Η ποιότητα του ήχου εξηγείται: Bit Depth vs. Ρυθμός δειγματοληψίας

Όταν μιλάμε για ποιότητα ήχου, μπορεί να γίνει λίγο δύσκολο να καταλάβουμε όλα όσα συμβαίνουν. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν διαφορετικούς όρους για να ορίσουν ένα αρχείο ήχου και το χειρότερο είναι ότι οι εταιρείες συνήθως δεν εξηγούν όταν χτυπούν αυτήν την ορολογία στα προϊόντα τους.

Δύο όροι που συναντάμε συχνά είναι λίγο βάθος και ρυθμός δειγματοληψίας. Αυτοί είναι δύο συνηθισμένοι όροι που βλέπουμε όταν εξετάζουμε τις ιδιότητες ενός αρχείου ήχου. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τι σημαίνουν και πώς επηρεάζουν την ποιότητα ήχου, οπότε ας ρίξουμε μια ματιά στο τι σημαίνουν αυτοί οι όροι.

Τι είναι το δείγμα;

Οι ψηφιακές εικόνες αποτελούνται από εικονοστοιχεία, μικροσκοπικά κομμάτια χρωματικών δεδομένων που συνδυάζονται για να σχηματίσουν μια συνεπή εικόνα. Σκεφτείτε ένα ψηφιακό αρχείο ήχου το ίδιο με μια ψηφιακή εικόνα. Όταν ηχογραφείται, ο ήχος συλλέγεται από ένα μικρόφωνο και ταξιδεύει στον Αναλογικό σε Digitalηφιακό Μετατροπέα (ADC) ως ηλεκτρικό ρεύμα.

Το ADC λαμβάνει πολλά δείγματα του ρεύματος και τους εκχωρεί μια ακολουθία δυαδικών ψηφίων (αρκετά 1s και 0s). σκεφτείτε τα δείγματα ως το ηχητικό ισοδύναμο των εικονοστοιχείων.

Ακριβώς όπως περισσότερα εικονοστοιχεία ανά τετραγωνική ίντσα σημαίνουν ευκρινέστερη εικόνα, περισσότερα δείγματα ανά δευτερόλεπτο σημαίνουν πιο καθαρό ήχο. Ο αριθμός των δειγμάτων που λαμβάνονται ανά δευτερόλεπτο ονομάζεται ρυθμός δειγματοληψίας.

Τυπικές τιμές δείγματος

Υπάρχουν τυπικά ποσοστά δειγμάτων με τα οποία τόσο οι εταιρείες λογισμικού όσο και οι εταιρείες υλικού πρέπει να είναι συμβατές για να λειτουργούν όλα σωστά. Εάν κάνετε οποιαδήποτε εργασία με τον ήχο, θα πρέπει να είστε εξοικειωμένοι με ορισμένα πρότυπα. Για παράδειγμα, τα 8kHz είναι ένας τυπικός ρυθμός δείγματος για την εγγραφή της ανθρώπινης φωνής. Πρόκειται για το ελάχιστο ποσοστό δείγματος για την κατανόηση της ομιλίας. οποιαδήποτε χαμηλότερη, και ο ακροατής θα έχει πρόβλημα να διαπιστώσει τις λέξεις.

Όσον αφορά τη μουσική, ο ήχος ποιότητας CD έχει ρυθμό δείγματος 44,1kHz. Αυτό σημαίνει ότι το ADC παίρνει 44.100 δείγματα κάθε δευτερόλεπτο! Ανεβαίνει μόνο από εκεί, καθώς το επόμενο πρότυπο είναι 48kHz. αυτό το ποσοστό δείγματος χρησιμοποιείται περισσότερο για soundtrack ταινιών.

Στο υψηλότερο άκρο του φάσματος, έχουμε 96kHz, υπερδιπλασιάζοντας τα δείγματα ανά δευτερόλεπτο 44,1kHz και επιτρέποντας καθαρότερο ήχο. Ωστόσο, υπάρχει μια διαμάχη γύρω από αυτόν τον ρυθμό δειγματοληψίας, καθώς οι άνθρωποι συνήθως δεν γνωρίζουν εάν τα 96kHz είναι απαραίτητα.

Πολλοί ειδικοί πιστεύουν ότι τα 96kHz είναι απλά υπερβολικά. Η Apple προσφέρει ακόμη και ήχο στα 192kHz!

Σχετίζεται με: Αυτές οι συμβουλές θα σας βοηθήσουν να ηχογραφήσετε στο σπίτι ποιοτικά φωνητικά

Τι είναι το Bit Depth;

Ο ρυθμός δειγματοληψίας ασχολείται με τη διαύγεια ήχου, ενώ το βάθος bit αφορά την ποσότητα θορύβου στον ήχο. Γυρίζοντας πίσω, σε κάθε δείγμα εκχωρείται μια ακολουθία δυαδικών ψηφίων από το ADC. Ο αριθμός των δυαδικών ψηφίων ανά δείγμα ονομάζεται βάθος bit.

Το ADC εκχωρεί σε κάθε δείγμα τα δυαδικά ψηφία με βάση το πλάτος του ήχου (την ένταση του ρεύματος που ταξιδεύει από το μικρόφωνο). Έτσι αναπαράγει το ηχητικό κύμα σε ψηφιακή μορφή. Όσο περισσότερα bits ανά δείγμα (οι περισσότερες ακίδες εξόδου στο ACD), τόσο πιο σωστά το ADC μπορεί να αναπαράγει το κύμα.

Ωστόσο, τα ADC είναι ικανά να εκχωρήσουν έναν πεπερασμένο αριθμό τάσεων σε κάθε δείγμα. Έτσι, εάν ένα δείγμα πέσει ανάμεσα σε δύο τάσεις, αυτόματα στρογγυλοποιείται. αυτό ονομάζεται θόρυβος κβαντισμού.

Το παραπάνω γράφημα δείχνει ένα παράδειγμα ηχητικού κύματος που καταγράφηκε μέσω ADC 2-bit. Παρόλο που το αρχικό κύμα (κόκκινο) κορυφώνεται σε τυχαία επίπεδα, το κβαντισμένο ψηφιακό σήμα (μπλε) προσγειώνεται μόνο σε βήματα των 0,25 βολτ. Οι χαμηλότεροι ρυθμοί δυαδικών ψηφίων εισάγουν τον ψηφιακό θόρυβο στον ήχο, καθώς όσο μικρότερο είναι το βάθος bit, τόσο λιγότερο ακριβώς αναπαράγεται το κύμα.

Τυπικά βάθη bit

Ακριβώς όπως με το ρυθμό δειγμάτων, υπάρχουν διαφορετικά τυπικά βάθη δυαδικών ψηφίων που συναντάτε στη βιομηχανία. Ο ήχος 8-bit φαίνεται να είναι το ελάχιστο βάθος bit που θα δείτε. Με αυτό, θα ακούσετε αρκετό θόρυβο, αλλά ο ήχος εξακολουθεί να λειτουργεί.

Το επόμενο βήμα είναι συνήθως ο ήχος 16-bit, το οποίο είναι αυτό που υπάρχει με τον ήχο ποιότητας CD. Συνήθως, δεν θα ακούσετε θόρυβο με ήχο 16-bit και οι περισσότεροι άνθρωποι μπορούν να τον ηχογραφήσουν και να τον επεξεργαστούν χωρίς μεγάλο πρόβλημα. Πάνω από αυτό, έχουμε ήχο 24-bit. Αυτό το βάθος bit προτιμάται από τους επαγγελματίες μηχανικούς ήχου. Με ήχο 24-bit, δεν έχετε θόρυβο και καλύτερο εύρος πλάτους για εργασία.

Τέλος, έχουμε ήχο 32-bit, ο οποίος περιβάλλεται από αντιπαραθέσεις, όπως και ο ρυθμός δείγματος 96kHz. Πολλοί πιστεύουν ότι δεν είναι απαραίτητο. Μπορείτε να επεξεργαστείτε τον ήχο μια χαρά σε 16-bit και 24-bit και τα 32-bit φαίνεται να είναι πάνω από την κορυφή.

Σχετίζεται με: Τα καλύτερα μικρόφωνα USB που μπορείτε να αγοράσετε

Ποιο είναι το βέλτιστο ποσοστό δείγματος και βάθος δυαδικών ψηφίων;

Λοιπόν, ποια είναι τα βέλτιστα ποσοστά δειγμάτων και βάθη δυαδικών ψηφίων για τις ανάγκες σας;

Casual Listening

Εάν είστε τυχαίος ακροατής, δεν θα χρειαστείτε τίποτα υψηλότερο από ήχο 16-bit. Ορισμένες υπηρεσίες προσφέρουν υψηλότερα βάθη bit για να ακούγεται σαν να ισοδυναμεί με καθαρότερο ήχο, αλλά αυτό δεν ισχύει. Θα πρέπει επίσης να είστε εντάξει με ένα ρυθμό δειγματοληψίας 44,1kHz εάν είστε απλός ακροατής.

Audiophiles and Audio Engineers

Η συζήτηση αλλάζει όταν μιλάμε για ακουσόφιλους και μηχανικούς ήχου. ξέρουν τι DAC είναι και χρησιμοποιούν άλλο εξοπλισμό για να αξιοποιήσουν στο έπακρο τη μουσική τους. Ο ήχος 24-bit πρέπει να είναι η καλύτερη επιλογή όσον αφορά τον θόρυβο και τη δυναμική εμβέλεια. Μπορεί να είναι πιο μαλακό χωρίς ακουστικό θόρυβο και δυνατότερο χωρίς καμία παραμόρφωση.

Όταν πρόκειται για δείγμα ρυθμού, η συζήτηση γίνεται λίγο λασπώδης. Μερικοί άνθρωποι λένε ότι δεν μπορούν να διακρίνουν τη διαφορά μεταξύ 96kHz και 44,1kHz, ενώ άλλοι ισχυρίζονται ότι μπορούν να ακούσουν μια διαφορά.

Ποσοστό δείγματος vs. Bit Depth: Τώρα ξέρετε

Η τεχνολογία μπορεί να είναι περίπλοκη και χειροτερεύει με διαφορετικούς όρους να πετιούνται χωρίς καμία εξήγηση. Συναντάμε δείγμα και βάθος bit συνεχώς όταν ασχολούμαστε με τον ψηφιακό ήχο και η γνώση περισσότερων για αυτούς τους όρους θα σας βοηθήσει να καταλάβετε καλύτερα τι ακούτε.

16-bit vs. 24-bit vs. -Χος 32-bit

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ήχου 16-bit και 24-bit; Μπορείτε να τους ξεχωρίσετε;

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα