Разбиране на честотата на дискретизация в аудио
Всеки път, когато звукът преминава от микрофона към цифровата аудио работна станция, се извършва преобразуване. Аудиоинтерфейсите помагат да се прехвърли аналогов сигнал в цифров, като се използват настройките, конфигурирани във вашата DAW. Тези настройки са изключително важни, тъй като могат да повлияят на цялостното качество на вашата композиция и на качеството на звука.
Един от най-важните фактори, които ще вземете предвид при преобразуването на аналогов непрекъснат сигнал в цифрова система, е честотата на дискретизация. Тази честота определя каква част от оригиналния ви сигнал се преобразува в цифров запис, като по този начин предоставя на слушателя невероятното изживяване "в студиото".
По-долу ще опишем всичко, което трябва да знаете за разбирането на честотата на дискретизация, за да можете да запазите магията на оригиналния си запис. Да разгледаме!
Какво е честота на дискретизация за аудио?
Честотата на дискретизация се отнася до скоростта, с която звуковите вълни се улавят и преобразуват в цифров звук. Качеството на звука е по-високо при по-висока честота на дискретизация, тъй като по-голяма част от звуковата вълна се улавя и преобразува в цифров аудиозапис. Честотата на дискретизация ще варира в зависимост от намеренията за всеки конкретен проект. Например може да запишете аудиосигнал с различна честота на дискретизация от тази за запазване на архивни мастилници или аудиофайлове.
Във всеки случай честотата на дискретизация се изчислява, като се използва теоремата на Nyquist-Shannon. Тази фундаментална теория за цифрова обработка гласи, че честотата на дискретизация трябва да бъде поне два пъти по-висока от оригиналната звукова вълна, за да се създаде плавно преобразуване от аналогов аудио сигнал в цифров.
Например аудиото често се обработва с честота на дискретизация 44,1 kHz, тъй като обхватът на човешкия слух обикновено е между 20 Hz и 20 kHz. Следователно 44,1 kHZ е напълно достатъчна за възпроизвеждане на повечето аудиочестоти, които попадат в целия честотен спектър. Някои инструменти и звуци обаче могат да попаднат извън този диапазон, така че е важно да прецените всяка ситуация поотделно, за да запазите възможно най-доброто качество на звука.
Честотата на Нюквист, наричана още честота на сгъване, се измерва от най-високата възможна точка на звуковата вълна. 20 kHz е приблизително половината от честотата на дискретизация на 44,1 kHz с известно допълнително пространство, поради което повечето съвременни записи имат честота на дискретизация 44,1 kHz или по-висока.
По-високата честота на дискретизация означава ли по-добро качество?
Колкото по-висока е честотата на дискретизация, толкова по-бързо се преобразуват и улавят образците в цифров звук. От техническа гледна точка по-високата честота на дискретизация е равносилна на по-добро качество. Това обаче не означава непременно, че ще можете да откриете забележима разлика в целия аудиофайл. Тъй като чуваемият спектър за човешкия слух се намира между 20 Hz и 20 kHz, общият честотен диапазон, както е обяснено по-горе за цифровото аудио, се преобразува при честота на дискретизация около 44,1 или 48 khZ обикновено.
Цифровото преобразуване при по-висока честота на дискретизация увеличава честотното съдържание на аудиофайла, но също така увеличава размера на цифровите данни. Освен ако не подготвяте аудиоматериал за специфична цел, като например запазване на аудио или за специализирано приложение, този стандартен диапазон на честотата на дискретизация на аудио обикновено е достатъчен.
Трябва ли честотата на дискретизация да бъде 44,1 или 48?
Много професионалисти в областта на аудиото все още смятат, че 44,1 kHz е основното ниво за запис на аудио. Това е така, защото все още може да се получи аудио с разумно висока резолюция, без да се изисква повече процесорна мощ, отколкото може да поеме типичният потребителски процесор. Въпреки това често професионалното аудио се записва на 48 kHz, за да се осигури допълнителен контекст в целия честотен спектър.
Имайте предвид, че популярни платформи за стрийминг като Spotify например по подразбиране използват скорост на стрийминг 44,1 kHz. За потребителско потребление на платформи за стрийминг, компактдискове и MP3 файлове 44,1 kHz остава златният стандарт. За по-нюансирани професионални аудиоприложения, видео и DVD дискове стандартът е 48 kHZ. По същество честотата на дискретизация трябва да отразява планирания аудиоизход и да съответства на конкретния случай на използване.
Дълбочина на бита в зависимост от честотата на извадките: Каква е разликата?
Често ще чуете честотата на дискретизация да се свързва с определена дълбочина на битовете. Въпреки че и двете са свързани със запазването и предаването на качеството на звука, те измерват различни неща. Честотата на дискретизация определя колко честоти могат да бъдат уловени при предаване на аудио. Следователно по-ниската честота на дискретизация ще има по-ниска честотна граница и ограничен обхват в сравнение с аудио, заснето при по-висока честота на дискретизация.
Дълбочината на бита определя разделителната способност на амплитудата на всяка проба. Следователно е препоръчително да имате както разумна дълбочина на битовете, така и честота на дискретизация, за да запазите съответно звука си. Докато 44,1 kHZ е базовата честота на дискретизация за най-разпространените приложения като CD, MP3 и услуги за стрийминг, 24-битовата дълбочина е сравнимата битова дълбочина, от която се работи в професионалното аудио.
Различните дълбочини на бита
Можете да мислите за дълбочината на битовете като за динамичния обхват на амплитудата или силата на звука на дадена извадка. Колкото по-широк е диапазонът на битовата дълбочина, толкова повече процесорна мощ се използва. Като цяло аудиото с 24-битова дълбочина е идеалната базова стойност за човешкия слух, въпреки че качеството може да продължи да се повишава с 32-битово или дори 64-битово аудио.
Съществуват и по-ниски битови дълбочини, като 8- и 16-битова, но те обикновено са с много по-ниско качество и има забележима разлика между 16- и 24-битовата дълбочина. Всъщност плъгините "bitcrush" имитират усещането за по-нисък битрейт, за да създадат ефект на "нискокачествено аудио", който може да звучи носталгично за по-ранни епохи.
Каква е идеалната честота на дискретизация и дълбочина на бита?
Идеалната честота на дискретизация и дълбочина на битовете зависят от обхвата на проекта ви. Ако планирате да създавате музика за платформи за цифров стрийминг като Spotify или Apple Music, обикновено ще искате да записвате с 24-битова дълбочина и честота на дискретизация 44,1 kHz като базова стойност. За други проекти трябва да се поинтересувате от идеалните настройки за аудиопистите си, преди да настроите сесиите си - в идеалния случай целият процес трябва да бъде последователен при една и съща честота на дискретизация.
Съвети и трикове за аудио честотата на дискретизация
Използвайте тези основни насоки за аудио, за да запазите качеството на звука във и извън всяка сесия:
Поддържайте постоянна честота на дискретизация
Каквито и честоти на дискретизация да изберете да използвате в аудиосесията си, поддържайте ги постоянни. Смесването и съчетаването по средата на сесията може да доведе до т.нар. аудио алиасинг или алиасинг артефакти, които по същество представляват груби точки на изкривяване. Тези артефакти се създават, когато звукът се предава с честота на дискретизация, която е твърде ниска, за да представи определени точки от честотния спектър. Поради тази причина песните с много високочестотно съдържание трябва да изберат по-висока честота на дискретизация.
Използвайте 44,1 kHz като стандарт
При съмнение 44,1 kHz трябва да се използва като изходна стойност за честота на дискретизация, която може разумно да улови звуковите честоти, чуваеми за човешкия слух. В зависимост от песента може да пропуснете някои високи честоти, така че винаги трябва да преценявате решенията си в зависимост от конкретния проект. Във всеки случай е разумно да не слизате под 44,1 kHz честота на дискретизация.
Проверка на планирания изход
Технически няма "идеална" честота на дискретизация, тъй като условията се променят в зависимост от избрания изход. Ако работите с нова конфигурация или за конкретно приложение, не забравяйте да проверите предпочитаните спецификации на планирания изход, преди да започнете да записвате. Това важи също така, ако възнамерявате да предадете аудиото си на друг музикант по веригата, например на миксиращ инженер.
Честота на дискретизация в аудио
Честотата на дискретизация определя точността на цифровото аудио, което я прави изключително важен елемент, който трябва да се вземе предвид по време на всяка сесия за запис. Ето някои често задавани въпроси и отговори, които ще ви помогнат по пътя към конвертирането на аналогово аудио.
Можете ли да чуете разликата между 48kHz и 96kHz?
Признаваме, че е трудно да се чуе разликата между 48 kHz и 96 kHz. Въпреки това тези по-високи честоти на дискретизация могат да бъдат полезни за запазване на първокласен звук за по-дълъг период от време.
По-добре ли е да записвате в 44.1 или 48?
Като правило, колкото по-висока е честотата на дискретизация, толкова повече детайли ще уловите. Най-добре е да записвате с честота 48 kHz, за да сте сигурни, че ще уловите повече детайли от източника на звук. 44,1 kHz трябва да се използва като базова стойност за професионален запис, като в идеалния случай честотата на дискретизация трябва да бъде малко по-висока.
Коя е най-добрата честота на дискретизация за музика?
Най-добрата честота на дискретизация за всяко музикално приложение зависи до голяма степен от намеренията ви по отношение на въпросното аудио. В повечето случаи честотата на дискретизация трябва да бъде 44,1 kHz или по-висока, за да се уловят разумно всички компоненти на оригиналната звукова вълна.
Защо е важна честотата на дискретизация?
Всеки път, когато преобразувате аналогов в цифров звук или обработвате звук чрез аудио интерфейс, звукът се обработва с определена честота на дискретизация. Използването на твърде ниска честота на дискретизация може да доведе до значително влошаване на качеството на звука, което може да доведе до загуба на съществени елементи от оригиналния източник.
Запазването на честотата на дискретизация е от съществено значение при продуциране, проектиране или запис на музика. Макар че много високата честота на дискретизация може да осигури несравнимо качество, размерът на файла, необходим за създаване на аудио резолюция над 48 kHz, може просто да не е практичен за ежедневна употреба.
За оптимална честота на дискретизация се придържайте към 44,1 kHz или по-висока и не забравяйте да проверите два пъти планирания изход, преди да проследите аудио проби. Ако се грижите за запазване на честотата на дискретизация на всеки етап от процеса на създаване на музика, това ще ви гарантира качествен продукт. Забавлявайте се, като използвате добре новите си знания за честотата на дискретизация!
