ملخص تقنيات الوسائط المتعددة: الصوت

ملخص تقنيات الوسائط المتعددة

• الصوت هو مجموعة من الأمواج غير المرئية التي تسمعها الكائنات الحية بحاسة السمع.
• يعرف الصوت علميًا بأنه التأثير الفيزيائي على الأذنين، مما يمكنها من تمييز الأصوات المحيطة من خلال قراءة الدماغ للموجات الصوتية المنقولة بالعصب السمعي.
• الصوت يشمل كل ما يمكن سماعه، من الكلمات المنطوقة إلى الموسيقى وحتى الضوضاء، بغض النظر عن كونها مرغوبة أم لا.
• الموجات هي الشكل الذي يرسمه الصوت عند انتقاله من المصدر إلى المستقبل عبر وسيط ناقل، يتكون من ترددات تتحد مع جزيئات الهواء.
• الموجات تسهل دراسة طبيعة الصوت وحساب عدد الذبذبات من الناحية النظرية.
• مجموعة الذبذبات تحدد تنويع الصوت من حيث الحدة، الغلظة، والشدة.

خصائص الصوت

• درجة الصوت (Sound Pitch) تحدد مدى ارتفاع الموجات الصوتية، وتعتمد على مصدر الصوت.
  • وقد يكون الصوت خافتًا أو مرتفعًا جدًا، والصراخ هو اندفاع الموجات الصوتية بسرعة عالية.
• كثافة الصوت (Sound Intensity) تعكس مقدار الطاقة المستخدمة لنقل الصوت، وتزيد بتكثيف جزيئات الصوت بواسطة مكبر الصوت.
• جودة الصوت (Sound Quality) تحدد وضوح الصوت وإمكانية وصوله إلى الأشخاص دون مؤثرات تمنع ذلك.
  • تتأثر جودة الصوت بمقويات الترددات المستخدمة في المحطات الإذاعية ومستوى التغطية الخاص بالموجات الصوتية في المناطق الجغرافية المختلفة.
  • كما تؤثر الأخطاء في معدات التسجيل وتنسيقات الملفات المستخدمة عند تخزين الأصوات الرقمية على جودة الصوت.

خصائص الموجات الصوتية

• الموجات الصوتية تتكون من ترددات وأشكال مختلفة.
• فترة الموجة (Period) هي الفترة التي تتكرر فيها إشارة دورية بانتظام.
• التردد (Frequency) يقاس بعدد الاهتزازات في الثانية الواحدة، ويتوافق مع درجة الصوت.
• السعة (Amplitude) هي الإزاحة القصوى للموجة من وضع التوازن. -كلما زادت سعة الموجة، زادت قوة الصوت.
• عرض النطاق الترددي (Bandwidth) يشير إلى نطاق الترددات التي يمكن للجهاز أو للإنسان سماعها.
• الديناميكية (Dynamic) هي من خصائص الموجات الصوتية

تمثيل الصوت في الحاسوب

• لتخزين الموجة الصوتية في الحاسوب، تؤخذ عينات منها وتمثل كل عينة برقم يسمى "الرمز"،
• تسمى هذه العملية بالرقمنة (Digitalization).
• يسمى الصوت بعد تخزينه في الحاسوب بالصوت الرقمي (Digital Audio).
• الرقمنة (Digitalization) هي عملية تحويل الإشارات التناظرية (Analog) إلى إشارات رقمية (Digital).
• خطوات تحويل الصوت التناظري إلى رقمي تتضمن:
  • أخذ العينات (Sampling)
  • التقسيم (Quantization)
  • الترميز (Encoding)

أخذ العينات (Sampling)

• هي عملية أخذ عينات من إشارة تماثلية.
• جودة الصوت الرقمي تتأثر بعاملين:
  • معدل أخذ العينة (Sample Rate): عدد مرات أخذ العينة في الثانية.
    • المعدلات الشائعة لأخذ العينات: 11.025، 22.05، 44.1 كيلوهرتز.
  • حجم العينة (Sample Size) أو عمق العينة (Sample Depth): كمية المعلومات المخزنة حول العينة.
    • الأحجام الشائعة للعينات: 8 و 16 بت.

التقسيم (Quantization) و الترميز (Encoding)

• التقسيم (Quantization) هو تمثيل سعة كل عينة كرقم صحيح، ويشار إلى عدد الأرقام المستخدمة ب"حجم العينة" أو "عمق البت".
• الترميز (Encoding) هو تحويل الأرقام من النظام العشري إلى النظام الثنائي لتخزينها في الحاسوب.

حساب حجم الصوت

• لحساب حجم الصوت، يجب مراعاة العناصر التالية:
  • الزمن (Time) بالثواني.
  • معدل العينة (Sample Rate) بالهرتز.
  • عمق العينة (Sample Depth) بالبت.
  • عدد القنوات.
• يتم تحديد عدد القنوات بناءً على الجهاز المستخدم في التسجيل.
  • التسجيل الأحادي (Mono) يستخدم قناة صوتية واحدة.
  • التسجيل الستيريو (Stereo) يستخدم قناتين.
• لتحويل حجم الصوت من البت إلى البايت، يتم القسمة على 8.
• لتحويل الحجم من بايت إلى كيلوبايت، يتم القسمة على 1024.

لحساب حجم الصوت نتبع القانون

Size =Time(S) x Sample Rate(Hz) x Sample Depth(Bit) x No of Channel