Famakiana eo anelanelan'ny naoty: ny rafitra fampitana angon-drakitra ao anaty mozika

Famakiana eo anelanelan'ny naoty: ny rafitra fampitana angon-drakitra ao anaty mozika

Ambarao izay tsy azon’ny teny ambara; mahatsapa fihetseham-po isan-karazany mifamatotra amin'ny rivo-doza; hiala amin'ny tany, ny lanitra ary na dia izao rehetra izao aza, mandeha amin'ny dia izay tsy misy sarintany, tsy misy lalana, tsy misy famantarana; mamorona, mitantara ary miaina tantara iray manontolo izay hitoetra ho tsy manam-paharoa sy tsy azo lavina. Izany rehetra izany dia azo atao amin'ny alalan'ny mozika - zavakanto efa nisy nandritra ny an'arivony taona maro ary mampifaly ny sofina sy ny fontsika.

Na izany aza, ny mozika, na ny asa mozika, dia afaka manompo tsy ho an'ny fahafinaretana fotsiny, fa koa ho an'ny fampitana ny vaovao voarakitra ao anatiny, natao ho an'ny fitaovana sasany ary tsy hitan'ny mpihaino. Androany isika dia hifankafantatra amin'ny fianarana tsy mahazatra izay ahafahan'ny mpianatra nahazo diplaoma avy amin'ny ETH Zurich, tsy voamariky ny sofin'ny olombelona, ​​mampiditra angon-drakitra sasany amin'ny asa mozika, noho izany ny mozika dia lasa fantsona fampitana data. Ahoana marina no nampiharan'izy ireo ny teknôlôjiany, samy hafa be ny feon-kira misy sy tsy misy ny angona voarakitra, ary inona no nasehon'ny fitsapana azo ampiharina? Mianara momba izany avy amin'ny tatitry ny mpikaroka. Mandehana.

Fototry ny fianarana

Ny mpikaroka dia miantso ny teknolojian'izy ireo acoustic data transmission technology. Rehefa misy mpandahateny iray mitendry feon-kira novaina, dia heverin'ny olona ho ara-dalàna izany, fa, ohatra, ny finday avo lenta iray dia afaka mamaky fampahalalana voafandrika eo anelanelan'ny tsipika, na eo anelanelan'ny naoty, raha lazaina. Ny mpahay siansa (ny zava-misy fa mbola mpianatra nahazo diplaoma ry zalahy ireo dia tsy misakana azy ireo tsy ho mpahay siansa) miantso ny hafainganam-pandeha sy ny azo itokisana ny fifindran'ny raha mitazona ny haavon'ireo masontsivana ireo, na inona na inona ny voafantina raki-peo, ho toy ny lafiny manan-danja indrindra amin'ny fampiharana ny ity teknika famindrana angon-drakitra ity. Ny psychoacoustics, izay mandinika ny lafiny ara-tsaina sy ara-batana amin'ny fiheveran'ny olombelona ny feo, dia manampy amin'ny fiatrehana io asa io.

Ny fototry ny fifindran'ny angona acoustic dia azo antsoina hoe OFDM (orthogonal frequency division multiplexing), izay, miaraka amin'ny fampifanarahana ny subcarriers amin'ny mozika loharano rehefa mandeha ny fotoana, dia nahafahana nampiasa betsaka indrindra ny spektrum matetika alefa ho an'ny fampitana vaovao. Noho izany dia azo atao ny nahatratra ny hafainganam-pandehan'ny fifindran'ny 412 bps amin'ny halavirana hatramin'ny 24 metatra (fahadisoana <10%). Fanandramana azo ampiharina amin'ny mpilatsaka an-tsitrapo 40 dia nanamafy fa saika tsy ho re ny fahasamihafan'ny feon-kira tany am-boalohany sy ilay nampidirana ny vaovao.

Aiza no azo ampiharina amin'ny fampiharana io teknolojia io? Manana ny valin-teniny manokana ny mpikaroka: saika ny finday maoderina rehetra, ny solosaina finday ary ny fitaovana entin-tanana hafa dia misy mikrôfo, ary ny toerana ho an'ny besinimaro (cafe, trano fisakafoanana, toeram-pivarotana, sns) dia manana mpandahateny misy mozika ambadika. Ity feon-kira ambadika ity, ohatra, dia afaka mampiditra angona hampifandraisana amin'ny tambajotra Wi-Fi tsy mila hetsika fanampiny.

Ny endri-javatra ankapobeny amin'ny fifindran'ny angon-drakitra acoustic dia nanjary nazava amintsika; Andeha isika hiroso amin'ny fandalinana amin'ny antsipiriany momba ny firafitry ity rafitra ity.

Famaritana ny rafitra

Ny fampidirana angon-drakitra ao amin'ny melody dia mitranga noho ny fanerena matetika. Ao anatin'ny vanim-potoana, dia fantatra ny fatran'ny saron-tava ary feno angon-drakitra ny subcarrier OFDM akaikin'ireo singa misaron-tava ireo.

Famakiana eo anelanelan'ny naoty: ny rafitra fampitana angon-drakitra ao anaty mozika
Sary #1: Mamadika ny rakitra tany am-boalohany ho famantarana mitambatra (melody + data) alefa amin'ny alàlan'ny mpandahateny.

Hanombohana, ny famantarana audio tany am-boalohany dia mizara ho fizarana nifandimby ho an'ny fanadihadiana. Ny fizarana tsirairay (Hi) amin'ny santionany L = 8820, mitovy amin'ny 200 ms, dia ampitomboina amin'ny varavarankely* mba hampihenana ny vokatry ny sisin-tany.

Varavarankely* dia asa mavesatra ampiasaina hifehezana ny vokatry ny sidelobes amin'ny tombantombana spectral.

Manaraka izany dia hita ao amin'ny 500 Hz ka hatramin'ny 9.8 kHz ny fatran'ny mari-pamantarana voalohany indrindra, izay nahafahana nahazo ny fM,l fM,l ho an'ity fizarana ity. Ankoatr'izay, ny angon-drakitra dia nafindra tamin'ny 9.8 hatramin'ny 10 kHz mba hametrahana ny toerana misy ny subcarriers amin'ny mpandray. Napetraka ho 10 kHz ny fetra ambony amin'ny fatran'ny matetika ampiasaina noho ny fahatsapan'ny mikrôfon'ny finday avo lenta amin'ny hafainganam-pandeha avo.

Nofaritana ho an'ny fizarana nodinihina tsirairay ny fatran'ny masking. Amin'ny fampiasana ny fomba HPS (Harmonic Product Spectrum), nofantarina ireo faneriterena telo manan-danja ary avy eo nahodina ho amin'ny naoty akaiky indrindra amin'ny mari-pamantarana chromatic harmonique. Toy izany no nahazoana ny naoty fototra fF,i = 1…3, eo anelanelan'ny fanalahidy C0 (16.35 Hz) sy B0 (30.87 Hz). Mifototra amin'ny zava-misy fa ambany loatra ny naoty fototra ampiasaina amin'ny fampitana angon-drakitra, ny octaves 500kfF,i dia kajy ao amin'ny 9.8 Hz ... 2 kHz. Maro amin'ireo frequences (fO, l1) no nambara kokoa noho ny toetran'ny HPS.

Famakiana eo anelanelan'ny naoty: ny rafitra fampitana angon-drakitra ao anaty mozika
Sary #2: octaves kajy fO,l1 ho an'ny naoty fototra sy harmonics fH,l2 amin'ny feo mahery indrindra.

Ny fitambaran'ny octaves sy ny harmonics dia nampiasaina ho frequences masking, izay niavian'ny fSC,k subcarrier OFDM fSC,k. Subcarriers roa no nampidirina teo ambany sy teo ambonin'ny fatran'ny saron-tava tsirairay.

Avy eo, ny spektrum amin'ny fizarana Hi audio dia voasivana amin'ny fatran'ny subcarrier fSC,k. Taorian'izay dia nisy marika OFDM noforonina mifototra amin'ny bitika fampahalalana ao amin'ny Bi, noho izany dia azo alefa amin'ny alalan'ny mpandahateny ny fizarana Ci composite. Ny habe sy ny dingan'ny subcarriers dia tsy maintsy hofantenana mba ahafahan'ny mpandray ny angon-drakitra alefa raha tsy mahatsikaritra ny fiovan'ny feon-kira ny mpihaino.

Famakiana eo anelanelan'ny naoty: ny rafitra fampitana angon-drakitra ao anaty mozika
Sary No. 3: ampahany amin'ny spektrum sy subcarrier matetika amin'ny fizarana Hi amin'ny feon-kira tany am-boalohany.

Rehefa alefa amin'ny alalan'ny fanamafisam-peo ny famantarana feo misy fampahalalana voakodia ao anatiny, dia raisin'ny mikrôn'ny fitaovana mandray izany. Mba hahitana ny toerana fiaingana amin'ireo marika OFDM napetraka dia mila sivana bandpass aloha ny rakitra. Amin'izany fomba izany dia alaina ny elanelana ambony indrindra, izay tsy misy famantarana fanelingelenana mozika eo amin'ny subcarriers. Azonao atao ny mahita ny fiandohan'ny marika OFDM mampiasa prefix cyclic.

Aorian'ny fahitana ny fanombohan'ny marika OFDM, ny mpandray dia mahazo fampahalalana momba ny naoty malaza indrindra amin'ny alàlan'ny decoding domaine matetika. Ho fanampin'izay, ny OFDM dia tena mahatohitra ny loharanon'ny fanelingelenana tery, satria misy fiantraikany amin'ny subcarrier sasany ihany.

Fitsapana azo ampiharina

Ny mpandahateny KRK Rokit 8 no loharanon'ny feon-kira novaina, ary ny finday Nexus 5X dia nitana ny anjara asan'ny antoko mpandray.

Famakiana eo anelanelan'ny naoty: ny rafitra fampitana angon-drakitra ao anaty mozika
Sary #4: Ny fahasamihafana eo amin'ny OFDM tena izy sy ny tampon'ny fifandraisana dia refesina ao an-trano amin'ny 5m eo anelanelan'ny mpandahateny sy ny mikrofona.

Ny ankamaroan'ny teboka OFDM dia eo amin'ny 0 ka hatramin'ny 25 ms, ka afaka mahita fanombohana marina ianao ao anatin'ny prefix cyclic 66.6 ms. Ny mpikaroka dia nanamarika fa ny mpandray (amin'ity andrana ity, smartphone) dia mihevitra fa ny marika OFDM dia milalao tsindraindray, izay manatsara ny fahitana azy.

Ny zavatra voalohany tokony hojerena dia ny fiantraikan'ny halavirana amin'ny tahan'ny fahadisoana kely (BER). Mba hanaovana izany, dia nisy fitsapana telo natao tao amin'ny efitrano samihafa: lalantsara misy karipetra, birao misy linoleum amin'ny tany, ary efitrano fandraisam-bahiny misy gorodona hazo.


Ny hira "And The Cradle Will Rock" nataon'i Van Halen no voafidy ho lohahevitra fitsapana.

Namboarina ny haavon'ny feo ka 2 dB ny haavon'ny feo norefesiny tamin'ny finday tamin'ny halavirana 63 m avy amin'ny mpandahateny.

Famakiana eo anelanelan'ny naoty: ny rafitra fampitana angon-drakitra ao anaty mozika
Sary No. 5: famantarana BER arakaraka ny halaviran'ny mpandahateny sy ny mikrô (tsipika manga - mpihaino, maitso - lalantsara, voasary - birao).

Tao amin'ny lalantsara, nisy feo 40 dB nalain'ny finday iray tamin'ny halavirana hatramin'ny 24 metatra avy amin'ny mpandahateny. Ao an-dakilasy amin'ny halavirana 15 m ny feo dia 55 dB, ary ao amin'ny birao amin'ny halavirana 8 metatra ny haavon'ny feo hitan'ny smartphone dia nahatratra 57 dB.

Satria mikotrokotroka kokoa ny efitrano fandraisam-bahiny sy ny birao, dia mihoatra ny halavan'ny prefix cyclic ny marika OFDM tara ary mampitombo ny BER.

Reverberation* - mihena tsikelikely ny hamafin'ny feo noho ny fisaintsainany maro.

Ny mpikaroka dia naneho bebe kokoa ny fahaizan'ny rafitra misy azy amin'ny fampiharana azy amin'ny hira 6 samihafa avy amin'ny karazana telo (tabilao etsy ambany).

Famakiana eo anelanelan'ny naoty: ny rafitra fampitana angon-drakitra ao anaty mozika
Tabilao 1: hira ampiasaina amin'ny fitsapana.

Ary koa, amin'ny alàlan'ny angon-drakitra latabatra, dia afaka mahita ny tahan'ny bit sy ny tahan'ny fahadisoana kely ho an'ny hira tsirairay isika. Tsy mitovy ny tahan'ny angona satria miasa tsara kokoa ny BPSK (fanalahidin'ny dingana) rehefa mitovy ny subcarriers. Ary azo atao izany rehefa misy singa manarona mitovy ny fizarana mifanila. Ny hira mafy tsy mitsahatra dia manome fototra tsara indrindra amin'ny fanafenana angon-drakitra satria ny fatran'ny fanakonana dia hita mibaribary kokoa amin'ny faritra midadasika. Ny mozika haingam-pandeha dia tsy afaka manarona ampahany fotsiny ny marika OFDM noho ny halavan'ny fikandrana fanadihadiana.

Avy eo, nanomboka nitsapa ilay rafitra ny olona, ​​izay tsy maintsy namaritra hoe inona ny feon-kira no niandohany ary iza no novain'ny fampahalalana voarakitra ao anatiny. Ho an'ity tanjona ity dia navoaka tao amin'ny tranokala manokana ny ampahany 12 segondra amin'ireo hira avy amin'ny latabatra No.

Ao amin'ny andrana voalohany (E1), ny mpandray anjara tsirairay dia nomena sombiny nanova na tany am-boalohany mba hohenoina ary tsy maintsy manapa-kevitra raha tany am-boalohany na novaina ilay sombiny. Ao amin'ny fanandramana faharoa (E2), ny mpandray anjara dia afaka nihaino ireo dikan-teny roa imbetsaka araka izay tiany, ary avy eo manapa-kevitra hoe iza no voalohany ary iza no novaina.

Famakiana eo anelanelan'ny naoty: ny rafitra fampitana angon-drakitra ao anaty mozika
Table No. 2: vokatry ny fanandramana E1 sy E2.

Misy tondro roa ny vokatry ny andrana voalohany: p(O|O) - ny isan-jaton'ny mpandray anjara nanamarika tsara ny feon-kira tany am-boalohany ary p(O|M) - ny isan-jaton'ny mpandray anjara nanamarika ny dikan-teny novaina ho toy ny tany am-boalohany.

Mahaliana fa ny mpandray anjara sasany, araka ny filazan'ny mpikaroka, dia nihevitra ny feon-kira novaina ho toy ny tany am-boalohany kokoa noho ny tany am-boalohany. Ny salan'isa amin'ireo andrana roa ireo dia milaza fa ny mpihaino salantsalany dia tsy hahatsikaritra ny fahasamihafana misy eo amin'ny feon-kira mahazatra sy ny iray izay nampidirana angona.

Mazava ho azy, ny manam-pahaizana momba ny mozika sy ny mpitendry mozika dia ho afaka hamantatra ny tsy fahatomombanana sy ny singa mampiahiahy amin'ny feon-kira niova, saingy ireo singa ireo dia tsy dia manan-danja loatra ka mahatonga ny tsy fahazoana aina.

Ary ankehitriny isika dia afaka mandray anjara amin'ny fanandramana. Ireto ambany ireto ny dikan-teny roa amin'ny feon-kira mitovy - ny tany am-boalohany sy ny novaina. Henonao ve ny fahasamihafana?

Dikan-teny tany am-boalohany ny feon-kira
vs
Dikan-teny novaina ny feon-kira

Ho an'ny fahatakarana bebe kokoa momba ny nuances amin'ny fianarana dia manoro hevitra aho ny hijery tatitra vondrona fikarohana.

Azonao atao ihany koa ny misintona rakitra ZIP misy rakitra audio amin'ny tononkalo tany am-boalohany sy novaina nampiasaina tamin'ny fianarana ao ity rohy ity.

epilogue

Ao anatin'ity asa ity, ireo mpianatra nahazo diplaoma avy amin'ny ETH Zurich dia nanoritsoritra rafitra fampitana angon-drakitra mahagaga ao anaty mozika. Mba hanaovana izany dia nampiasa saron-tava matetika izy ireo, izay nahafahana nampiditra ny angon-drakitra tao amin'ny feon-kira nolalaovin'ny mpandahateny. Io feon-kira io dia hita amin'ny mikrôfon'ny fitaovana, izay mahafantatra ny angon-drakitra miafina ary mamadika azy io, fa ny mpihaino mahazatra dia tsy hahatsikaritra ny fahasamihafana akory. Amin'ny hoavy, mikasa ny hamolavola ny rafitra ry zalahy, mifidy fomba mandroso kokoa amin'ny fampidirana angon-drakitra amin'ny feo.

Rehefa misy olona tonga amin'ny zavatra tsy mahazatra, ary ny tena zava-dehibe, zavatra mahomby, dia faly foana isika. Fa ny tena mahafaly dia ny hoe tanora no namorona ity famoronana ity. Tsy misy fetran-taona ny siansa. Ary raha hitan'ny tanora fa mankaleo ny siansa, dia avy amin'ny zoro tsy mety no anehoana azy, raha lazaina. Ny siansa rahateo, araka ny fantatsika, dia tontolo mahagaga izay tsy mitsahatra mampitolagaga.

Zoma tsy ambony:


Koa satria mozika no resahina, na ny marimarina kokoa hoe mozika rock, dia misy dia mahafinaritra mamakivaky ny velaran'ny rock.


Queen, "Radio Ga Ga" (1984).

Misaotra namaky, mijanòna ho liana, ary mirary faran'ny herinandro mahafinaritra ry zalahy! 🙂

Misaotra anao nijanona niaraka taminay. Tianao ve ny lahatsoratray? Te hahita votoaty mahaliana kokoa? Tohano izahay amin'ny fametrahana baiko na fanolorana amin'ny namana, fihenam-bidy 30% ho an'ny mpampiasa Habr amin'ny analogue tokana amin'ny mpizara ambaratonga fidirana, izay noforoninay ho anao: Ny marina rehetra momba ny VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps avy amin'ny $20 na ahoana no hizarana mpizara? (misy miaraka amin'ny RAID1 sy RAID10, hatramin'ny 24 cores ary hatramin'ny 40GB DDR4).

Dell R730xd in-2 mora kokoa? Eto ihany 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV manomboka amin'ny $199 any Holandy! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - manomboka amin'ny $99! Vakio ny momba ny Ahoana ny fananganana infrastructure corp. kilasy amin'ny fampiasana mpizara Dell R730xd E5-2650 v4 mitentina 9000 euros amin'ny denaria iray?

Source: www.habr.com

Add a comment