Hangmanipulálás - hogyan kezdjünk hozzá?
Abonyi-Tóth Andor
2004/09/28 10:16
1878 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.
A különböző hangmanipuláló programokkal ma már mindenki szabadon digitalizálhatja saját hangját, megvághatja, effektekkel módosíthatja kedvenc zenéit. Cikksorozatunkban ehhez adunk útmutatást.

Bevezető

Még fizikaórákról emlékezhetünk arra, hogy a hang nem más, mint egy anyagi közegben terjedő rezgés. Ennek a rezgésnek egy nagyon fontos mérőszáma a frekvencia. A különböző frekvenciájú hangokat különböző "hangmagasságúnak" érzékeljük.  Az emberi fül a 16 és 20000 Hz közti frekvenciatartományba eső hangokat tudja érzékelni, de természetesen ez egyénenként változik, és az életkor előrehaladtával szűkül ez a tartomány. A hang magassága mellett a hangerő is egy nagyon fontos jellemző. A hangerő nem más, mint a hangrezgés amplitúdója. Ezt az értéket szokás akusztikus decibelben megadni. (Az emberi hallásküszöbnek a 0 decibel felel meg, a fájdalomküszöb pedig kb. 120 decibel.) De mi köze ennek az informatikához, azon belül is a multimédiához? Nagyon sok, hiszen a különböző hangmanipuláló programok kezelése során ezen fontos mérőszámokat fogjuk  - ha nem is mindig tudatosan - megváltoztatni. Hogy megértsük a hangmanipulálás során használt funkciókat, tekintsük át az analóg és digitális hangrögzítés alapjait is!

Analóg hangrögzítés

Az analóg hangrögzítés során azt a feladatot kellett megoldaniuk a mérnököknek, hogy a rögzítendő hang tulajdonságait (frekvencia, amplitúdó) elektromos jellé alakítsák, és ezen jelet analóg módon rögzítsék. A lejátszásnál ennek pont az ellenkezője zajlik, vagyis a rögzített analóg elektromos jelet érzékelni kell, majd azt fel kell erősíteni, és át kell alakítani hangnyomássá. Az erősítést az erősítő áramkörök, a hangnyomás átalakítást pedig a hangszórók valósítják meg. A digitális hangrögzítés során az analóg elektromos jelet digitális jelsorozattá kell alakítani, és e digitális jelsorozatot kell rögzíteni.

Hogy lehet analóg jelet digitalizálni?

Leegyszerűsítve úgy, hogy bizonyos időközönként mintát kell venni az analóg jelsorozatból (mintavételezés), majd ezen minták amplitúdóértékeit bináris számokká kell alakítani (kvantálás). Minél nagyobb a mintavételezés gyakorisága (mintavételezési frekvencia), és a kvantálás során megkülönböztethető értékek száma (kvantálási hossz), annál jobb minőségű rögzítést tudunk véghezvinni, de ennek megfelelően a rögzített hanganyag helyfoglalása is drasztikusan növekedhet. (Az audio CD-minőség eléréséhez 44,1 KHz-es mintavételezési frekvenciával kell dolgoznunk, vagyis a számítógépnek egy másodperc alatt 44100 alkalommal kell mintát vennie az analóg jelből) Amennyiben mi magunk szeretnénk digitalizálni hanganyagot (pl. a saját hangunkat), akkor az adott programban e tulajdonságokat be kell állítanunk.

A Cool Edit és az Audacity program mintavételezési frekvencia beállító ablaka

Természetesen a hangállományok manipulálásához  rengeteg programot fel tudunk használni. Sokszor a megvásárolt hangkártya telepítő lemezén is találhatunk jó minőségű hangmanipuláló programokat. A felkínált programcsomag az egyes kártyák esetén nagyon eltérő lehet, de a következő funkciókkal rendelkező csomag ma már általánosnak tekinthető.

  • Audio-CD lejátszó alkalmazás
  •  MIDI állományokat lejátszó alkalmazás. (A MIDI állományok olyan speciális állományok, amelyek olyan parancsokat tartalmaznak, amelyeket a hangkártyán található (vagy külső) szintetizátor szólaltat meg a parancs által meghatározott hangszer hangján.)
  •  WAV (MP3) lejátszó alkalmazás, amely a digitalizált (és tömörített) hangállományok lejátszására szolgál.
  • Mixer (keverőpult): olyan alkalmazás, amellyel a különböző forrásokból (mikrofon, külső bemenet, CD, stb..) érkező jeleket keverhetünk össze, vagyis megadhatjuk a különböző források hangerejét.
  • Hangrögzítő és hangmanipuláló alkalmazás, amely képes a digitalizált állományt elmenteni WAV (esetleg MP3) formátumban. A beolvasott hangállományokból eltávolíthatjuk a felesleges részeket, lelassíthatjuk/felgyorsíthatjuk, illetve sok más effekt használatával is módosíthatjuk azt. Például visszhangot tehetünk rá, lejátszhatjuk visszafele, fokozatosan megnövelhetjük/lecsökkenthetjük a hangerejét, illetve zajszűrőket is alkalmazhatunk.

Természetesen a tömörítésnek a hangok esetén is óriási jelentősége van, hiszen ezen állományok is igen nagy méretűek. Manapság a legelterjedtebb tömörített hangfájl formátum az MP3, amely pszichoakusztikus elveket is figyelembe vevő tömörítési eljárást használ, vagyis az emberi fül által nem érzékelhető komponenseket hagyja el. Ezzel az eljárással tizenkétszeres tömörítés mellett alig hallható a különbség az eredeti és tömörített hangállomány között.

Módszertani ajánló

tantárgyinformatika
témakör Hang digitalizálása, hangok, zenék manipulálása, vágás, effektek használata
kapcsolatfizika, ének-zene
évfolyam/korosztály12. évfolyam
módszertanári bemutató magyarázattal, kivetítéssel  majd önálló munka
idő90 perc, 2 tanóra
célok A tanulók ismerjék meg a hangállományok módosításának (hangdigitalizálás, vágás, effektek) lehetőségeit.
tanulási helyzetA tanulók a tanár által kiadott vagy az internetről letöltött hangállományokat módosítanak. Az óra végén hagyjunk időt az elkészült munkák meghallgatására, és a legjobban sikerült mű megszavazására.
szükségesmultimédiás számítógépterem, fejhallgató, kivetítő, hangszóró
szerzőAbonyi-Tóth Andor
letöltés Egy ingyenes hangmanipuláló program: Audacity (windows, linux)
címhttp://www.sulinet.hu/tart/cikk/ae/0/22887/1  
kapcsolódó anyagok

Csatlakozz hozzánk!

Ajánljuk

European Schoolnet Academy Ingyenes online tanfolyamok tanároknak
School Education Gateway Ingyenes tanfolyamok és sok más tanárok számára
ENABLE pilot Program iskoláknak a bullying ellen
eBiztonság Minősítés Minősítési rendszer oktatási intézményeknek