Aliasing on üks neist mõistetest, mida te võib-olla intuitiivselt teate, kuid mille kohta te ei oska keelt kasutada. Enamik muusikaprodutsentidest või isegi juhuslikest kuulajatest oskab aliasingu ilmnemisel tuvastada, et midagi on valesti, kuigi tasub kindlalt mõista, kuidas algset helisignaali kahjustatakse, et saaksite seda hävitavat heliprotsessi vältida.

Järgnevalt selgitame, mis on aliasing audiosüsteemis, kuidas see kõlab ja jagame mõningaid strateegiaid, mis aitavad teil vältida aliasingu lisamist oma segusse.

Aliasingi mõistmine helis

Aliasing on destruktiivne protsess, mis võib tekkida analoogsignaali (või otseülekande heli) teisendamisel digitaalseks helisignaaliks. Kui helisignaal luuakse uuesti digitaalselt helisignaali jaoks liiga madala proovivõtusagedusega, võib see põhjustada kõrgsageduskomponentide väärarusaamist, alamproovimist ja lõppkokkuvõttes moonutamist.

Siin saate kuulda, kuidas kõlab aliasing, mida mõnikord nimetatakse ka aliasing-moonutuseks:

Mis on Nyquisti sagedus?

Kui räägitakse heli aliasingust, võite kohata seda mõistet, mida nimetatakse Nyquisti teoreemiks või Nyquisti sageduseks. See mõiste on nimetatud Harry Nyquisti järgi, kes avastas, et analoogsignaali muundamisel digitaalseks audiosignaaliks tuleb heli töödelda kahekordse kõrgeima sageduskomponendiga, et vältida aliasingut.

Jagame selle veidi lahti. Lihtsamalt öeldes on kõrgeim sagedus pool proovivõtusagedusest, et vältida vigu analoogsignaali teisendamisel digitaalseks helisignaaliks. See digitaalne audiotöötlus toimub teie kasutajaliideses, mikserpuldis või alati, kui signaal läbib analoog-digitaalmuundurit (A/D-muundur).

Nyquisti teoreemi abil saame selgitada, miks on tavaline kasutada digitaalses helisageduses 44,1 kHz või 48 kHz proovivõtusagedust. Kuna inimese kuulmise sagedusvahemik on umbes 20 Hz - 20 kHz, siis kui kahekordistada ülemine piir, saame 40 kHz. Lisades juurde väikese puhvri, saate kõige tavalisemad proovivõtusagedused, mida tänapäevases digitaalsüsteemis heli töötlemiseks ja taasesitamiseks kasutatakse.

Ei ole ikka veel kindel, kuidas Nyquisti sageduse teoreemi ja selle seoseid aliasinguga käsitleda? Vaadake seda selgitustööd:

Mis põhjustab Aliasingi muusikas?

Teaduslikult väljendatuna tekib aliasing, kui ostsilloskoop ei suuda analoogsignaali piisavalt kiiresti skaneerida, tekitades valesti tuvastatud sagedussisu, mis esitatakse töödeldud helis artefaktidena. Teisisõnu, see on siis, kui teie proovivõtusagedus on konkreetse helipala töötlemiseks liiga madal, mis viib vigade ja eristamatute kõrgsageduskomponentide tekkimiseni digiteeritud signaalis.

Aliasing esineb ka muudel andmekandjatel, nagu näiteks video, kuna see on seotud proovivõtusagedusega. Mõnede jaoks on aliasing ehk paremini selgitatav wagon wheel'i efekti näitel, mis näitab ajalist aliasingut:

Kuidas kõlab Aliasing?

Võite otsida näiteid audio aliasingu kohta või kuulata eespool lisatud katkendit, see kõlab nagu kõrged, atonaalsed sagedused, mis on kõrvadele mõnevõrra karedad. Nagu me allpool arutame, on olemas mõned downsampling-pluginid, mis loovad seda tahtlikult teatud efekti saavutamiseks. Näiteks Abletoni varuplugin "Redux" kasutab downsamplingut, et luua helis artefakte:

Kuidas vältida Aliasingi heli puhul

Selleks, et vältida heli aliasingut, kasutage heli salvestamisel või töötlemisel 44,1 kHz või kõrgemat valimiskiirust. See eeldab, et te teisendate analoogsignaali digitaalseks helisignaaliks standardväljundite, näiteks voogedastusplatvormide või sotsiaalmeedia kontekstis.

Muud nüansirikkamad väljundid, nagu ringhääling, televisioon ja film, võivad nõuda erinevaid nõudeid proovivõtusagedusele, mis kõik peaksid olema ette nähtud teie vastava levituskanali poolt. Aliasing-heli vältimiseks kasutage lihtsalt õiget proovivõtusagedust.

Kas Aliasingi kasutatakse kunagi loominguliselt?

Jah! Aliasing moonutamine või downsampling võib omada unikaalset Lo-fi efekti, mis on lisatud retroemulatsiooni pluginatesse, vinüülpluginatesse ja muudesse efektidesse nagu Abletoni Redux, et teadlikult tekitada helis artefakte. Seda efekti kasutatakse üldiselt säästlikult, kuid see võib teadlikult, kuid säästlikult kasutatuna lisada teie miksidele palju iseloomu.

Kuidas ma tean, millist proovikiirust kasutada?

Nyquisti teoreemi kohaselt peate kasutama proovivõtusagedust, mis on kahekordne teie kompositsiooni kõrgeima sageduse amplituudist. Pidades silmas, et inimese kuulmisvahemik lõpeb umbes 20 000 Hz juures, peaks teil olema täiesti hea kasutada standardset proovivõtusagedust 44,1 kHz. Mõned insenerid töötlevad heli 48 kHz-ga, et igaks juhuks jäädvustada kogu muundatud helisignaal täies täpsuses, kuid see võib olla keskmise kuulaja jaoks üle jõu käiv.

Pidage meeles, et mida suurem on proovivõtusagedus, seda rohkem andmeid salvestatakse ja seega seda suurem on ka fail. Suurema proovivõtusageduse valimisel on kompromiss, kuid üldiselt peaksite 44,1 kHz või kõrgema proovivõtusageduse valimisel olema analooghelisignaali täpseks digitaalsignaaliks taastootmiseks täiesti hea.

On loogiline, et 44,1 kHz peaks teid enamikus stsenaariumides igatahes katma, kuna see peegeldab inimese kuulmisulatust, kuid ärge kunagi unustage oma kõrvade kasutamise võimsust ja lihtsust. Saate kuulda, kui helisignaalidel on soovimatuid artefakte. Testige ALATI oma mixe ja masterid mitmel väljundkanalil, et tagada, et teil ei jääks audiotöötluses puudu mingeid stilistilisi või tehnilisi vigu, nagu näiteks aliasing.

Kas ma võin fikseerida Aliasingi helis?

Ainus viis aliasingu täielikuks kõrvaldamiseks on analoogsignaali töötlemine nõuetekohase signaalikiirusega vastavalt eespool kirjeldatud Nyquisti sageduse kontseptsioonile. Kuid heli sisse küpsetatud aliasing võib muutuda vähem märgatavaks, kui kasutada madalpääsufiltrit, mistõttu kuulete vähem kõrgsageduslikke signaale, mis on moonutatud.

Ideaaljuhul saate muuta oma proovikiiruse seadistusi, et probleemi täielikult vältida. Seda saab teha oma digitaalse audiotöötlusjaama eelistustes või A/D-muunduris või muus seadmes, mis aitab teil heli analoogsignaalist digitaalseks audiosignaaliks teisendada.

Samuti tasub märkida, et mõned moonutusele keskendunud pistikprogrammid võivad tekitada aliasingut. Selle leevendamiseks võite valida kõrge kvaliteedi seaded, näiteks Ableton Live'is esitatud kõrge kvaliteedi sisse/välja lüliti selliste pistikprogrammide puhul:

See on inseneriklišee põhjusega: kui kahtled, usalda oma kõrvu. Töötle teadlikult ja testi iga efekti kihti A/B-testimisega, et veenduda, et sa lisad oma miksimisse ainult soovitud sagedussisu. Korralik võimendustasemestamine ja salvestustehnika aitab teil salvestamise ajal samuti toota puhast helisignaali.

Aliasingi vältimine helis on hea rusikareegel

Nagu me oleme arutanud, on mõned valitud stsenaariumid, kus me kasutame aliasingut heli kontekstis, kui püüame luua heli artefakte konkreetse efekti jaoks. Kuid väljaspool seda ruumi tuleks helisignaalid säilitada, töödelda ja manipuleerida nende helisagedusvahemikus, et säilitada kõrgsageduslikud komponendid puutumatuna.

Niikaua, kui kasutate korralikku digitaalset helitöötlustehnikat ja säilitate oma proovi ühest tootmisetapist teise, ei pea te liiga palju muretsema, et puutute kokku karmide sagedustega, mis kaasnevad audio aliasinguga.