Megnyomod a felvétel gombot a DAW-odon, eljátszol egy akkordot a gitárodon, vagy a dudáidat a mikrofonba, és mint egy varázslat, megjelenik a képernyőn, készen arra, hogy a hangzásod szerint manipuláld.
De mi történt valójában?
Ha valaha is kíváncsi voltál, hogyan alakul át egy analóg jel digitális jellé, ez a cikk neked szól - mélyen a kocka módba lépünk, hogy teljesen megértsük, hogyan működnek az analóg-digitális átalakítók.
És ha eddig nem igazán figyeltél oda a folyamatra, akkor ez a cikk neked szól! Annak megértése, hogy egy analóg jel hogyan válik bináris számjegyekké, minden zenész számára alapvetően fontos.
Miért kell minden zenésznek megértenie az analóg-digitális átalakítókat?
Minden alkalommal, amikor analóg jelet veszel fel - vagy akár valós hangokból származó mintákat használsz -, analóg-digitális átalakítót használsz.
Mondjuk, hogy felvettél egy perzselő gitárszólót, vagy mintát vettél a kutyád horkolásából - nem számít.
A színfalak mögött a technológia egy kulcsfontosságú része túlórázik, hogy átalakítsa az analóg bemeneti jelet - a mikrofonból vagy hangszerből érkező természetes áramlást - digitális ábrázolássá, amelyet az Ableton vagy a Logic (vagy bármilyen DAW, amit éppen ringatsz) valóban megért.
A meg nem énekelt hős mindebben? Az analóg-digitális átalakító, vagy röviden ADC.
Akár egy hálószobai stúdióban készít felvételt, akár egy profi létesítményben kever, mindig használ ADC-ket. Ezek az audiointerfészen, a hangkártyán és még a telefon mikrofonjában is megtalálhatóak.
Minden alkalommal, amikor egyfajta analóg feszültség belép a szóban forgó rendszerbe (mint például az Ön hangja a mikrofonba), azonnal mintavételezésre, szeletelésre, mérésre és digitális adatokká alakításra kerül.
Tehát - hogyan működik egy adc, és miért fontos ez a zenészeknek? Valószínű, hogy már most is ADC-ben gondolkodsz - akár tudatában vagy, akár nem. Ez az útmutató közérthetően végigvezet az átalakítási folyamaton, és valós zenei példákon keresztül elmagyarázza, hogy mi történik minden egyes lépésnél.
Húzzuk el a függönyt a legfontosabb technikai eszközről, amiről nem is tudtad, hogy minden nap használod.
Analóg vs. digitális: Mit konvertálunk egyébként?
Mielőtt belemennénk az analóg-digitális átalakítók működésének lényegébe, először is értsük meg, hogy mit alakítanak át - analóg jeleket digitális jelekké.
Az analóg jel: Zene természetes élőhelyén
A való világban minden hang - az Ön hangja, egy akusztikus gitár pengetése vagy egy kick-dob puffanása - mindig analóg. Ez azt jelenti, hogy folyamatosan mozog, mint egy sima hullám. Ha ezek tiszta hangok, akkor szinuszhullámnak nevezzük őket, és a jel amplitúdóját (a magamfajta egyszerű emberek számára a hangerősséget) jelentik az idő múlásával mérve.
Amikor beszélsz vagy hangszeren játszol, az általad keltett hanghullámok mozgásba hozzák a környező levegőt, amely viszont a füledben lévő okos részek ellen mozog; így halljuk a hangot.
Amikor ugyanezt rögzíti, egy mikrofon rögzíti a levegő rezgéseit, és apró elektromos árammá alakítja őket. Ezt az áramot analóg bemeneti jelnek, az általa hordozott feszültséget pedig analóg bemeneti feszültségnek (vagy néha csak analóg feszültségnek) nevezzük.
Ez a feszültség folyamatosan változik; minden lélegzetvétel, minden vonóhúzás, a fizikai előadás minden árnyalata létezik ebben az áramló jelben. Az analóg jel feszültségtartománya a hang változó hangerejét tükrözi. Az analóg-digitális átalakítók feladata, hogy ezt az analóg mennyiséget átvegyék és olyasmivé alakítsák, amivel egy digitális rendszer (például a számítógép vagy a telefon) képes dolgozni.
A digitális jel: Binary in a Box
Az emberi füllel ellentétben a számítógépek nem értik a sima, folyamatos hullámokat. Kommunikációs módszerük a bináris kimenet - egy olyan jel, amely az információt csak két állapotot, jellemzően nullákat és egyeseket használva reprezentálja. Így kapunk digitális jelet. Apró, apró lépések halmaza, amely rögzített értékek sorozatával próbálja utánozni az eredeti jelet.
A zene digitális formában történő tárolásához, megjelenítéséhez vagy manipulálásához a sima analóg jelet digitális ábrázolássá kell alakítanunk - számsorokká, amelyeket a DAW, a pluginek és a merevlemezek megértenek.
És barátaim, pontosan ez az, amiről az analóg-digitális átalakítás szól.
Valószínűleg már látta ezt a folyamatot működés közben; amikor egy analóg bemeneti jelet rögzít az audiointerfészen keresztül, és nézi, ahogy a szép hullámforma varázslatos módon megjelenik a DAW arrange oldalán. A mintavételezett jel digitális megjelenítése menő, de a grafika mögött egy hosszú bináris kódsorozat van, amely az interfész ADC-jének kimeneti jelét jelképezi.
Valós világ analógia: Spotify
Gondoljon az analóg jelre úgy, mint egy bakelitlemezre: egy folyamatos barázda, amelyet a tű fizikailag követ a lemez végéig. A digitális jel ezzel szemben olyan, mint egy streaming zenei fájl - darabokra vágva, mérve, tárolva, és csak számok segítségével küldve a hangszórókba.
A bakelit gyönyörűen kidolgozott, de törékeny, és nem könnyű megosztani. Szükséged van magára a bakelitre, valamint valamire, amin lejátszhatod, és mindkettőnek ugyanabban a szobában kell lennie azzal a személlyel, akivel meg akarod osztani. Mindennek tetejébe nem lehet szerkeszteni.
A digitális bináris kódú verzióból hiányozhat néhány árnyalat, de szerkeszthető, és készen áll a DAW-ban való használatra. Ha pedig van egy produceri partnered a világ másik felén, elküldheted neki a fájlt, hogy dolgozzon rajta.
Ez az analóg-digitális átalakítók ereje. Ka-pow!
Az analóg-digitális átalakítók feladata (zenészeknek magyarázva)
Itt érdemes megjegyezni, hogy az analóg-digitális átalakítókat nem kizárólag hangra használják. A fizikai világban sok dolognak van analóg értéke. Valójában mindennek, ami mérhető - legyen az hang, fény, hőmérséklet vagy akár mozgás - van egy analóg jele, amely digitálisra alakítható.
Az alapelv ugyanaz: az eredeti analóg jelet az ingadozó feszültségszintekkel együtt digitális kimeneti kóddá alakítjuk, amely könnyen tárolható és szerkeszthető.
De mi mindannyian zenészek vagyunk (még te is, Nickelback), úgyhogy bontsuk le, hogy pontosan mit is csinálnak az analóg-digitális átalakítók a zenéddel.
Bármikor, amikor mikrofont vagy hangszert csatlakoztat, egy analóg bemenet lép be az audiointerfészébe. Ez a jel egy elektromos hullámforma - alapvetően egy mozgó feszültségérték, amely valós időben tükrözi a hangot. Az ADC feladata, hogy mintavételezze ezt a bemeneti feszültséget, és hozzárendelje egy számhoz, amelyet a számítógép megért.
Így jutunk el egy analóg jelről egy digitális kimenetre. A folyamat három fő lépésben történik: mintavételezés, kvantálás és kódolás.
1. lépés: Mintavételezés - szeletelési idő
Az első lépésben, a mintavételezésben az ADC rendszeres időközönként mérést végez a jel amplitúdójáról (feszültségéről). Ez másodpercenként több ezer alkalommal történik - hogy ez milyen gyakran történik, az a mintavételi frekvencia (vagy mintavételi frekvencia).
A CD-minőségű hang 44 100 minta/másodperc - vagy 44,1 kHz - mintavételi frekvenciát használ. A magasabb mintavételi frekvenciák (például 48kHz vagy 96kHz ) részletesebbek, és magasabb frekvenciákat rögzítenek. Ez a Nyquist-tételnek köszönhető, amely kimondja, hogy csak a mintavételi frekvencia felének megfelelő frekvenciákat lehet rögzíteni.
Tehát elméletileg, ha a zenéje teljes egészében 5-10 kHz-es tartományban lévő hangokból áll (mi a fenére gondol?), akkor legalább 20 kHz-es mintavételi frekvenciára van szüksége a pontos rögzítéshez.
2. lépés: Kvantálás - Feszültségmérés
A mintavételezés után az ADC összehasonlítja a bemeneti feszültséget egy referenciafeszültségi szinttel. A nulla volt és a referenciafeszültség közötti tartományt rögzített lépésekre osztják. E lépések mindegyike egy adott digitális számot képvisel.
És itt találkozunk egy apró eltéréssel - amit kvantálási hibának nevezünk. Ez azért történik, mert egy analóg jel két digitális lépés közé eshet, ahogyan az alábbiakban látható.
Itt válik fontossá a bitmélység. Egy 16 bites ADC 65 536 lépést biztosít, míg egy 24 bites ADC több mint 16 millió lépést. Egyértelműen (legalábbis ebben az esetben) a több több. Minél több lépéssel rendelkezik, annál pontosabb az átalakítási folyamat.
A zenészek számára ez jobb részletességet jelent a lágyabb részeknél, és nagyobb hangteret a hangosabb részeknél.
3. lépés: Kódolás - Bináris kimenet
Miután az ADC kiszámította, hogy a jel melyik fokozatba tartozik, ezt a szintet digitális bináris kóddá alakítja át - nullák és egyesek sorozatává, amely a kimeneti kódot jelenti.
Ez a végső digitális adat, amelyet a DAW megkap. Innen az eredeti analóg jelet a lehető legjobban megőrzi digitális formában.
Összeállítás: A Vocal Take in Motion
Példaként mondjuk, hogy énekhangot veszel fel. A lehető legtöbb részletet akarja, anélkül, hogy megőrülne a tárhelyen, ezért a mintavételi frekvenciát 48 kHz-re, a bitmélységet pedig 24-re állítja be.
A mikrofon az analóg bemenetet - a mikrofon kapszulája feletti légnyomás finom változásait - analóg feszültségként rögzíti, más szóval az analóg jelet feszültségként méri.
Az analóg bemeneti feszültséget másodpercenként 48 000 alkalommal mintavételezik, és minden egyes szeletet (mintát) egy referenciafeszültséghez mérnek, digitális számmá alakítják, és bináris számjegyek formájában elküldik a DAW-nak.
Most már van egy digitális jel, amely úgy néz ki és úgy hangzik, mint egy sima, folyamatos hullámforma, de valójában egy kódfolyam.
Mindezt azért, mert a megbízható ADC átalakította az analóg értéket olyasmivé, amit a számítógép fel tud dolgozni.
Analóg-digitális átalakítók belseje - Az összetevők és a folyamatok
Eddig a nagy képet néztük - mi megy be és mi jön ki. De hogyan valósítják meg mindezt az analóg-digitális átalakítók?
Minden ADC belsejében egy szuperokos elektronikus áramkör található, amely az összes varázslatot elvégzi. A folyamatosan változó analóg jelet egyszerre csak egy pillanatfelvételt alakít át a digitális birodalomba. Nézzük meg közelebbről, mi történik.
Az összehasonlító: Feszültség döntéshozó
Az ADC középpontjában egy úgynevezett komparátor áll. A komparátor összehasonlítja a bemeneti feszültséget egy referenciafeszültséggel, és felteszi az egyszerű kérdést: "Ez a bemeneti feszültség magasabb vagy alacsonyabb, mint a referencia?"
Ez az összehasonlítás az, ahogyan az ADC elkezdi kitalálni, hogy milyen digitális értéket rendeljen az egyes analóg mintákhoz. Minden alkalommal, amikor a mikrofon vagy a hangszer feszültséget (azaz hangot) produkál, az összehasonlító összehasonlítja azt egy folyamatosan változó belső feszültséggel. Amikor a kondenzátor feszültsége megegyezik a bemenet feszültségével, a rendszer rögzíti a megfelelő digitális kódot.
A kondenzátor és a feszültséglépcső
Az ADC típusától függően különböző módszereket használnak az összehasonlító feszültség előállítására. Az egyik leggyakoribb a szukcesszív közelítő regiszter (SAR).
A szukcesszív közelítéses ADC-ben az átalakító egy apró kondenzátort használ a feszültség töltésének megtartására. A bemeneti jelet egy sor feszültségszinthez hasonlítja, és úgy működik, mint egy kitalálós játék:
- A feszültségtartomány közepének kitalálásával kezdődik.
- Ha az analóg értéke magasabb, akkor a találatot felfelé módosítja.
- Ha alacsonyabb, akkor lefelé igazodik.
- Ez addig folytatódik, amíg meg nem találja a legközelebbi egyezést.
A meglehetősen intelligens oda-vissza mozgást óraimpulzusok - apró időjelzők - vezérlik, amelyek biztosítják, hogy minden szinkronban maradjon. Minden egyes óraimpulzus egy lépéssel közelebb viszi az ADC-t a végső digitális kimenethez.
A folyamatról olvasva nem igazán lehet igazságot tenni. A folyamat hihetetlenül gyors ütemben - másodpercenként több milliószor - zajlik, és a zene nagyon pontos digitális ábrázolását eredményezi.
Ramp és Dual Slope ADC-k
Az összehasonlító feszültség előállításának más módjai is vannak, beleértve a rámpás feszültség módszerét és a kettős meredekségű ADC-ket. Ezeket gyakrabban használják az elektrotechnikában - tesztberendezések, folyamatok vezérlése, digitális feszültségmérők és hasonlók -, de az ötlet ugyanaz: hasonlítson össze egy bemeneti feszültséget egy változó referenciával, amíg nem talál egyezést.
Például egy kettős meredekségű átalakítóban a bemeneti jel egy meghatározott időtartam alatt feltölt egy kondenzátort, majd egy referenciafeszültség kisegíti azt. A nullára való visszatéréshez szükséges idő adja a végső digitális számot - olyan, mint egy stopperóra a hanghoz, vagy bármihez, amit mérünk.
Bár ezek nem azok a típusú komparátorok, amelyeket az átlagos audio interfészben találsz, ez segít megmutatni, hogy sok út vezet ugyanahhoz a célhoz: a folytonosság megszámlálhatóvá alakítása.
ADC-k audio interfészekben
Hogyan működik egy ADC egy audiointerfészben? Az ADC-chip az előerősítőfokozatból származó feszültséget kapja. (Gyorsan) összehasonlítja a jel amplitúdóját a referenciaértékekkel, hozzárendel egy digitális kódot, és továbbítja azt a DAW-nak. Mindez olyan gyorsan történik, hogy a rendszere szinte észrevehető késleltetés nélkül, valós időben rögzíti az egészet.
Amikor az emberek az ADC teljesítményéről vagy az ADC felbontásáról beszélnek, akkor arról beszélnek, hogy milyen gyorsan és milyen pontosan működik ez a folyamat. Egy jobb minőségű ADC hűségesebben, kevesebb kvantálási hibával és szélesebb feszültségtartományban rögzíti az eredeti jelet.
Mi történik ezután? A lejátszás magyarázata
Oké, felvetted azt a vintage szintetizátor vonalat, vokálfelvételt vagy feszes basszus groove-ot. Az analóg-digitális átalakító minden egyes analóg bemeneti jelet rögzített, időben felszeletelte, és digitális jelként, 1 és 0 jelek folyamaként adta ki. És most mi lesz?
Ahhoz, hogy ezt a hangot visszaadhassuk a lyukakba, meg kell fordítanunk a folyamatot. Lépjen be a digitális-analóg átalakító (DAC).
Digitálisból analógba - a DAC-ok feladata
Ha az ADC-t a mikrofon vagy a hangszer fordítójának tekinti, a DAC az analóg eszközök tolmácsa. Fogadja a bináris kódsorozatot (digitális adatokat), és rekonstruál egy olyan feszültségjelet, amely megközelíti az eredeti teljesítményt. Ez az újraalkotott analóg kimenet az, ami a stúdiómonitorokon és fejhallgatókon kijön.
Az ADC-khez hasonlóan a DAC-ok is diszkrét időjelekkel működnek, és minden egyes órajelnél új kimeneti feszültségszintet adnak ki a beérkező digitális kód alapján. A feszültségek e lépcsőzetes változása alkotja a kimeneti jelet, amely kisimítva ismét folytonossá válik.
A simaság számít - Szűrés és interpoláció
A következő a helyzet: amikor egy DAC újraalkotja az eredeti analóg jelet, az eredmény egy lépcsőzetes hullámforma lesz, nem pedig egy sima analóg görbe, mint az eredetileg lejátszott. Inkább hasonlít egy szaggatott körvonalra, mint egy folyékony ecsetvonásra.
Ennek kijavítása érdekében a digitális-analóg átalakító egy aluláteresztő szűrőn küldi át a jelet, hogy eltávolítsa a "hirtelen" lépések által okozott magas frekvenciájú leleteket. Ez a szűrő kisimítja a durva éleket, hogy olyan analóg jelet kapjon, amelyet a füle természetesebb hangzásúnak fog elfogadni.
Egyes rendszerek interpolációt is alkalmaznak, hogy megbecsüljék, hogyan kellene kinéznie a hullámformának a mintavételezett pillanatfelvételek között, ami még tovább javítja az eredményt.
Ezért hangzik az audiointerfész kimenete folyékonyan és zeneileg, nem pedig robotikusan és pixelesen. A kiváló minőségű DAC-ok rendkívül közel tudnak kerülni az eredeti analóg jel reprodukálásához, különösen, ha azt magas mintavételi frekvenciával és bitmélységgel rögzítették.
A körutazás: ADC + DAC a zenei termelésben
Foglaljuk össze, hogyan is néz ki egy teljes körutazás a zenéd számára.
- Egy mikrofon vagy hangszer analóg bemenetet küld az audiointerfészre.
- Az ADC mintavételezi, és a referenciafeszültség szintek alapján digitális értékeket rendel hozzá.
- Az így kapott digitális jelet a DAW-hez küldi.
- A DAW valós időben dolgozza fel a digitális ábrázolást, miközben effekteket ad hozzá, szerkeszti vagy elrendezi azt.
- Amikor megnyomja a lejátszás gombot, a DAC visszaalakítja a digitális információt analóg kimenetté.
Ez a hurok állandóan megtörténik a beágyazott rendszerekben, keverőpultokban és élő eszközökben. Minden alkalommal, amikor a jel analógból digitálisba és vissza kerül, az ADC és a DAC együttesen végzi a varázslatos munkát.
Miért fontos ez a zenészek számára
Nagyon szép dolog tudni, hogyan készül a kolbász, meg minden, de milyen gyakorlati hatásai vannak a zenészeknek?
- Az alacsony késleltetés fontos az élő ének vagy hangszerek követésekor
- Az ADC felbontása hatással lehet a csendes vagy finom dinamikájú előadásokra.
- A pontos DAC-ok biztosítják, hogy keverékei minden lejátszó rendszeren nagyszerűen szóljanak
Ha az ADC vagy a DAC nem felel meg a feladatnak, akkor elveszíti a részleteket, zajt vagy artefaktumokat hoz, vagy rossz keverési döntéseket hoz a pontatlan lejátszás alapján. Ezért van az, hogy a professzionális interfészek - és még a beépített átalakítóval rendelkező analóg eszközök is - gyakran reklámozzák ADC-felbontásukat, feszültségtartományukat és referenciafeszültség-pontosságukat.
DAC ≠ ADC
Érdemes megjegyezni, hogy amikor egy digitális jelet visszaalakítunk analóg jelekké, nem csináljuk vissza az ADC által eredetileg elvégzett munkát. Miután az analóg jelet átalakították, van egy bizonyos mértékű kvantálási hiba és potenciális adatvesztés, amely visszafordíthatatlan. A DAC egyszerűen újraépíti a digitális rendszer kimenetének lehető legjobb analóg változatát.
Olyan ez, mint egy fényképezés: bármilyen fejlett is a technológia, nem képes az eredeti jelenet minden molekuláját újraalkotni. De kellő felbontással és gondossággal nagyon közel lehet kerülni hozzá. Vagy legalábbis elég közel a jazzhez.
Mi határozza meg az ADC minőségét és pontosságát?
A gitárosokhoz hasonlóan nem minden analóg-digitális átalakító egyforma. A felvételek minősége - a kisdobok éles hangjától a vokálok lélegzetelállító minőségéig - attól függ, hogy az ADC milyen pontosan rögzíti az analóg jelet, és fordítja le a digitális rendszer számára.
A következő a legfontosabb:
Felbontás: Részletek
Az ADC felbontását általában bitekben mérik - ez azt mutatja meg, hogy hány digitális érték áll rendelkezésre a bemeneti jel ábrázolásához.
- Egy 8 bites ADC 256 értéket tud előállítani.
- Egy 16 bites ADC 65 536 értéket ad.
- Egy 24 bites ADC több mint 16 millió diszkrét lépést képes kezelni.
Minden egyes hozzáadott bit megduplázza a lehetséges digitális kódok számát. Több kód = nagyobb pontosság és kisebb kvantálási hiba - a tényleges analóg feszültség és a legközelebbi digitális érték közötti elkerülhetetlen különbség.
A zenében a nagyobb felbontás azt jelenti:
- A csendesebb részletek megmaradnak
- A lágy visszhangok és a farok nem vesznek el
- Hangosabb jeleket is keverhet torzítás vagy klippelés nélkül.
A nagy dinamikájú zenék, például a jazz és a zenekari zene esetében a nagyobb bitmélység nagyobb mozgásteret és finomságot biztosít.
Mintavételi gyakoriság: Idő szeletelés
Az ADC nem csak a bemeneti feszültséget méri, hanem azt is tudja, hogy mikor kell mérni. Ez a mintavételi frekvencia, vagy mintavételi sebesség, kHz-ben mérve.
A zenében használt standard értékek a következők:
- 44.1kHz (CD minőség)
- 48 kHz (videó és műsorszórási szabvány)
- 96kHz (hi-res audio, különösen a hangtervezők körében)
A mintavételi sebesség határozza meg, hogy az ADC másodpercenként milyen gyakran készít pillanatfelvételt a bejövő jelről. Mint korábban említettük, a mintavételi frekvenciának legalább kétszeresének kell lennie a jel legmagasabb frekvenciájának ahhoz, hogy azt pontosan reprodukálni lehessen.
Mivel az emberi hallás általában 20 kHz körül tetőzik, a minimális mintavételi frekvencia, amivel bármit is hallhatunk, 2 x 20 kHz, azaz 40 kHz. Adjunk hozzá némi mozgásteret a kvantálási hiba miatt, és megkapjuk a 44,1 kHz-et - az arany standardot, amikor a CD-k megjelentek, és az ADC-k voltak az új gyerekek a blokkban.
Ha magasabb mintavételi frekvenciával rögzít, a hullámforma több szeletét rögzíti; valójában több részletet generál a bejövő jelről. Ez különösen hasznos:
- Éles tranziensek (például snare ütések vagy pengetett húrok)
- Sok magas frekvenciájú hangszer, mint például a cintányér
- Időnyújtás vagy hangmagasság-eltolás az utómunkálatok során - különösen hasznos a hangtervezésben
A magasabb mintavételi sebesség azonban növeli a fájlméretet és a CPU-terhelést, ezért meg kell találni az egyensúlyt a minőség és a praktikum között.
Referenciafeszültség és feszültségtartomány
Az ADC úgy működik, hogy a bemeneti feszültséget összehasonlítja egy referenciafeszültséggel. Ez határozza meg annak a felső határát, amit az átalakító ténylegesen mérni tud.
Képzelje el, hogy van egy 0-5V-os feszültségtartománya:
- Ebben a tartományban bármely bemeneti jelhez hozzárendelhető egy digitális szám.
- Minden, ami a referenciafeszültség fölött van, megszakad vagy torzít.
- Bármi, ami túl alacsony, nem biztos, hogy tisztán regisztrálható.
A zenei gubancok esetében a feszültségek jellemzően alacsonyak - gyakran a millivolt és a volt közötti tartományban -, és az ADC-t ennek megfelelően kalibrálják.
A jó tervezés az ADC tartományát a felszerelés kimeneti szintjéhez igazítja. Ezért van az audio interfészeknek kapcsolható bemeneti tartományuk - mint például egy Hi-Z kapcsoló, vagy erősítőfokozatok; ezek biztonságosan az ismert referenciafeszültségi szinten belül tartják a jelet.
Kvantálási hiba: Az elkerülhetetlen kompromisszum
Mivel az ADC-k minden analóg mennyiséget a legközelebbi digitális lépésre kerekítenek, egy kis hiba mindig előfordul. Ez a kvantálási hiba, és alacsony szintű torzításként vagy zajként jelentkezik.
Jó minőségű ADC-k:
- Használjon ditheringet a hiba véletlenszerűvé tételéhez és elsimításához.
- Nagyobb felbontást kínál a hallhatóság minimalizálása érdekében.
- Optimalizált elektronikus áramkörökkel rendelkeznek, amelyek csökkentik a belső zajt.
A high-end felszereléseknél ez is része annak, hogy a felvételek simábban, vagy "drágábban" szólalnak meg.
ADC-k a való világban - a specifikáción túl
És ez még nem minden! A különböző ADC-k erényeinek megvitatásakor olyan kifejezéseket hallhat, mint:
- Jel-zaj viszony (SNR) - mennyire tiszta a jel.
- Teljes harmonikus torzítás (THD) - mennyire hűen kerüli el az adatátalakító a szín hozzáadását.
- Linearitás - az analóg feszültségszintek egyenletes leképezése a digitális tartományban.
- Clock Jitter - időzítési hibák, amelyek a tranziensek elkenődését okozzák.
Mindezek befolyásolhatják, hogy a digitalizált ábrázolás mennyire áll közel az eredeti analóg jelhez.
Például egy alacsony árkategóriájú interfésznek megfelelő bitmélységű és mintavételi sebességű, de gyenge órajelekkel vagy zajos előerősítőkkel rendelkezhet. Az eredmény? A lélekkel teli akusztikus gitárriff elveszítheti árnyalatait, mielőtt még elérné a DAW-t.
TL:DR - Gyors ADC összefoglaló zenészek számára
Ha a fentiekből kása lett az agyadból, ne aggódj. Íme egy gyors ellenőrző lista arról, hogy mitől lesz egy ADC "jó" a zenéhez:
- Nagy felbontás - legalább 24 bites
- Megfelelő mintavételi sebesség - a 44,1 kHz jó a streaminghez, de ha azt tervezi, hogy belép a szinkronizációs licencek piac ára, akkor 48 kHz-en kell szolgáltatnia. Ha hangtervezéssel foglalkozik, a 96 kHz nagyobb mintavételi teret biztosít a játékhoz.
- Alacsony kvantálási hiba, jitter vagy torzítás
Ha fontos a tisztaság, a tranziensek, a dinamika, vagy egyszerűen csak az, hogy a zenéd úgy szóljon, mint amikor először játszottad le, az ADC nem az a hely, ahol spórolni akarsz.
Analóg-digitális átalakítók a zenei világban
Az analóg-digitális átalakítók mindenütt jelen vannak a zenei produkcióban és előadásban. Itt jelennek meg:
Audio interfészek
Minden audiointerfész rendelkezik ADC-vel. Minden alkalommal, amikor mikrofont, szintetizátort vagy gitárt csatlakoztat a megbízható Focusrite-hez (más márkák is kaphatók), az ADC bekapcsol.
Samplerek és FX
Rengeteg elektronikus hangszer és processzor tartalmaz saját ADC-t, gyakran a lejátszáshoz szükséges DAC mellett.
- A digitális samplerek ADC-ket használnak külső hangok rögzítésére.
- A digitális effektpedálok a bejövő jeleket digitális változatra alakítják át a feldolgozáshoz, majd visszaalakítják analógra.
Újra-mintavételezés, újramágnesezés, nyomtatás
Néhány kevésbé nyilvánvaló zenei produkciós munkafolyamat is nagymértékben támaszkodik az ADC-kre:
- A DAW-ből egy sáv újra-mintavételezése analóg eszközökön keresztül, majd vissza egy új digitális rendszerbe.
- A gitár újbóli hangosítása magában foglalja a száraz jel kiküldését a DAW-ból egy valódi erősítőn keresztül, és az eredmény rögzítését a DAW-ban.
- Hardveres effektek nyomtatása egy DAW-sávra.
Mindezekben az esetekben az analóg-digitális átalakítók csendben dolgoznak a színfalak mögött.
Miért fontos mindez Önnek
Ez egy vad lovaglás volt a technikai apróságokkal, de a zenei alkotók számára fontos, hogy megértsék. Az ADC teljesítménye alakítja a zeneszámok nyersanyagát. Lehet a legjobb mikrofonod, a legszorosabb teljesítményed, és a legtisztább, legakusztikusabban kezelt szobád, de ha az ADC-d nem felel meg a követelményeknek, az eredeti jeled nem fog épségben eljutni a DAW-ba.
Ezért fontos az ADC-k megértése, amikor a:
- Audio interfész kiválasztása
- Az erősítési szintek beállítása (azaz a feszültségtartományon belül marad)
- Újramintavételezés és nyomtatás külső hardver és effektek
- Annak kiválasztása, hogy milyen mintavételi sebességgel dolgozzunk
Az ADC a kapuőr a zene analóg és a digitális világ között. Akár éneket veszel fel, akár bakelitlemezt mintavételezel, vagy külső eszközökön keresztül futtatod a szintetizátorokat, az ADC mindig ott van, és megbízható digitális otthont ad kreatív ötleteidnek.
Tehát legközelebb, amikor megnyomod a felvételt, ne feledd: nem csak hangot rögzítesz - energiát alakítasz át kóddá, a zenei produkció egyik legerősebb kis eszközével!
