สัญญาณเสียงและหลักการของระบบเสียงดิจิตอล

2.1 สัญญาณเสียงและหลักการของระบบเสียงดิจิตอล
2.1.1 สัญญาณเสียง
เสียงที่เราได้ยินนั้นเป็นเพราะอากาศมีการเปลี่ยนแปลงความดัน เมื่อไม่มีคลื่นเสียง ความดัน
บรรยากาศจะคงที่ เมื่อมีคลื่นเสียงเกิดขึ้น ความดันบรรยากาศจะแกว่งรอบๆ ค่าความดันปรกติ ถ้ามัน
แกว่งออกจากค่าปกติมาก เราก็จะรับรู้ว่าเสียงดังมาก อัตราการเปลี่ยนแปลงความดันนี้ เรียกว่า
amplitude กับ frequency Project นี้ศึกษาเสียงดนตรี ซึ่งเสียงดนตรีมีคลื่นความถี่อยู่ในช่วงที่หูคนเรา
สามารถได้ยินคือ 20 Hz – 20,000 Hz
อัตราการเปลี่ยนแปลงของความดันสามารถทำให้อยู่ในรูป sine wave ได้ คลื่นเสียงในธรรมชาติ
มีความซับซ้อนมาก ลักษณะของคลื่นเสียงมี amplitude และ frequency ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เรา
เรียกลักษณะรูปคลื่นเช่นนี้ว่า waveform ถึงแม้ว่า waveform จะมีความซับซ้อน แต่เราก็สามารถที่จะ
กระจาย waveform หนึ่งออกเป็นรูป sine wave ที่มี amplitude และ frequency แตกต่างกันหลายๆ ลูก
ชุดของ sine wave นี้เมื่อนำมารวมกันก็จะได้ waveform ซึ่ง wavefunction ของระบบหนึ่งๆ สามารถ
เขียนให้อยู่ในรูปของ gaussian functions หลายๆ เทอม ตัว gaussian functions นี้เรียกว่า timbre
Timbre ทำให้เสียงของเปียโน มีความแตกต่างจากเสียงกลอง ถึงแม้ว่าเราจะเล่นเปียโน ด้วยระดับ
เสียงที่แตกต่างกัน เช่น โด เร มี เป็นต้น timbre หรือ รูปแบบ waveform จะไม่ค่อยต่างกัน นั่นคือ timbre
เป็น basis set ของ waveform ระดับเสียง โด เร มี ใช้ basis set เดียวกัน แต่ผสมเสียงโดยใช้ปริมาณ
ของแต่ละ sine wave ที่ต่างกัน