Az aliasing a hangban egyike azoknak a fogalmaknak, amelyeket intuitív módon ismerhetsz, de nem ismered a megfelelő nyelvezetet. A legtöbb zenei producer vagy akár alkalmi hallgató is felismeri, hogy valami nem stimmel, ha aliasing fordul elő, bár érdemes alaposan megérteni, hogyan sérül az eredeti hangjel, hogy elkerülhesse ezt a pusztító hangfolyamatot.

Az alábbiakban elmagyarázzuk, mi az aliasing a hangban, hogyan hangzik, és megosztunk néhány stratégiát, amelyekkel elkerülheted, hogy aliasinget vigyél be a keverésedbe.

Aliasing megértése hangban

Az aliasing egy olyan romboló folyamat, amely az analóg jel (vagy élő hang) digitális hanggá történő átalakításakor léphet fel. Ha egy hangjelet digitálisan a hanghoz képest túl alacsony mintavételi frekvenciával állítanak elő, akkor a magas frekvenciájú komponensek tévesen, alulmintavételezve és végül torzítva jelennek meg.

Itt hallhatja, hogyan hangzik az aliasing, amelyet néha aliasing torzításnak is neveznek:

Mi a Nyquist-frekvencia?

Amikor az audio aliasingről beszélünk, találkozhatunk ezzel a fogalommal, amelyet Nyquist-tételnek vagy Nyquist-frekvenciának neveznek. Ez a fogalom Harry Nyquistről kapta a nevét, aki felfedezte, hogy az analóg jel digitális hangjelekké történő átalakításakor az aliasing elkerülése érdekében a hangot a legmagasabb frekvenciakomponens kétszeresén kell feldolgozni.

Bontsuk ezt le egy kicsit. Egyszerűbben fogalmazva, a legmagasabb frekvencia a mintavételi frekvencia fele, hogy az analóg jel digitális hangsugárzássá alakításakor elkerülhetők legyenek a hibák. Ez a digitális hangfeldolgozás az interfészen, a keverőpulton belül vagy minden olyan esetben történik, amikor a jel egy analóg-digitális átalakítón (A/D átalakító) fut át.

A Nyquist-tétel segítségével megmagyarázhatjuk, hogy miért általános a 44,1 kHz-es vagy 48 kHz-es mintavételi frekvencia használata a digitális hangban. Mivel az emberi hallás frekvenciatartománya nagyjából 20 Hz - 20 kHz, ha a felső határt megduplázzuk, akkor 40 kHz-et kapunk. Adjunk hozzá egy kis puffert, és megkapjuk a mai digitális rendszerben a hang feldolgozására és lejátszására használt leggyakoribb mintavételi sebességeket.

Még mindig nem tudja, hogyan kell a Nyquist-frekvencia tételt és az aliasinggel való összefüggéseit értelmezni? Nézze meg ezt a magyarázatot:

Mi okozza az Aliasinget a zenében?

Tudományos értelemben az aliasing akkor fordul elő, amikor az oszcilloszkóp nem tud elég gyorsan mintavételezni egy analóg jelet, ami tévesen azonosított frekvenciatartalmakat hoz létre, amelyek a feldolgozott hanganyagban leletként jelennek meg. Más szóval, amikor a mintavételi frekvencia túl alacsony egy adott hangdarab feldolgozásához, ami hibákhoz és megkülönböztethetetlen magas frekvenciájú komponensekhez vezet a digitalizált jelben.

Az aliasing más médiumokban, például a videóban is előfordul a mintavételi sebességgel összefüggésben. Egyesek számára az aliasing talán jobban elmagyarázható a wagon wheel effect példáján keresztül, amely az időbeli aliasinget mutatja be:

Hogyan hangzik az Aliasing?

Nézz utána a hang aliasing példáinak, vagy hallgasd meg a fenti részletet, ami úgy hangzik, mint magas hangú, atonális frekvenciák, amelyek kissé durvák a fülnek. Amint azt alább tárgyalni fogjuk, vannak olyan downsampling pluginek, amelyek ezt szándékosan, egy bizonyos hatás érdekében újraalkotják. Például az Ableton "Redux" nevű stock pluginja downsamplingot használ, hogy leleteket hozzon létre a hangon belül:

Hogyan kerüljük el az Aliasinget hangban

Az aliasing elkerülése érdekében a hangfelvételek rögzítésekor vagy feldolgozásakor ragaszkodjon a 44,1 kHz-es vagy annál magasabb mintavételi frekvenciákhoz. Ez feltételezi, hogy az analóg jelet digitális hanggá konvertálja a dalok előállítása és megosztása során, például a streaming platformokon vagy a közösségi médiában.

Más, árnyaltabb kimenetek, mint például a műsorszórás, a TV és a film, eltérő mintavételi sebesség követelményeket támaszthatnak, amelyeket az adott terjesztési csatornának kell biztosítania. Az aliasing audio elkerülése érdekében egyszerűen használja a feladatnak megfelelő mintavételi frekvenciát.

Használják-e az Aliasinget kreatívan?

Igen! Az aliasing torzítás vagy a downsampling egyedi Lo-fi hatást eredményezhet, amelyet a retro emulációs pluginek, a vinyl pluginek és más effektek, mint például az Ableton Redux, tudatosan hoznak létre leleteket a hangban. Ezt az effektust általában takarékosan használják, de szándékosan, de takarékosan alkalmazva sok karaktert adhat a keveréseidnek.

Honnan tudom, hogy melyik mintavételi sebességet használjam?

A Nyquist-tétel szerint olyan mintavételi frekvenciát kell használnod, amely a kompozíció legmagasabb frekvenciájának amplitúdójának kétszerese. Ha figyelembe vesszük, hogy az emberi hallás tartománya 20 000 Hz körül ér véget, akkor a 44,1 kHz-es szabványos mintavételi frekvencia használata teljesen elegendő. Néhány mérnök 48 kHz-en dolgozza fel a hangot, csak a biztonság kedvéért, hogy az összes átalakított hangjelet teljes hűséggel rögzíthesse, de ez az átlagos hallgató számára túlzás lehet.

Ne feledje, hogy minél nagyobb a mintavételi sebesség, annál több adat kerül rögzítésre, és ezért annál nagyobb a fájl. A magasabb mintavételi frekvencia kiválasztása kompromisszumos, de általánosságban elmondható, hogy ha 44,1 kHz vagy magasabb frekvenciát választ, akkor az analóg hang digitális jelként való pontos reprodukálása teljesen rendben lesz.

Értelemszerűen a 44,1 kHz a legtöbb esetben mindenképpen elegendő, mivel ez tükrözi az emberi hallás tartományát, de soha ne feledkezzünk meg a fül használatának erejéről és egyszerűségéről. Meghallhatja, ha az audiojelek nem kívánt műtermékeket tartalmaznak. MINDIG teszteld a keveréseidet és a mastereket több kimeneti csatornán, hogy megbizonyosodj arról, hogy nem maradtak ki stilisztikai vagy technikai hibák a hangfeldolgozásban, mint például az aliasing.

Megoldható az Aliasing az audióban?

Az aliasing teljes kiküszöbölésének egyetlen módja az analóg jel megfelelő jelsebességgel történő feldolgozása a fent részletezett Nyquist-frekvencia koncepció szerint. A hangba sütött aliasing azonban egy aluláteresztő szűrő használatával kevésbé észrevehetővé válhat, így a torzítottá vált magas frekvenciájú jelekből kevesebbet hallunk.

Ideális esetben megváltoztathatja a mintavételi sebesség beállításait, hogy teljesen elkerülje a problémát. Ezt megteheti a digitális audio munkaállomás beállításaiban, vagy az A/D átalakítóban, vagy bármely más olyan eszközben, amely segít a hangot analógból digitális hangjelekké alakítani.

Azt is érdemes megjegyezni, hogy néhány torzításra összpontosító plug-in aliasinget okozhat. Ennek mérséklése érdekében választhatja a magas minőségű beállításokat, például az Ableton Live-ban az ilyen plugineken bemutatott magas minőségű be/ki kapcsolót:

Nem véletlenül közhelyes mérnöki közhely: ha kétség merül fel, bízz a füledben. Keverés közben tudatosan dolgozzon fel és A/B teszteljen minden egyes effektréteget, hogy megbizonyosodjon arról, hogy csak a kívánt frekvenciatartalmat vezeti be a keverésbe. A megfelelő erősítésfokozat és a felvételi technika is segíthet abban, hogy tiszta hangjelet állítson elő felvétel közben.

Az Aliasing elkerülése az audióban egy jó ökölszabály

Amint azt már megbeszéltük, van néhány kiválasztott forgatókönyv, amelyben az aliasinget az audióban használjuk, amikor egy adott effekthez próbálunk audio-artifaktumokat létrehozni. Ezen a téren kívül azonban a hangjeleket a hangfrekvenciás tartományon belül kell megőrizni, feldolgozni és manipulálni, hogy a magas frekvenciájú komponensek érintetlenül maradjanak.

Mindaddig, amíg megfelelő digitális hangfeldolgozási technikát használsz, és a mintát az egyik gyártási fázisból a másikba megőrzöd, nem kell túlságosan aggódnod a hang aliasinggel járó durva frekvenciák miatt.