Significato dei valori negativi nelle forme d'onda audio

Question

Ultimamente ho riflettuto su questa domanda. Ho questa piccola app che ho creato, in cui visualizzo un file wav e gli do una forma d'onda (simile a ciò che fa l'audacity).

Ho notato che per qualche motivo ci sono valori negativi e positivi. Bene, posso capire l'importanza dei valori negativi nelle onde sinusoidali, in cui la direzione rappresenta la direzione della corrente elettrica. Ma cosa rappresenta il valore negativo nella musica?

Answer 1

Sound è fondamentalmente un'onda di pressione, costituita da "picchi" che sono regioni di alta pressione e "depressioni" che sono regioni di bassa pressione. Un microfono risponde all'onda di pressione incidente sfruttando alcune proprietà fisiche del materiale per misurare la pressione nel tempo. Fare una registrazione è il processo per campionare quelle misurazioni e trascriverle su alcuni media.

Una rappresentazione ragionevole da scegliere è chiamare la pressione ambiente zero, con pressioni superiori e inferiori positive e negative. Un'altra rappresentazione ragionevole è di prendere la pressione ambientale a metà scala, con pressioni inferiori sotto e pressioni più elevate superiori alla metà. Altre rappresentazioni sono possibili e non è nemmeno richiesto che la relazione tra la pressione incidente e il valore misurato sia lineare.

Se una rappresentazione firmata o non firmata viene utilizzata è solo una questione di storia e convenzione. L'audio a 16 bit viene solitamente rappresentato come firmato ma l'audio a 8 bit di solito non lo è, per esempio.

Storicamente, il sistema telefonico ha utilizzato misurazioni senza segno a 8 bit in seguito a una funzione non lineare denominata a-law o µ-law. La rappresentazione non lineare supporta un intervallo dinamico maggiore all'interno della stessa velocità di bit rispetto a una rappresentazione lineare.

Answer 2

Esattamente lo stesso ... un file wave rappresenta solo un'onda sonora campionata. E le onde sonore (come la maggior parte delle onde di qualsiasi tipo) sono talvolta al di sotto ea volte al di sopra dell'equilibrio (nel caso di un'onda sonora la pressione atmosferica locale è inferiore o superiore alla pressione dell'aria ambiente) e quindi i campioni a volte sono negativi e talvolta positivo.

Alla fine si tratta solo di fissare un equilibrio. Un file audio a 16 bit ha valori campione compresi tra -32.768 e +32.767. È possibile aggiungere solo 32.768 a tutti i valori di esempio e ottenere valori di campioni nell'intervallo compreso tra 0 e 65.535 e si è spostato l'equilibrio (silenzio totale (in assenza di un offset CC) da 0 a 32.768.

Answer 3

La forma d'onda è piatta (Y = 0) se non c'è audio.

L'asse Y si riferisce alla differenza di pressione relativa alla pressione ambiente. I valori positivi di Y indicano che la compressione e i valori Y negativi indicano la rarefazione.

Answer 4

Dal WAV format:

8-bit campioni vengono memorizzati come unsigned byte, che va da 0 a 255. 16 bit campioni vengono memorizzati come 2's-complemento interi con segno, che vanno da -32768 a 32767.

valori negativi viene interi con segno.

Answer 5

Il suono è energia meccanica sotto forma di variazioni di pressione in un mezzo elastico.Queste variazioni di pressione si propagano come onde da una sorgente vibrante. Le variazioni della pressione atmosferica (l'aria è un mezzo di propagazione) possono essere rappresentate da una FORMA DI LAVORO, che è una rappresentazione grafica di un suono. In realtà, le onde sonore si propagano attraverso l'aria in ONDE LONGITITUDE (e non ONDE TRASVERSALI).

Il concetto di compressione e rarefazione entra in scena dove in una compressione è un periodo di pressione più elevata della pressione ambiente (o quando l'uscita è 0) e la rarefazione è un periodo in cui la pressione è inferiore alla pressione ambiente. Quindi quando l'onda longitudinale è incidente sulla membrana del microfono/trasduttore. La compressione produce un valore positivo di ampiezza e la rarefazione produce un valore negativo dell'ampiezza.

Answer 6

I valori di esempio in un file audio possono essere pensati come il movimento della membrana del microfono utilizzata per registrare quel suono: la membrana del microfono ha vibrato (positivo) e inferiore (negativo) la sua posizione di riposo (zero).

Analogamente, per riprodurre questo suono, la membrana dell'altoparlante si sposta avanti (positivo) e indietro (negativo) dalla posizione di riposo (zero). Questa vibrazione attorno a una posizione centrale creerà il suono.