Bu sayfadaki yazılar
Sayfanın metni
Sayfa 18
Aslında onlarla günlük yaşantımızda sık sık karşılaştık fakat çoğumuz bunun farkında değildi. Teknoloji şimdi onları bilgisayarlarla bütünleştirdi. İşte SES ÖRNEKLEYİCİLER... Bazı müzisyenlerin kurtarıcıları....
KUBİLAY KILINÇ Bu hafta sizlerle birlikte ses örnekleme (Sound Sampler) araçlarını tanıyacağız. 3. sayımızda Aegis Audiomaster II isimli bir ses örnekleme programını sizlere tanıtmıştım. Bir ses örnekleme işlemi; yazılım ile donanımın ortaklaşa çalışmasından meydana geldiğinden dolayı, ses örnekleme araçlarını yakından tanımadan olmaz.
Evet işte ses örnekleyiciler ile ilgili sorularımızın yanıtları...
SES ÖRNEKLEYİCİ NEDİR? Ses örnekleyiciler; sadece bir veri dönüştürücüleridir. Doğada bulunan insan kulağının duyabildiği her türlü sesi, bilgisayarların anladığı tek dil olan ikili sayı sistemine dönüştürürler. Bu sayede sayısal hale dönüştürülen sesler bilgisayar belleklerinde depolanabilir ve çeşitli matematiksel işlemlerle üzerlerinde türlü cambazlıklar yapılabilir. Örneğin hafızada depoladığımız bir sesi tersten çalabilir, eko verebilir, daha hızlı veya daha yavaş çaldırabilir ve bir bölümünü diğerlerinden ayırabiliriz. Tabii ki işin bu kısmını ses örnekleyicileri değil bilgisayarın kendisi, gerekli program aracılığıyla gerçekleştirir.
SES ÖRNEKLEYİCİLERİ NERELERDE KULLANILIR?
Yukarıda kısaca değindiğim gibi, ses örnekleyicileri seslerin hafızaya aktarılmasında kullanılır. Kullanım alanları, aslında insanın hayal gücü ile sınırlıdır. Ancak günümüzde genellikle müzik alanında kullanılmaktadırlar. Örneğin sampling synthesizer'lara ses aktarımında, gitar ses efekti işlemcilerinde, ses analizlerinde ve bizim için önemli olan AMIGA'ya ses aktarımında da sıkça kullanılmaktadırlar.
Fakat bir ses örnekleyici sadece müzik alanında kullanılmayabilir. Bilimsel deneylerde, insan seslerinin analizlerinin yapılıp, bunların yapaylarının üretiminde, milli savunma ve tıp gibi daha ciddi alanlarda da kullanılabilirler.
SES ÖRNEKLEYİCİLERİN
YAPISI NASILDIR? Ses örnekleyicileri, aslında bir ANALOG-DİJİTAL çeviricilerdir. Bu çeviriciler, dijital elektronik alanında uzun zamandır kullanılmakta idi. Günümüzde elektronik tartma ve ölçme aletlerinde hâlâ kullanılmaktadırlar. Bu ölçme aletleri; ağırlık, uzunluk, nem oranı, radyasyon oranı gibi analog ifadeleri sayısal ifade şekline dönüştürür ve sayısal bir göstergeç aracılığıyla da insanların somut olarak gözle görmelerini sağlarlar. Şimdi ses örnekleyicilerin yapısını belirten analog-dijital ifadelerinin anlamlarına bir göz atalım.
ANALOG ve DİJİTAL Analog ve Dijital ifadelerinin, ne anlamlara geldiğini kısa bir hikayeden sonra sanırım hep birlikte daha rahat kavrayacağız...
"Bir bilgisayar kullanıcısının evinde farklı türde iki tane bilgisayarı bulunmaktadır. Bunlardan bir tanesi bütün verileri Analog (Doğal) olarak istemektedir. Öteki ise verileri Dijital (Sayısal) olarak tercih etmektedir. Bu kişi bir gün arkadaşlarını boy, kilo ve yaş olarak sınıflara ayırıp birbirlerine göre üstünlüklerini gösteren bir bilgisayar programı yapmaya karar verir. Fakat aynı zamanda da iki bilgisayarının arasındaki problemleri çözüş farklılığını da sınamak ister. Bunun için programı her iki bilgisayarda da çalıştırır.
Analog bilgisayar boy uzunluğunu "uzun, kısa, orta" diye yorumlarken dijital olan net boy uzunluğunu tercih eder. Tabii tüm verilerin aktarılması bu şekilde gerçekleşir. Tüm veriler tükendikten sonra, sıralamayı her iki bilgisayardan da ister. Sonuçta analog bilgisayar kesin bir yorum yapamaz. Ama dijital kesin ve şaşmaz bir sıralamayı gerçekleştiriverir. Zafer Dijital'in olmuştur..."
Buradaki amacım, sizlere analog bilgisayarın dijital bilgisayara olan üstünlüğünü anlatmak değildi. Zaten bugün kullanmakta olduğumuz bilgisayarların neredeyse tümü analog ve dijital verilerin hepsini değerlendirebilmektedirler. Tek amacım sadece analog ve dijital ifadelerin anlamlarını biraz su yüzüne çıkartmaktı.
Şimdi gelelim ses örnekleyicilerin bu kavramlarla olan bağlantısına. Ses örnekleyicileri, aslında bir Analog-Dijital veri çeviricilerdir.
Peki Analog-Dijital çevirici nedir? Bunu, yine basit bir örnek vererek açıklayalım. Hepiniz şu yakın zamanlarda türeyen bilgisayarlı tartı aygıtlarını bilirsiniz. İşte bu da bir analog-dijital çeviricidir. Sizin kilonuz Analog bir değerdir. Kilonuz elektronik bir düzen vasıtasıyla kesin ve doğru olarak sayısal bir ifade şekline dönüştürülür ve size sayısal bir display sayesinde bildirilir. İşte size ulaşan bu veri de "Dijital" (Sayısal)'dir.
Aslında günlük yaşantımıza bir göz atarsak, her gün sık sık bu analog-dijital çeviricilerle karşılaşıyoruz. Bazen elektronik tartı aracı bazen de bir elektronik saat olarak karşımıza çıkmaktadırlar.
SES ÖRNEKLEYİCİ NASIL
ÇALIŞIR? Ses, zamana göre değişken bir yapıya sahiptir. Kısaca ses; bir zaman dilimi boyunca değişen (veya sabit kalan) bir dalga şeklinin sabit (veya değişken) bir frekansta tekrarlanmasından oluşur (Şekil-1). Mikrofonlar, bu zamana göre değişken yapıda olan sesi, yapısına mümkün olduğu kadar sadık kalarak elektriksel sinyallere dönüştürürler. Bu sinyallerin seviyelerinin yüksekliği veya kalitesi, her mikrofona göre değişir. Daha sonra, sinyaller ses örnekleyicinin girişine uygulanır. Artık ses örnekleyici bu sesin her anını sayısal bilgiye dönüştürür ve bilgisayarın o anda ilgili giriş çıkış birimine (Paralel, Serial veya Joystick portuna) gönderir. İşin bundan sonraki kısmı artık bilgisayara ve ona bağlı programa kalır. Bu dönüşüm Şekil-2'de gözlenebilir.
Şekil 1:
Üstte bir flüt sesinin grafiği, altta
ise flüt sesinin temel dalga
şekli görülmektedir.
Klavyeyle gezinmek için ← ve → tuşları.
Sayfa 19
...Bilgisayar bu bilgileri ne yapar? İşin bundan sonraki kısmını bilgisayar ve program el ele yürütürler. Program bu ikili sayı sisteminden oluşan bilgileri ilgili porttan alır ve bilgisayarın hafızasında depolar. Artık bu bilgiler üzerinde türlü cambazlıklar yapılabilir, istenildiği gibi kullanılabilir.
Şimdi bu sesleri insan kulağının duyabileceği şekle dönüştürebilmek ve bunu dış dünyaya iletmek gerekiyor. İşin bu kısmını yine program ve bilgisayar kardeş kardeş yaparlar.
...Peki bu iş nasıl olur da olur? Program hafızadan bu verileri tek tek okur ve bilgisayarın ses çıkış ünitesine gönderir. Daha sonra bu birimin bünyesinde bulunan bir Digital-Analog çevirici, bu verileri ses frekanslarına dönüştürür. Amiga'da işin bu kısmını "PAULA" isimli çip ve program halleder. Ses artık ses çıkış portlarından (Amiga'da AUDIO L-R) insan kulağının duyabileceği bir şekilde dış dünyaya çıkmaktadır. Ama bu sinyaller zayıf olduğundan dolayı bir ses yükseltici ile yükseltilip bu şekilde bir hoparlör veya kulaklık aracılığıyla duyulabilir.
İşin buraya kadar olan kısmı Şekil-3'te anlatılmaya çalışılmıştır.
ALIASING DISTORTION: Bu ifadeyi çoğunuzun yeni duyduğuna eminim. Aliasing distortion, Amiga'ya seslerin yüzde yüz bir şekilde aktarılamamış olmasından kaynaklanan bir parazittir. Amiga örneklemiş olduğu sesin alt ve üst frekanslarını (buna alt ve üst notaları da diyebiliriz) elde edebilmek için, bu sesin çalım hızını düşürür veya yükseltir. Böylece daha hızlı çalınan ses tizleşmiş, daha yavaş çalınan ses ise, baslaşmış olur. Ama bu olay sesin kendi oktavından alt oktavlarının elde edilmesi sırasında çok yavaş çalındığından ses de aliasing distortion dediğimiz sesin kalitesini deforme eden bir parazit meydana gelir. Bu, düşük örnekleme hızından oluşan nedenle sesin zaman aralığındaki tüm anlarının tamamının aslına uygun şekilde aktarılamamasından kaynaklanır. Yüksek örnekleme hızında ise, sesin tamamının gerçek anlamda aktarılmasından dolayı bu parazit ortadan kalkar (Bu fark Şekil-4'ten anlaşılabilir). Fakat yine de sesin dalga şeklinin periodu (yani zaman içerisindeki tekrarı) aşırı düşürülürse, yine aliasing distortion meydana gelecektir. Bu parazitin önüne geçmek için Amiga'nın bünyesinde Anti-Aliasing Low-Pass ses filtresi bulunmaktadır. Bu filtre istenirse iptal edilebilir. Ayrıca aliasing-distortion'ı önlemek için AudioMaster II veya ona benzer diğer ses örnekleme programlarında; örneklenen bir ses tek bir oktav olarak değil 1 ile 6 (hatta bazen de 8) oktav olarak saklanıp kullanılabilir. Bunun avantajı; her oktav için ayrı bir örneklenmiş ses kullanılmasıdır. Diğer oktavları program ana sesten yararlanarak matematiksel olarak elde eder. Bu da sizin örneklenmiş sesin periodunu aşırı yükseltmenize veya düşürmenize gerek duyulmayacağından, aliasing distortion ile bir daha karşılaşmazsınız. Şunu belirteyim ki, kötü örneklemeden kaynaklanan parazitler ile aliasing distortion'ı birbirinden ayırt etmek gerekiyor.
Dış ülkelerde çok daha verimli, 16 bitlik ses örnekleyicileri bulunmaktadır. Fakat bunların maliyetleri daha yüksek olduğu için, daha profesyonel amaçlarla kullanılmaktadırlar. Bu ses örnekleyicilerinin veri aktarım hızlarından dolayı, sesin kendisine sadık kalarak bir aktarım gerçekleştirilebilmektedir.
BİR SES ÖRNEKLEYİCİDEN
EN YÜKSEK VERİMİ NASIL
ELDE EDEBİLİRİZ? Bir ses örnekleyicinin kalitesi birçok etkene bağlıdır. Bunlardan bazıları: 1- Ses örnekleyicilerin kalitesi, 2- Bağlantıların kurallara uygunluğu, 3- Ses örnekleyicilerin örnekleme hızı, 4- Programın hafızaya aktarım hızı, 5- Ses çıkış kaynağından gelen sesin kalitesi, 6- Bilgisayarın ve ses örnekleme aracının çevre birimlerden etkilenmesi, 7- Bir de kullanıcının kalitesi..!?! olarak sayılabilir.
Bu etkenlerin örneklenmiş ses kalitesi üzerindeki etkilerini sırasıyla inceleyelim.
SES ÖRNEKLEYİCİNİN KALİTESİ Bir ses örnekleyicinin kalitesi, her şeyden önce dış görünümüne bağlı değildir. Bu sadece üretici firmanın bu konuda ne kadar titiz olduğunun bir göstergesidir. Ses örnekleyicinin kalitesi, örnekleme hızına ve veri aktarım hızına bağlıdır.
BAĞLANTILARIN KURALLARA
UYGUNLUĞU Ses örnekleyicinin, doğru ara birimlere (Parallel, Serial ve Joystick Port) bağlanmış olması gerekir. Çünkü değişik markalardaki ses örnekleyiciler kendilerine özgü sebeplerden dolayı farklı giriş-çıkış birimlerini kullanmaktadırlar.
Teyp, pikap, CD, mikrofon veya herhangi bir ses kaynağı ile ses örnekleyici arasındaki bağlantı, mutlaka koaksiyel kablo ile yapılmalı ve topraklama ihmal edilmemelidir. Bu konu hakkındaki detaylı bilgiyi herhangi bir teknik servisten temin edebilirsiniz.
SES ÖRNEKLEYİCİNİN HIZI İşte en önemli konulardan biri..! Çünkü sesin aslına en uygun şekilde hafızaya aktarımı, ne kadar hızlı olursa, ses o kadar gerçekçi bir biçimde depolanır. Aliasing distortion'ın önüne ancak hızlı bir örnekleyici geçebilir. Bir ses örnekleyicinin örnekleme hızı, örneklenecek sesin frekansının en az 7 KHz fazlası olmalıdır. Bu sebeple, bir örnekleyicinin en az 27 KHz'lik bir hızla örnekleme yapması gerekir. Çünkü insan kulağı en yüksek 20 KiloHertz'lik sesleri duyar. Buna 7 KHz eklersek, bu sonucu elde ederiz.
Sol Hoparlör