Το Aliasing στον ήχο είναι μια από τις έννοιες που μπορεί να γνωρίζετε διαισθητικά, αλλά δεν έχετε την κατάλληλη γλώσσα. Οι περισσότεροι μουσικοί παραγωγοί ή ακόμη και οι περιστασιακοί ακροατές μπορούν να αναγνωρίσουν ότι κάτι δεν πάει καλά όταν εμφανίζεται το aliasing, αν και αξίζει να έχετε μια σταθερή κατανόηση του τρόπου με τον οποίο καταστρέφεται το αρχικό ηχητικό σήμα, ώστε να μπορείτε να αποφύγετε αυτή την καταστροφική διαδικασία ήχου.

Παρακάτω, θα εξηγήσουμε τι είναι το aliasing στον ήχο, πώς ακούγεται και θα μοιραστούμε μερικές στρατηγικές που θα σας βοηθήσουν να αποφύγετε την εισαγωγή aliasing στη μίξη σας.

Κατανόηση του Aliasing στον ήχο

Το Aliasing είναι μια καταστροφική διαδικασία που μπορεί να συμβεί κατά τη μετατροπή ενός αναλογικού σήματος (ή ζωντανού ήχου) σε ψηφιακό ήχο. Όταν ένα ηχητικό σήμα αναδημιουργείται ψηφιακά σε ρυθμό δειγματοληψίας που είναι πολύ χαμηλός για τον ήχο, μπορεί να προκαλέσει την παραποίηση των στοιχείων υψηλής συχνότητας, την υποδειγματοληψία και τελικά την παραμόρφωση.

Μπορείτε να ακούσετε πώς ακούγεται το aliasing, που μερικές φορές ονομάζεται παραμόρφωση aliasing, εδώ:

Ποια είναι η συχνότητα Nyquist;

Όταν συζητάμε για το aliasing στον ήχο, μπορεί να συναντήσετε αυτή την έννοια που αναφέρεται ως θεώρημα Nyquist ή συχνότητα Nyquist. Αυτή η έννοια πήρε το όνομά της από τον Harry Nyquist, ο οποίος ανακάλυψε ότι για να αποφευχθεί το aliasing κατά τη μετατροπή ενός αναλογικού σήματος σε ψηφιακό σήμα ήχου, πρέπει να επεξεργάζεστε τον ήχο στο διπλάσιο της υψηλότερης συνιστώσας συχνότητας.

Ας το αναλύσουμε λίγο. Με απλά λόγια, η υψηλότερη συχνότητα είναι το μισό του ρυθμού δειγματοληψίας για την αποφυγή σφαλμάτων κατά τη μετατροπή ενός αναλογικού σήματος σε ψηφιακό ήχο. Αυτή η ψηφιακή επεξεργασία ήχου λαμβάνει χώρα στη διεπαφή σας, μέσα σε μια κονσόλα μίξης ή όποτε το σήμα περνάει από έναν αναλογικό σε ψηφιακό μετατροπέα (μετατροπέας A/D).

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το θεώρημα Nyquist για να εξηγήσουμε γιατί είναι σύνηθες να χρησιμοποιούμε ρυθμό δειγματοληψίας 44,1 kHz ή 48 kHz στον ψηφιακό ήχο. Δεδομένου ότι το εύρος συχνοτήτων της ανθρώπινης ακοής είναι περίπου 20 Hz - 20 kHz, αν διπλασιάσουμε το άνω άκρο, έχουμε 40 kHz. Προσθέστε ένα μικρό ρυθμιστικό και θα έχετε τους πιο συνηθισμένους ρυθμούς δειγματοληψίας που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία και την αναπαραγωγή ήχου στο σημερινό ψηφιακό σύστημα.

Ακόμα δεν είστε σίγουροι πώς να κατανοήσετε το θεώρημα της συχνότητας Nyquist και πώς σχετίζεται με το aliasing; Ρίξτε μια ματιά σε αυτό το επεξηγηματικό κείμενο:

Τι προκαλεί το Aliasing στη μουσική;

Με επιστημονικούς όρους, η αλλοίωση εμφανίζεται όταν ένας παλμογράφος δεν μπορεί να δειγματοληπτήσει ένα αναλογικό σήμα αρκετά γρήγορα, δημιουργώντας λανθασμένη αναγνώριση του περιεχομένου συχνότητας που παρουσιάζεται ως τεχνούργημα στον επεξεργασμένο ήχο. Με άλλα λόγια, είναι όταν ο ρυθμός δειγματοληψίας σας είναι πολύ χαμηλός για την επεξεργασία ενός συγκεκριμένου κομματιού ήχου, οδηγώντας σε σφάλματα και δυσδιάκριτες συνιστώσες υψηλής συχνότητας στο ψηφιοποιημένο σήμα.

Το Aliasing εμφανίζεται επίσης σε άλλα μέσα όπως το βίντεο, καθώς σχετίζεται με το ρυθμό δειγματοληψίας. Για ορισμένους, το aliasing μπορεί να εξηγηθεί καλύτερα μέσω του παραδείγματος του φαινομένου του τροχού της άμαξας, που παρουσιάζει το χρονικό aliasing:

Πώς ακούγεται το Aliasing;

Μπορείτε να αναζητήσετε παραδείγματα audio aliasing ή να ακούσετε το απόσπασμα που συμπεριλάβαμε παραπάνω, ακούγεται κάπως σαν υψηλές, ατονικές συχνότητες που είναι κάπως σκληρές στα αυτιά. Όπως θα συζητήσουμε παρακάτω, υπάρχουν ορισμένα plugins downsampling που το αναδημιουργούν σκόπιμα για ένα συγκεκριμένο εφέ. Για παράδειγμα, το stock plugin "Redux" του Ableton χρησιμοποιεί downsampling για να δημιουργήσει τεχνουργήματα μέσα στον ήχο:

Πώς να αποφύγετε το Aliasing στον ήχο

Προκειμένου να αποφύγετε το aliasing στον ήχο, διατηρήστε ρυθμούς δειγματοληψίας 44,1 kHz ή υψηλότερους όταν εγγράφετε ή επεξεργάζεστε ήχο. Αυτό προϋποθέτει ότι μετατρέπετε αναλογικό σήμα σε ψηφιακό ήχο στο πλαίσιο της παραγωγής και της κοινής χρήσης τραγουδιών σε τυπικές εξόδους, όπως πλατφόρμες streaming ή μέσα κοινωνικής δικτύωσης.

Άλλες πιο διαφοροποιημένες έξοδοι, όπως η μετάδοση, η τηλεόραση και ο κινηματογράφος, μπορεί να απαιτούν διαφορετικές απαιτήσεις ρυθμού δειγματοληψίας, οι οποίες θα πρέπει να παρέχονται από το αντίστοιχο κανάλι διανομής. Για να αποφύγετε την αλλοίωση του ήχου, απλώς χρησιμοποιήστε τον κατάλληλο ρυθμό δειγματοληψίας για τη συγκεκριμένη εργασία.

Χρησιμοποιείται ποτέ δημιουργικά το Aliasing;

Ναι! Η παραμόρφωση Aliasing ή το downsampling μπορεί να έχει ένα μοναδικό Lo-fi αποτέλεσμα που ενσωματώνεται σε plugins ρετρό εξομοίωσης, plugins βινυλίου και άλλα εφέ όπως το Redux του Ableton για να δημιουργήσει συνειδητά τεχνουργήματα στον ήχο. Αυτό το εφέ χρησιμοποιείται γενικά με φειδώ, αλλά μπορεί να προσθέσει πολύ χαρακτήρα στις μίξεις σας όταν χρησιμοποιείται σκόπιμα αλλά με φειδώ.

Πώς ξέρω ποιος ρυθμός δειγματοληψίας πρέπει να χρησιμοποιηθεί;

Σύμφωνα με το θεώρημα Nyquist, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε ρυθμό δειγματοληψίας διπλάσιο από το πλάτος της υψηλότερης συχνότητας στη σύνθεσή σας. Έχοντας κατά νου ότι το εύρος της ανθρώπινης ακοής εξαντλείται γύρω στα 20.000 Hz, θα πρέπει να είστε απολύτως εντάξει με τη χρήση του τυπικού ρυθμού δειγματοληψίας 44,1 kHz. Ορισμένοι μηχανικοί επεξεργάζονται τον ήχο στα 48 kHz για κάθε περίπτωση, ώστε να αποτυπώσουν όλο το μετατρεπόμενο ηχητικό σήμα με πλήρη πιστότητα, αλλά αυτό μπορεί να είναι υπερβολικό για τον μέσο ακροατή.

Να θυμάστε ότι όσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός δειγματοληψίας, τόσο περισσότερα δεδομένα θα συλλεχθούν και, επομένως, τόσο μεγαλύτερο είναι το αρχείο. Υπάρχει ένα αντιστάθμισμα όταν πρόκειται για την επιλογή ενός υψηλότερου ρυθμού δειγματοληψίας, αλλά γενικά, αν επιλέξετε 44,1 kHz ή υψηλότερα, θα πρέπει να είστε απολύτως εντάξει για την ακριβή αναπαραγωγή αναλογικού ήχου σε ψηφιακό σήμα.

Είναι λογικό ότι τα 44,1 kHz θα πρέπει να σας καλύπτουν στα περισσότερα σενάρια, δεδομένου ότι αυτό αντικατοπτρίζει το ανθρώπινο εύρος ακοής, αλλά ποτέ μην ξεχνάτε τη δύναμη και την απλότητα της χρήσης των αυτιών σας. Μπορείτε να ακούσετε πότε τα ηχητικά σήματα έχουν ανεπιθύμητα τεχνουργήματα. Δοκιμάζετε ΠΑΝΤΑ τις μίξεις και τα masters σας σε πολλαπλά κανάλια εξόδου για να βεβαιωθείτε ότι δεν σας διαφεύγουν στιλιστικά ή τεχνικά σφάλματα στην επεξεργασία του ήχου, όπως το aliasing.

Μπορώ να διορθώσω το Aliasing στον ήχο;

Ο μόνος τρόπος για να εξαλείψετε εντελώς το aliasing είναι να επεξεργαστείτε το αναλογικό σας σήμα σε κατάλληλο ρυθμό σήματος σύμφωνα με την έννοια της συχνότητας Nyquist που αναλύθηκε παραπάνω. Ωστόσο, το aliasing που ψήνεται στον ήχο μπορεί να γίνει λιγότερο αισθητό χρησιμοποιώντας ένα χαμηλοπερατό φίλτρο, με αποτέλεσμα να ακούτε λιγότερο από τα σήματα υψηλών συχνοτήτων που έχουν παραμορφωθεί.

Ιδανικά, μπορείτε να αλλάξετε τις ρυθμίσεις ρυθμού δειγματοληψίας για να αποφύγετε το πρόβλημα εντελώς. Αυτό μπορεί να γίνει στις προτιμήσεις του σταθμού εργασίας ψηφιακού ήχου ή στον μετατροπέα A/D ή σε οποιοδήποτε άλλο εργαλείο που σας βοηθάει να μετατρέψετε τον ήχο από αναλογικό σε ψηφιακό σήμα ήχου.

Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι ορισμένα plugins που εστιάζουν στην παραμόρφωση θα μπορούσαν να εισάγουν aliasing. Για να το μετριάσετε αυτό, μπορείτε να επιλέξετε ρυθμίσεις υψηλής ποιότητας, όπως το διακόπτη ενεργοποίησης/απενεργοποίησης υψηλής ποιότητας που παρουσιάζεται στο Ableton Live σε τέτοια plugins:

Είναι ένα κλισέ της μηχανικής για κάποιο λόγο: όταν έχετε αμφιβολίες, εμπιστευτείτε τα αυτιά σας. Επεξεργάζεστε σκόπιμα και δοκιμάζετε A/B κάθε επίπεδο εφέ καθώς αναμιγνύετε για να βεβαιωθείτε ότι εισάγετε μόνο το επιθυμητό περιεχόμενο συχνοτήτων στη μίξη σας. Η σωστή κλιμάκωση του κέρδους και η τεχνική ηχογράφησης μπορούν επίσης να σας βοηθήσουν να παράγετε ένα καθαρό ηχητικό σήμα κατά την ηχογράφηση.

Η αποφυγή του Aliasing στον ήχο είναι ένας καλός κανόνας

Όπως έχουμε συζητήσει, υπάρχουν ορισμένα επιλεγμένα σενάρια στα οποία χρησιμοποιούμε το aliasing στον ήχο στο πλαίσιο της προσπάθειας να δημιουργήσουμε ηχητικά τεχνουργήματα για ένα συγκεκριμένο εφέ. Ωστόσο, εκτός αυτού του χώρου, τα ηχητικά σήματα θα πρέπει να διατηρούνται, να υποβάλλονται σε επεξεργασία και να επεξεργάζονται εντός του εύρους συχνοτήτων του ήχου τους, ώστε να διατηρούνται ανέπαφα τα στοιχεία υψηλών συχνοτήτων.

Εφόσον χρησιμοποιείτε την κατάλληλη τεχνική ψηφιακής επεξεργασίας ήχου και διατηρείτε το δείγμα σας από το ένα στάδιο παραγωγής στο άλλο, δεν χρειάζεται να ανησυχείτε πολύ για τις σκληρές συχνότητες που συνοδεύουν το audio aliasing.