مرجع کامل سیستم های صوتی ایران

با کد گذاری سیگنال کنترل،میتوان ارتباط صوتی را علیه استراغق سمع،امن کرد.کاربرد اصلی واکودر ها در این حالت،برای ارتباطات رادیویی امن است.مزیت این روش از کد گذاری این است که هیچ قسمتی از سیگنال اصلی فرستاده نمیشود،به جز پیغام هایی از فیلتر بند پس.واحد گیرنده،باید در تنظیمات مشابه برای فیلتر هایش باشد تا بتواند دوباره اسپکتروم سیگنال اصلی را باز سازی کند.

از واکودر ها به عنوان یک ساز و ابزار موسیقی نیز استفاده میشود،بخش رمز گشای واکودر ها،که وادر نام دارد،میتواند به طور مستقل،ببه عنوان یک سینتی سایزر یا سنتز گفتار،مورد استفاده قرار گیرد.

تئوری:صدای انسان،تشکیل شده از صداهایی که با باز و بسته شدن گلو،توسط تارهای صوتی ایجاد میشوند،که باعث به وجود آمدن موج هایی متناوب با محتوایی هارمونیکی،میشوند،که کنترل شده هستند و میتوان با آنها اصوات بیشماری را ساخت که برای حرف زدن،استفاده میشوند.صدا،سپس توسط گلو و بینی،فیلتر میشود،و توسط دهان،انسداد و متوقف میشوند.

واکودر،صدا را برسی میکند تا مشخصات اسپکتروم آنرا در زمان،اندازه گیری کند.این کار باعث میشود که واکودر نسبت به سیگنالی که با آن صحبت میشود،واکنش نشان داده و سیگنالی با فرکانس متفاوتی را ایجاد کند.به عنوان مثال،سیگنال به تعدادی باند فرکانسی تقیسیم میشود،که هرچه تعداد این باند ها بیش تر باشد دقیق تر آنالیز خواهد شد،و سطح سیگنال موجود در هر یک از این باند ها،انرژی طیفی لحظه ای هر کدام را نشان میدهد.هرکدام از این باند ها بر روی یک موج دیگر با فرکانس بالا سوار شده و ارسال میشوند.برای بازسازی سخن ها،واکودر به طور ساده،این فرآیند را برعکس اجرا میکند.این سیگنال را که حالا،یک نویز است،از یک مرحله فیلتر هایی که با توجه به فیلتر ابتدایی مرحلع قبل تنظیم میشوند،عبور کرده و سیگنال باز سازی میشود.هر باند،دمدوله شده و درنهایت باند ها به یکدیگر میپیوندند.

در ورودی اینکودر،فرکانس ها از فیلتر های چندین بانده،عبور میکنند و سپس،هر باند به یک مدولاتور فرستاده میشود و سیگنال پیام ایجاد میشود،سپس،این سیگنال پیام(کنترل)،به دیکودر فرستاده میشود و دیکودر این سیگنال ها را به آمپلی فایر های متانظر برای هر فیلتر،برای باز سازی و سنتز مجدد،میفرستد.

حذف اطلاعات موجود در سیگنال صوتی،نیاز اصلی برای رمز نگاری کردن نیست،بلکه،بیش تر برای افکت های موسیقی،به کار میرود.

در فرآیند واکودر،فقط پارامتر های مدل سیگنال صدا،فرستاده میشود،به جای ساختن نقطه به نقطه ی شکل موج.اگر این پارامتر ها تغییرات کمی نسبت به شکل موج اصلی داشته باشند،پهنای باند مورد نیاز برای ارسال صدا،کم خواهد شد.این باعث میشود که پهنای باند بیش تری در باند کانال ارتباطی،داشته باشیم،در نتیجه تعداد کانال های بیش تر در کانال ارتباطی زیر دریا یا رادیو.

واکودر های آنالوگ،معمولا سیگنال ورودی را آنالیز کرده و آنرا به چندین لاند فرکانسی تنظیم شده،تجزیه میکنند.سپس،برای هر کدام از باند ها(مدولاتور)،یک سیگنال حامل نیز ارسال میشود.مثلا برای ایجاد صدای رباتیک،مدولاتور،یک میکروفون است و حامل،یک نویز یا موج دندانه اره ای.معمولا،تعداد باند های فرکانسی،بین 8تا 20 عدد باند میباشد.

دامنه مدولاتور برای هر کدام از باند ها،یک ولتاژ تولید میکند که برای کنترل امپلی فایر هایی که برای متناظر هر یک باند ها در نظر گرفته شده اند،میباشد.در نتیجه،اجزای فرکانس های هر باند یا مدولاتور،بر روی تغییرات دامنه ی سیگنال حامل،نقش میبندند.(تقریبا شبیه به مدولاسیون AM اما با تفاوت هایی جزئی).

باند صفیری:معمولا،برخی از باند های فرکانسی،در هنگام سخن گفتن،ساکت هستند،ولی حروف صفیری همانند س یا صدای هیسس،در محدوده فرکانسی این باند ها جای میگیرند.این باند ها میتوانند همراه با حامل برای شفافیت بیش تر،میکس شوند.همچنین،واکودر ها دارای سیستم دیگری برای حروف صفیری و بی صدا نیز هستند،که از مولد نویز به جای فرکانس های اصلی،استفاده میکند.

پیاده سازی های مدرن:حتی در زمانی که میخواهیم از چندین فرکانس ریکورد بگیریم،فشرده سازی سیستم واکودر چشم گیر است.ریکوردر های سخنرانی استاندارد،از رنج فرکانسی 500 تا 3400 هرتز را دریافت میکنند،محدوده ای که بیش تر فرکانس های گفتار،در آن جای میگیرد.واکودر ها معمولا از سمپل ریت 8 کیلو هرتز یا عمق بیت 12 یا 16،استفاده میکنند،اما میتوان از سمپل ریت های 96یا 128 کیلوهرتز نیز استفاده کرد،اما یک واکودر خوب،میتواند حتی با سمپل ریت 2.4 کیلو هرتز نیز سخنرانی را ریکورد کند.

اما ما بیش تر قصد معرفی واکودر ها را به عنوان افکتی برای منابع صوتی داشتیم...

استفاده در هنر و موسیقی:برای استفاده در منابع موسیقی،از یک منبع موسیقیایی به عنوان موج حامل استفاده میشود،برای نمونه،یک سینتی سایزر میتواند برای این کار انتخاب شود و به باند فیلتر ها،متصل گردد.به عنوان مدولاتور نیز از صدای انسان،استفاده میشود،که سخن بگوید.البته متد ها و روش های دیگری برای صدا های رباتیک نیز وجود دارند همانند تاک باکس،اتوتیون،فیلتر شانه ای و...