❗️ثريدات مهمة لطلبة تقنية المعلومات وعلوم الحاسب❗️
موضوع اليوم:
الصوت ومعالجته - الجزء الثاني
الموضوع مهم لمواد الاتصالات الخاصة بالتخصص
ثريد طويل🧵👇
موضوع اليوم:
الصوت ومعالجته - الجزء الثاني
الموضوع مهم لمواد الاتصالات الخاصة بالتخصص
ثريد طويل🧵👇
شرحت في الجزء الأول عن مفاهيم خاصة في الصوت وتحدثت عن طبيعته الفيزيائية
شأشرح في هذا الثريد عن محوّلات الصوت بطريقة عملية اكثر
الجز الأول من الثريد:
شأشرح في هذا الثريد عن محوّلات الصوت بطريقة عملية اكثر
الجز الأول من الثريد:
محتوى الثريد:
♦️ محولات الصوت:
🔺الميكروفونات
🔺مكبرات الصوت وسماعات الاذن
♦️تسجيل الصوت:
🔺الصوت الرقمي digital sound
🔺تخزين الصوت
🔺الاستماع إلى الصوت
♦️ محولات الصوت:
🔺الميكروفونات
🔺مكبرات الصوت وسماعات الاذن
♦️تسجيل الصوت:
🔺الصوت الرقمي digital sound
🔺تخزين الصوت
🔺الاستماع إلى الصوت
♦️محولات الصوت:
- محول: جهاز يحول الطاقة من شكل إلى آخر
- ميكروفون: يحول طاقة الموجة الصوتية إلى طاقة كهربائية
- مكبر صوت: يقوم بإجراء العملية العكسية
- محول: جهاز يحول الطاقة من شكل إلى آخر
- ميكروفون: يحول طاقة الموجة الصوتية إلى طاقة كهربائية
- مكبر صوت: يقوم بإجراء العملية العكسية
🔺الميكروفونات:
- يحول التغيرات في ضغط الهواء التي تشكل الموجات الصوتية إلى تغيرات في الجهد الكهربائي
هناك ثلاث طرق للقيام بذلك:
1. باستخدام الحث الكهرومغناطيسي
2. باستخدام الحث الكهروستاتيكي
3. باستخدام تأثير كهرضغطية
- يحول التغيرات في ضغط الهواء التي تشكل الموجات الصوتية إلى تغيرات في الجهد الكهربائي
هناك ثلاث طرق للقيام بذلك:
1. باستخدام الحث الكهرومغناطيسي
2. باستخدام الحث الكهروستاتيكي
3. باستخدام تأثير كهرضغطية
1. الميكروفونات القائمة على الحث الكهرومغناطيسي:
- إذا تم نقل موصل كهربائي في مجال مغناطيسي ، فإن له جهدًا كهربائيًا
- الميكروفون الذي يستخدم الحث الكهرومغناطيسي يسمى ميكروفون ديناميكي
- إذا تم نقل موصل كهربائي في مجال مغناطيسي ، فإن له جهدًا كهربائيًا
- الميكروفون الذي يستخدم الحث الكهرومغناطيسي يسمى ميكروفون ديناميكي
كيف يعمل ميكروفون الملف المتحرك:
أ. تصل الموجات الصوتية إلى الحجاب الحاجز، فيهتز مع تغيرات الضغط
ب. coil متصل بالحجاب الحاجز يتحرك معه
ج. بسبب الحث الكهرومغناطيسي، يحث الملف المتحرك coil على تغير في الجهد يمكن تضخيمه لإنتاج إشارة كهربائية أكثر قابلية للاستخدام
أ. تصل الموجات الصوتية إلى الحجاب الحاجز، فيهتز مع تغيرات الضغط
ب. coil متصل بالحجاب الحاجز يتحرك معه
ج. بسبب الحث الكهرومغناطيسي، يحث الملف المتحرك coil على تغير في الجهد يمكن تضخيمه لإنتاج إشارة كهربائية أكثر قابلية للاستخدام
2. - الميكروفونات القائمة على الحث الكهروستاتيكي:
- يتم إعادة توزيع الشحنات الكهربائية في جسم ما بسبب وجود شحنات قريبة
- هناك نوعان من الميكروفونات التي يستخدمها:
أ . ميكروفونات المكثف condenser microphones
ب . الميكروفونات الكهربائية electret microphones
- يتم إعادة توزيع الشحنات الكهربائية في جسم ما بسبب وجود شحنات قريبة
- هناك نوعان من الميكروفونات التي يستخدمها:
أ . ميكروفونات المكثف condenser microphones
ب . الميكروفونات الكهربائية electret microphones
3. - الميكروفونات القائمة على التأثير الكهروإجهادي -Piezoelectric effect-based microphones:
تستغل أن المواد العازلة المعروفة باسم المواد الكهرضغطية تطور شحنة كهربائية عندما تتشوه ميكانيكيًا
- الاستعمال: شريط تسجيل - مكبرات صوت للآلات
تستغل أن المواد العازلة المعروفة باسم المواد الكهرضغطية تطور شحنة كهربائية عندما تتشوه ميكانيكيًا
- الاستعمال: شريط تسجيل - مكبرات صوت للآلات
كيف تعمل:
أ. إحدى اللوحات عبارة عن فقرة مرنة تنثني على الموجات الصوتية
ب. يولد ثني المادة شحنة على سطحها مما يؤدي إلى حدوث جهد على الألواح الموصلة المجاورة لها
أ. إحدى اللوحات عبارة عن فقرة مرنة تنثني على الموجات الصوتية
ب. يولد ثني المادة شحنة على سطحها مما يؤدي إلى حدوث جهد على الألواح الموصلة المجاورة لها
🔺مكبرات الصوت / سماعات الرأس:
- ينفذ العملية العكسية للميكروفون
- تستخدم معظم مكبرات الصوت المؤثرات الكهرومغناطيسية
1- مكبر الصوت هو مخروط خفيف الوزن
يتم استخدام أكثر من سماعة واحدة لتغطية المزيد من طيف التردد الصوتي
- ينفذ العملية العكسية للميكروفون
- تستخدم معظم مكبرات الصوت المؤثرات الكهرومغناطيسية
1- مكبر الصوت هو مخروط خفيف الوزن
يتم استخدام أكثر من سماعة واحدة لتغطية المزيد من طيف التردد الصوتي
كيف يعمل مكبر الصوت:
أ. يتم توفير تيار إشارة كبير للملف الصوتي coil
ب. الملف محاط بمجال مغناطيسي قوي، يولد التفاعل بين التيار والمجال المغناطيسي قوة تدفع المخروط
ج. يتم دفع مخروط مكبر الصوت للخلف وللأمام مثل ضغط المكبس وتوسيع الهواء لتوليد الصوت
أ. يتم توفير تيار إشارة كبير للملف الصوتي coil
ب. الملف محاط بمجال مغناطيسي قوي، يولد التفاعل بين التيار والمجال المغناطيسي قوة تدفع المخروط
ج. يتم دفع مخروط مكبر الصوت للخلف وللأمام مثل ضغط المكبس وتوسيع الهواء لتوليد الصوت
2- سماعات الاذن:
- يعمل على نفس مبدأ مكبرات الصوت على نطاق أصغر
- يحتاجون إلى طاقة أقل ولا توجد حاجة إلى coil لأن اهتزازات المخروط تذهب مباشرة إلى الأذن
- يعمل على نفس مبدأ مكبرات الصوت على نطاق أصغر
- يحتاجون إلى طاقة أقل ولا توجد حاجة إلى coil لأن اهتزازات المخروط تذهب مباشرة إلى الأذن
أنواع مكبرات الصوت الأخرى:
- توجد مكبرات الصوت الكهروستاتيكية ولكنها هشة وتتطلب جهدًا كهربائيًا عاليًا
- توجد مكبرات الصوت الكهروإجهادية ولكنها تُستخدم فقط للأجهزة الصوتية وأجهزة الصوت في أجهزة الكمبيوتر أو الهواتف
- توجد مكبرات الصوت الكهروستاتيكية ولكنها هشة وتتطلب جهدًا كهربائيًا عاليًا
- توجد مكبرات الصوت الكهروإجهادية ولكنها تُستخدم فقط للأجهزة الصوتية وأجهزة الصوت في أجهزة الكمبيوتر أو الهواتف
♦️تسجيل الصوت:
الاصوات التناظرية analogue أو الرقمية digital:
- الإشارات الكهربائية التي تمثل الصوت القادم من الميكروفون هي إشارات تناظرية
- في الماضي، كانت هذه الإشارات مختلطة وتخزينها ومعالجتها باستخدام طرق تناظرية، في الوقت الحاضر ، تتم هذه العمليات باستخدام التقنيات الرقمية
الاصوات التناظرية analogue أو الرقمية digital:
- الإشارات الكهربائية التي تمثل الصوت القادم من الميكروفون هي إشارات تناظرية
- في الماضي، كانت هذه الإشارات مختلطة وتخزينها ومعالجتها باستخدام طرق تناظرية، في الوقت الحاضر ، تتم هذه العمليات باستخدام التقنيات الرقمية
- مزايا استخدام التقنيات الرقمية:
1. الحصانة من فساد الإشارات
2. ينحصر خلط الصوت ومعالجته في عملية حسابية بسيطة
3. يجعل من السهل تخزين الصوت في شكله الرقمي
1. الحصانة من فساد الإشارات
2. ينحصر خلط الصوت ومعالجته في عملية حسابية بسيطة
3. يجعل من السهل تخزين الصوت في شكله الرقمي
🔺الصوت الرقمي digital sound:
- كيفية تحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية:
1. أخذ العينات sampling
2. التكميم Quantisation
1. أخذ العينات:
لقياس الاتساع اللحظي للإشارة الصوتية التناظرية على فترات منتظمة
والنتيجة هي مجموعة من مستويات الجهد
- كيفية تحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية:
1. أخذ العينات sampling
2. التكميم Quantisation
1. أخذ العينات:
لقياس الاتساع اللحظي للإشارة الصوتية التناظرية على فترات منتظمة
والنتيجة هي مجموعة من مستويات الجهد
2. التكميم Quantisation:
لتقسيم أقصى مدى للجهد للصوت التناظري إلى عدة نطاقات جهد واستيعاب كل عينة في نطاق جهد
- التحويل الرقمي إلى التناظري:
لا تقبل مكبرات الصوت إلا الإشارات التناظرية analogue
كيف يحدث ذلك:
1. يتم أخذ أرقام العينات بنفس المعدل الذي تم إنشاؤه في الأصل
لتقسيم أقصى مدى للجهد للصوت التناظري إلى عدة نطاقات جهد واستيعاب كل عينة في نطاق جهد
- التحويل الرقمي إلى التناظري:
لا تقبل مكبرات الصوت إلا الإشارات التناظرية analogue
كيف يحدث ذلك:
1. يتم أخذ أرقام العينات بنفس المعدل الذي تم إنشاؤه في الأصل
2. لكل رقم جهد voltage يسمى المركز قيمة مستوى التكمية
3. تم تسهيل الانتقالات بين جهود العينة لإعطاء إشارة تناظرية
3. تم تسهيل الانتقالات بين جهود العينة لإعطاء إشارة تناظرية
🔺تخزين الصوت:
- يمكن تخزين الصوت كسلسلة من الأرقام (إخراج من التماثلية إلى الرقمية)
- أي جهاز يمكنه تخزين كميات كبيرة من الأرقام يمكن استخدامه لتخزين الصوت (قرص صوتي - ذاكرة فلاش - قرص صلب)
- يمكن تخزين الصوت كسلسلة من الأرقام (إخراج من التماثلية إلى الرقمية)
- أي جهاز يمكنه تخزين كميات كبيرة من الأرقام يمكن استخدامه لتخزين الصوت (قرص صوتي - ذاكرة فلاش - قرص صلب)
🔺الاستماع إلى الصوت:
- تشوه Distortion:
إذا كان الصوت منخفضا، فقد تصبح ضوضاء الخلفية في الجهاز كبيرة
إذا كان الصوت مرتفعا جدا ، فقد لا يتمكن الجهاز من مواجهته ويصبح محملاً بشكل زائد
- ضوضاء Noise :
ستصدر جميع أجهزة التسجيل والصوت ضوضاء
تضيف كل عملية إشارة analogue ضوضاء
- تشوه Distortion:
إذا كان الصوت منخفضا، فقد تصبح ضوضاء الخلفية في الجهاز كبيرة
إذا كان الصوت مرتفعا جدا ، فقد لا يتمكن الجهاز من مواجهته ويصبح محملاً بشكل زائد
- ضوضاء Noise :
ستصدر جميع أجهزة التسجيل والصوت ضوضاء
تضيف كل عملية إشارة analogue ضوضاء
ضجيج مسموع: أي صوت غير مرغوب فيه مثل همهمة الكهرباء
كيف يتم تقليل الضوضاء؟
يعمل ضغط الصوت على الحفاظ على مستويات الإشارة عالية قدر الإمكان بحيث تكون الضوضاء الإضافية أكثر هدوءًا
تحدث ضوضاء في الأنظمة الرقمية أثناء النظام التناظري إلى الرقمي والعكس
كيف يتم تقليل الضوضاء؟
يعمل ضغط الصوت على الحفاظ على مستويات الإشارة عالية قدر الإمكان بحيث تكون الضوضاء الإضافية أكثر هدوءًا
تحدث ضوضاء في الأنظمة الرقمية أثناء النظام التناظري إلى الرقمي والعكس
سأتوقف الى هنا، هل تعلمت شيء جديد؟ لا تنس اعادة التغريد حتى يستفيد الجميع🙏
جاري تحميل الاقتراحات...