DIGITAL MODULATION - டிஜிட்டல் மாடுலேஷன்

PRINCIPLE

ஒலியியல் (acoustic) அமைப்புகளில், ஒலி அழுத்தத்தால் ஏற்படும் மாற்றங்கள் electro acoustic transducer
எனப்படுகின்ற கருவியின் மூலம் electrical signalகளாக மாற்றப்படுகின்றது. இதே போன்று electrical signalகளை
அதற்கு இணையான sound signalஆக மாற்றுவதற்கு மற்றொரு அமைப்பு கொண்ட
electro acoustic transducer பயன்படுத்தப்படுகின்றது.பொதுவாக sound signalகளை electrical (audio) signal-களாக மாற்றுகின்ற transducerகள் Microphones என்று அழைக்கப்படும். இது air-ல் செயலாற்றும் தன்மை கொண்டதாகும். இதே தன்மை கொண்ட transducerஆனது தண்ணீரில் செயலாற்றினால் அது hydrophone என்று அழைக்கப்படும்.Microphone-ன் output-ல் கிடைக்கப்பெறுகின்ற electrical signalகள் voltage அல்லது current நிலையில் இருக்கும். இது தேவைக்கேற்ப amplify செய்யப்பட்டு பயன்படுத்தப்படுகின்றது.Electrical (audio) signal-களை மீண்டும் sound signal-களாக மாற்றுகின்ற transucer ஆனது பொதுவாக loud speaker என்று அழைக்கப்படும்.

மைக்ரோஃபோன்கள்

Microphone என்பது ஒரு electro acoustic transducer ஆகும். இது, அதற்கு கொடுக்கப்படுகின்ற sound signal-களை அதற்கு இணையான electrical signalகளாக மாற்றக்கூடிய தன்மை கொண்டது. இது இரண்டு வகைப்படும். அவையாவன;

Types

a) Pressure Microphone-கள், மற்றும்

b) Pressure gradient Microphone-கள்

Pressure microphones

இவ்வகை microphoneகளில் sound energy-ஆனது அதில் உள்ள நகரும் பொருளின் (diaphragm) ஒரு பக்கத்திற்கு மட்டும் கொடுக்கப் படுகின்றது. இதிலிருந்து கிடைக்கப் பெறும் outputஆனது அதற்கு கொடுக்கப்படுகின்ற sound energyக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.

Eg : Carbon microphone, Condenser microphone, Piezo-electric microphone, மற்றும் moving-coil microphone.

Pressure-gradient microphones

இவ்வகை microphoneகளில் sound energyஆனது அதில் உள்ள நகரும் பொருளின் (diaphragm) இரண்டு பக்கங்களுக்கும் கொடுக்கப்படுகின்றது. இதிலிருந்து கிடைக்கப்பெறும் outputஆனது. இரண்டு பக்கங்களுக்கும் கொடுக்கப்படுகின்ற sound energy-ன் வித்தியாசத்தைப் பொறுத்து இருக்கும்.

Eg : Velocity ribbon microphone

Simple carbon microphone-எளிய கார்பன் ஒலிவாங்கி

Carbon microphone-ல், கார்பன் துகள்கள் நிரப்பப்பட்ட ஒரு சிறிய மூடப்பட்ட பகுதி இருக்கும். இது carbon button என்று அழைக்கப்படும். இந்த buttonஆனது, plunger எனப்படுகின்ற electrode வழியாக, உருக்கு இரும்பினால் செய்யப்பட்ட ஒரு மெல்லிய diaphragmத்துடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். மேலும் ஒரு dc voltage sourceஆனது நேரடியாக carbon buttonஉடன் இணைக்கப் பட்டிருக்கும்.Sound energy ஆனது diaphragm-த்திற்கு கொடுக்கப் படாமல் இருக்கின்ற போது carbon buttonனின் resistance மதிப்பானது மாறாமல் ஒரே இடத்தில் நிலையாக இருக்கும். இந்நிலையில் அதிலிருந்து கிடைக்கப்பெறுகின்ற current-ன் மதிப்பும் அதே மாதிரி நிலையாக இருக்கும்.Sound energy-ஆனது diaphragmத்தின் மீது விழுகின்ற போது அதன் அழுத்தத்திற்கு தகுந்தவாறு diaphragm நகருகின்றது. இதனால் diaphragm-த்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள plunger-ம் சேர்ந்து நகர்ந்து carbon buttonக்கு கிடைக்கப்பெறுகின்ற pressure-ன் அளவினை மாற்றுகிறது. இத்தகைய செயல்களினால் carbon buttonகளின் resistance அளவு மாறுபடுகிறது. இதன் மூலம் கிடைக்கப்பெறுகின்ற current-ன் அளவும் மாறுபடுகிறது.

Applications

இது telephone மற்றும் radio communication களில் பெரிதும் பயன்படுகின்றது.

Advantages

1. Electrical output-ன் அளவு மிகவும் அதிகம்.
2. விலை குறைவு
3. மிகவும் திடமானது

Disadvantages

1. Frequency response மிகவும் குறைவாக இருக்கும்.
2. கார்பன் துகள்களில் உள்ள resistance அளவானது அடிக்கடி மாறுவதால் இதில் "இஸ்" என்கிற ஒலி கேட்கும்.

Condenser Microphone-மின்தேக்கி மைக்ரோஃபோன்

Condenser microphone-ல் இரண்டு மெல்லிய தகடுகள் இருக்கும். இதில் ஒன்று நகரும் தன்மை கொண்டதாகவும், மற்றொன்று நிலையானதாகவும் இருக்கும். இரண்டு தகடுகளுக்கும் இடையே சிறிதளவு இடைவெளி இருக்கும். எனவே இந்த அமைப்பானது ஒரு capacitor போன்று யல்படும். இது முன்பு condenser என அழைக்கப்படுவதால் இந்த microphone ஆனது condenser microphone எனப்படும். இதில் உள்ள நகரக் கூடிய தகடானது diaphragmஆக செயல்படுகின்றது. E, என்கிற polarizing voltage ஆனது இரண்டு தகடுகளுக்கும் இடையில் கொடுக்கப்படுகிறது. Condenser microphone-ன் குறுக்கு வெட்டுத் தோற்றமானது கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.Sound energy ஆனது diaphragmத்தின் மீது விழுகின்ற போது அதன் அழுத்தத்திற்கு தகுந்தவாறு diaphragm நகருகின்றது. இதனால் இரண்டு தகடுகளுக்கும் இடையில் உள்ள இடைவெளியானது மாறுகின்றது. இதன் மூலம் அதில் உள்ள capacitance அளவும் மாறுபடுகின்றது. ஆதலால் அதன் output-ல் கிடைக்கப்பெறுகின்ற electrical signal-ன் அளவும் மாறுபடும்.

Advantages

1. Sound signalகளை record (பதிவு) செய்கின்ற இடங்களில் பயன்படுகிறது.
2. காற்றின் அழுத்தத்தை கணக்கிடுவதற்கு பயன்படுகிறது.
3. Frequency response சிறந்த முறையில் இருக்கும்.
4. குறைவான distortion தன்மை கொண்டது.
5. அளவில் சிறியதாக இருக்கும்.
6. அதிக signal to noise ratio அளவு கொண்டது.

Disadvantages

1. இதன் internal impedance அளவு அதிகமாக இருப்பதால், இதில் pre-amplifier கண்டிப்பாக பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.
2. இதற்கு 200 V முதல் 400 V அளவிலான polarizing voltage தேவைப்படும்.

Piezo-electric microphone

Piezo electric microphone-ல் இரண்டு crystalகள் serialஆக அல்லது parallelஆக இணைக்கப்பட்டிருக்கும். இந்த அமைப்பானது "Bimorph” என்று அழைக்கப்படும். Crystalகள் serial முறையில் இணைக்கப்பட்டிருந்தால், கிடைக்கப் பெறுகின்ற outputஆனது voltage நிலையில் இருக்கும். Parallel முறையில் இணைக்கப்படுகின்ற crystalகள் பொதுவாக குறைந்த அளவிலான internal impedanceஐக் கொண்டிருக்கும். Bimorph-ன் ஒரு முனையானது ஒரு சிறிய 'pin'-ன் வழியாக diaphragmத்தின் நடுப்பகுதியுடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும்.Sound energyஆனது diaphragmத்தின் மீது விழுகின்ற போது, அதன் அழுத்தத்திற்கு தகுந்தவாறு diaphragm நகருகின்றது, அதனைப் பொறுத்து crystal-ம் நகருகின்றது. இப்பொழுது crystal-ன் vibration காரணமாக output-ல் வேறுபட்ட voltage கிடைக்கப்பெறுகின்றது.

Uses

1. இது காது கேட்கும் கருவிகளில் பயன்படுகிறது.
2. இது public address systemத்தில் பயன்படுகிறது.

Advantages

1. மிகவும் துல்லியமானது.
2. சிறிய அமைப்பு கொண்டது.
3. விலை குறைவு
4. நிலையானது
5. Frequency response சிறந்த முறையில் இருக்கும்.

Disadvantages

1. வெயில் காலங்களில் இதனை பயன்படுத்த முடியாது. ஏனெனில் crystal-ன் piezo electric தன்மையானது வெயில் காலங்களில் மிகவும் பாதிக்கப்படும்.

Moving coil (Electrodynamic) Microphone

இதனை electro dynamic microphone என்றும் கூறலாம். இதில், ஒரு மெல்லிய கம்பிச் சுருளானது diaphragmத்தின் பின்பகுதியில் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். கம்பிச் சுருளை சுற்றி அதிகளவு magnetic field-ஐ ஏற்படுத்துகின்ற வண்ணம் magnet வைக்கப்பட்டிருக்கும். இதில் உள்ள diaphragmஆனது மிகவும் திடமானதாகவும் மற்றும் எளிதில் நகரும்படியும் அமைக்கப்பட்டிருக்கும்.

Cross section of a moving coil microphone

Sound energyஆனது diaphragmத்தின் மீது விழுகின்ற போது அதனுடைய அழுத்தத்தைப் பொறுத்து கம்பிச்சுருளானது முன்னும் பின்னுமாக நகருகின்றது. இதனால் கம்பிச்சுருளை சுற்றி உருவாகி இருக்கின்ற magnetic field ஆனது வெட்டப்படுகின்றது. எனவே கம்பிச் சுருளில் ac voltageஆனது உருவாகின்றது. இவ்வாறு உருவாகின்ற ac voltage-ன் frequencyஆனது அதற்கு கொடுக்கப்படுகின்ற sound energy-ன் frequencyக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும். அதே போன்று ac voltage-ன் amplitude அளவானது அதற்கு கொடுக்கப்படுகின்ற sound energy-ன் air pressure-க்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும். இதன் frequency response தன்மையானது
Advantages

1. இதற்கு வெளியிலிருந்து voltage source எதுவும் கொடுக்கத் தேவையில்லை.
2. இதன் எடை குறைவு
3. இது mechanical vibration, வெப்பம் மற்றும் ஈரப்பதம் போன்றவைகளினால் பாதிக்கப்படுவதில்லை.
4. இதன் internal impedance அளவு மிகவும் குறைவு. எனவே இதனை audio amplifier-உடன் இணைப்பதற்கு ஒரு step-up transformer தேவைப்படும்.

Disadvantages

1. இதன் frequency response நிலையானது.
2. இந்த microphoneஆனது அதில் உள்ள நகரும் பொருளின் இரண்டு பக்கங்களுக்கும் கொடுக்கப்படுகின்ற அழுத்தத்தின் வித்தியாசத்தைப் பொறுத்து செயலாற்றுகிறது.

Cross section of velocity ribbon microphone

இந்த microphoneஆனது இரண்டு காந்தத்துண்டுகளைக் (N மற்றும் s) கொண்டிருக்கும். இவற்றின் நடுவில் உலோகத்தினாலான ஒரு மெல்லிய ribbon இருக்கும். இந்த அமைப்பானது ஒரு வட்டவடிவம் கொண்ட baffleயினுள் வைக்கப்பட்டிருக்கும். Baffle-ன் radius ஆனது அளவு இருக்கும். இந்த அமைப்பானது fig.4.5(a)ல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.இந்த microphone-ஆனது அதன் இரண்டு புறமும் இருந்து கிடைக்கப்பெறுகின்ற sound energyகளைப் பொறுத்து செயலாற்றும் தன்மை கொண்டது. Ribbonனின் இரண்டு பக்கங்களிலும் உள்ள காற்றுப்பாதையின், நீளத்தில் ஏற்படுகின்ற மாற்றத்தைப் பொறுத்து இது செயலாற்றுகின்றது.

Sound energyஆனது ribbonனின் மீது விழுகின்ற போது அதன் velocity(வேகம்)க்கு ஏற்ப ribbonஆனது முன்னும் பின்னுமாக நகருகின்றது. இதனால் இரண்டு காந்தத்துண்டுகளுக்கும் குறுக்காக கிடைக்கப் பெறுகின்ற magnetic field lineகள் வெட்டப்படுகின்றது. இதன் மூலம் ac voltageஆனது ribbonனில் உருவாகின்றது. இவ்வாறு கிடைக்கப்பெறுகின்ற voltage-ன் அளவானது மிகவும் குறைவாக இருக்கும். இதன் அளவினை அதிகரிப்பதற்காக step-up transformer பயன்படுத்தப்படுகிறது. Velocity ribbon microphoneனின் frequency response தன்மையானது கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.Microphone-60⁰ directivity என்பது, ஒவ்வொரு திசைகளிலிருந்தும் வருகின்ற sound signalகளில் எவ்வளவு signalகளை அது பெற்று electrical signalகளாக மாற்றுகின்றது என்பதை குறிப்பிடுவதாகும்.

Uses

Studioக்களில் அதிகமாகப் பயன்படுகிறது.

Advantages

இதனுடைய receiving தன்மையானது moving coil microphone-ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்.

Disadvantages

இதன் internal impedance அளவு குறைவாக உள்ளதால் அதனை சரிசெய்வதற்கு ஒரு transformer தேவைப்படும்.

LOUDSPEAKER

Loudspeaker என்பது ஒரு electro acoustic transducer ஆகும். இது electrical signalகளை sound signalகளாக மாற்றுவதற்குப் பயன்படுகிறது.

Characteristics of an ideal loudspeaker

1. இதன் efficiency ஆனது 100% வரை இருக்கும்.
2. இதன் sound outputஆனது frequency-ஐப் பொறுத்து மாறுவதில்லை.
3. இதன் output-ல் harmonic மற்றும் intermodulation distortionகள் கிடைக்கப்பெறுவதில்லை.
4. ொடுக்கப்படுகின்ற electrical signal களை சரியான முறையில் sound signalஆக மாற்றி output-ல் தருகிறது.
5. இது திசைகளைப் பொறுத்து செயலாற்றுவதில்லை.
6. சரியான முறையில் output கிடைக்க வேண்டுமென்றால் இதன் அளவு சிறியதாக இருக்க வேண்டும்.

Types

1. Dynamic cone type moving coil loudspeaker
2. Horn type moving coil loudspeaker
3. Electrostatic type loudspeaker

Dynamic cone type moving coil loud speaker

இது அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்ற loudspeaker ஆகும். இது உருளை வடிவம் கொண்ட ஒரு magnet-ஐக் கொண்டிருக்கும். அதன் மீது voice coil சுற்றப்பட்டிருக்கும். இந்த அமைப்பானது soft iron மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட ஒரு magnetic அமைப்பின் நடுப்பகுதியில் வைக்கப்பட்டிருக்கும். இதன் மூலம் coilஆனது அதில் உள்ள magnetக்கும் மற்றும் அதன் சுற்றுபுற அமைப்பிற்கும் இடையே உள்ள காற்று இடைவெளியில் இருக்கும்.

Cone type moving coil loud speaker

Coil-ன் ஒரு முனையானது paperரினால் செய்யப்பட்ட ஒரு cone-உடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். இது sound-ஐ radiate செய்கின்ற தன்மை கொண்டதாகும். Cone மற்றும் voice coil சேருமிடத்தில் ஒரு spider ஆனது பொருத்தப்பட்டிருக்கும். Spiderஆனது வளையும் தன்மை கொண்ட பொருளினால் தயாரிக்கப்பட்டிருக்கும். இது voice coil-ஐ முன்னும் பின்னும் நகர்த்துவதற்குப் பயன்படுகிறது, மாறாக இடது மற்றும் வலது பக்கங்களில் நகர்த்துவதில்லை.

Frequency response characteristic

Audio ampliferல் இருந்து கிடைக்கப் பெறுகின்ற signal (current) ஆனது voice coil-ன் வழியாக செல்கின்றது. Coil-ன் வழியே
positive current செல்கின்ற போது, coilக்கும் மற்றும் magnetக்கும் இடையில் ஒரு விசை (force) ஏற்படுகிறது. இதனால் coilஆனது pole அமைப்பை விட்டு வெளியே நகர்ந்து செல்கின்றது.கொடுக்கப்படுகின்ற signal (current)ஆனது negativeஆக மாறுகின்ற போது, அதனால் ஏற்படுகின்ற விசையானது coil-ஐ pole அமைப்பின் நடுப்பகுதிக்கு கொண்டு வருகின்றது.

Coilலில் alternating current கொடுக்கப்படுகின்ற போது coilஆனது உள்ளேயும் மற்றும் வெளியேயும் மாறிமாறி நகரும். இதனால் coilஉடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள paper cone-ம் சேர்ந்து நகருகின்றது. இதன் மூலம் speaker பகுதிக்கு முன்புறமுள்ள காற்றுப்பகுதியானது compress மற்றும் expand செய்யப்படுகின்றது. இத்தகைய செயல்களினால் sound signalஆனது அதன் output-ல் கிடைக்கப் பெறுகின்றது.இதில் உள்ள voice coil-ன் ac load impedance மதிப்பானது 10 முதல் 3000 வரை இருக்கும். பொதுவாக இதில் 40,802 மற்றும் 1602 கொண்ட voice coilகள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் power ratingஆனது milliwatt முதல் பலநூறு wattகள் வரை இருக்கும்.

Advantages

1. சிறிய அளவு கொண்டது.
2. விலை குறைவாக இருக்கும்.
3. Audio range-ல் செயல்பாடு சிறந்த முறையில் இருக்கும்.

Disadvantages

1. குறைவான frequency-ல் efficiency குறைவாக இருக்கும். குறுகலான directivity pattern கொண்டது.
2. குறைவான power கொண்டது.

Application

அனைத்து audio அமைப்புகளிலும் பயன்படுகிறது.

Horn type loudspeaker

loudspeaker Speakerகளில் உள்ள cone போன்ற பகுதியானது, நகருகின்ற coilக்கும் மற்றும் அதனைச் சுற்றி அமைந்துள்ள காற்றுப்பகுதிக்கும் இடையே உள்ள இணைப்பின் efficiency-ஐ அதிகரிக்கச் செய்வதற்குப் பயன்படுகிறது. Speaker-ல் இருந்து கிடைக்கப் பெறுகின்ற outputஆனது acoustical horn-ல் உள்ள throat பகுதிக்கு கொடுக்கப்பட்டால், speaker-ன் efficiencyஆனது மிகவும் அதிகமாக இருக்கும். Horn ஆனது impedance transformerஆகவும் மற்றும் radiatorஆகவும் செயலாற்றுகின்றது. Horn type loudspeaker-ன் அமைப்பானது கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

Structure of Hom type

இதன் driver unitஆனது cone type loudspeakerக்கு இருப்பது போன்று இருக்கும், ஆனால் cone மட்டும் இருக்காது.Shell போன்ற வடிவம் கொண்ட ஒரு domeஆனது coil-உடன் இணைக்கப் பட்டிருக்கும். இது horn-ன் throat பகுதியில் உள்ள airஉடன் couple ஆகின்றது. Horn அமைப்பானது பின்புறமாக வளைக்கப்பட்டு அமைக்கப்பட்டிருக்கும். இதன் மூலம் 100W-ஐ விட அதிகமான power பெற முடியும், மற்றும் இதன் impedance மதிப்பு 1602 வரை இருக்கும்.

Electrostatic type loudspeaker

இவ்வகை loudspeakerகள் அதிக நம்பகத்தன்மை கொண்ட applicationகளில் பயன்படுகிறது. இதில் சிறிது இடைவெளிவிட்டு இரண்டு தகடுகள் வைக்கப்பட்டிருக்கும், ஒன்று அலுமினியம் பூசப்பட்ட பிளாஸ்டிக் பொருளிளாலான diaphragm ஆகும், மற்றொன்று aluminium தகடு ஆகும். இதன் அமைப்பானது இரண்டு plateகளைக் கொண்ட ஒரு air capacitor போன்று இருக்கும். இதன் அமைப்பு fig.4.8.ல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

Electrostatic loudspeaker

Signal voltageஆனது diaphragm மற்றும் aluminium plateகளுக்கு இடையில் கொடுக்கப்படுகின்ற போது, signal-ன் அளவினைப் பொறுத்து diaphragmஆனது aluminium plate-ஐ நோக்கி முன்னும் பின்னுமாக நகருகின்றது. இதனால் sound signal கிடைக்கப் பெறுகின்றது.

Diffference between cone type and horn type

Diaphragmத்தின் அளவு பெரியதாக இருக்கும். இதன் திறன் milliwattமுதல் பல 100 Watt வரை இருக்கும். இதற்கு கூடுதலாக impedance matching network தேவைப்படும் Horn type இதில் sound-ன் அளவு அதிகமாக இருக்கும் Diaphragmத்தின் அளவு சிறியதாக இருக்கும். இதன் திறன் 100 Watt-ஐ விடவும் அதிகமாக இருக்கும். இது அதனுள்ளே impedance matching circuit-ஐக் கொண்டிருக்கும். மிக அதிக sound ஆனது output-ல் கிடைப்பதற்கு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட loudspeakerகள் தேவை.ஒரு loudspeaker-ஐ மட்டும் பயன்படுத்தி அதிக sound-ஐ output-ல் பெறலாம்.

Woofer, midrange and tweeter

ஒரு receiver-ன் fidelity (நம்பிக்கை) என்பது பல frequencyகளைக் கொண்ட signalகளை சரியான முறையில் reproduce செய்கின்ற திறமை ஆகும். பொதுவாக, ஒரே ஒரு louspeaker-ஐ மட்டும் கொண்டு அனைத்துவிதமான frequencyகளைக் கொண்ட signalகளையும் சரியான முறையில் reproduce செய்ய இயலாது. குறைவான frequency கொண்ட signalகளை சரியான முறையில் reproduce செய்வதற்கு பெரிய அளவு cone விட்டம் (diameter) கொண்ட loudspeaker பயன்படுத்தப்படுகின்றது. இது woofer என அழைக்கப்படும்.அதிக frequency கொண்ட signalகளை சரியான முறையில் reproduce செய்வதற்கு சிறிய அளவு cone விட்டம் கொண்ட loudspeaker பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது Tweeter என அழைக்கப்படும். 300Hz முதல் 5000Hz வரையிலான நடுத்தர frequency-ஐக் கொண்ட signalகளை சரியான முறையில் reproduce செய்வதற்கு "Squawker" எனப்படுகின்ற driver-ஐக் கொண்ட loudspeaker பயன்படுத்தப்படுகிறது.

Specifications

Loudspeakerகள் circular (வட்டம்), oval (நீள்வட்டம்) மற்றும் hexagon (அறுகோண வடிவம்) போன்ற பல்வேறு வடிவங்களில் கிடைக்கப் பெறுகின்றது. Loudspeakerஆனது பொதுவாக கீழ்காணும் விவரங்களைக் கொண்டிருக்கும்.

1. Speaker-ல் உள்ள frame-ன் விட்டம்.
2. Voice coil-ன் impedance மதிப்பு.

Woofer இது குறைவான frequency கொண்ட signalகளை reproduce செய்வதற்குப் பயன்படுகிறது. Moving coil loud speaker-ஐ woofer-ஆக பயன்படுத்தலாம். இதில் உள்ள cone-ன் விட்டம் பெரியதாக இருக்கும். Cone பகுதியின் ஆழம் அதிகம் அதிக திறன் கொண்டது. Tweeter இது அதிக frequency கொண்ட signalகளை reproduce செய்வதற்குப் பயன்படுகிறது. Electrostatic loud speaker-ஐ tweeter-ஆக பயன்படுத்தலாம் இதில் உள்ள cone-ன் விட்டம் சிறியதாக இருக்கும் Woofer ஆனது விறைப்பான Tweeterஆனது கடினமான cone அமைப்பைக் கொண்டது. cone அமைப்பைக் கொண்டது. Cone பகுதியின் ஆழம் குறைவு குறைவான திறன் கொண்டது

Cross over network

Amplifier மற்றும் radio receiver போன்றவற்றின் தரத்தையும், மற்றும் அதன் செயல் திறனையும் அதிகரிக்கச் செய்வதற்கு பல control circuitகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவைகள் cross overnetwork என்று அழைக்கப்படும். இந்த circuitஆனது அதிகமான pitch முதல் குறைவான pitch வரை மாற்றம் கொண்ட tone-ஐ அனுமதிக்கின்ற தன்மை கொண்டதாகும். ஒன்று, capacitor C-ன் மூலம் ஏற்படுகிறது. அதிக frequency கொண்ட audio current signalகள் வருகின்ற போது capacitor C ஆனது குறைந்தளவு resistance மதிப்பு கொண்ட ஒரு வழியாக செயல்படும். எனவே signalகள் இதன் வழியே எளிதாக groundக்கு சென்று விடுகின்றது. மற்றொன்று, capacitor C2 மற்றும் inductance L-களினால் ஏற்படுகிறது. குறைவான frequency கொண்ட audio current signal-கள் வருகின்ற போது, இதன் வழியே signalகள் எளிதாக groundக்கு சென்று விடுகின்றது.

3-way cross over network

3 way cross over network ஆனது, அதற்கு கொடுக்கப்படுகின்ற input signal-ஐ அதன் frequency band-ஐக் பொறுத்து மூன்று தனித்தன்மை வாய்ந்த signalகளாக பிரிக்கின்றது. பொதுவாக low band, high band மற்றும் mid band என்கிற முறையில் signalகள் பிரிக்கப்படுகின்றது. Mid range frequency-ஐக் கொண்ட bandஆனது low pass மற்றும் high pass frequencyகளுக்கு இடையில் இருக்கும்.கொடுக்கப்பட்டுள்ள circuit-ல் low pass filterஆனது inductor L, லினாலும், high pass filterஆனது capacitor C2 வினாலும் மற்றும் bandpass filterஆனது inductor L2 மற்றும் capacitor C களினாலும் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.Tweeter-க்கு series-ஆக இணைக்கப்பட்டுள்ள capacitor C2 ஆனது low மற்றும் mid frequency கொண்ட signal-களை tweeter-க்கு வரவிடாமல் தடுக்கின்றது. இதே போன்று woofer-க்கு series-ஆக இணைக்கப்பட்டுள்ள inductance L, ஆனது high frequency கொண்ட signal-களை woofer-க்கு வரவிடாமல் தடுக்கின்றது. Squawker-க்கு serier-ஆக இணைக்கப்பட்டுள்ள inductor L2 மற்றும் capacitor C, இரண்டும் சேர்ந்து குறைந்த மற்றும் மிக அதிக frequency கொண்ட signal-களை squawker-க்கு செல்ல விடாமல் தடுக்கின்றது.

Surround sound systems

Multichannel கொண்ட audio முறையைப் பயன்படுத்தி, record செய்யப்பட்ட source-ல் இருக்கின்ற sound-ஐ தரத்துடன் reproduce செய்துக் கொள்ளலாம். இதில் sound-ன் தரமானது expand மற்றும் deepen செய்யப்படுகிறது. இதன் மூலம் தனித்தனியாக உள்ள speaker-களை தேவைக்கேற்ப பயன்படுத்தி கூடுதலாக record செய்யப்பட்ட sound channel-கள் reproduce செய்யப்படுகிறது. Audio channel-களை, கேட்கின்றவருக்கு மேல் மற்றும் கீழ் நிலைகளில் உருவாக்கப்பட்டு three dimension (3D) கொண்ட audio signal ஏற்படுத்தப்படுகிறது. இத்தகைய முறையானது surround sound system எனப்படும்.

Creating surround sound

பல வழிகளில் surround sound-ஐ உருவாக்கிக் கொள்ளலாம். Microphone technique ஆனது surround sound recording-ல் பயன்படுத்தப்பட்ட, முதலில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஒரு எளிய முறையாகும். இதில் surround sound ஆனது mix செய்யப்பட்டு, சரியான speaker-களைக் கொண்டு playback செய்யப்படுகிறது. இம்முறையில் கேட்கின்றவருக்கு பல வழிகளில் இருந்து speaker-களின் மூலம் audio signal கொடுக்கப்படுகிறது. இரண்டாவது முறையானது phychoacoustic sound localization முறையாகும். இதில் headphone-களின் மூலம் 2 dimension-கள் கொண்ட sound -ஆனது உருவாக்கப்படுகிறது. மூன்றாவது முறையானது Huygen கொள்கையைப் பின்பற்றி இருக்கும். இதில் record செய்யப்பட் sound signal-கள் நாம் கேட்கின்ற அளவிற்கு உள்ளாக audio hologram அமைப்பாக திரும்ப ஏற்படுத்தப்படுகிறது.

Mapping channels to speakers

பெரும்பாலான surround sound system-களில் ஒவ்வொரு source channel-க்கும் தனித்தனி loudspeaker-கள் ஏற்படுத்தப்படுகிறது. Matrix அமைப்பில் source channel-கள் அதன் எண்ணிக்கைக்கு தகுந்தவாறு பிரித்தெடுக்கப்பட்டு அதற்குரிய loudspeaker-களுக்கு கொடுக்கப்படுகிறது. Discrete surround அமைப்புகளில் source எண்ணிக்கைகளுக்கு தகுந்தவாறு அதே எண்ணிக்கையில் loudspeaker-கள் இருக்கும். ஒன்றில் இருந்து ஒன்றுக்கு, channel-லில் இருந்து speaker-க்கு என்கிற mapping அமைப்பு மட்டுமே surround sound signal-களுக்கான வழிமுறையல்ல.

Surround sound specification

ஒவ்வொரு specification-க்கான விவரமும் channel-களின் எண்ணிக்கையை குறிப்பிடுகின்றது, speaker-களின் எண்ணிக்கையை குறிப்பிடுவதில்லை. பலதரப்பட்ட channel surround அமைப்புகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

3.0 channel surround

1. இந்த அமைப்பில் சிறப்பாக encode செய்யப்பட்ட இரண்டு channel கொண்ட. source-ல் இருந்து 3 audio channel-கள் எடுக்கப்படுகிறது.
2. முன்பக்கம் உள்ள speakerகளுக்காக இரண்டு channel-கள் -left (L) மற்றும் right (R)பக்கம் உள்ள speaker அல்லது ஒரே மாதிரியாக உள்ள மூன்று speaker-கள் கேட்கும் பகுதியின் நடுப்பகுதியை சுற்றி ஒரே தொலைவில் வைக்கப்பட வேண்டும்.

4.0 channel surround

இந்த அமைப்பில் சிறப்பாக encode செய்யப்பட்ட 2 channel கொண்ட source-ல் இருந்து அல்லது 4 channel கொண்ட source-ல் இருந்து 4 audio channel-கள் எடுக்கப்படுகிறது.

1. இரண்டு channel-கள் முன்பக்கம் உள்ள speaker-களுக்கு கொடுக்கப் படுகின்றது. - left (L) மற்றும் right (R)
2. இரண்டு channel-கள் பின்பக்கம் உள்ள surround speaker-களுக்கு கொடுக்கப்படுகிறது - surround left (LS) மற்றும் surround right (RS).

Placement

இந்த அமைப்பானது music-க்கு மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது. அனைத்து speaker-களும் + 45° கோணத்தில் வைக்கப்படுகிறது. அனைத்து speaker-களும் சுமார் 6 அடி உயரத்தில் வைக்கப்பட வேண்டும்.

5.1 channel surround (3-2 stereo)

LS LFE இந்த அமைப்பில் சிறப்பாக encode செய்யப்பட்ட இரண்டு channel-களில் இருந்து அல்லது stereo source-ல் இருந்து 5 audio channel-களும் மற்றும் ஒரு LFE channel-ம் எடுக்கப்படுகிறது.

1. இரண்டு channel-கள் முன்பக்கம் உள்ள speaker-களுக்கு கொடுக்கப்படுகிறது. - left (L) மற்றும் right (R)
2. ஒரு channel ஆனது நடுவில் உள்ள speaker-க்கு கொடுக்கப்படுகிறது - center (C)
3. இரண்டு channel-கள் பின்பக்கம் உள்ள speaker-களுக்கு கொடுக்கப்படுகிறது. - surround left (LS) மற்றும் surround right (RS)
4. ஒரு channel ஆனது low frequency effect (LFE)-க்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது.

Placement

Left மற்றும் right speaker-கள் + 30° கோணத்தில் வைக்கப்படுகிறது. பின்பக்கம் உள்ள speaker-கள் +110° கோணத்தில் வைக்கப்படுகிறது.

6.1 channel surround

இந்த அமைப்பில் சிறப்பாக encode செய்யப்பட்ட இரண்டு channel-களில் இருந்து அல்லது stereo source-ல் இருந்து 6 audio channel-களும் மற்றும் ஒரு LFE channel-ம் எடுக்கப்படுகிறது.

1. இரண்டு channel-கள் முன்பக்கம் உள்ள speaker-களுக்கு கொடுக்கப் படுகிறது - left (L) மற்றும் right (R)
2. ஒரு channel ஆனது நடுப்பக்கம் உள்ள speaker-க்கு கொடுக்கப்படுகிறது -center (C)
3. இரண்டு channel-கள் பக்கங்களில் உள்ள surround speaker-களுக்கு கொடுக்கப்படுகிறது - side left (LS) மற்றும் side right (RS)
4. ஒரு channel ஆனது பின்பக்கம் உள்ள surround speaker-க்கு கொடுக்கப்படுகிறது -back surround channel (BS)
5. ஒரு channel ஆனது ஒரு sub-woofer (SW)-ஐ இயக்குவதற்கு கொடுக்கப்படுகிறது.

7.1 channel surround

இந்த அமைப்பில் 8 channel கொண்ட source-ல் இருந்து 7 audio channel-களும் மற்றும் ஒரு LFE channel-ம் எடுக்கப்படுகிறது. இந்த அமைப்பானது வீடுகளில் உள்ள பொழுது போக்கு கருவிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

1. இரண்டு channel-கள் முன்பக்கம் உள்ள speaker-களுக்கு கொடுக்கப்படுகிறது - left (L) and right (R)
2. ஒரு channel ஆனது நடுப்பக்கம் உள்ள speaker-க்கு கொடுக்கப்படுகிறது - center (C)
3. இரண்டு channel-கள் பின்பக்கம் உள்ள surround speaker-களுக்கு கொடுக்கப்படுகின்றது - left back (LB) மற்றும் right back (RB)
4. இரண்டு channel-கள் பக்கங்களில் உள்ள surround speaker-களுக்கு கொடுக்கப்படுகிறது - left surround (LS) மற்றும் right surround (RS)
5. ஒரு channel ஆனது low frequency effect (LFE)-க்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது.

10.2 channel surround

1. இது 14 தனித்தனி channel-களைக் கொண்டிருக்கும்.
2. 5 channel-கள் முன்பக்கம் உள்ள speaker-களுக்கு கொடுக்கப்படுகிறது -left wide, left, center, right மற்றும் right wide.
3. 5 channel-கள் surround sound-க்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது - left surround diffuse, left surround direct, back surround, right surround diffuse wom right surround direct.
4. இரண்டு LFE channel-களாக செயல்படுகிறது - LFE left மற்றும் LFE right
5. இரண்டு height channel-களாக செயல்படுகிறது - left height மற்றும் right height.

AUDIO RECORDING AND REPRODUCTION

Introduction

Microphone ஆனது sound signal-களை electrical signal-களாக மாற்றுகின்றது. மாற்றப்பட்ட electrical signal ஆனது audio signal எனப்படும். இந்த audio signal-ஐ

1. tape-ல் பதிவு செய்தல், மற்றும்
2. disc-ல் பதிவு செய்தல் என இரண்டு வழிகளில் பதிவு செய்யலாம்.

Tape-ல் பதிவு செய்கின்ற போது சிறு சிறு magnet வடிவில் பதிவு செய்யப்படும். Disc-ல் சிறு சிறு pit-களாக பதிவு செய்யப்படும். Electromagnetic induction என்கிற தன்மையின் மூலம் tape-ல் பதிவு செய்யப்பட்ட தகவல்களை திரும்ப பெற்றுக் கொள்ளலாம். Disc-ல் பதிவு செய்யப்பட்டுள்ள தகவல்களை pit-க்கும் மற்றும் stylus-க்கும் இடைப்பட்ட capacitance மதிப்பினை கணக்கிட்டோ அல்லது light -ன் மூலமோ திரும்ப பெற்றுக் கொள்ளலாம். Pit-களில் படுகின்ற light ஆனது diffract ஆகும், diffract ஆகின்ற light ஆனது '1' என எடுத்துக்கொள்ளப்படும். Pit-களில் இல்லாமல் தட்டையான பகுதிகளில் படுகின்ற light ஆனது diffract ஆகாமல் reflect ஆகும், reflect ஆகின்ற light ஆனது ‘0' என எடுத்துக் கொள்ளப்படும்.

Compact Disc system

Compact Disc (CD) என்பது எழுத்துக்கள், படங்கள், ஆடியோ, வீடியோ, software போன்றவற்றை store செய்து வைத்துக் கொள்ள உதவுகின்ற சாதனம் ஆகும். முந்தைய நாட்களில் CDக்களைக் கொண்டு ஆடியோ signalகள் மட்டுமே store செய்யப்பட்டது. தரமான CD-ன் விட்டமானது 12 cm அல்லது 5 inch அளவு இருக்கும்.

CD-ல் மூன்று அடுக்குகள் (layers) இருக்கும், அவையாவன, Transparant substrate

இது poly carbonate wafer (plastic disc) கொண்டு உருவாக்கப்படுகிறது.

Thin metallic layers

இதில், waferரினால் ஆன baseஆனது அலுமினியம் கலந்த உலோகத்தினால் மெல்லியதாக பூசப்பட்டிருக்கும். இந்த உலோகத்தினால் ஆன layer-ல் 0.5 micrometer விட்டம் கொண்ட pits (குழிகள்) இருக்கும். Disc-ல் உள்ள பிரதிபலிக்கும் தன்மை கொண்ட அலுமினியம் பகுதியானது CD drive-ன் மூலம் read செய்யப்படுகிறது.

Outer layer of protective acrylic

அலுமினியம் film-ன் மேற்பகுதியானது ஒரு வகை பிளாஸ்டிக் பொருள் கொண்டு பூசப்படுகிறது. இது protective lacquer layer என்று அழைக்கப்படும். இது, disc-ல் உள்ள தகவல்களை பாதுகாக்க உதவுகிறது.CD-க்கள் தயாரிக்கப்படுகின்ற போது அதன் கண்ணாடி போன்ற மேற்பகுதியானது LASER ஒளியினை உணரக்கூடிய ஒரு photo-resist பொருள் கொண்டு பூசப்படுகிறது. இந்த கண்ணாடி disc ஆனது, பதிவு செய்யப்படுகின்ற systemத்தில் வைக்கப்படுகின்ற போது, அதற்கு கொடுக்கப்படுகின்ற signal-ஐப் பொறுத்து photoresist பொருளின் மீது helical track போன்ற வளையங்களை உருவாக்குகிறது. இவ்வாறு ஏற்படுகின்ற track-ன் அகலமானது 0.5um இருக்கும்.

CD-ROM disc layered layout

நாம் கொடுக்கின்ற digital data '1'ஐ photo resist-ன் மீது record செய்வதற்கு, LASER ஒளியானது ஒருதடவை ON-மற்றும் OFF செய்யப்படுகிறது. Digital dataவான '0' ஆனது disc-ல் எவ்வித பாதிப்பையும் ஏற்படுத்துவதில்லை.அதாவது digital dataவான '1' ஆனது record செய்யப்படுகின்ற போது CD disc-ன் மேற்பகுதியில் pit போன்ற பள்ளங்கள் ஏற்படுகிறது. Digital dataவான '0' ஆனது record செய்யப்படுகின்ற போது disc-ன் மேற்பகுதியில் எவ்விதமான மாறுதல்களும் ஏற்படுவதில்லை. எனவே pit உள்ள பகுதியானது digital dataவான '1'-ஐயும் மற்றும் pit இல்லாத பகுதியானது digital dataவான '0'-வையும் கொண்டிருக்கும். ஒரு pit முடியும் போதும் மற்றும் தொடங்கும் போதும் அந்த பகுதியானது மேடாக இருக்கும். இது land என்று அழைக்கப்படும். Digital dataவான '1'கள் record செய்யப்படுகின்ற போது photo resist-ன் மேற்பகுதியானது தொடர்ச்சியாக pit மற்றும் landகளைக் கொண்டிருக்கும். Pit அல்லது land-ன் நீளமானது '1'களுக்கு இடைப்பட்ட தூரத்தைப் பொறுத்து இருக்கும்.

CD recording

CD-ல் record செய்வதற்குரிய signal ஆனது amplifier மூலமாக முதலில் தேவையான அளவிற்கு amplify செய்யப்படுகிறது. பின்பு ஒரு sample and hold circuit மூலமாக ADC--க்கு கொடுக்கப்படுகிறது. Sample and hold circuit ஆனது ADC-ஐ சிறந்த முறையில் செயலாற்ற வைக்கின்றது. ADC ஆனது அதன் input-ல் கிடைக்கப்பெறுகின்ற analog signal-ஐ digital signal-ஆக மாற்றுகின்றது. இந்த signal ஆனது laser beam generator-க்கு கொடுக்கப்படுகிறது.

Main image of CD recording

Crystal oscillator-ல் இருந்து வருகின்ற signal-ம் மற்றும் laser beam generator-ல் இருந்து வருகின்ற signal-ம் control circuit-க்கு கொடுக்கப்படுகின்றது. Control circuit ஆனது இந்த இரண்டு signal-களையும் பெற்று, அந்த signal-களின் அடிப்படையில் servo system-த்தை கட்டுப்படுத்துகின்றது. இதன் மூலம் servo system ஆனது laser beam generator-ன் track மற்றும் focus தன்மைகளை கட்டுப்படுத்துகின்றது. அதே போன்று servo system மூலமாக motor ஆனது இயக்கப்பட்டு, disc-ன் சுழலும் தன்மையானது கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.Record செய்யப்பட்டபின்பு, expose ஆகாத photo resist-ன் மேற்பகுதியானது வேதிப்பொருட்களால் நீக்கப்படுகிறது. இதனால் glass disc-ன் மேற்பகுதியில் helical trackகள் ஏற்படுத்தப்படுகிறது. இப்பொழுது CD ஆனது ஒரு master copy-ஆக இருக்கும். இதிலிருந்து தேவையான எண்ணிக்கையில் CDக்களை உருவாக்கிக் கொள்ளலாம்.

CD Reproduction

A servo system : இது CD-ஐ சுழலச் செய்கின்றது.

A laser head : இது disc-ன் குறுக்காக நகர்ந்து செல்கின்ற அமைப்பாகும். இது, 70nm wavelength-ஐக் கொண்ட LASER கதிர்களை emit மற்றும் detect செய்கின்ற தன்மை கொண்டது.

Disc சுழலுகின்ற போது LASER ஒளியானது discன் மேற்பகுதிக்கு அனுப்பப்படுகிறது. இப்பொழுது pitகளில் படுகின்ற ஒளியானது scatter (சிதறடித்தல்) ஆகின்றது, மற்றும் land பகுதியில் படுகின்ற ஒளியானது சரியான முறையில் reflect (பிரதிபலித்தல்) ஆகின்றது. ஒவ்வொரு முறையும் pit-ல் இருந்து land-க்கும், மற்றும் land-ல் இருந்து pitக்கும் LASER ஒளி மாறுகின்ற போது reflect ஆகி கிடைக்கப் பெறுகின்ற ஒளியில் அதற்கேற்ப மாற்றம் உருவாகி இருக்கும்.LASER beamஆனது pit முடிவினை எளிதாக கண்டுபிடிக்கின்ற தன்மை கொண்டது. Pit உள்ள பகுதியானது '1' எனவும், மற்றும் pit இல்லாத பகுதியானது '0' எனவும் அறியப்படும்.LASER ஒளியானது அதிக intensity கொண்டதாக இருக்கும். அதாவது pit இல்லாத பகுதியில் இருந்து திரும்பக் கிடைக்கப்பெறுகின்ற கணக்கிட்டு அதனை சரியான binary தகவல்களாக மாற்றுகின்றது. திரும்பக் கிடைக்கப்பெறுகின்ற LASER ஒளியின் தன்மையைக் இணைக்கப்பட்டுள்ள light receiver ஆனது அதற்கு இதனோடு Disc-ல் இருந்து வருகின்ற clock signal-ம் மற்றும் crystal oscillator-ல் இருந்து வருகின்ற signal-ம் ஒரு control circuit-க்கு கொடுக்கப்படுகின்றது. Control circuit ஆனது இந்த இரண்டு signalகளின் உதவியுடன் servo system-த்தை control செய்கின்றது.

Advantages of compact disc

1. CD-ன் மேற்பகுதியானது transparant-ஆக உள்ள plastic பொருள் கொண்டு மூடப்பட்டிருப்பதால் தூசு, கிரீஸ் மற்றும் கீறல்கள் போன்றவற்றினால் பாதிக்கப்படுவதில்லை.
2. அதிக signal to noise ratio கொண்டது.
3. அதிக channel பிரிவுகளைக் கொண்டது.
4. அளவில் சிறியதாக இருக்கும்.
5. Frequency range ஆனது சிறப்பாக இருக்கும்.
6. குறைவான distortion கொண்டது.
7. Flutter ஏற்படுவதில்லை.

MP3 system

MPEG-1 Audio Layer 3 என்பது பொதுவாக MP3 என அழைக்கப்படுகிறது. இது lossy data compression என்கிற முறையைப் பயன்படுத்தி digital தன்மையில் இருக்கின்ற audio signal-ஐ encoding செய்கின்ற முறையாகும். MPEG என்பது Motion Picture Experts Group (USA) என பொருள்படும். இது திரைப்படங்களை compress செய்வதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்ற ஒரு standard ஆகும். MPEG முறையானது data compression-க்காக பயன்படுத்தப்படுகின்ற, அனைவராலும் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட ஒரு standard ஆகும். திரைப்படங்கள் முதலில் MPEG-2 முறையில் encode செய்யப்பட்டு பின்பு DVD-களில் store செய்யப்படுகிறது.MP3 என்பது audio-க்கு மட்டும் உரிய ஒரு அமைப்பாகும். இது ஜெர்மனி மற்றும் அமெரிக்கா நாடுகளில் உள்ள தொழில் நுட்பவல்லுநர்களைக் கொண்ட பல குழுக்கள் ஒன்று சேர்ந்து உருவாக்கப்பட்டதாகும். இது 1991-ஆம் ஆண்டு ISO/IEC standard-ஆக ஒப்புக்கொள்ளப்பட்டது. இது பெருமளவில் audio CD அல்லது DVD-களை பயன்படுத்துகின்றவர்களுக்காக உருவாக்கப்பட்ட பொதுவான ஒரு audio அமைப்பாகும்.

MP3 ஆனது lossy compression algorithm-த்தைப் பயன்படுத்தி audio recording-க்கு உரிய தகவலின் அளவினை வெகுவாக குறைப்பதற்காக ஏற்படுத்தப்பட்டுள்ளது. Mid-range கொண்ட 128 K bit/sec என்கிற bit rate-ல் உருவாக்கப்படுகின்ற MP3 file-ன் அளவானது CD-ல் பதிவு செய்யப்படுகின்ற போது சாதாரண audio file-ல் பத்தில் ஒரு பங்கு அளவு தான் இருக்கும். MP3 file-ஐ தேவைக்கேற்ப அதிகமான அல்லது குறைவான bit rate-களில் உருவாக்கிக் கொள்ளலாம்.MP3-க்கு பயன்படுத்தப்படுகின்ற encoder-களின் efficiency ஆனது bit rate-ஐப் பொறுத்து இருக்கும், ஏனெனில் compression ratio ஆனது input signal-ன் bit depth மற்றும் sampling rate அளவினைப் பொறுத்து இருக்கும்.

Encoding audio

MPEG-1 அமைப்பானது MP3 encoder-க்கு உரிய துல்லியமான விவரங்களைக் கொண்டிருக்காது. Encoding செயலின் போது 576 time domain sample-கள் எடுக்கப்பட்டு அவைகள் 576 frequency domain sample-களாக மாற்றப்படுகிறது. அதில் transient இருந்தால் 576 sample-களுக்குப் பதிலான 192 sample-கள் எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. இதன் மூலம் transient-உடன் இருக்கின்ற quantizing noise ஆனது பரவாமல் தடுக்கப்படுகிறது. பலவகையான MP3 encoder-கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் வித்தியாசமான தரம் கொண்ட file-களை உருவாக்குகின்றது.

Decoding audio

MP3 standard-ல் decoding செயலானது மிகவும் கவனமாக நடைபெற வேண்டும். பெரும்பாலான decoder-கள் bit stream compliant-ஆக செயல்படும். அதாவது ஒரு குறிப்பிட்ட MP3 file-ல் இருந்து கிடைக்கப்பெறுகின்ற decompress செய்யப்பட்ட output ஆனது ISO/IEC standard document-ல் குறிப்பிட்டுள்ள அதே mathematical முறையில் இருக்கும். MP3-ல் உள்ள frame-கள் அதன் MPEG version மற்றும் layer ஆகியவற்றைப் பொறுத்து 384, 576 அல்லது 1152 sample-களைக் கொண்டிருக்கும். அனைத்து frame-களும் 32 bit-களைக் கொண்ட header தகவலையும் மற்றும் 9, 17 அல்லது 32 byte-களைக் கொண்ட பக்க (side) தகவல்களையும் கொண்டிருக்கும். Header மற்றும் side தகவல்கள் பொதுவான Huffman முறையில் encode செய்யப்பட்டு இருக்கின்ற data-வை decoder ஆனது மிகச் சரியாக decode செய்வதற்கு உதவி புரிகின்றது.

Audio quality

MP3 file-ஐ உருவாக்குகின்ற போது bit rate ஆனது தேவைக்கேற்ப set செய்யப்படுகிறது. அதாவது audio-வை MP3 முறையில் CD-ல் ஏற்படுத்துகின்ற போது அதில் உள்ள file-களில் ஒரு வினாடிக்கு எத்தனை kilobit-கள் இருக்க வேண்டும் என குறிப்பிடப்படுகிறது. குறைவான bit rate-களைக் கொண்டிருந்தால் audio-ன் தரம் குறைவாக இருக்கும் மற்றும் flie-ன் அளவும் சிறியதாக இருக்கும். அதிக bit rate-களைக் கொண்டிருந்தால் audio-ன் தரம் அதிகமாக இருக்கும் மற்றும் file-ன் அளவும் பெரியதாக இருக்கும்.MP3 file-ன் தரமானது encoder-ன் தரத்தையும் மற்றும் அதன் parameter-ஐயும் பொறுத்து இருக்கும். எளிய MP3 file-கள் முழு file-க்கும் ஒரே மாதிரியான bit rate-ஐக் கொண்டிருக்கும். இம்முறையானது Constant Bit Rate (CBR) encoding என அழைக்கப்படும். CBR encoding முறையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் encoding ஆனது எளிமையாகவும் மற்றும் வேகமாகவும் நடைபெறுகிறது. Bit rate-ன் அளவுகள் file முழுக்க மாறி இருந்தால் அந்த file-கள் Variable Bit Rate (VBR) என்று அழைக்கப்படும்.

Bit rate

MPEG-1 MP3 ஆனது பல வகையான bit rate-கள் கொண்டு குறிப்பிடப்படுகிறது. அவையாவன : 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160, 192, 224, 256 மற்றும் 320 K bit/sec, மற்றும் sampling frequency ஆனது 32, 44.1 மற்றும் 48 KHz என்கிற அளவில் இருக்கும். பொதுவாக 44.1 KHz என்கிற sample rate ஆனது அதிகமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் இந்த அளவு தான் audio CD-யிலும் மற்றும் MP3 file-களை உருவாக்கக் கூடிய முக்கிய source-யிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

File structure

ஒவ்வொரு MP3 file-ம் பலவகையான MP3 frame-களில் இருந்து உருவாக்கப்படுகிறது. இவைகள் MP3 header-ஐயும் மற்றும் MP3 data-வையும் கொண்டிருக்கும். இத்தகைய frame ஆனது Elementary stream என அழைக்கப்படுகிறது.

Alternative technologies

Lossy மற்றும் lossless தன்மைகளைக் கொண்ட பல வகையான audio codec முறைகள் நடைமுறையில் உள்ளது. இவற்றில் MP3 PRO, AAC மற்றும் MP2 வகையைச் சார்ந்த அனைத்துமே MP3 தொழில்நுட்பத்தை சார்ந்ததாகும்.

DVD system

DVD என்பது Digital Versatile Disc எனப் பொருள்படும். இதை Digital Video Disc எனவும் அழைக்கலாம். DVD ஆனது CD-ஐப் போன்றே இருக்கும், ஆனால் CD-ஐ விட DVD-ல் மிக அதிக அளவு data-வை store செய்துக் கொள்ளலாம். ஒரு தரமிக்க DVD ஆனது CD-ஐப் போன்று ஏழு பங்கு data-வை store செய்கின்ற தன்மை கொண்டது.இத்தகைய தன்மையினால் ஒரு DVD-ல் MPEG முறையில் encode செய்யப்பட்ட முழு நீளம் கொண்ட ஒரு திரைப்படத்தையும், அதே போன்று வேறு பல தகவல்களையும் store செய்து வைக்க முடியும். MPEG என்பது 'Motion Picture Experts Group' எனப் பொருள்படும். அதாவது இம்முறையானது USA-ல் திரைப்படங்களை compress செய்து store செய்வதற்குப் பயன்படுகிறது. MPEG என்பது அனைவரும் ஒத்துக் கொண்ட ஒரு தரமிக்க data compression முறையாகும். DVD ஆனது எட்டு மணி நேரம் ஓடக்கூடிய, CD போன்று தரம் கொண்ட music-ஐ அதன் ஒரு பக்கத்தில் store செய்வதற்குப் பயன்படுகிறது.

DVD-கள் CD-களைப் போன்றே ஒரே மாதிரியான விட்ட அளவையும் மற்றும் தடிமனையும் கொண்டிருக்கும். மேலும் அதே மாதிரியான பொருட்களை கொண்டு, அதே முறையில் தயாரிக்கப்படுகின்றது. CD-ஐப் போன்றே DVD-யிலும் encode செய்யப்பட்ட data-ஆனது சிறிய pit-கள் மற்றும் hump-கள் என்கிற முறையில் track-களில் record செய்யப்படுகிறது. ஆனால் DVD-களில் உள்ள pit மற்றும் hump ஆகியவற்றின் நீளங்கள் மிகச் சிறியதாக இருக்கும். எனவே DVD-ல் அதிக data-வை store செய்ய முடியும். Track-களில் உருவாகின்ற hump-கள் பொதுவாக 320 nm அகலத்தைக் கொண்டிருக்கும்.

DVD disc-கள் பொதுவாக ஒரு side (பக்கம்) - ஒரு layer அல்லது ஒரு side (பக்கம் - இரண்டு layer என்கிற முறைகளில் உருவாக்கப்படுகிறது. இரண்டு side -இரண்டு layer கொண்ட disc-கள் வேறு சில குறிப்பிட்ட application-களுக்காக மட்டுமே உருவாக்கப்படுகிறது. ஒரு பக்கம் கொண்ட DVD-களில் track ஆனது எப்பொழுதும் உட்புறத்தில் இருந்து ஆரம்பித்து வெளிப் பக்கத்தை நோக்கி செல்கின்ற வகையில் இருக்கும். ஒரு DVD ஆனது இரண்டாவது layer-ஐக் கொண்டிருந்தால் அந்த data trackஆனது disc-ன் வெளிப்புறத்தில் இருந்து ஆரம்பித்து உட்புறத்தினை நோக்கிச் செல்லும். இத்தகைய தன்மையினால் player ஆனது வேகமாக ஒரு layer-ல் இருந்து அடுத்த layer-க்கு காலதாமதம் எதுவும் இன்றி உடனடியாக சென்று data-வை output-ல் தருகின்றது.

DVD player

DVD player ஆனது CD player போன்றே இருக்கும், ஆனால் DVD-ல் உள்ள track-ன் அளவு (அகலம்) மிகவும் சிறியதாக இருப்பதன் காரணமாக அதனை சிறந்த முறையில் encoding செய்வதற்கு துல்லியமிக்க தயாரிப்பு முறை தேவைப்படுகிறது.DVD player-க்குரிய அடிப்படை component-களின் செயல்கள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.Disc-ஐ சுழலச் செய்வதற்கு ஒரு drive motor ஆனது பயன்படுத்தப்படுகிறது. Disc-ல் உள்ள எத்தகைய track ஆனது read செய்யப்படுகின்றதோ அதைப் பொறுத்து disc-ன் speed ஆனது 200rpm முதல் 500rpm வரை இருக்கும்.

Laser மற்றும் lens சேர்ந்த அமைப்பானது சுழலுகின்ற disc-ன் (track-ன்) மீது light-ஐ focus செய்து அதன் தன்மையை read செய்கின்றது. Laser-ல் இருந்து வருகின்ற light ஆனது குறைவான wavelength-ஐக் (640 nm) கொண்டிருக்கும்.Laser assembly-ஐ நகர்த்துவதற்கு ஒரு tracking mechanism பயன்படுத்தப்படுகிறது. எனவே laser beam ஆனது track வழியாக சிறந்த முறையில் செல்கின்றது. DAC என்கிற electronic circuit ஆனது laser pick up device-ல் இருந்து கிடைக்கப்பெறுகின்ற digital output-ஐ analog signal-ஆக மாற்றுகின்றது. இந்த signal ஆனது signal amplifier மூலமாக தேவையான அளவிற்கு amplify செய்யப்படுகிறது.

Stereophonic sound system

Stereophonic முறையானது இரண்டு channel-களில் sound signal-ஐ record மற்றும் reproduce செய்கின்ற முறையாகும். இதில் sound ஆனது சிறந்த முறையில் depth மற்றும் direction தன்மைகளுடன் reproduce செய்யப்படுகிறது. நாம் ஒரு பொருளை இரண்டு கண்களாலும் பார்த்தால் அது stereophonic தன்மையை அல்லது three dimension தன்மையை ஏற்படுத்தும். அதே போன்று இரண்டு காதுகளாலும் நாம் கேட்கின்ற போது space effect உருவாகி sound ஆனது three dimension தன்மையை அடைகின்றது. இதன் மூலம் stereophonic தன்மை ஏற்படுகின்றது.நாம் நமது ஒரு காதை மூடிவிட்டு stereophonic தன்மையுடன் இருக்கின்ற sound signal-ஐக் கேட்டால் அதன் depth மற்றும் direction தன்மைகள் குறைந்து ஒரு monophonic signalஆக நமக்கு கேட்கும்.

Sound signal-ஐ இரண்டு காதுகளையும் கொண்டு கேட்பதன் மூலம் stereo effect-ஐ உருவாக்கலாம். எந்த ஒரு இடத்தில் இருந்தும் நமது இரண்டு காதுகளை நோக்கியும் வருகின்ற sound signal ஆனது நிச்சயமாக சற்று வித்தியாசமான தூரங்களை கடந்து தான் நமது காதுகளுக்கு வந்து சேரும். இதன் மூலம் இரண்டு signal-களின் அளவும் (intensity-ம்) மாறுபடுகின்றது. இரண்டு காதுகளிலும் கிடைக்கப் பெறுகின்ற sound signal-களுக்கு இடையில் உள்ள தொலைவு (distance அல்லது phase) மற்றும் அதன் intensity வித்தியாசமானது மூளையின் மூலம் compute செய்யப்பட்டு நமக்கு depth மற்றும் direction போன்ற தன்மைகளை ஏற்படுத்துகின்றது. இத்தகைய தன்மையானது stereo effect எனப்படும்.

நடைமுறையில் stereo effect-ஐ உருவாக்குவதற்கு, இரண்டு microphone-களைப் பயன்படுத்த வேண்டும். அவற்றில் இருந்து வருகின்ற இரண்டு audio signal-களையும் தனித்தனியாக amplify செய்து தனித்தனியாக உள்ள loudspeaker-களின் மூலம் reproduce செய்ய வேண்டும். இரண்டு microphone-களுக்கும் வருகின்ற sound signal-களுக்கும் இடையில் phase மற்றும் intensity ஆகிய பண்புகளில் சிறிது வித்தியாசம் இருக்கும். இதனை நமது மூளையானது அறியச் செய்து three dimensional கொண்ட sound தன்மையை உருவாக்குகின்றது.Hi-Fi-க்கும் மற்றும் stereo-க்கும் இடையில் உள்ள அடிப்படை வேறுபாடு என்னவென்றால் hi-fi ஆனது sound-ஐ reproduce செய்கின்ற அடிப்படை தகுதிகளைப் பெற்றிருக்கும், ஆனால் stereo ஆனது இரண்டு channel-களின் மூலமாக, three dimensional space தன்மை கொண்ட sound-ஐ reproduce செய்கின்ற தன்மையைப் பெற்றிருக்கும்.

Stereophonic Recording and playback

Stereophonic தன்மை கொண்ட sound-ஐ திரும்ப உருவாக்க வேண்டுமென்றால், stereophonic முறையில் தான் sound signal-ஐ record செய்ய வேண்டும். Tape-ல் record செய்கின்ற முறையின் மூலம் எளிதாக stereo signal-களை record செய்துக் கொள்ளலாம். அதாவது stereo tape recorder-ஐப் பயன்படுத்தி ஒவ்வொரு channel-ஐயும் தனித்தனி track-களில் record செய்துக் கொள்ளலாம்.இவ்வகை tape recorder ஆனது, record செய்வதற்காக தனித்தனியாக உள்ள இரண்டு channel-களைக் கொண்டிருக்கும், மேலும் தனித்தனியாக உள்ள இரண்டு amplifier-களையும் மற்றும் இரண்டு record/playback head-களையும் கொண்டிருக்கும். இதன் மூலம் இரண்டு channel-களில் உள்ள signal-களும் முறையாக சரிசெய்யப்பட்டு இரண்டு microphone-களுக்கு கொடுக்கப்படுகின்றது.

Stereo sound-ஐ record செய்கின்ற முறையில், சாதாரண tape-ன் track-களாக அளவானது தனித்தனியாக உள்ள பிரிக்கப்படுகின்றது. இரண்டு track-களைக் கொண்ட tape-ல், இரண்டு track-களுக்கும் இடையில் குறுகலான ஒரு பாதுகாப்பு (guard) band இருக்கும். அதாவது இந்த பாதுகாப்பு band-ல் காந்தப் பொருட்கள் எதுவும் பூசப்பட்டு இருக்காது.

Stereo tape recording

இரண்டு track-களைக் கொண்ட stereo tape recording முறையானது fig.4.18-ல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. இதில் left channel ஆனது மேற்பகுதியில் உள்ள half (பாதி) track-ல் record செய்யப்படுகிறது. அதே போன்று right channel ஆனது கீழ் பகுதியில் உள்ள half (பாதி) -track-ல் record செய்யப்படுகிறது. இதனை தனித்தனியாக record செய்வதற்கு வசதியாக இரண்டு head-கள் தனித்தனியாக இருக்கும்.Stererophonic tape-ல் உள்ள தகவலை play back செய்கின்ற போது, அதே மாதிரி இரண்டு play back head-கள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒவ்வொரு head-ம் தனித்தனியாக track-களில் உள்ள தகவலை வெளிக்கொண்டு வருகின்றது. இது பின்பு தனித்தனியாக amplify செய்யப்பட்டு, தனித்தனியாக உள்ள loudspeaker-கள் மூலமாக sound signalஆக மாற்றப்படுகிறது.

Hi-Fi system principles

Fidelity என்பது faithfulness (உண்மையான) எனப் பொருள்படும். Audio அமைப்புகளில், உண்மையான sound signal-ஐ சரியாக திரும்ப பெறுதல் என கூறப்படுகிறது. சரியான fidelity ஆனது கீழ்காணும் பண்புகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.எவ்வித freqeuncy distortion-ம் இருக்கக் கூடாது. எவ்வித non-linear distortion-ம் இருக்கக் கூடாது. எவ்வித spatial distortion-ம் இருக்கக் கூடாது.

High Fidelity or Hi - Fi

எந்த ஒரு sound அமைப்பும் ideal fidelity தன்மையைக் கொண்டிருக்காது. அதாவது நூறு சதவீத தன்மையுடன் sound signal-களை திரும்பத் தருவதில்லை. ஒரு அமைப்பானது உண்மையான அல்லது live தன்மைக்கு நிகரான sound signal-ஐ திருப்பி தருவதாக இருந்தால், அதனை High Fidelity அல்லது எளிதாக Hi-Fi என அழைக்கலாம். ஒரு sound அமைப்பானது கீழ்காணும் தேவைகளை பூர்த்தி செய்வதாக இருந்தால் அது Hi-Fi sound-ஐ திரும்பத் தர முடியும்.

1. "Signal to noise ratio”-ன் மதிப்பானது 50 dB-ஐ விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.
2. 40 Hz முதல் 15 KHz வரை கொண்ட frequency-அளவில் அதன் செயல்பாடானது ஒரே மாதிரியாக (falt ஆக) இருக்க வேண்டும்.
3. Non-linear distortion-னின் அளவானது ஒரு சதவீதத்தை விட குறைவாக இருக்க வேண்டும்.
4. Dynamic range ஆனது குறைந்த பட்சம் 80 dB இருக்க வேண்டும்.
5. Stereophonic தன்மையைக் கண்டிப்பாக பெற்றிருக்க வேண்டும்.
6. சுற்றுப்புற சூழ்நிலைகளால் பாதிக்காத வண்ணம் இருக்க வேண்டும்.

அதாவது வெளிப்புற noise-கள், கேட்கின்ற அறையை பாதிக்கச் செய்யக் கூடாது. மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட reverberation time-ஐக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.ஒரு அறையில் உள்ள sound ஆனது அதன் தொடக்க மதிப்பில் இருந்து 10-8 அளவு (அல்லது 60 dB-க்கு குறைவாக) குறைவதற்கு எடுத்துக் கொள்கின்ற நேரமானது reverberation time எனப்படும்.Microphone -கள், recording amplifier-கள் மற்றும் device-கள், pick up மற்றும் play back amplifier-கள் மற்றும் loudspeaker-கள் ஆகிய அனைத்துமே sound signal-ஐ high fidelity தன்மையுடன் திரும்ப பெறுகின்ற செயலில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றது.

Reflection-கள், reverberation, ambient noise போன்றவைகளினாலும் fidelity ஆனது பாதிக்கப்படலாம். High fidelity கொண்ட sound signal-ஐ பெற வேண்டுமென்றால் குறைவான noise -களைக் கொண்ட சாதனங்கள், சரியான முறையில் ஏற்படுத்தப்பட்ட circuit-கள் மற்றும் deviceகள் ஆகியவற்றினை மட்டுமே பயன்படுத்த வேண்டும்.(Transient-களைத் தவிர, சுற்றுப்புறங்களால் ஏற்படுகின்ற வேறு noise-கள் ambient noise என அழைக்கப்படும்.அறைகளில் ஏற்படுகின்ற ambient noise, அறைகளில் உள்ள துவாரங்கள் மற்றும் கட்டிட வடிவங்களால் வெளிப்புறத்தில் இருந்து உள்ளே வருகின்ற external noise, சுவர்கள், மேற்பகுதி கூரைகள், தரைகள் போன்றவற்றினால் ஏற்படுகின்ற பிரதிபலிப்புகள் சேர்ந்து sound-க்கு வேறு சூழ்நிலைகளை உருவாக்குகின்றது. சூழ்நிலைகளால் ஏற்படுகின்ற environmental distortion காரணமாக ஒரே சூழ்நிலையில் உருவாக்கப்பட்டு, ஒரே மாதிரியாக record செய்யப்பட்ட ஒரே மாதிரியான sound கூட வெவ்வேறு சூழ்நிலையில் reproduce செய்யப்படுகின்ற போது ஒரே மாதிரியாக இருப்பதில்லை. கிடைக்கின்ற sound signal-களை digital signal-களாக மாற்றி, laser beam-களைப் பயன்படுத்தி optical முறையில் CD-களில் record செய்கின்ற போது ஓரளவு சரியான fidelity கொண்ட signal ஆனது திரும்ப கிடைக்கப்பெறுகின்றது.

Dolby noise reduction

Dr. Ray Dolby என்பவர் recording மற்றும் playback systemகளில் gain-ஐ 10dB முதல் 15dB வரை அதிகரிப்பதற்காக ஒரு முறையை கண்டுபிடித்துள்ளார்.Pre-emphasis-ல், அதிக frequency கொண்ட signalகள் மட்டுமே குறைவான intensity அளவினைக் பெற்றிருக்கும். அனைத்து நேரங்களிலும் இது உண்மையாக இருக்கும் எனக் கூற முடியாது. எனவே அனைத்து frequencyகளைக் கொண்ட weak signalகளுக்கும் emphasis தேவைப்படுகிறது. இத்தகைய தன்மையானது Dolby-ன் மூலம் கீழ்க்கண்டவாறு களையப்படுகிறது.Signalகளின் திறனானது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவை விட குறைகின்ற போது (40 dB என்கிற noise-ன் திறனைவிட) circuitஆனது signal-ன் திறனை தேவைக்கு தகுந்தவாறு அதிகரிக்கின்றது. இத்தகைய செயலானது signalகள் record செய்யப்படுவதற்கு முன்பாக நடைபெற வேண்டும்.

Dolby systemஆனது 40dB அல்லது அதை விட அதிகளவு திறன் கொண்ட signalகளை எவ்வித மாற்றமும் இன்றி அப்படியே output-ல் தருகின்றது. ஆனால் குறைவான திறன் கொண்ட signalகள் அதன் வழியே செல்கின்ற போது அதில் உள்ள சில stageகளைக் கொண்ட circuitகளால் signal-ன் அளவு அதிகரிக்கப்படுகின்றது. இதன் மூலம் weak signalகளின் gainஆனது 10-15dB வரை அதிகரிக்கப்படுகின்றது.
Boosting செயலானது signalகளை record செய்வதற்கு முன்பாக நடைபெற வேண்டும். Boost செய்யப்பட்ட பின்பு noise signalலில் எவ்வித மாற்றமும் இல்லாமல் sound signal-ன் அளவு மட்டும் அதிகரிக்கப்படுகின்றது. Play back-ன் போது signal-ன் அளவும் மற்றும் noise-ன் அளவும் குறைக்கப்படுகின்றது.

Dolby -A system

இது மிகவும் பழமையான system ஆகும். இது signalகளை பதிவு செய்வதற்காக ஏற்படுத்தப்பட்ட முறை ஆகும். இதில், கொடுக்கப்படுகின்ற signal-ன் amplitudeஆனது நான்கு frequency band-களில் தனித்தனியாக அதிகரிக்கப்படுகின்றது.3வது மற்றும் 4வது bandகள் 9 KHz க்கு மேல் ஒன்றன் மேல் ஒன்றாக (overlap) சேர்ந்து அமைந்துள்ளது, இதனால் அதிக frequency-ஐக் கொண்ட noiseகள் குறைக்கப்படுகின்றது. ஒவ்வொரு band-ம் Low pass filter, High pass filter, Band pass filter மற்றும் limiterகளை பயன்படுத்தி தனித்தனியாக செயல்படுத்தப்படுகிறது.16 Hz முதல் 80 Hz வரையுள்ள signalகள் low pass filter வழியாகச் செல்லும். இது hum மற்றும் rumble(கடகடவென ஏற்படும் ஓசை) ஆகியவற்றைப் பொறுத்து signal-ன் S/N ratio அளவினை அதிகரிக்கின்றது.

80 Hz முதல் 2999 Hz வரையுள்ள signalகள் band pass filterக்கு செல்கின்றது. Music-ல் உள்ள பெரும்பாலான signal-கள் இந்த band-ல் தான் இருக்கும், எனவே அதன் தன்மையை அதிகரிக்கச் செய்ய இது பயன்படுகிறது.3000Hz மற்றும் அதைவிட அதிக frequency கொண்ட signalகள் high pass filterக்கு செல்கின்றது. இது hiss மற்றும் modulation noiseகளை தவிர்த்து signal-ன் S/N ratio அளவினை அதிகரிக்கின்றது.9000 Hzக்கு மேல் உள்ள signalகள் ஒரு limiterக்கு கொடுக்கப்படுகின்றது.இந்த நான்கு unitகளில் இருந்தும் கிடைக்கப் பெறுகின்ற outputகள் பின்பு ஒன்று சேர்க்கப்படுகின்றது. இத்தகைய செயல்கள் அதன் பக்கத்தில் உள்ள differential network-ல் நடைபெறுகின்றது. இது fig.4.19(a)ல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. Adder-ன் output ஆனது Dolby மூலம் சரிசெய்யப்பட்ட signalஆக இருக்கும்.

Decoding of Dolby signal

Playback-ன் போது, differential networkஆனது boost செய்யப்பட்ட அனைத்து signalகளையும் பிரித்து அவற்றை input signalலில் இருந்.) நீக்குகின்றது.Decode செய்யப்பட்ட output signalஆனது noise இல்லாத உண்மையான Sound signalஆக இருக்கும். இது fig.4.19(c)ல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.Dolby-A systemஆனது 5KHz வரையுள்ள frequencyஐக் கொண்ட signalகளின் S/N ratio அளவினை 10 dB அதிகரிக்கின்றது. மேலும் 15 KHz வரை மற்றும் அதைவிட அதிகமான frequencyஐக் கொண்ட signalகளின் S/N ratio அளவினை 15 dB அளவு அதிகரிக்கின்றது.

Dolby - B system

Dolby - B systemஆனது Dolby -A systemத்தை விட மிகவும் எளிமையானது. இது வீடுகளில் பயன்படுத்துவதற்காக தயாரிக்கப்பட்டது. இதில், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவைவிட குறைவாக உள்ள signalகள் ஒரு variable filter-க்கு கொடுக்கப்படுகின்றது. இது, 500Hz frequencyவரை கொண்ட signalகளை 1dB அளவு அதிகரிக்கின்றது. மேலும் frequency -ஐப் பொறுத்து signalகளின் அளவையும் அதிகரிக்கின்றது. அதாவது இதைவிட signal-ன் frequency அளவானது அதிகரிக்கின்ற போது signalகளின் அளவும் அதிகரிக்கின்றது.இத்தகைய செயல்களினால் 10KHz frequency-ஐக் கொண்ட signalகளின் அளவானது 10dB வரை அதிகரிக்கப் படுகின்றது. 10KHz-ஐ விட அதிக frequency-ஐக் கொண்ட signalகள் இதில் கொடுக்கப்படுகின்ற போது அதன் அளவானது 10 dBக்கு மேல் அதிகரிப்பதில்லை.

பொதுவாக குறைந்த திறன் கொண்ட high frequency signalகள் modulation noise மற்றும் hiss போன்றவற்றினைக் கொண்டிருக்கும், இவற்றின். அளவுகள் 10dB அளவு அதிகரிக்கப்படுகின்றது. Variable filter-ல் இருந்து கிடைக்கப் பெறுகின்ற signal-ம் மற்றும் நேரடியாக கிடைக்கப் பெறுகின்ற input signal-ம் ஒன்று சேர்க்கப்படுகிறது. இதற்கு adder பயன்படுத்தப்படுகிறது. Adderஆனது தேவையான dolby output-ஐத் தருகின்றது.

Dolby B-system

Play back-ன் போது, signalஆனது invert செய்யப்பட்டு variable filterக்கு கொடுக்கப்படுகின்றது. Filter-ன் outputஆனது adderக்கு கொடுக்கப்பட்டு உண்மையான signal கிடைக்கப் பெறுகின்றது.

Digital track sound

Analog முறையில், microphone-ன் மூலமாக பெறப்படுகின்ற sound signal ஆனது electrical signal (audio signal)-ஆக மாற்றப்படுகிறது. இந்த analog signal-ஐ record செய்கின்ற போதும், process செய்கின்ற போதும் மற்றும் reproduce செய்கின்ற போதும் உருவாகின்றது, இதன் காரணமாக sound signal-ன் தரமானது பாதிக்கப்படுகிறது. இத்தகைய பிரச்சினைகள் digital தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்துவதன் மூலம் களையப்படுகிறது.Digital அமைப்புகளில், microphone மூலமாக உருவாக்கப்படுகின்ற electrical signal-கள் computer (ADC) மூலமாக digital signal-ஆக மாற்றப்படுகிறது. இத்தகைய signal ஆனது numerial code (எண்களால் ஆன code) போன்று இருக்கும். இவ்வாறு code-களாக மாற்றப்பட்ட signal-கள் tape-களில் record செய்யப்படுகிறது.

Digital signal-களை கையாளுவது எளிது, மேலும் அதில் எளிதாக செயலாற்றலாம். Record செய்யப்பட்ட digital தகவலில் இருந்து எவ்வித பாதிப்பும் மற்றும் இழப்பும் இல்லாமல் எத்தனை copy-களும் நகல்களும் எடுத்துக் கொள்ளலாம். Play back-ன் போது digital audio recorder ஆனது numerial code தன்மையில் இருக்கின்ற தகவலை analog signal-ஆக மாற்றுகின்றது. இதன் தரம் உண்மையான sound signal-ஐப் போன்றே இருக்கும்.Japan-ல் உள்ள SONY corporation என்கிற கம்பெனி உருவாக்கிய 24 track-களைக் கொண்ட digital audio recorder ஆனது audio studio-களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பெரும்பாலான நிகழ்ச்சிகளில் audio signal ஆனது பல track-களைக் கொண்ட audio tape recorder (ATR)-ல் நேரடியாக பதிவு செய்யப்படுகிறது. இதில் ஒரு track ஆனது program-ல் பயன்படுத்தப்படுகின்ற VTR தருகின்ற time code-ஐ, அதாவது programme ஆனது எந்த நேரத்தில் நடைபெற்றது என்பதை தெரிவிக்கின்ற time code-க்காக ஒதுக்கப்படுகின்றது.

Conclusion

Audio ஆனது பல track-களில் பதிவு செய்யப்பட்ட பின்பு, freeஆக இருக்கின்ற நேரங்களில் audio engineer தேவையான background sound-ஐ mix செய்துக் கொள்வார். நிகழ்ச்சிக்கு Sound effect-கள், music, narration அல்லது laugh track தேவைப்பட்டால் தேவைக்கேற்ப தனித்தனியாக பின்பு சேர்த்துக் கொள்ளலாம்.

Related Posts