- كاسر الظلام -
الرتبة
الدولة : 
الجنس : 
تاريخ التسجيل : 26/06/2011
عدد المساهمات : 658
العمر : 30
المهنة : 
الهواية : 
 | | موضوع: فكرة عمل ملفات الـ MP3 الصوتية السبت مايو 05, 2012 10:45 pm | |
|
فكرة عمل ملفات
الـ
MP3
الصوتية
تعتبر تكنولوجيا
الـ MP3 من اهم التكنولوجيا التي طورت الملفات
الصوتية وبالأخص عندما ظهر تأثيرها على صناعة الموسيقى، فكما نعلم ان انتشار
الاشرطة المغناصيسية التي استخدمت لتخزين الصوت ومن ثم تعدد مشغلات هذه الاشرطة
من انواع المسجلات ذات الاحجام المختلفة التي يصل منها الى المحمول والضخم ثم
انتشرت اقراص اليزر المضغوطة (السي دي) والتي تميزت بنقاوة الصوت ووضوحه
بالمقارنة بأشرط الكاسيت وقد طورت اجهزة لتشغيل اقراص الليزر.
مع انتشار استخدام شبكة الانترنت والحاجة إلى تدعيم المواقع بالصوت والصورة
والفيديو تطورت تكنولوجيا التسجيل الرقمي Digital
للصوت في صورة ملفات صوتية تعرف باسم MP3 وانتشرت بطريقة واسعة لمحبي الموسيقى وسمعها على الانترنت. حيث
تميزت هذه الملفات الصوتية بنقاوتها ووضوحها وقلة حجم الملف الذي تحجزه من
ذاكرة الحاسوب.
ملفات
MP3
لا بد لك من الرجوع الى موضوع كيف تعمل
اقراص الليزر لمعرفة كيف يمكن تخزين المعلومات الصوتية (حديث أو موسيقى أو
أغاني أو محاضرة) على اقراص الليزر حيث يتم تخزين المعلومات الصوتية على قرص
الليزر على شكل معلومات رقمية
Digital Information. المعلومات التي تخزن على قرص الليزر هي معلومات غير مضغوطة وذات
جودة فائقة فعلى سبيل المثال لنأخذ ما يحدث عند تسجيل او انتاج قرص ليزر يحتوي
على مقطوعة موسيقية.
يتم تقطيع المعلومات التناظرية وتحويلها الى معلومات رقمية بمعدل 44100 مرة لكل
ثانية والتي تعرف بمصطلح Sample Rate
وكل قطعة
Sample تحجز 2 بايت (أي 16 بت)
يتم تخزين كل قطعة Sample
مرتين واحدة للسماعة اليمين والثانية للسماعة اليسار في نظام الستيريو.
وبعملية حسابية بسيطة يمكن معرفة المساحة المطلوبة لتخزين زمن ثانية من الصوت
على قرص ليزر سي دي.
44,100 samples/second * 16 bits/sample * 2 channels =
1,411,200 bits per second
وهذا يعني انه يلزمنا مساحة تخزين وقدرها 1.4 مليون بت لكل ثانية اي ما يعادل 176000
بايت لكل ثانية. فإذا افترضنا ان في المتوسط يصل زمن اغنية الى 3 دقائق فإن هذه
الاغنية ستخزن على قرص الليزر مستغلة مساحة قدرها 32
مليون بايت
أي 32MB
وهذا حجم كبير جداً يصعب التعامل معه على الانترنت فتحتاج الى اكثر من ساعتين
لتحميله على جهازك اذا كنت تستخدم مودم للاتصال بالانترنت.
نأتي هنا الى دور الـ MP3 فهي تكنولوجيا ضغط الملفات الصوتية حيث
تساعد الـ MP3
في تقليل الذاكرة المستخدمة لتخزين الملفات الصوتية بطريقة لا تؤثر على نقاوة
ووضوح الصوت. وبالتالي يمكن التأكيد على أن الهدف من نظام الـ MP3
هو ضغط الملفات الصوتية الرقمية المخزنة على قرص الليزر بمقدار يصل إلى 14 مرة
دون التأثير على نقاوة الصوت ووضوحة. فيمكن تحويل 32MB
من تسجيل على قرص الليزر إلى 3MB بصورة MP3
وبنفس الجودة. وهنا يمكن تحميل ملف صوتي 3MB في غضون دقائق بدلا من ساعات.
قبل الشروع في شرح فكرة ضغط الملفات الصوتية او بمعن اخر تحويل ملف صوتي من سي
دي إلى MP3 دعنا نقوم بضرب عدد من الأمثلة على ضغط ملفات الوورد لتقليل حجمها في
صورة ملف rar
أو zip
وكذلك ضغط الصور الفوتوغرافية في صورة GIF
أو JPG
فهذه عبارة عن برامج ضغط تستخدم الغورثيم معين لضغط كل نوع من الملفات دون
التأثير في جودته ودقته مع التركيز في النهاية على تقليل حجم الذاكرة التي
يستغلها على القرص الصلب.
فكرة ضغط الملفات الصوتية تعتمد على الغورثيم يأخذ في عين الاعتبار خصائص الاذن
البشرية والتي تتلخص في النقاط التالية:
هناك اصوات لا يمكن أن تسمعها الآذن البشرية.
هناك اصوات يمكن ان تسمعها الآذن البشرية بصورة اوضح من اصوات اخرى.
اذا وجد مصدرين للصوت في نفس اللحظة فنسمع الصوت الأعلى ولا نسمع الصوت
المنخفض.
بأخذ الحقائق السابقة في الحسبان فإن أجزاء عديدة من المقطوعة الموسيقة المراد
ضغطها يمكن ان يحذف دون ان يدرك المستمع الى حدوث فرق بين الصوت قبل الضغط (على
قرص الليزر) أو بعده (ملف MP3).
لانه خلال عملية الضغط او التحويل تم حذف الاصوات الغير مسموعة والتي تتمثل في
صورة ترددات لا تدركها الآذن البشرية.
مما سبق نلاحظ أن الـ MP3 هو ببساطة ملف صوتي مضغوط لتقليل المساحة
التي يشغلها من ذاكرة الحاسوب ويصبح من السهل تداوله على شبكة الانترنت.
أصل التسمية
MP3
ولمعرفة اصل التسمية دعنا نلقى الضوء على الأختصار
MPEG
وهو اختصار لـ
Moving Picture Experts Group
والتي تعني مجموعة خبراء الصورة المتحركة. هذه المجموعة طورت نظام لضغط ملفات
الفيديو فيمكن على سبيل المثال ضغط ملفات الـ
DVD
أو ملفات
HDTV
أو ملفات المسجلة من القنوات الفضائية
DSS
وتحويلها إلى ملف
MPEG
ليصبح حجم ملف الفيديو مناسب ويجدر ذكر ان ملفات الفيديو بالاضافة الى الصورة
تكون مصحوبة بالصوت وعند ضغط ملفات الفيديو إلى نسق الـ
MPEG
يتم ضغط الصوت بنسق يسمى
MPEG
الطبقة الثالثة للصوت
MPEG audio layer-3
وتختصر بـ
MP3.
وبالرغم من انتشار ملفات الـ
MP3
توجد العديد من صيغ الملفات الرقمية الصوتية مثل:
WMA
- Windows Media Audio
WAV
- Waveform Audio
MIDI
- Music Instrument Digital Interface.
AAC
- Advanced Audio Coding (AAC)
Ogg Vorbis
- A free, open, and un-patented music format
ADPCM
- Adaptive Differential Pulse Code Modulation
ASF
- Advanced Streaming Format
VQF
- Vector Quantization Format
استخدام نسق الـ
MP3
العديد منا يستخدم ملفات الـ MP3
لسماع الموسيقى على اجهزة الحاسوب بعد تحميلها من الانترنت وهناك العديد من
المزايا للتعامل مع ملفات الـ MP3
على الحاسوب على سبيل المثال استخدام احد برامج تحرير الصوت لتحويل الملفات
الصوتي على قرص الليزر المضغوط لتحويل محتوياته إلى ملفات MP3 او العكس اي تحويل ملفات قمت بتحميلها من الانترنت على جهاز الحاسوب
وتحويلها الى ملفات صوتية على قرص الليزر كما يمكنك نسخ الاف المقطوعات
الموسيقة بنسق MP3
على اسطوانة ليزر وتشغيلها على جهاز الحاسوب.
يمكنك ايضا باستخدام برامج تحرير الصوت من عمل المونتاج الذي تريد مثل اضافة
صدى الصوت أو زيادة تكبير الصوت او حذف التشويش والضوضاء او دمج مقطوعين او حذف
جزء او غيرها من عمليات التحرير ثم تخزينها بالصورة الجديدة
هذا بالاضافة الى انتشار مشغلات خاصة لتشغيل ملفات الـ MP3 سنتحدث عنها لاحقاً.
التكنولوجيا ساعدت في تسهيل تحميل ملفات الموسيقى من الانترنت وتشغيلها على
جهاز الحاسوب
تشغيل
ملفات الـ
MP3
كان في البداية لتشغيل الملفات الصوتية بنسق الـ MP3 تحتاج إلى برنامج خاص تحمله على جهاز الحاسوب لسماع الملفات الصوتية
وكان اشهر هذه البرامج هو منتج شركة
winamp، ولكن حاليا فإن معظم مشغلات الصوت مثل برنامج Real
player وبرنامج
Media player الشهيران يمكنهم تشغيل ملفات الـ MP3 بالاضافة الى البرامج الأخرى.
إذا لم تمتك كمبيوتر كيف يمكن سماع ملفات الـ
MP3
طورت العديد من الشركات العالمية مثل سوني وكرياتيف وسامسونج مشغلات لملفات
Mp3 التي يتم تحميلها من الحاسوب ونقلها الى تلك الاجهزة ويمكنك ايضا نسخ
هذه الملفات على اسطوانات سي دي وسماعها على الاجهزة التي تدعم هذه التكنولوجيا
وحاليا اضيفت هذه الخاصية الى مسجلات السيارات الحديثة.
مشغل ملفات الـ
MP3
الصوتية
منذ اختراع مشعلات الـ MP3
في عام 1998 وحتى الان تعتبر هذه المشغلات اعظم تطور في مجال اجهزة تشغيل
الموسيقى والصوتيات. وذلك للمزايا العديدة التي اضفتها مشغلات الـ MP3
وتميزت بها عن مشغلات الكاسيت والسي دي
مراحل تطور مشغلات الصوت
1877
- Thomas Edison invents the phonograph.
1880s - Nikolai Tesla invents radio.
1887 - Emile Berliner patents gramophone, using flat zinc
discs.
1906 - First radio program of voice and music is broadcast
using a continuous wave of electromagnetic energy from Brant Rock on
Massachusetts's Cape Cod.
1929 - Frequency Modulation (FM) radio introduced
1934 - Joseph Begun builds first tape recorder for
broadcasting.
1948 - Columbia Records introduces the long-playing (LP)
record, which is played at 33.3 revolutions per minute (RPM).
1949 - RCA introduces 45 RPM records.
1965 - 8-track magnetic tape introduced
1969 - Internet created
1979 - Sony Walkman cassette player introduced (By 1995, 150
million sold)
1983 - Sony and Philips introduce compact disc technology.
1986 - Sony develops MiniDisc technology, six years prior to
its commercial launch in 1992.
1989 - The Fraunhofer Institute in Germany patents MP3 format.
1992 - Phillips introduces the Digital Compact Cassette (DCC).
Both Sony (with the MiniDisc) and Phillips (with DCC) hope to
takeover where audio cassettes left off.
1998 -
First MP3 players introduced (Saehan's MPMan, sold in Korea)
|
حيث يمكن ترتيب وتشغيل الاف المقطوعات الموسيقية على جهاز صغير كما هو موضح في
الشكل وتصنيفها وترتيبها ويوجد العديد من الاشكال المختلفة لمشغلات الـ MP3 بما فيها اجهزة الجوال التي تدعم ملفات الـ MP3. [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
مشغل
Mp3
من أبل ابعاده
9.1 x 5 x 1.3 cm
تكنولوجيا مشغلات الـ
MP3 تختلف
مشغلات الـ MP3عن مشغل الكاسيت والسي دي في انها لا تحتوي على اية قطع
تتحرك ميكانيكية حيث لا توجد تروس او بكرات او موتور لادارة شريط الكاسيت او
السي دي حيث تقوم مشغلات الـ MP3
بتشغيل ملفات الكترونية بنفس فكرة تشغيل ملفات الكمبيوتر. وهذا يعد انتقالاً
نوعياً في فكرة عمل الاجهزة الصوتية فمراحل تشغيل ملفات الـ MP3
هي:
1 استدعاء
ملف
MP3
المطلوب من الذاكرة.
2 فك
تشفير الملف.
3 تكبير
الاشارة الصوتية لتمكين السماعات من اخراج الصوت.
ولاداء هذه
المراحل الثلاثة فإن جهاز مشغل الـ
MP3
يحتوي على ما يلي:
مدخل
للبيانات
Data port
ذاكرة
Memory
ميكروبروسيسور
Microprocessor
معالج الاشارة الرقمية
Digital signal processor (DSP)
شاشة عرض
Display
ازرار التحكم
Playback controls
مخرج للصوت
Audio port
مكبر الصوت
Amplifier
وحدة تغذية كهربية
Power supply
لوحة
الكترونية لمشغل
MP3
ويتصل مشغل الـ MP3 بجهاز الكمبيوتر من خلال وصلة USB أو وصلة
FireWire وذلك لتبادل المعلومات وتحميل الملفات الصوتية المطلوبة داخل الجهاز.
وتختلف الوسائط المستخدمة من قبل أجهزة الـ MP3
لتخزين الملفات الصوتية وهي
ذاكرة فلاشInternal
Flash memory
كرت فلاش
CompactFlash cards
ملتيميديا كارت
SmartMedia cards
شريحة ذاكرة
Memory Stick
هذا بالاضافة الى اماكانية ان تحتوي المشغلات على قرص صلب HardDisk
في حالة الحاجة إلى ذاكرة هائلة تصل إلى 40GB مثلاً.
يعتبر
الميكروبروسسور
Microprocessor
العنصر الرئيسي في تشغيل الجهاز وهو يمثل العقل المتحكم في كافة العمليات مثل
تلقي تعليمات التشغيل من المستخدم وتنفيذها واظهار المعلومات على شاشة العرض
وتطبيق اشارة معالج الاشارة الرقمية الـ DSP
على النغمة الصوتية لاعطاء التأثير الصوتي المطلوب.
أما
معالج
الاشارة الرقمية
الـ DSP
فهو عبارة عن تطبيق تأثير صوتي مبرمج مسبقا على النغمة الصوتية مثل كلاسيك او
غيره من التأثيرات كما يتحكم في توزيع شدة الصوت على تردد الصوت وهو ما يعرف
باسم الجرافك اكولايزر EQ.
أما
مكبر الصوت
Amplifier
فيقوم بتكبير شدة الاشارة الصوتية وارسالها الى مخرج الصوت المرتبط بالسماعات
لنتمكن من سماع الصوت من خلالها.
وتعتمد
التغذية
الكهربية
لمشغل الـ MP3
على بطاريات عادية وتبلغ مدة التشغيل من 1- الى 12 ساعة تقريباً. اما الجزء
الرئيسي لمشغل الـ MP3 فعتمد على الذاكرة المستخدمة
Memory
وسعة الذاكرة تلعب دوراً رئيسياً في تحديد سعر الجهاز وتتنوع الذاكرة المستخدمة
حسب الشركة المنتجة للجهاز فهي اما تكون ذاكرة فلاش Flash Memory
والتي تتميز بصغر حجمها وخفة وزنها وتتميز ايضا بعدم وجود اي حركة ميكانيكية
فهي لا تتأثر بالحركة او الارتجاج، ولكن سعتها التخزينية محدودة وهذا مما يجعل
البطارية تعمل لفترات اطول.
جهازMP3
مدمج مع نظارة شمسية
اما النوع الثاني من الذاكرة فهو الذي يعتمد على قرص صلب Hard
drive والذي يعد اثقل وزناً من ذاكرة الفلاش ولكن يكون ذو سعة تخزينية
هائلة تستطيع تحميل ما يزيد عن 70 ساعة صوتية او اكثر ولكن القرص الصلب يعمل من
خلال حركة العديد من اجزاءه مثل القرص الصلب المستخدم في اجهزة الكمبيوتر
فالحركة والارتجاج الذي قد يتعرض له الجهاز يؤدي الي انقطاع في التسلسل الصوت
المنبعث منه وهذا النوع يستنزف البطارية اسرع من ذاكرة الفلاش وفي الاغلب يكون
مزود بمحول كهربي بالاضافة الى البطارية.
اما النوع الثالث من الذاكرة المستخدمة فهو القرص المدمج CD
والذي يمكنك من نسخ ملفات الـ MP3
التي على جهاز الكمبيوتر على CD وتشغيلها كما لو كانت ملفات صوتية مع الفارق انه يمكن نسخ ما يقارب
150 قطعة موسيقية تبلغ كل قطعة 4 دقائق بنفس جودة الـ
Audio CD الذي يحتوي على 12-20 قطعة موسيقية فقط. وتسمي هذه الاجهزة التي
تعتمد على التخزين على CD
بمشغل MP3 CD
وتكون في الاغلب ارخص سعرا من الاجهزة التي تعمل بذاكرة الفلاش.
حديثا طورت شركة سوني ذاكرة للتخزين تسمي MiniDisc
لتشغيل كافة الملفات الصوتية الرقمية ويصل سعته التخزينية إلى 1GB
او 45 ساعة من الصوت ويمنها تشغيل عدة انواع من الملفات الصوتية مثل MP3 او WMA
أو WAV.
كما بمكن تخزين ملفات الوورد والاكسيل او ما يعرف بملفات البيانات.
جهاز
MP3
حديث
| |
|
اْستاذ صادق
الرتبة
الدولة :
الجنس :
تاريخ التسجيل : 15/03/2011
عدد المساهمات : 10473
المهنة : 
| |
- كاسر الظلام -
الرتبة
الدولة :
الجنس :
تاريخ التسجيل : 26/06/2011
عدد المساهمات : 658
العمر : 30
المهنة :
الهواية :
| | موضوع: رد: فكرة عمل ملفات الـ MP3 الصوتية الأحد مايو 06, 2012 3:38 pm | |
| هذا واجبي يا أستاذ إن هدفي هو إرضاء هذا المنتدى و السعي بتطويره و إفادة الجميع بالقدر المستطاع و أرجوا أن أكون عند حسن ظن الجميع [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] | |
|
خالدوووو
الرتبة
الدولة :
الجنس :
تاريخ التسجيل : 17/09/2011
عدد المساهمات : 1793
العمر : 25
المهنة :
الهواية : 
| | موضوع: رد: فكرة عمل ملفات الـ MP3 الصوتية الإثنين يونيو 18, 2012 9:23 pm | |
| | |
|
لكم 
