Podczas swojej podróży jako inżynier dźwięku lub producent z pewnością natkniesz się na techniczny żargon. Jednym z najbardziej niezrozumiałych, a jednocześnie powszechnych terminów jest pojęcie ditheringu.

Prawdopodobnie widziałeś termin "dither" w swoim DAW, ale czym dokładnie jest dithering? I kiedy się go używa? Poniżej omówimy wszystko, co musisz wiedzieć o procesie ditheringu, abyś mógł z niego prawidłowo korzystać podczas przetwarzania plików audio. Zanurzmy się!

Czym jest dithering?

Dithering odnosi się do cyfrowego procesu audio wykorzystywanego podczas końcowych etapów miksowania i masteringu. Mówiąc prościej, dithering to rodzaj cyfrowego szumu, który jest celowo dodawany do pliku audio. Ditheringu używa się podczas renderowania do niższej głębi bitowej.

Inżynierowie dźwięku używają szumu dither do maskowania zauważalnego szumu i artefaktów powstałych w procesie zwanym zniekształceniem kwantyzacji, omówionym poniżej.

Czym jest głębia bitowa w dźwięku cyfrowym?

Aby przekonwertować sygnał analogowy na cyfrowy plik audio, potrzebna jest określona częstotliwość próbkowania i głębia bitowa. Nasz DAW odtwarza sygnały analogowe poprzez odtwarzanie migawek dźwięku lub próbek.

Częstotliwość próbkowania określa konkretne częstotliwości przechwytywane przez próbkę, podczas gdy głębia bitowa przekazuje informacje związane z zakresem dynamiki. W większości przypadków inżynierowie dźwięku nagrywają z częstotliwością 44,1 kHz lub 48 kHz.

Większa głębia bitowa oznacza niższy poziom szumów lub większy zakres uchwyconej dynamiki. W większości sesji zazwyczaj nagrywasz z 24-bitowym dźwiękiem.

Czym są zniekształcenia kwantyzacji?

Za każdym razem, gdy konwertujesz dźwięk do niższej głębi bitowej, musisz stracić szczegóły. Na przykład, przejście z 24-bitowego dźwięku na 16-bitowy wymagałoby pewnej formy redukcji głębi bitowej. Program DAW pobiera różne wartości bitów i zaokrągla je do najbliższego możliwego bitu w procesie zwanym kwantyzacją.

Może to jednak wprowadzać błędy zaokrąglania, w których jeden bit może być przesycony w wyniku próbkowania w dół. Jest to czasami nazywane obcinaniem, ponieważ pobierasz sygnał przychodzący i kondensujesz go w mniejszej ilości bitów, co prowadzi do zniekształceń kwantyzacji.

Zniekształcenia kwantyzacji mogą wprowadzać zniekształcenia harmoniczne i inne artefakty szumu, które w przeciwnym razie byłyby niewykrywalne w miksie. Na szczęście szum kwantyzacji można zredukować poprzez dodanie szumu dither.

Dithering tworzy niski poziom białego szumu, który może pomóc wygładzić zniekształcenia harmoniczne spowodowane błędem kwantyzacji. Najprawdopodobniej zniekształcenia kwantyzacji będą słyszalne podczas cichszych części miksu, takich jak zaniki lub opóźnienia.

Kiedy należy używać ditheringu?

Ogólnie rzecz biorąc, ditheringu należy używać zawsze, gdy istnieje ryzyko wprowadzenia szumu kwantyzacji do ścieżki. Dlatego też dithering należy stosować zawsze, gdy redukowana jest głębia bitowa ścieżki audio. Kiedy stosujesz dithering, zasadniczo dodajesz szum, aby stworzyć bardziej ciągłą falę dźwięku, aby wygładzić szczyty i doliny spowodowane zniekształceniami kwantyzacji.

Kiedy nie należy używać ditheringu?

Najlepiej byłoby unikać ditheringu, gdy tylko jest to możliwe. Chociaż może być konieczne zmniejszenie rozmiaru pliku audio dla niektórych popularnych wyjść, należy dodawać tylko dither, a tym samym angażować się w proces kwantyzacji w jak najmniejszym stopniu.

Krótko mówiąc, jeśli nie ma potrzeby ditherowania dźwięku lub zmniejszania jakości głębi bitowej, to nie ma takiej potrzeby. Nawet jeśli zniekształcenia kwantyzacji są słyszalne w postaci szumów o niskim poziomie, mogą one nadal tworzyć ostrzejszą charakterystykę częstotliwościową wyczuwalną dla ludzkiego ucha.

Dithering powinien być stosowany w minimalnym stopniu w procesie masteringu. Nie wprowadzaj szumu kwantyzacji, jeśli nie musisz.

Jak dodać dither?

Podczas procesu masteringu można zauważyć, że większość limiterów i innych wtyczek do masteringu oferuje opcję dodawania ditheringu. Ponownie, powinieneś włączać tę funkcję tylko wtedy, gdy zmniejszasz głębię bitową. Niektóre programy DAW mogą również oferować opcję zastosowania ditheringu podczas eksportu.

Może również istnieć przełącznik "kształtowania szumu", który może być użyty do wygładzenia odpowiedzi częstotliwościowej zmienionej przez zmniejszenie głębi bitowej pliku audio. Zasadniczo kształtowanie szumu jest podobne do stosowania krzywej EQ do ditheru, aby uzyskać mniej zauważalny dźwięk. Dither powinien być stosowany tylko raz i powinien służyć jako ostatni krok w łańcuchu sygnału.

3 rodzaje POW-r Noise Shaping Dithering

Czy wiesz, że istnieją różne rodzaje ditheringu? Różne firmy stworzyły własne typy ditheringu z różnymi możliwościami kształtowania szumu. Podczas gdy większość DAWS używa ditheringu POW-r typu 1, warto zrozumieć, w jaki sposób każdy algorytm ditheringu jest zoptymalizowany:

POW-r Dithering typu 1

Prawdopodobnie jeśli stosujesz dither, używasz typu 1. Algorytm ten nie wykorzystuje kształtowania szumu, więc nie ma krzywej EQ. Algorytm ten ma płaską charakterystykę częstotliwościową i jest używany głównie do głośniejszych miksów o niskim zakresie dynamiki. Jest idealny do tworzenia 24-bitowego dźwięku o wysokiej rozdzielczości.

Typ 2 POW-r Dithering

Typ 2 jest przeznaczony do szumu mowy. Ten algorytm ditheringu wykorzystuje krzywą kształtowania szumu, aby pomóc mowie pozostać słyszalną, ale gładką dla uszu.

Typ 3 POW-r Dithering

Ten rodzaj ditheringu jest bardziej powszechny w świecie muzyki i filmu, gdzie bardzo dynamiczne nagrania mogą napotkać więcej zniekształceń kwantyzacji. Algorytm kształtowania szumu Type 3 ma silną krzywą EQ zaprojektowaną w celu okiełznania szerokiego zakresu częstotliwości.

Dithering FAQ

Czy nadal masz problemy ze zrozumieniem szumu ditheringu? Oto kilka najczęściej zadawanych pytań i odpowiedzi na temat ditheringu, które pomogą Ci lepiej zrozumieć ten temat jako inżynier dźwięku.

Czym jest dithering?

Dithering to proces wykorzystywany do wygładzania nagrań audio o zmienionej głębi bitowej. Ten proces audio dodaje niewielką ilość produktywnego szumu do sygnału audio, którego głębia bitowa została zmniejszona w celu ograniczenia zniekształceń kwantyzacji.

Czy dithering robi różnicę?

Absolutnie! Dithering został zaprojektowany w celu zmniejszenia zniekształceń kwantyzacji podczas zmiany głębi bitowej między dwoma elementami audio. Zmiana głębi bitowej może prowadzić do błędu kwantyzacji, zwłaszcza w utworach o szerokim zakresie dynamiki, który można zredukować za pomocą ditheringu.

Jak dithering wpływa na dźwięk?

Dithering działa w celu zmniejszenia zniekształceń kwantyzacji w utworze audio. Proces ten pomaga przetworzonemu dźwiękowi brzmieć płynniej przy zmniejszaniu głębi bitowej.

Czy powinienem wyłączyć dithering?

Algorytmów ditheringu należy używać tylko wtedy, gdy zmniejsza się głębię bitową pliku audio. W innych przypadkach należy wyłączyć dithering.

Choć mylące, dithering to produktywny proces kluczowy dla skutecznego zmniejszenia głębi bitowej utworu audio. Dithering pomaga przetworzonemu dźwiękowi zachować więcej jakości oryginalnego sygnału, co czyni go potężnym narzędziem dla każdego inżyniera dźwięku. Korzystaj z szumu ditheringu podczas zmiany głębi bitowej swoich sygnałów.