что такое удаление постоянной составляющей в микрофоне

Audio Digital Signal Processing

Заметки о цифровом звуке для широкой аудитории

Pages

Удаление постоянной составляющей

При обработке звука сталкиваются с наличием постоянной составляющей в аудио-сигнале. Постоянная составляющая или смещение нуля (DC Offset / DC Bias) — отклонение среднего значения сигнала от нуля.

Даже небольшое смещение нуля крайне нежелательно в аппаратуре, потому что вызывает насыщение операционных усилителей и/или смещение рабочей точки, что приводит к искажению сигнала. Часто усилители и активные колонки имеют встроенную защиту, которая отключает их в случае наличия постоянной составляющей в сигнале. Усиленный постоянный ток вызывает бесполезную растрату мощности на колонках, что может привести к их нагреву и даже возгоранию.

Если есть несколько записанных сигналов и в каждом из них присутствует постоянная составляющая (скорее всего отличающаяся от сигнала к сигналу), то при объединении записей будут слышны щелчки в местах соединений.

В оцифрованном сигнале постоянная составляющая также нежелательна — уменьшается динамический диапазон и некоторые алгоритмы могут ее накапливать, что приводит к численному переполнению и как следствие к неожиданным звуковым эффектам. Постоянная составляющая возникает при записи, если АЦП невысокого качества или есть еще какие-нибудь проблемы с подключением.

При удалении постоянной составляющей желательно «не навредить» и не внести фазовых или других искажений. Существует несколько подходов к устранению постоянной составляющей.

Вычитание среднего значения. Если сигнал уже записан, мы можем вычислить его среднее, просуммировав все значения отсчетов и поделив на их количество, после чего вычесть полученное значение из каждого значения сигнала (отсчета). Если записанный файл достаточно длинный, а смещение не изменялось во время записи, то можно рассчитать среднее значение по первым нескольким секундам сигнала и применить его ко всей записи, сократив время на обработку.

Вычитание скользящего среднего. Для обработки во время записи можно применить вычисление среднего «на лету» с помощью алгоритма скользящего среднего. Вычисленное среднее необходимо отнимать из задержанного сигнала. Время задержки сигнала должно быть равно половине длины линии задержки в алгоритме скользящего среднего.

Вычитание среднего, вычисленного экспоненциальным сглаживающим фильтром. Сглаживающий фильтр практически не вносит задержку, при обработке сигнала, поэтому корректирующее задерживание сигнала не потребуется, как в случае со скользящим средним.

Высокочастотным (ВЧ) фильтром. Постоянная составляющая рассматривается, как низкочастотная часть сигнала и отфильтровывается ВЧ фильтром. Для нерекурсивной реализации потребуется достаточно сложный фильтр, который должен иметь маленькую переходную полосу, чтобы не повредить низкие частоты, и иметь линейную фазовую характеристику (чтобы не вносить фазовых искажений). Часто используют рекурсивный фильтр, который вносит небольшие фазовые искажения на низких частотах.

offset fig1

Разностное уравнение, описывающее такой фильтр:

Источник

Что такое удаление постоянной составляющей

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka tdirk

Бывает такая ситуация у людей — купили микрофон, а он ни в Skype, ни где-либо еще не работает или звучит слишком тихо. В этом руководстве я расскажу, как настроить микрофон в Windows 10 и более старых системах — 8, 7, Vista, XP.

Куда подключать микрофон

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka yiztr

При подключении через переднюю панель возможны помехи, наводки и сильный шум, через заднюю будет лучше.

Некоторые зададутся вопросом, посмотрев на фотографию выше: «Зачем нужен синий разъем?». Отвечаю — это вход для записи с источников с амплитудой сигнала 0,5-1V, к нему можно подключить выход с магнитофона, гитары, синтезатора и прочее, что имеет выход на наушники или колонки. Удобно для записи звука с, например, старых проигрывателей пластинок и магнитофонов, чтобы перевести старые записи в цифровой вид.

Если у вас разъемов больше (звуковая карта с поддержкой многоколоночных систем), принцип тот же самый — ищите розовый разъём или со значком микрофона.

Настройка микрофона в Windows 10-7

Нажмите правой кнопкой мыши по значку динамика возле часов, там — Записывающие устройства:

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka ugyd9

В открывшемся окне выберите вкладку «Запись» и смотрите, чтобы микрофон был указан «устройством по умолчанию«. Если же этого нет (как на картинке ниже), нажмите по строчке микрофона правой кнопкой и щелкните по пункту меню «Использовать по умолчанию«, потом снова правой кнопкой — «Использовать устройство связи по умолчанию«.

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka pdndj

Примечание: если у вас вебкамера или видеокамера с микрофоном, который подключается через разъем USB вместе с камерой, надо сделать устройством по умолчанию именно микрофон вебкамеры — это будет строчка с названием модели вебкамеры или ее производителя. То же самое надо сделать, если у вас подключена внешняя звуковая карта — выбрать именно ее, не внутреннюю.

Далее два раза нажмите по этой же строчке микрофона. Откроется окно «Свойства: Микрофон«. Здесь будет 5 вкладок или больше, в зависимости от драйвера звуковой карты, нам важны только три. Расскажу о них подробней, потому что это позволит вам если не идеально, то как минимум нормально настроить звук.

1) На вкладке «Прослушать» вам может пригодиться галочка на «Прослушивать с данного устройства«, чтобы записываемый с микрофона звук воспроизводился колонками. Удобно для караоке, но в остальных случаях не ставьте, потому что это частая причина визга динамиков при подключении микрофона (звук «зацикливается»).

2) Вкладка «Уровни» отвечает за громкость звука. Я рекомендую поставить верхний движок на максимум (до упора вправо), а нижний (Усиление микрофона) на +10.0 Дб — такие настройки подходят для большинства микрофонов.

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka arz6t

Если потом окажется, что звук слишком громкий, то сначала понизьте значение нижнего движка, если не помогло — только тогда верхнего. «Усиление микрофона» может и отсутствовать, всё зависит от драйвера звуковой карты.

Читайте также:  что такое тяжесть труда определение

3) Вкладка «Улучшения» отвечает за фильтры звука:

Лично я включаю только подавление шума при общении в Skype, для записи фильтры отключаю вовсе.

Совет: если после настройки у вас из динамиков слышен звук с микрофона, а в настройках микрофона на вкладке «Прослушать» галочка не стоит, пройдите на вкладку «Воспроизведение» окна «Звук», два раза нажмите по пункту «Динамики» и на вкладке «Уровни» сделайте такие настройки:

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka bwj92

Отключение прослушивания с микрофона избавит вас от шума в колонках.

Настройка микрофона в Windows XP

В Windows XP микрофон настраивается немного неудобно.

Пуск — Панель управления — нажмите значок «Звуки и аудиоустройства«. Если такого значка у вас нет, слева вверху окна Панели управления нажмите ссылку «Переключение к классическому виду«. В окне «Свойства: Звуки и аудиоустройства» перейдите на вкладку «Аудио«. Здесь вам надо нажать кнопку Запись звука — Громкость:

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka nl1de

Примечание: если у вас есть две звуковые карты или больше, в «Используемое по умолчанию устройство» надо выбрать нужную вам звуковую карту. Итак, нажали «Громкость«, появится окно, где нам нужно будет сделать вот так:

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka ouq6v

Таким образом мы укажем, откуда и с какой громкостью будет идти звук.

Закрывайте это окно, возвращайтесь в «Свойства: Звуки и аудиоустройства» и нажимайте кнопку «Громкость» в разделе «Воспроизведение звука«. Откроется окно «Громкость«, там меню «Параметры» — «Свойства«. В открывшемся окне ставим галочку вот сюда:

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka jpkvs

Нажимаем ОК, возвращаемся в окно «Громкость» и ставим галку на «Выкл» в разделе Микрофон:

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka kerjs

Благодаря такой настройке звук с микрофона не будет воспроизводиться колонками. Для пения караоке галочку, к сожалению, придется снять и выставить громкость на максимум.

Настройка микрофона в Skype

Если вы настроили микрофон правильно, то большинство программ настраивать не надо, так как они уже будут знать, откуда и как брать звук. Кроме некоторых бестолковых программ вроде Скайпа.

В окне программы Skype нажимайте Инструменты — Настройки:

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka fm9bm

В следующем окне идите в Настройки звука и убедитесь, что выбран микрофон:

nastroyka mikrofona dlya obshheniya v skype i zapisi zvuka ju0qm

Галочку «Разрешить автоматическую настройку микрофона» лучше оставить включенной, тогда громкость звука будет гибко подстраиваться под ваш голос. Но если во время разговора в Skype пропадает звук или громкость становится катастрофически низкой — снимите эту галку.

Заключение

В статье я рассказал практически все нюансы настройки микрофона. Если ваша программа по-прежнему не записывает звук, смотрите ее настройки. Обычно проблема заключается в настройке «Источник звука» (Audio input). Убедитесь, что там указан Микрофон (в англоязычных программах — «Mic«, «Mic line«, «Microphone«).

Спрашивайте в комментариях, если остались вопросы.

Заметки о цифровом звуке для широкой аудитории

Pages

Удаление постоянной составляющей

При обработке звука сталкиваются с наличием постоянной составляющей в аудио-сигнале. Постоянная составляющая или смещение нуля (DC Offset / DC Bias) — отклонение среднего значения сигнала от нуля.

Даже небольшое смещение нуля крайне нежелательно в аппаратуре, потому что вызывает насыщение операционных усилителей и/или смещение рабочей точки, что приводит к искажению сигнала. Часто усилители и активные колонки имеют встроенную защиту, которая отключает их в случае наличия постоянной составляющей в сигнале. Усиленный постоянный ток вызывает бесполезную растрату мощности на колонках, что может привести к их нагреву и даже возгоранию.

Если есть несколько записанных сигналов и в каждом из них присутствует постоянная составляющая (скорее всего отличающаяся от сигнала к сигналу), то при объединении записей будут слышны щелчки в местах соединений.

В оцифрованном сигнале постоянная составляющая также нежелательна — уменьшается динамический диапазон и некоторые алгоритмы могут ее накапливать, что приводит к численному переполнению и как следствие к неожиданным звуковым эффектам. Постоянная составляющая возникает при записи, если АЦП невысокого качества или есть еще какие-нибудь проблемы с подключением.

При удалении постоянной составляющей желательно «не навредить» и не внести фазовых или других искажений. Существует несколько подходов к устранению постоянной составляющей.

Вычитание среднего значения. Если сигнал уже записан, мы можем вычислить его среднее, просуммировав все значения отсчетов и поделив на их количество, после чего вычесть полученное значение из каждого значения сигнала (отсчета). Если записанный файл достаточно длинный, а смещение не изменялось во время записи, то можно рассчитать среднее значение по первым нескольким секундам сигнала и применить его ко всей записи, сократив время на обработку.

Вычитание скользящего среднего. Для обработки во время записи можно применить вычисление среднего «на лету» с помощью алгоритма скользящего среднего. Вычисленное среднее необходимо отнимать из задержанного сигнала. Время задержки сигнала должно быть равно половине длины линии задержки в алгоритме скользящего среднего.

Вычитание среднего, вычисленного экспоненциальным сглаживающим фильтром. Сглаживающий фильтр практически не вносит задержку, при обработке сигнала, поэтому корректирующее задерживание сигнала не потребуется, как в случае со скользящим средним.

Высокочастотным (ВЧ) фильтром. Постоянная составляющая рассматривается, как низкочастотная часть сигнала и отфильтровывается ВЧ фильтром. Для нерекурсивной реализации потребуется достаточно сложный фильтр, который должен иметь маленькую переходную полосу, чтобы не повредить низкие частоты, и иметь линейную фазовую характеристику (чтобы не вносить фазовых искажений). Часто используют рекурсивный фильтр, который вносит небольшие фазовые искажения на низких частотах.

Читайте также:  сибарит что это такое простыми словами

offset fig1

Разностное уравнение, описывающее такой фильтр:

Раз уж мы произвели качественный захват видео на ТВ-тюнере (№7), не поленимся произвести его же качественную обработку. А это неминуемо влечет за собой «облагораживание» содержащейся в видео звуковой дорожки.

Особенно радует тот факт, что получить замечательный результат при обработке звука несоизмеримо проще, да и времени будет потрачено совсем немного, так что приступим. Для наших целей вполне подойдет программа Adobe Audition.

Звук от видео мы уже отделили при помощи программы VirtualDubMod. Хотя эту операцию можно провести и в Adobe Audition (File — Extract Audio from Video), но я бы не рекомендовал это делать, т.к. впоследствии возможна рассинхронизация полученного аудиофайла с видео.

Если в случае с обработкой видео нельзя указать однозначно, какие фильтры и с какими настройками использовать, то с обработкой звука все гораздо проще — в большинстве случаев будет достаточно применения описанных ниже действий для достижения приемлемого результата.

Чип Philips SAA7134 захватывает звук только в режиме 32000 Hz 16 bit Stereo, что для аналогового источника (эфир или VHS) вполне достаточно. Но в большинстве случаев с видеомагнитофона поступает сигнал в режиме Моно (да и в случае с телетрансляцией в Беларуси ситуация та же). То есть мы получим монозапись, записанную в режиме стерео. Преобразуем же ее обратно в моно, уменьшив размер конечного файла вдвое. Для этого нужно выбрать Edit — Convert Sample Type, частоту дискретизации (Sample rate) можно сразу изменить на 48 000 Гц (качество эта процедура не улучшит, но сделает нашу запись совместимой с форматом DVD). Разрядность (Resolution) нужно оставить такой же (то есть 16 бит), выбрать Mono и по 50% для левого и правого каналов (Left mix, Right mix).


1. Промежуточная обработка звука с 32-битным разрешением

Настоятельно рекомендуется проводить обработку звука в разрешении большем, чем разрешение конечного результата — это позволит повысить точность выполнения всех промежуточных преобразований и положительно скажется на качестве звука. В нашем случае для исходного материала и результата используется 16 бит, поэтому рекомендуется все промежуточные операции проводить с разрешением 32 бита. Для этого перед началом обработки звука нужно преобразовать его в формат 32 бита, а по окончании обработки — обратно в 16 бит. Сделать это можно при помощи Edit — Convert Sample Type, частоту дискретизации (Sample rate) и количество каналов (Mono/Stereo) оставляем такими же (обычно 48000 Гц и моно), а для разрядности (Resolution) выбираем 32 или 16 бит, соответственно.


2. Удаление постоянной составляющей

Следующий этап — удаление постоянной составляющей. Часто при записи звука аппаратура (это относится и к АЦП Philips 7134) добавляет в звуковой выход некоторую постоянную составляющую. Данное явление приводит к тому, что после записи «синусоида» оцифрованного звука смещена вверх или вниз от центра — нулевого уровня, что может создать сложности при дальнейшей обработке звука.

Чтобы убрать постоянную составляющую в звуковом файле, используется функция Effects — Amplitude — Amplify, примените сохраненную настройку (Preset) ‘Center Wave’.


3. Удаление фонового шума

Наиболее важный этап, на мой взгляд, удаление фонового шума. Удаление шума состоит из двух этапов. Сначала нужно найти часть записи, в которой нет никаких звуков — только шум. Как правило, такие участки есть перед началом записи или в самом ее конце, можно также использовать паузу посреди записи. Далее нужно получить спектр шума: для этого выделяем участок, в котором содержится только шум, выбираем Effects — Noise Reduction — Noise Reduction и нажимаем кнопку Get Profile from Selection.

Adobe Audition проанализирует выделенную область и отобразит спектр шума. Профиль шума можно сохранить в файл при помощи кнопки Save Profile. Загрузить ранее сохраненный профиль можно при помощи кнопки Load Profile. Для закрытия окна можно нажать Cancel — тогда текущий профиль шума будет утерян, или Close — тогда текущий профиль шума будет сохранен на время редактирования текущего звукового файла.

Нужно быть внимательным при выборе части звукового файла, в которой только шум и нет никаких звуков. Дело в том, что если в этом фрагменте окажется какой-то звук, то Adobe Audition будет удалять все похожие звуки по всей записи. Это приведет к появлению неприятных «металлических» призвуков, особенно заметных на музыкальных фрагментах. Также вы можете судить о наличии таких звуков в вашем фрагменте по изломам и всплескам на спектре шума в окне Noise reduction. Обычно график спектра шума представляет собой плавно меняющуюся линию без резких изломов, возможно, с одним или несколькими всплесками в области высоких частот (справа) (в области высоких частот шумы в звуковом тракте видеотехники особо велики: свист и шипение). Если в результате удаления шума возникли такие призвуки, попробуйте отменить операцию (Edit — Undo noise reduction) и повторить все с самого начала, начиная с выделения фрагмента звука с шумом. Образец шума и очищаемый от шума звуковой фрагмент могут храниться в разных файлах, эти файлы могут иметь разную разрядность: необходимо только чтобы у этих файлов была одинаковая частота дискретизации и количество каналов.

Следующим этапом будет непосредственно удаление шума. Шум можно удалить как во всем файле, так и в его части. Для этого выделите ту часть звукового файла, в которой нужно убрать шум; или если его нужно убрать во всем звуковом файле, можно снять выделение вовсе и отобразить весь файл (кнопкой Select Entire File). Выберите Remove noise, первоначально установите уровень Noise Reduction Level на максимум (100). Прослушайте, как будет звучать ваш звуковой файл после удаления шума при помощи кнопки Preview, при этом вы можете изменять параметры процесса уменьшения шума и сразу же слышать результат — это очень удобно для подбора параметров. Ввиду того, что не всегда удается подобрать профиль шума без посторонних звуков, при выставлении максимального уровня шумоподавления могут появляться характерные металлические призвуки; в таком случае пробуйте уменьшать уровень шумоподавления до получения желаемого результата. После того, как нужные параметры установлены, запустите процесс удаления шума при помощи кнопки OK.

Читайте также:  свифтовка что это такое

Функция подавления шума в Adobe Audition является универсальной и позволяет с легкостью удалять почти любые шумы. В результате файл, очищенный от шумов, звучит значительно лучше.

Последняя операция, которую необходимо выполнить с записанным звуком, это максимально увеличить его громкость. В противном случае при прослушивании каждой видеозаписи придется регулировать громкость: у всех записей будет различный уровень громкости. Для этого нужно воспользоваться функцией Effects — Amplitude — Normalize. И установите значение Normalize to равным 97%. В самом конце необходимо перевести звук снова в 16bit как было описано выше.

Ну и самая последняя операция — сохранение обработанного проекта. Если вы планируете создать свой собственный DVD-диск, то просто сохраните проект в формат Windows PCM, то есть несжатый WAV-файл, для дальнейшей работы с ним в программе DVD-авторинга. Если же необходимо создать видео в формате mpeg4, тогда звук необходимо сжать в формат mp3. В Adobe Audition встроен энкодер mp3 от автора этого формата — института Fraunhofer. Для этого в диалоговом окне File — Save As. выбираем формат сохранения (тип файла) mp3pro и для выбора дополнительных опций нажимаем кнопку Options. В открывшемся окне отмеченными по умолчанию являются значения CBR (Constant Bitrate) и mp3. Оставляем их как есть. Для нашей записи выбираем битрейт не ниже 64 kb/s. Использование Variable Bitrate, конечно, позволяет сэкономить некоторое количество мегабайт без потери качества в будущем фильме за счет более оптимального расходования битрейта (более простые участки и тишина трека сжимаются с меньшим битрейтом), однако, с таким файлом у нас могут возникнуть проблемы совместимости в программах обработки видео (хотя VirtualDubMOD поддерживает звук в формате VBR и никаких проблем быть не должно).


5. Пакетная обработка файлов

Если у вас есть несколько файлов, требующих обработки, стоит воспользоваться функцией пакетной обработки (Batch processing. ). В свою очередь, для наиболее полного использования этой функции всю последовательность действий, производимой над файлом, желательно внести в специальный скрипт.

Открываем окно для работы со скриптами (Options — Scripts. ). В поле Title указываем произвольное имя будущего скрипта, нажимаем кнопку Record. Совершаем все необходимые действия, описанные в данной статье, снова открываем окно Scripts, нажимаем кнопку Stop Current Script и для сохранения скрипта нажимаем Open/New Collection. После сохранения скрипт готов к употреблению. Теперь пора воспользоваться функцией Batch processing. Эта функция выполнена в виде мастера (File — Batch processing. ), позволяющего на нескольких закладках установить необходимые параметры преобразования. При помощи кнопки Add files. указываем файлы, предназначенные для обработки. На закладке Run Script выбираем созданный нами скрипт. Далее на закладке New format выбираем желаемый формат будущих файлов и в самом конце — указываем директорию, в которую программа поместит обработанные файлы.

Источник

Фоновый шум при использовании USB-микрофона

Хорошего дня всем, кто на крокодиле!
Есть микрофон AKG Lyra, подключающийся по USB к стационарному ПК. Проблема в том, что даже при нулевом гейне слышен какой-то непонятный электрический шум. Пробовал играться с настройками в Windows, менял кардиойдную направленность микрофона, попробовал все USB-порты на ПК и даже другую розетку, чтобы запитать ПК, но все без результата. Тем не менее, перед тем, как сходить и поменять микрофон на другой, я попробовал подключить его к втором стационарному ПК и там этого шума нет. Дело в БП компа и микрофон ловит его шум? Иронично, что еще в наличии есть китайский Fifine, который таким не страдает. Господа, откликайтесь, пожалуйста, как решить данный вопрос? Поможет ли USB-хаб с питанием в данном случае или забить и купить себе звуковую карту и больше не прикасаться к такого рода микрофонам? Запись шума на нуле гейна прилагаю.

В качестве диагностики попробуйте вытащить БП из компа, который не шумит, воткнуть в шумящий и послушать

Большое спасибо, стало намного яснее!
Еще немного вопросов, если вы не против:
— О каких фильтрах идет речь?
— Контакт и с блоком, и с электросетью есть только у монитора, я что-то упускаю?
— Возможно ли подключить USB-микрофон по XLR? Переходники?
— Почему другой USB-микрофон не ловит эти наводки?
Ну и напоследок: как вы думаете, может, все-таки оставить эту затею, вернуть его и приобрести сразу XLR-микрофон?

https://www.dns-shop.ru/product/074fbe45a22f8a5a/setevoj-filtr-apc-essential-surgearrest-pm8-rs-belyj/
У меня стоит, такой, помог убрать сетевые шумы, но в прошлой квартире не помог. Я бы сильно не рассчитывал.

Зависит от сборки системы. У меня, например, контакт с сетью и компом имеют два активных звуковых монитора, обычный монитор, звуковая карта, гитарный преамп. Если наводки идут от электросети, то изолировать надо все устройства.

USB микрофон к XLR подключить нельзя

без понятия, честно

Источник

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Праздники по дням и их значения
Adblock
detector