে লিখেছিলাম যে সংগীত তৈরির প্রক্রিয়ায় দক্ষতা অর্জন করা হচ্ছে সংগীতের ধারণা থেকে প্রাপকের কাছে পৌঁছে দেওয়ার পথে শেষ পদক্ষেপ। আমরা ডিজিটালি রেকর্ড করা অডিওকেও ঘনিষ্ঠভাবে দেখেছি, কিন্তু আমি এখনও আলোচনা করিনি যে কীভাবে এসি ভোল্টেজ কনভার্টারে রূপান্তরিত এই অডিওটি বাইনারি ফর্মে রূপান্তরিত হয়।

1. প্রতিটি জটিল শব্দ, এমনকি খুব উচ্চ মাত্রার জটিলতা, আসলে অনেকগুলি সাধারণ সাইনোসয়েডাল শব্দ নিয়ে গঠিত।

আমি এই প্রশ্ন দিয়ে পূর্ববর্তী নিবন্ধটি শেষ করেছি, এটি কীভাবে সম্ভব যে এইরকম একটি অনিয়ন্ত্রিত তরঙ্গে (1) সমস্ত বাদ্যযন্ত্র বিষয়বস্তু এনকোড করা হয়েছে, এমনকি আমরা বহু যন্ত্রের পলিফোনিক অংশ বাজানোর কথা বলছি? এখানে উত্তর: এটি যে কোনো জটিল শব্দ, এমনকি খুব জটিল, সত্যিই যে কারণে এটি অনেক সাধারণ সাইনোসয়েডাল শব্দ নিয়ে গঠিত.

এই সাধারণ তরঙ্গরূপগুলির সাইনোসয়েডাল প্রকৃতি সময় এবং প্রশস্ততা উভয়ের সাথেই পরিবর্তিত হয়, এই তরঙ্গরূপগুলি একে অপরকে ওভারল্যাপ করে, যোগ করে, বিয়োগ করে, একে অপরকে সংশোধন করে এবং এইভাবে প্রথমে পৃথক যন্ত্রের শব্দ তৈরি করে এবং তারপরে মিশ্রণ এবং রেকর্ডিং সম্পূর্ণ করে।

চিত্র 2-এ আমরা যা দেখি তা হল নির্দিষ্ট পরমাণু, অণু যা আমাদের শব্দ পদার্থ তৈরি করে, কিন্তু একটি অ্যানালগ সংকেতের ক্ষেত্রে এমন কোনও পরমাণু নেই - একটি জোড় রেখা রয়েছে, বিন্দুগুলি ছাড়াই পরবর্তী রিডিংগুলি চিহ্নিত করা যায় (পার্থক্যটি দেখা যায় ধাপ হিসাবে চিত্র, যা সংশ্লিষ্ট চাক্ষুষ প্রভাব প্রাপ্ত করার জন্য গ্রাফিকভাবে আনুমানিক করা হয়)।

যাইহোক, যেহেতু অ্যানালগ বা ডিজিটাল উত্স থেকে রেকর্ড করা সঙ্গীতের প্লেব্যাক অবশ্যই একটি যান্ত্রিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রান্সডুসার যেমন লাউডস্পিকার বা হেডফোন ট্রান্সডুসার ব্যবহার করে করা উচিত, তাই খাঁটি অ্যানালগ অডিও এবং ডিজিটালি প্রক্রিয়াকৃত অডিও ব্লারের মধ্যে পার্থক্য বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই অপ্রতিরোধ্য৷ চূড়ান্ত পর্যায়ে, i.e. শোনার সময়, ট্রান্সডুসারে ডায়াফ্রামের নড়াচড়ার কারণে বায়ু কণার কম্পনের মতো সংগীত আমাদের কাছে পৌঁছায়।

2. অণু যা আমাদের শব্দ পদার্থ তৈরি করে

এনালগ সংখ্যা

বিশুদ্ধ এনালগ অডিও (অর্থাৎ অ্যানালগ টেপ রেকর্ডারে রেকর্ড করা অ্যানালগ, অ্যানালগ কনসোলে মিশ্রিত, অ্যানালগ ডিস্কে সংকুচিত, অ্যানালগ প্লেয়ারে বাজানো এবং অ্যামপ্লিফাইড অ্যানালগ পরিবর্ধক) এবং ডিজিটাল অডিও-এর মধ্যে কোন শ্রবণযোগ্য পার্থক্য আছে কি- এনালগ থেকে ডিজিটাল, প্রসেসড এবং মিক্সড ডিজিটালি এবং তারপরে অ্যানালগ ফর্মে প্রসেস করা হয়, সেটা কি অ্যাম্পের সামনে নাকি ব্যবহারিকভাবে স্পিকারের মধ্যে?

বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, বরং না, যদিও আমরা যদি একই বাদ্যযন্ত্র উপাদান উভয় উপায়ে রেকর্ড করি এবং তারপরে এটিকে আবার বাজিয়ে থাকি তবে পার্থক্যগুলি অবশ্যই শ্রবণযোগ্য হবে। যাইহোক, এটি এই প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত সরঞ্জামগুলির প্রকৃতি, তাদের বৈশিষ্ট্য, বৈশিষ্ট্য এবং প্রায়শই সীমাবদ্ধতার কারণে হবে, অ্যানালগ বা ডিজিটাল প্রযুক্তি ব্যবহার করার ক্ষেত্রে।

একই সময়ে, আমরা ধরে নিই যে শব্দটিকে ডিজিটাল ফর্মে নিয়ে আসা, অর্থাৎ স্পষ্টভাবে পরমাণুযুক্ত করা, রেকর্ডিং এবং প্রক্রিয়াকরণ প্রক্রিয়াকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে না, বিশেষ করে যেহেতু এই নমুনাগুলি এমন একটি ফ্রিকোয়েন্সিতে ঘটে যা - অন্তত তাত্ত্বিকভাবে - আমরা যে ফ্রিকোয়েন্সিগুলি শুনি তার উপরের সীমার বাইরে, এবং তাই শব্দের এই নির্দিষ্ট দানাদারতা রূপান্তরিত হয় ডিজিটাল আকারে, আমাদের কাছে অদৃশ্য। যাইহোক, শব্দ উপাদান আয়ত্তের দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি খুব গুরুত্বপূর্ণ, এবং আমরা পরে এটি সম্পর্কে কথা বলতে হবে।

এখন আসুন জেনে নেওয়া যাক কীভাবে অ্যানালগ সংকেত ডিজিটাল ফর্মে রূপান্তরিত হয়, যথা শূন্য-এক, অর্থাৎ। একটি যেখানে ভোল্টেজের মাত্র দুটি স্তর থাকতে পারে: ডিজিটাল এক স্তর, যার অর্থ ভোল্টেজ এবং ডিজিটাল শূন্য স্তর, অর্থাৎ এই উত্তেজনা কার্যত অস্তিত্বহীন। ডিজিটাল বিশ্বের সবকিছু হয় এক বা শূন্য, কোন মধ্যবর্তী মান নেই। অবশ্যই, তথাকথিত অস্পষ্ট যুক্তিও রয়েছে, যেখানে এখনও "চালু" বা "বন্ধ" অবস্থার মধ্যে মধ্যবর্তী অবস্থা রয়েছে, তবে এটি ডিজিটাল অডিও সিস্টেমের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়।

3. ঝিল্লির একটি খুব হালকা কাঠামো গতিশীল একটি শব্দ উৎস দ্বারা সৃষ্ট বায়ু কণার কম্পন।

রূপান্তর অংশ এক

যেকোন অ্যাকোস্টিক সিগন্যাল, সেটা ভোকাল হোক, অ্যাকোস্টিক গিটার বা ড্রাম হোক, ডিজিটাল আকারে কম্পিউটারে পাঠানো হয়, এটিকে প্রথমে একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করতে হবে. এটি সাধারণত মাইক্রোফোনের মাধ্যমে করা হয় যেখানে শব্দের উৎসের কারণে বায়ু কণার কম্পন খুব হালকা ডায়াফ্রাম গঠন চালায় (3)। এটি একটি কনডেন্সার ক্যাপসুলে অন্তর্ভুক্ত ডায়াফ্রাম, একটি রিবন মাইক্রোফোনে একটি ধাতব ফয়েল ব্যান্ড বা একটি ডায়নামিক মাইক্রোফোনে এটির সাথে একটি কয়েল যুক্ত একটি ডায়াফ্রাম হতে পারে।

এই প্রতিটি ক্ষেত্রে মাইক্রোফোনের আউটপুটে একটি খুব দুর্বল, দোদুল্যমান বৈদ্যুতিক সংকেত উপস্থিত হয়যা, বৃহত্তর বা কম পরিমাণে, দোদুল্যমান বায়ু কণার একই পরামিতিগুলির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ ফ্রিকোয়েন্সি এবং স্তরের অনুপাত সংরক্ষণ করে। সুতরাং, এটি এটির এক ধরণের বৈদ্যুতিক অ্যানালগ, যা একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক সংকেত প্রক্রিয়া করে এমন ডিভাইসগুলিতে আরও প্রক্রিয়া করা যেতে পারে।

প্রথমে মাইক্রোফোন সংকেত প্রশস্ত করা আবশ্যককারণ এটি যে কোনো উপায়ে ব্যবহার করা খুব দুর্বল। একটি সাধারণ মাইক্রোফোন আউটপুট ভোল্টেজ একটি ভোল্টের হাজার ভাগের ক্রমানুসারে থাকে, যা মিলিভোল্টে প্রকাশ করা হয় এবং প্রায়শই মাইক্রোভোল্টে বা এক ভোল্টের মিলিয়নভাগে প্রকাশ করা হয়। তুলনা করার জন্য, আসুন যোগ করা যাক যে একটি প্রচলিত আঙ্গুলের ধরণের ব্যাটারি 1,5 V এর ভোল্টেজ তৈরি করে এবং এটি একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ যা মডুলেশনের বিষয় নয়, যার অর্থ এটি কোনও শব্দ তথ্য প্রেরণ করে না।

যাইহোক, শক্তির উৎস হতে যেকোনো ইলেকট্রনিক সিস্টেমে একটি ডিসি ভোল্টেজ প্রয়োজন, যা তখন এসি সংকেতকে মডিউল করবে। এই শক্তি যত বেশি পরিষ্কার এবং দক্ষ হবে, এটি বর্তমান লোড এবং ব্যাঘাতের সাপেক্ষে যত কম হবে, ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির দ্বারা প্রক্রিয়াকৃত AC সংকেত তত পরিষ্কার হবে৷ এই কারণেই যে কোনও অ্যানালগ অডিও সিস্টেমে পাওয়ার সাপ্লাই, অর্থাৎ পাওয়ার সাপ্লাই এত গুরুত্বপূর্ণ।

4. মাইক্রোফোন পরিবর্ধক, যা প্রিঅ্যামপ্লিফায়ার বা প্রিমপ্লিফায়ার নামেও পরিচিত

মাইক্রোফোন পরিবর্ধক, যা প্রিঅ্যামপ্লিফায়ার বা প্রিঅ্যামপ্লিফায়ার নামেও পরিচিত, মাইক্রোফোন (4) থেকে সংকেতকে প্রশস্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। তাদের কাজ হল সংকেতকে প্রসারিত করা, প্রায়শই এমনকি কয়েক দশ ডেসিবেল দ্বারা, যার অর্থ তাদের স্তর শত শত বা তার বেশি বৃদ্ধি করা। এইভাবে, প্রিঅ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুটে, আমরা একটি বিকল্প ভোল্টেজ পাই যা সরাসরি ইনপুট ভোল্টেজের সমানুপাতিক, কিন্তু এটিকে শতগুণ অতিক্রম করে, যেমন ভগ্নাংশ থেকে ভোল্টের একক পর্যন্ত স্তরে। এই সংকেত স্তর নির্ধারিত হয় লাইন স্তর এবং এটি অডিও ডিভাইসে স্ট্যান্ডার্ড অপারেটিং স্তর।

রূপান্তর পর্ব দুই

এই স্তরের একটি অ্যানালগ সংকেত ইতিমধ্যে পাস করা যেতে পারে ডিজিটাইজেশন প্রক্রিয়া. এটি অ্যানালগ-টু-ডিজিটাল রূপান্তরকারী বা ট্রান্সডুসার (5) নামক সরঞ্জাম ব্যবহার করে করা হয়। ক্লাসিক পিসিএম মোডে রূপান্তর প্রক্রিয়া, যেমন পালস প্রস্থ মডুলেশন, বর্তমানে সবচেয়ে জনপ্রিয় প্রক্রিয়াকরণ মোড, দুটি পরামিতি দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়: নমুনা হার এবং বিট গভীরতা. আপনি যথার্থই সন্দেহ করছেন, এই প্যারামিটারগুলি যত বেশি হবে, রূপান্তর তত ভাল হবে এবং ডিজিটাল আকারে কম্পিউটারে সিগন্যালটি তত বেশি সঠিক হবে।

5. কনভার্টার বা এনালগ থেকে ডিজিটাল কনভার্টার।

এই ধরনের রূপান্তরের জন্য সাধারণ নিয়ম আদর্শ, অর্থাৎ, অ্যানালগ উপাদানের নমুনা নেওয়া এবং এটির একটি ডিজিটাল উপস্থাপনা তৈরি করা। এখানে, অ্যানালগ সিগন্যালে ভোল্টেজের তাৎক্ষণিক মান ব্যাখ্যা করা হয় এবং এর স্তরটি বাইনারি সিস্টেমে ডিজিটালভাবে উপস্থাপন করা হয় (6)।

এখানে, তবে, সংক্ষিপ্তভাবে গণিতের মূল বিষয়গুলি স্মরণ করা প্রয়োজন, যা অনুসারে যে কোনও সংখ্যাসূচক মানকে উপস্থাপন করা যেতে পারে যে কোন সংখ্যা সিস্টেম. মানবজাতির ইতিহাস জুড়ে, বিভিন্ন সংখ্যা পদ্ধতি ছিল এবং এখনও ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি ডজন (12 টুকরা) বা একটি পেনি (12 ডজন, 144 টুকরা) মত ধারণাগুলি ডুওডেসিমাল সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে।

6. একটি এনালগ সংকেতে ভোল্টেজের মান এবং একটি বাইনারি সিস্টেমে ডিজিটাল আকারে এর স্তরের উপস্থাপনা

সময়ের জন্য, আমরা মিশ্র সিস্টেম ব্যবহার করি - সেকেন্ড, মিনিট এবং ঘন্টার জন্য সেক্সজেসিমাল, দিন এবং দিনের জন্য ডুওডেসিমাল ডেরিভেটিভ, সপ্তাহের দিনের জন্য সপ্তম সিস্টেম, এক মাসে সপ্তাহের জন্য কোয়াড সিস্টেম (এছাড়াও ডুওডেসিমেল এবং সেক্সজেসিমাল সিস্টেমের সাথে সম্পর্কিত), ডুওডেসিমাল সিস্টেম বছরের মাসগুলি নির্দেশ করতে, এবং তারপরে আমরা দশমিক সিস্টেমে চলে যাই, যেখানে দশক, শতাব্দী এবং সহস্রাব্দ উপস্থিত হয়। আমি মনে করি যে সময় অতিবাহিত করার জন্য বিভিন্ন সিস্টেম ব্যবহার করার উদাহরণটি খুব ভালভাবে সংখ্যা সিস্টেমের প্রকৃতি দেখায় এবং আপনাকে রূপান্তর সম্পর্কিত সমস্যাগুলি আরও কার্যকরভাবে নেভিগেট করার অনুমতি দেবে।

এনালগ থেকে ডিজিটাল রূপান্তরের ক্ষেত্রে, আমরা সবচেয়ে সাধারণ হব দশমিক মানকে বাইনারি মানগুলিতে রূপান্তর করুন. দশমিক কারণ প্রতিটি নমুনার পরিমাপ সাধারণত মাইক্রোভোল্ট, মিলিভোল্ট এবং ভোল্টে প্রকাশ করা হয়। তারপর এই মানটি বাইনারি সিস্টেমে প্রকাশ করা হবে, অর্থাৎ এতে দুটি বিট কাজ করছে - 0 এবং 1, যা দুটি অবস্থাকে নির্দেশ করে: কোন ভোল্টেজ বা এর উপস্থিতি, বন্ধ বা চালু, কারেন্ট বা না ইত্যাদি অ্যালগরিদমের তথাকথিত পরিবর্তন যার সাথে আমরা কাজ করছি, উদাহরণস্বরূপ, সংযোগকারী বা অন্যান্য ডিজিটাল প্রসেসরের সাথে সম্পর্কিত।

তুমি শূন্য; অথবা একটি

এই দুটি সংখ্যা, শূন্য এবং এক দিয়ে, আপনি প্রকাশ করতে পারেন প্রতিটি সংখ্যাসূচক মানতার আকার নির্বিশেষে। উদাহরণ হিসাবে, 10 নম্বরটি বিবেচনা করুন। দশমিক থেকে বাইনারি রূপান্তর বোঝার মূল চাবিকাঠি হল বাইনারিতে সংখ্যা 1, দশমিকের মতোই, সংখ্যা স্ট্রিংয়ে তার অবস্থানের উপর নির্ভর করে।

যদি 1 বাইনারি স্ট্রিং এর শেষে থাকে, তাহলে 1, যদি শেষ থেকে দ্বিতীয়টিতে থাকে - তাহলে 2, তৃতীয় অবস্থানে - 4, এবং চতুর্থ অবস্থানে - 8 - সবই দশমিকে। দশমিক পদ্ধতিতে, একই 1 শেষে 10, শেষ 100, তৃতীয় 1000, চতুর্থ XNUMX হল সাদৃশ্য বোঝার একটি উদাহরণ।

সুতরাং, আমরা যদি বাইনারি আকারে 10কে উপস্থাপন করতে চাই, তাহলে আমাদের একটি 1 এবং একটি 1কে উপস্থাপন করতে হবে, তাই আমি যেমন বলেছি, এটি চতুর্থ স্থানে 1010 এবং দ্বিতীয় স্থানে XNUMX হবে, যা XNUMX।

আমাদের যদি ভগ্নাংশের মান ছাড়াই 1 থেকে 10 ভোল্ট থেকে ভোল্টেজ রূপান্তর করতে হয়, যেমন শুধুমাত্র পূর্ণসংখ্যা ব্যবহার করে, বাইনারিতে 4-বিট সিকোয়েন্স উপস্থাপন করতে পারে এমন একটি রূপান্তরকারী যথেষ্ট। 4-বিট কারণ এই বাইনারি সংখ্যা রূপান্তরের জন্য চারটি সংখ্যার প্রয়োজন হবে। অনুশীলনে এটি এই মত দেখাবে:

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

10 1010

1 থেকে 7 সংখ্যার জন্য অগ্রণী শূন্যগুলি কেবলমাত্র স্ট্রিংটিকে পুরো চারটি বিটে প্যাড করে যাতে প্রতিটি বাইনারি সংখ্যার একই সিনট্যাক্স থাকে এবং একই পরিমাণ স্থান নেয়। গ্রাফিকাল আকারে, দশমিক সিস্টেম থেকে বাইনারিতে পূর্ণসংখ্যার এই ধরনের অনুবাদ চিত্র 7-এ দেখানো হয়েছে।

7. দশমিক সিস্টেমে পূর্ণসংখ্যাকে বাইনারি সিস্টেমে রূপান্তর করুন

উপরের এবং নীচের উভয় তরঙ্গরূপ একই মান উপস্থাপন করে, পূর্বেরটি বোধগম্য, উদাহরণস্বরূপ, লিনিয়ার ভোল্টেজ লেভেল মিটারের মতো অ্যানালগ ডিভাইসের জন্য এবং দ্বিতীয়টি ডিজিটাল ডিভাইসের জন্য, কম্পিউটার সহ যেগুলি এই ধরনের ভাষায় ডেটা প্রক্রিয়া করে। এই নীচের তরঙ্গরূপটি একটি পরিবর্তনশীল-পূর্ণ বর্গাকার তরঙ্গের মতো দেখায়, যেমন সময়ের সাথে সর্বনিম্ন মান থেকে সর্বোচ্চ মানের বিভিন্ন অনুপাত। এই পরিবর্তনশীল বিষয়বস্তু রূপান্তরিত হওয়া সংকেতের বাইনারি মানকে এনকোড করে, তাই নাম "পালস কোড মডুলেশন" - PCM।

এখন একটি বাস্তব এনালগ সংকেত রূপান্তর করতে ফিরে যান। আমরা ইতিমধ্যেই জানি যে এটি একটি লাইন দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে যা মসৃণভাবে পরিবর্তিত স্তরগুলিকে চিত্রিত করে এবং এই স্তরগুলির একটি জাম্পিং উপস্থাপনা বলে কিছু নেই। যাইহোক, এনালগ থেকে ডিজিটাল রূপান্তরের প্রয়োজনের জন্য, আমাদের অবশ্যই একটি এনালগ সংকেতের স্তর পরিমাপ করতে এবং ডিজিটাল আকারে এই জাতীয় প্রতিটি পরিমাপ নমুনাকে উপস্থাপন করতে সক্ষম হওয়ার জন্য একটি প্রক্রিয়া চালু করতে হবে।

এটি অনুমান করা হয়েছিল যে এই পরিমাপগুলি যে কম্পাঙ্কে করা হবে তা একজন ব্যক্তি শুনতে পারে এমন সর্বোচ্চ কম্পাঙ্কের কমপক্ষে দ্বিগুণ হওয়া উচিত এবং যেহেতু এটি প্রায় 20 kHz, তাই, সর্বাধিক 44,1kHz একটি জনপ্রিয় নমুনা হার রয়ে গেছে. নমুনা হারের গণনা বরং জটিল গাণিতিক ক্রিয়াকলাপের সাথে জড়িত, যা, রূপান্তর পদ্ধতি সম্পর্কে আমাদের জ্ঞানের এই পর্যায়ে, অর্থবোধ করে না।

আরো এটা ভাল?

আমি উপরে উল্লিখিত সমস্ত কিছু নির্দেশ করতে পারে যে নমুনার ফ্রিকোয়েন্সি উচ্চতর, যেমন নিয়মিত বিরতিতে একটি এনালগ সংকেতের স্তর পরিমাপ করা, রূপান্তরের গুণমান তত বেশি, কারণ এটি - অন্তত একটি স্বজ্ঞাত অর্থে - আরও সঠিক। এটা কি সত্যিই সত্য? এক মাসের মধ্যে আমরা এ বিষয়ে জানতে পারব।