Современные акустические преобразователи — микрофоны, наушники и громкоговорители — являются преобразователями акустоэлектрического и электроакустического типов. Они преобразуют звук в электрический сигнал или, наоборот, электрический сигнал в звук. Вместо преобразования акустического сигнала в механические колебания резца, нарезающего канавку на носителе записи, как это делалось в граммофоне Эдисона, звук преобразуется в электрический сигнал с помощью промежуточного акустоэлектрического преобразователя, например подвижных катушек электромагнитов (подробное описание работы микрофонов приведено в главе 6). Звуковой сигнал, преобразованный в электрическую форму, уже можно обрабатывать с помощью электронной аудиоаппаратуры, хранить на магнитных носителях путем намагничивания слоя магнитных частичек, покрывающих магнитофонную ленту, преобразовывать в цифровую форму с помощью специального электронного оборудования и затем передавать поток цифрового звука в компьютеры и другие цифровые устройства. Электрически сигнал можно с помощью электроакустических преобразователей превращать обратно в звук; например, усиленный электрический сигнал, поданный на катушку диффузора громкоговорителя, заставляет его вибрировать, создавая слышимый звук.
Аналоговый и цифровой аудиосигналы
После того как звук преобразован микрофоном в электрический сигнал, полученный “образ” звука в аналоговой или цифровой форме можно записать и сохранить, передать на значительное расстояние и воспроизвести. Для этого существует широкая гамма соответствующей электронной аппаратуры. Поскольку в своей студии цифровой звукозаписи вы будете использовать как цифровую, так и аналоговую аппаратуру и поскольку микрофоны, наушники и громкоговорители — это аналоговые устройства, вам неизбежно придется иметь дело с преобразованием цифрового аудиосигнала в аналоговый и обратно.
В состав оборудования как для аналоговой, так и для цифровой обработки звука входят преобразователи звука в электрический сигнал и электрического сигнала — в звук. В аналоговой схемотехнике электрический аудиосигнал остается, в принципе, в том же виде, в каком он был получен на выходе акустоэлектрического преобразователя, — в виде аналогового электрического сигнала, напряжение которого непрерывно изменяется во времени. Между этим сигналом и звуковой канавкой на пластинке нет принципиальной разницы; и в том, и в другом случаях колебания давления воздуха, которые и являются собственно звуком, преобразуются в колебания траектории звуковой канавки на грампластинке или в колебания напряжения электрического аудиосигнала. В цифровой схемотехнике исходный аналоговый электрический сигнал преобразуется в цифровую форму — в дискретную последовательность напряжений, своего рода “срезы” напряжения сигнала через определенные интервалы времени, аппроксимирующие аналоговый сигнал. Аудиосигнал в цифровой форме остается электрическим сигналом, но теперь он уже не непрерывный, а импульсный. Колебания напряжения импульсного сигнала, вызванные, например, помехами, уже не приводят к искажению звука, поскольку в цифровом сигнале информация о параметрах звука закодирована в виде последовательности единиц и нулей (в двоичном формате). Рассмотрим оба варианта аудиосигнала, аналоговый и электрический, по отдельности, чтобы лучше понять, что они собой представляют.