Revoluce digitálního zvuku - Digital sound revolution
Digitálního zvuku revoluce (nebo digitální audio revoluce ) se vztahuje k širokému přijetí digitální audio technologií v počítačovém průmyslu začíná v roce 1980.
Předchozí metody
Softwarová modulace šířky pulzu
Některé z první počítačové hudby vytvořil v roce 1961 LaFarr Stuart , který napsal software pro modulaci trvání pulzů a mezi pulsy ( pulsně šířková modulace nebo „PWM“, prostřednictvím procesu, který se dnes často označuje jako „ bitování bitů “) na autobusová linka, která byla připojena k zesílené reproduktorem původně nainstalován sledovat fungování Iowa State University ‚s CYKLONU počítači, derivátem Illiac . Celý počítač byl použit k vytvoření jednoduchých, rozpoznatelných melodií pomocí digitálního zvuku.
Reproduktory v IBM PC (vydané v roce 1981) a jeho nástupcích lze použít k vytváření zvuků a hudby pomocí podobného mechanismu.
Programovatelné zvukové generátory
Programovatelné zvukové generátory byly prvními specializovanými zvukovými obvody v počítačích, které obsahovaly jednoduché analogové oscilátory, které bylo možné nastavit na požadované frekvence, obvykle aproximující tóny v hudebním měřítku . Příkladem toho je vlastní ASIC 1978 Atari POKEY používaný v Atari 800 .
FM syntéza
Dalším vývojem bylo vytvoření základní frekvence a její modulace další frekvencí, aby se vytvořily požadované efekty; tento proces syntézy zvukových vln pomocí frekvenční modulace se obvykle označuje jako FM syntéza . Tuto technologii představila počátkem 80. let společnost Yamaha , která na začátku 80. let začala vyrábět syntetické desky FM pro japonské počítače, jako jsou NEC PC-8801 a PC-9801 . To umožnilo osobním počítačovým herním zvukům mít větší složitost než zjednodušující pípnutí z interních reproduktorů. Tyto FM syntetizační desky vyprodukovaly „teplý a příjemný zvuk“, který hudebníci jako Yuzo Koshiro a Takeshi Abo využili k výrobě hudby z videoher, která je v komunitě chiptune stále velmi uznávaná .
Raná zařízení s integrovanými obvody pro začlenění metod syntézy FM zahrnují čipovou sadu Yamaha OPL2 (YM3812 a externí digitálně-analogový převodník), která byla zahrnuta na zvukové kartě AdLib (1987), na Creative Technology Sound Blaster (1989) a na Media Vision Pro AudioSpectrum (1991); tyto byly nahrazeny novou generací čipů Yamaha OPL3 na Pro AudioSpectrum 16 a Sound Blaster 16.
Digitálně analogové převaděče
Jak se staly nákladově efektivnějšími, digitálně-analogový převodník (často nazývaný „D-to-A“ - zkráceně „D / A“ nebo „DAC“) integrované obvody rozšířily a nakonec nahradily zařízení FM syntézy. Tato zařízení umožňovala počítačům přehrávat digitální zvuk pomocí techniky kódování známé jako pulzní kódová modulace („PCM“). Na rozdíl od pulzní šířkové modulace („PWM“), která zapíná a vypíná signál, umožňuje pulzní kódová modulace také nastavit úroveň signálu na několik mezilehlých úrovní; v tomto ohledu je PWM podobný černobílým obrázkům, PCM je podobný obrázkům ve stupních šedi.
Digitální zvukové kompaktní disky (využívající PCM) byly představeny v roce 1982. Počínaje rokem 1985 bylo médium upraveno pro ukládání počítačových dat prostřednictvím standardu Yellow Book CD-ROM a formátu High Sierra (který se vyvinul v ISO 9660 ).
Apple Macintosh (1984), a Atari ST (1985) by mohla vyrábět digitální zvuk pomocí softwaru. Bez vyhrazeného zvukového hardwaru byl digitální zvuk na těchto strojích obvykle omezen na titulní obrazovky ve hrách (při vyšších vzorkovacích frekvencích) nebo hry, které neobsahovaly silnou animaci, která ponechala dostatek času CPU na přehrávání vzorků s nižší kvalitou.
Prvním počítačem s digitálním zvukovým procesorem byl Commodore Amiga vydaný v roce 1985. Čip MOS Technology 8364 Paula představoval čtyři nezávislé 8bitové převodníky D / A, a byl tedy schopen přehrávat buď čtyři mono zvukové kanály, nebo dva kombinované stereofonní kanály. To znamenalo, že počítač mohl poprvé přehrávat digitální vzorky z paměti prakticky bez využití procesoru nebo s chytrými softwarovými triky.
V roce 1989 byl Creative Technology Sound Blaster vybaven procesorem a převodníkem digitálního signálu na analogový a pro kompatibilitu se zvukovou kartou AdLib začlenil zařízení Yamaha OPL2 s čipovou sadou pro syntézu FM. V roce 1991 představila společnost Media Vision původní Pro AudioSpectrum, které nabízelo podobné funkce, ale zavedlo stereofonní zvuk, zvukový mix a rozhraní CD-ROM ( SCSI a mnoho variant); jeho 16bitový nástupce Pro AudioSpectrum 16 nabízel zvuk v kvalitě CD prostřednictvím 16bitového kompresor-dekompresoru („ CODEC “).
V roce 1997 Intel Corporation vytvořila svůj standard Audio CODEC AC'97 , který byl v roce 2004 nahrazen Intel High Definition Audio (HD Audio).
Komprese
Vysoce věrný zvukový hardware se stal levnějším rychleji než média pro ukládání dat, což vedlo k vývoji kompresních technik.
Populární ranou variantou modulace pulzního kódu („PCM“) byla komprimovaná verze zvaná adaptivní diferenciální pulzní kódová modulace („ADPCM“).
Soubory zvukových modulů (původně soubory Amiga .MOD ) umožňovaly vytváření a sdílení hudby prostřednictvím kompaktních souborů a přehrávání ve vysoké kvalitě (pomocí čtyř kanálů, každý s poloviční vzorkovací frekvencí zvukových kompaktních disků). Brzy po vydání svého Pro AudioSpectrum 16 do něj Media Vision zahrnoval přehrávač souborů MOD a ukázkové hudební soubory.
Na konci 90. let se objevil formát MP3 , který umožňoval ukládání hudby do relativně malých souborů pomocí vysoké rychlosti komprese pomocí techniky prediktivní syntézy. Moderní počítačové jednotky CD-ROM umožňovaly čtení dat Red Book CD-DA v digitálním formátu (ve srovnání s dřívějšími jednotkami, které vydávají pouze analogový zvuk), což umožňuje kopírování a kódování celých objemů hudby mnohokrát rychlejší než normální rychlost přehrávání.
Nehybné úložiště
Po roce 2000 vyvolala silná poptávka po malých přenosných hudebních přehrávačích, jako jsou iPody Apple, konkurenci v prodeji komponentů, což vedlo k tomu, že zařízení pro ukládání dat byla stále ekonomičtější.
Online distribuce hudby
Popularita vysoce kvalitní komprimované hudby a široká dostupnost přístupu na internet umožnily rozsáhlé porušování autorských práv (zejména prostřednictvím Napsteru ), po kterém následoval rozsáhlý legitimní prodej hudby online prostřednictvím hudebního obchodu Apple iTunes , Amazon.com , Walmart.com a dalších.
Nahrávání bez pásku
Až do počátku 90. let byla hudba obecně nahrávána a zpracovávána nahrávacími studii s využitím analogových páskových strojů , které byly nezbytné pro nahrávání, úpravy, mixování a finalizaci zvukových produkcí. Na začátku 80. let se objevily programovatelné syntezátory a hudební pracovní stanice jako New England Digital Synclavier a Fairlight CMI , které umožňovaly digitálně ukládat části produkce do sálového počítače systému bez potřeby zvukové pásky. Hudební produkce sama o sobě, která používala takové syntetizátory, však obvykle stále zahrnovala míchání a úpravy pomocí analogového páskového zařízení.
První počítačové aplikace nabízející plně digitální bezpáskové nahrávání, mixování a úpravy byly Cubase a Notator pro platformu Atari ST kolem roku 1989. V 90. letech se tyto a podobné systémy začaly prosazovat mezi nahrávacími studii a jak se zvýšila kapacita počítačového zpracování a ukládání , analogová pásková zařízení byla postupně nahrazována plně počítačovým záznamem, při kterém se každý krok ve výrobním řetězci provádí pomocí softwaru a digitálního úložiště.