Menu
• Indhold

Lyd med computeren

Resumé

Af John R. Mirland, UNI-C
16/01 2002

Hvordan optager og laver man lyd på en computer? Hvilken hardware og software skal man bruge? Hvad er analog og digital lyd? Kan man fåsine optagelser ud på et andet medie end sin harddisk? Disse og flere spørgsmål vil du kunne få besvaret i den følgende artikel om lyd med computeren.

 

Hvad er lyd?

Som udgangspunkt er al lyd analog. Det vil sige, at alt hvaddu kan høre i naturen og verden omkring dig er lyde, der er skabt af trykbølger. Lyd bevæger sig som bølger i frekvenser. Jo kortere svingninger jo højere er tonen. Ganske som når man spiller på en guitar og flytter fingrene op og ned ad gribebrættet. Ved at flytte fingrene gør man strengen kortere eller længere og ændrer på den måde dens svingninger fra korte til lange. Nuancerne i en analog lyd er uendelige.

Når man indspiller lyd via en mikrofon, omsættes trykbølgerne til spændingsniveauer. Ved at digitalisere lyd kopierer (sampler) computeren spændingsniveauerne et antal gange pr. sekund. For at opnå cd-kvalitet skal der samples 44100 gange pr. sekund og hver sample skal have en opløsning på 16 bit. Jo flere samples man tager (sampling rate i Mhz) for at beskrive/gengive den samt jo bedre præcision (bitrate), jo bedre er resultatet. Filstørrelsen vokser proportionalt, da man forøger mængden af 1'er og 0'er. I stereo, 16 bit, 44.1Khz fylder lyd 176400 bytes pr. sekund.

En digital gengivelse vil aldrig være 100% præcis, da den er en kopi og ikke kan få alle de nuancer med, som den analoge har. Til gengæld kan man redigere lyden mere præcist, da man kan splitte lyden op indtil den enkelte bit. Det er også langt bedre at kopiere fra digital til digital end fra analog til analog. I tilfældet digital skal modtageren blot tage stilling til 1 og 0 i bestemte rækkefølger, som den på forhånd kender. Med analog kopiering som eksempelvis fra vinylplade til kassettebånd var lydtabet stort, da den modtagende kilde ikke på forhånd vidste noget om det, den modtog.

Om Hvad er lyd?

Nyhedsbrev

Tilmeld dig til IT-temaets nyhedsbrev



 

Artikler af

John R. Mirland
 (11/07 2007)

 

Hvilket udstyr kræves der?

Lydkort

Et lydkort i en computer bruges til at skabe, bearbejde og modtage samt videresende lyd til diverse enheder som for eksempel et stereoanlæg.

Der findes lydkort i enhver prisklasse fra kr. 100 til mange tusinde kroner, men problemet i dag er, at størstedelen af de såkaldte "konsum" lydkort er lavet med henblik på filmlyd til folks hjemmebiograf og ikke til at lave lyd med. Derfor kan det være svært at gennemskue, hvilke kort, der i virkeligheden kan bruges til at lave at lyd med. Man kommer til at læse en mængde specifikationer og anmeldelser igennem, førend man finder det rigtige. Som fingerregel kan dog bruges, at jo billigere (under 400 kr.) et kort er, jo ringere er det. Oftest vil valget stå mellem Creative's Soundblaster og Terratec kortene.

Soundblaster er fra firmaet Creative, og deres mest berømte model hedder Soundblaster 16. 16 står for 16 bit, der er nok til at reproducere lyden fra en cd. Det er imidlertid ikke et særligt stærkt kort (mangel på RAM og processorkraft), hvorfor der dog også de senere år er kommet et sandt væld af kort fra det firma. Det bedste til lydproduktion hjemme på værelset er nok det efterhånden 2 år gamle Soundblaster Live! det er faldet meget i pris, men er stadig pengene værd specielt efter diverse software-opdateringer. Da de er billige i anskaffelse og kompatible med langt størstedelen af det tilgængelige musiksoftware, vil Soundblaster ofte være et naturligt valg.

Terratec er et tysk firma, der laver kort i en dyrere prisklasse end Creative, men de er så også noget bedre bl.a. med hensyn til lydkvalitet og diskantgengivelse. Terratec's kort går, sammen med størstedelen af lydkort til computere, under definitionen "Soundblaster-compatible". Dette er pga. Soundblaster-kortets udbredelse som de-facto standard. I dag er langt størstedelen af software og spil rettet imod "Soundblaster compatible".

RAM

Det kræver en forholdvis god mængde RAM installeret på ens maskine, når man vil arbejde med lyd. Det vil være bedst som minimum at have 128mb installeret, men mere er klart en fordel, da man ofte har store mængder data at flytte rundt med i arbejdsprocessen.

CPU

En hurtig CPU er selvfølgelig at foretrække (alt over 300mhz), men det er lydkortets CPU der er vigtigst. Det hjælper ikke, at have en 1.5 ghz maskine med et svagt lydkort.

Software

For at kunne arbejde med sine optagelser (samples) er man nødt til at have en sample editor og for at kunne klistre samples sammen til noget brugbart, skal man have fat i en sequencer [2].

Ofte følger der en standardoptager/sample editor med, når man køber et lydkort. Windows leveres med programmet "Lydoptager". Det kan i en snæver vending benyttes, men det vil til enhver kunne anbefales at benytte dedikeret software til at optage lyd med. Ofte vil man kunne benytte den samme software til at optage og redigere samples med.

En.wav fil vil ofte have behov for at blive renset og "trimmet", før man kan arbejde videre med den. Til dette behøver man en sample editor som f.eks. CoolEdit eller SoundForge. Med sådanne programmer kan man fjerne uønsket stilhed i starten og slutningen af samplet, man kan fjerne unødig støj, og man kan "normalisere" lyden, så alle samples har samme lydniveau. På den måde undgår man ubehagelige overraskelser. Derudover kan man tilføje rumklang, ekko og andre effekter.

Flagskibet inden for sequencer software er et firma, der hedder Steinberg. De står bag klassiske programmer som Cubase VST og nyere danceorienterede programmer som Rebirth og Reason. Disse programmer er alle forholdsvis dyre at anskaffe sig, og i en undervisningssituation vil det ofte være en uoverkommelig post på budgettet. Men der er en anden løsning, der kan være mere brugbar: Freeware [3] samt diverse open source [1]. Der findes et utal af gratis sequencere, samplere og lydeditorere på markedet. En stor del af disse er dybt elendige, men det er en stor del af den kommercielle software også. Desuden vil man mange gange opleve med den kommercielle software, at kravene til hardwaren er så store, at det ikke er realistisk til begynderbrug.

Hvis man vil bruge lidt tid, kan man med fordel vælge at benytte Psycle. Det er en open source og freeware sequencer, sample editor og software synthesizer, der tager sit udgangspunkt i tidligere tiders trackere. Man har desuden lavet et site med foraer, hvor der er masser af hjælp at hente.

 

Eksempel 1: Skolebandets demo-cd

På den lokale skole har et band besluttet sig for at lave endemo-cd med deres første to numre. De vil optage den i skolens musiklokale, da de ikke har økonomi til at benytte et "rigtigt" studie. Det første, der skal gøres, er selvfølgelig at undersøge, om rummet har en rimelig akustik, så lyden ikke kastes for meget rundt. Dernæst skal der sættes mikrofoner op, her er trommerne det værste at sætte op. Der er to løsninger på dette problem: Den ene er at benytte én mikrofon for hvert slagtøj og så justere lyden fornuftigt. Den anden er at indspille trommerne, som de nu engang lyder, lægge dem i deres egen kanal/spor i sequenceren og senere erstatte dem med samplede trommer/trommemaskine.

Skolen har desuden en 8-kanals mixerpult, som de benytter som master for de enkelte instrumenter. Fra mixerpulten trækkes et kabel til en opstillet computer med et rimeligt lydkort installeret. Dette kunne være et Soundblaster (se afsnittet Lydkort). Kablet fra mixerpult til lydkort skal gå fra "line-out" til line-in". Denne forbindelse overholder et fast defineret lydniveau, og man slipper dermed for ubehagelige overraskelser. Alle mikrofoner skal sættes til mixerpulten - ikke til lydkortet, da lydkortets "mic" indgang ikke er beregnet på andet end pc-mikrofoner. Når musikerne spiller, "optages" lyden på computeren som.wav (se afsnittet WAV), og skolebandet skal så i gang med at redigere den, fjerne støj, lægge effekter ind og derefter samle det hele i en sequencer.

WAV

Skolebandets lyd er nu gemt på computerens harddisk i formatet.wav.

Wav (Windows Waveform) er oprindeligt et proprietært format fra Microsoft til multimediefiler, der med tiden er blevet standard på Windows platformen og dermed på størstedelen af verdens computere.

Wav formatet er et simpelt og råt format, der ikke kræver nogen forudgående behandling til afspilning fra computeren andet end at læse dataene. Lydens kvalitet afhænger nu af, ud over mikrofoner og akustik, hvilke indstillinger man har optaget med. Et lydsample bør som udgangspunkt altid være stereo, 16 bit, 44,1khz (cd-kvalitet). Det er så rent som muligt (professionelt audio udstyr benytter 48Khz, men det er en anden historie), man kan så altid vælge at nedgradere kvaliteten senere, hvis man skulle ønske det. Man vil imidlertid ikke få noget godt ud af omvendt, at opgradere et sample fra 8 bit til 16 bit. Der er tydelig forskel på støjniveauet i 8 bit og 16 bit, og har man et sample i 8 bit forsvinder støjen altså ikke, fordi man resampler til 16 bit. Man bruger bare mere information til at beskrive den samme lyd med.

 

Eksempel 2: Skolebandet skal sætte deres musik sammen

Skolebandet har fået optaget de forskellige instrumenter somsamples, og nu skal de sættes sammen til et nummer. Man har valgt at benytte en sequencer til det, da man har optaget de enkelte instrumenter for sig og derefter redigeret dem. Hvert instrument lægges ind som en kanal, og man kan så synkronisere og manipulere dem. Dette kaldes overdubbing. Det kunne jo være, at en af musikerne ikke helt havde fulgt takten, men det kan man ikke høre, når det hele er sat sammen, og takterne er blevet strammet op.

Hvordan det hele foregår i sequenceren er alt efter, hvilken man har valgt at benytte. Det kan godt betale sig at læse manualen i dette tilfælde.

 

Eksempel 3: Skolebandet vil gerne distribuere deres musik

Audio cd

Audio cd´er indeholder.wav filer.

En audio cd kan brændes i et vilkårligt CD-R brænder program som eksempelvis Nero. Når man har de færdige stykker musik liggende i sequencerens interne format (sådan et har de alle sammen), eksporterer man sin fil til.wav. Så kan man samle det hele som en regulær cd, der kan spilles i de fleste cd-afspillere.

MP3

MPEG (Moving Picture Expert Group) 1 layer 3 (MP3) er et audioformat med en algoritme, der kan komprimere en.wav fil helt op til 12:1. Komprimeringen og encoding foregår med et program som WinLame. Der er imidlertid stor forskel på MP3'ens lydkvalitet alt efter, hvor meget man vælger at komprimere den, og hvilken informationsmængde om lyden, man vil have med.

Oprindeligt i MP3ens barndom mente man, at 128 kb/s (kilobyte pr. sekund) var rigeligt for, at man ikke kunne høre forskel på en "ren" cd og MP3. I dag vil de fleste nok mene, at 192 kb/s er et minimumskrav, og der er i høj grad forskel på lydkvaliteten i de to.

Dette gør det optimalt for distribution via download men ikke streaming [4]. Ved at komprimere skolens optagelser til MP3 får eleverne altså mulighed for at udveksle deres projekter via eksempelvis e-mail.

Pga. komprimeringen kan der være en uhyre mængde lyd på en almindelig CD-R (med 650 mb plads).
Afspilning af MP3-formatet foregår normalt internt i computeren gennem et dekoder-program som eksempelvis WinAmp. Decoding-processen er imidlertid ret CPU-krævende, og det kan godt gå ud over computerens maskinkraft at afspille MP3er, mens man laver alt muligt andet. Et program som WinAmp giver imidlertid brugeren mulighed for selv at bestemme over den CPU-kraft, WinAmp tildeles. Desuden eksisterer der ikke pc-højttalere, der modsvarer traditionelle stuehøjttalere, og man vil derfor ofte gerne have lyden sendt til ens "rigtige" anlæg. Dette kræver, at man ofrer pengene på et godt kabel fra pc’ens lydkort til stereoanlæggets aux indgang. På den måde får man noget mere ud af sine MP3er. Den bedste løsning er dog at anskaffe sig en dedikeret MP3-afspiller. Såkaldt kodefri DVD-afspillere kan ofte afspille MP3 som standard og tilkobles stereoanlægget som enhver anden enhed.

 

Noter og links

  1. Open source er software, hvor kildekoden er åben for alle, så alle kan komme med rettelser og tilføjelser. Open source software er ikke nødvendigvis gratis.
  2. En sequencer er som en hjerne, der holder delene sammen og kan gemme output som en brugbar fil.
  3. Software der er 100% gratis at downloade og anvende, ikke at forveksle med shareware, der oftest handler om at give en delmængde af et program væk for at få brugerne "indfanget".
  4. Streaming er afhængigt af modtagerens modtagehastighed fra Nettet. En direkte omregningsfaktor til, hvor meget en bruger kan modtage, er modtagerens hastighed = filens bitrate. Således kræver det dual ISDN for at kunne modtage en streamet mp3 fil i 20 kb/s via internettet.
  5. Setting Up The Ultimate Digital Home Studio, Part I
  6. Recording Sound Files
  7. Streaming Media 101
  8. Digital Sound Recording
  9. Wav Sound Recording
  10. The Recording Website
  11. Editing Sound Files
  12. Ace of Wav
  13. PC soundcard page
  14. Sound Card Basics
  15. COMP630 WAV File Format Description
  16. WAVE file format