Pojasnjena kakovost zvoka: Bit Depth vs. Stopnja vzorčenja

Ko govorimo o kakovosti zvoka, je lahko nekoliko težko razumeti, kaj se dogaja. Ljudje uporabljajo različne izraze za opredelitev zvočne datoteke, še huje pa je, da podjetja običajno ne pojasnijo, ko ta zvočni žargon udarjajo po svojih izdelkih.

Pogosto naletimo na dva izraza bitna globina in stopnja vzorčenja. To sta dva pogosta izraza, ki jih vidimo, ko preučimo lastnosti zvočne datoteke. Pomembno je vedeti, kaj pomenijo in kako vplivajo na kakovost zvoka, zato poglejmo, kaj ti izrazi pomenijo.

Kaj je vzorčna stopnja?

Digitalne slike so sestavljene iz slikovnih pik, drobnih kosov barvnih podatkov, ki združujejo enotno sliko. Digitalna zvočna datoteka je enaka digitalni sliki. Ko se snema zvok, zvok pobere mikrofon in potuje v analogno -digitalni pretvornik (ADC) kot električni tok.

ADC vzame več vzorcev toka in jim dodeli zaporedje binarnih številk (več 1s in 0s); na vzorce pomislite kot na zvočni ekvivalent slikovnih pik.

Tako kot več slikovnih pik na kvadratni palec pomeni ostrejšo sliko, več vzorcev na sekundo pomeni jasnejši zvok. Število odvzetih vzorcev na sekundo se imenuje hitrost vzorčenja.

Standardne vzorčne stopnje

Obstajajo standardne stopnje vzorčenja, s katerimi morajo biti programska in strojna podjetja združljiva, da vse deluje pravilno. Če opravljate kakršno koli delo z zvokom, morate poznati nekatere standarde. 8kHz je na primer standardna frekvenca vzorčenja za snemanje človeškega glasu. Gre za minimalno frekvenco vzorčenja za razumevanje govora; nižje in poslušalec bo imel težave pri ugotavljanju besed.

Kar zadeva glasbo, ima zvok v kakovosti CD 44,1 kHz. To pomeni, da ADC vsako sekundo vzame 44.100 vzorcev! Šele od tam se dvigne, saj je naslednji standard 48kHz; ta vzorčna frekvenca se bolj uporablja za filmske zvočne posnetke.

Na višjem koncu spektra imamo 96 kHz, kar več kot podvoji vzorce na sekundo 44,1 kHz in omogoča jasnejši zvok. O tej vzorčni hitrosti pa obstajajo polemike, saj ljudje običajno ne vedo, ali je potreben 96 kHz.

Mnogi strokovnjaki menijo, da je 96 kHz preprosto preveč. Apple celo ponuja zvok pri 192 kHz!

Povezano: Ti nasveti vam bodo pomagali pri snemanju kakovostnega studijskega vokala doma

Kaj je bitna globina?

Hitrost vzorčenja obravnava jasnost zvoka, bitna globina pa količino šuma v zvoku. Ko kroži nazaj, vsakemu vzorcu ADC dodeli zaporedje binarnih številk. Število binarnih številk na vzorec se imenuje bitna globina.

ADC vsakemu vzorcu dodeli binarne številke glede na amplitudo zvoka (jakost toka, ki potuje iz mikrofona). Tako posnema zvočni val v digitalni obliki. Več bitov na vzorec (več izhodnih zatičev na ACD), natančneje lahko ADC ponovi val.

Vendar pa ADC lahko vsakemu vzorcu dodelijo omejeno število napetosti. Če torej vzorec pade med dve napetosti, se samodejno zaokroži navzgor; temu pravimo kvantizacijski šum.

Zgornji graf prikazuje primer zvočnega vala, ki je bil posnet z 2-bitnim ADC. Čeprav prvotni val (rdeč) doseže vrhove na naključnih ravneh, kvantiziran digitalni signal (modri) pristane le pri korakih po 0,25 voltov. Nižje bitne hitrosti vnesejo digitalni šum v zvok, saj je manjša bitna globina, manj natančno se val reproducira.

Standardne bitne globine

Tako kot pri vzorčni hitrosti se v industriji pojavljajo različne standardne globine bitov. Zdi se, da je 8-bitni zvok najmanjša bitna globina, ki jo boste videli. Z njim boste slišali precej hrupa, vendar je zvok še vedno uporaben.

Naslednji korak je običajno 16-bitni zvok, kar je prisotno pri zvoku kakovosti CD. Običajno s 16-bitnim zvokom ne slišite nobenega hrupa in večina ljudi ga lahko snema in ureja brez večjih težav. Nad tem imamo 24-bitni zvok. Ta bitna globina je priljubljena med profesionalnimi inženirji zvoka. S 24-bitnim zvokom nimate hrupa in imate boljši razpon amplitud za delo.

Nazadnje imamo 32-bitni zvok, ki je zavit v polemike, podobno kot frekvenca vzorčenja 96 kHz. Mnogi verjamejo, da to ni potrebno. Zvok lahko urejate v 16-bitnem in 24-bitnem formatu, 32-bitni pa se zdi, da je na vrhu.

Povezano: Najboljši USB mikrofoni, ki jih lahko kupite

Kakšna je optimalna hitrost vzorčenja in bitna globina?

Kakšne so torej optimalne stopnje vzorčenja in bitne globine za vaše potrebe?

Ležerno poslušanje

Če ste prost poslušalec, ne boste potrebovali ničesar višjega od 16-bitnega zvoka. Nekatere storitve ponujajo višje bitne globine, da se sliši, kot da je enak jasnejšemu zvoku, vendar temu ni tako. Prav tako bi morali biti v redu s frekvenco vzorčenja 44,1 kHz, če ste naključni poslušalec.

Audiofili in inženirji zvoka

Pogovor se spremeni, ko govorimo o avdiofilih in zvočnih inženirjih; vedo, kaj so DAC so in uporabite drugo opremo, da kar najbolje izkoristite svojo glasbo. 24-bitni zvok bi moral biti najboljša izbira v smislu hrupa in dinamičnega razpona. Lahko je mehkejši brez slišnega hrupa in glasnejši brez popačenja.

Kar se tiče vzorčenja, se pogovor nekoliko zamegli. Nekateri pravijo, da ne morejo razlikovati med 96 kHz in 44,1 kHz, drugi pa trdijo, da lahko slišijo razliko.

Sample Rate vs. Bitna globina: Zdaj veste

Tehnologija je lahko težavna in se poslabša, ko se brez kakršnih koli razlag razmetavajo različni izrazi. Kadar se ukvarjamo z digitalnim zvokom, se ves čas srečujemo s hitrostjo vzorčenja in bitno globino, poznavanje teh izrazov pa vam bo pomagalo bolje razumeti, kaj poslušate.

16-Bit vs. 24-bit vs. 32-bitni zvok

Kakšna je razlika med 16-bitnim in 24-bitnim zvokom? Jih sploh lahko ločite?

Preberite Naprej

O avtorju