Aliasingul în audio este unul dintre acele concepte pe care s-ar putea să le cunoașteți intuitiv, dar pentru care nu aveți limbajul necesar. Majoritatea producătorilor de muzică sau chiar a ascultătorilor ocazionali pot identifica că ceva este în neregulă atunci când apare aliasing-ul, deși merită să înțelegeți bine cum este afectat semnalul audio original, astfel încât să puteți evita acest proces audio distructiv.
Mai jos, vom explica ce este aliasing-ul în audio, cum sună și vom împărtăși câteva strategii pentru a vă ajuta să evitați introducerea aliasing-ului în mixajul dvs.
Înțelegerea alipirii în audio
Aliasing-ul este un proces distructiv care poate apărea la convertirea unui semnal analogic (sau sunet live) în audio digital. Atunci când un semnal audio este recreat digital la o rată de eșantionare prea mică pentru audio, componentele de înaltă frecvență pot fi reprezentate greșit, subeșantionate și, în cele din urmă, distorsionate.
Puteți auzi cum sună aliasing-ul, uneori numit distorsiune de aliasing, aici:
Ce este frecvența Nyquist?
Când vine vorba de discuțiile despre aliasing în audio, este posibil să întâlniți acest concept denumit teorema Nyquist sau frecvența Nyquist. Acest concept poartă numele lui Harry Nyquist, care a descoperit că, pentru a preveni fenomenul de aliasing la conversia unui semnal analogic într-un semnal audio digital, trebuie să procesați semnalul audio la o frecvență de două ori mai mare decât cea mai înaltă componentă de frecvență.
Să detaliem puțin. În cuvinte simple, cea mai mare frecvență este jumătate din rata de eșantionare pentru a preveni erorile la conversia unui semnal analogic în audio digital. Această procesare audio digitală are loc în interfața dvs., în cadrul unei console de mixare sau ori de câte ori semnalul este rulat printr-un convertor analog digital (convertor A/D).
Putem folosi teorema Nyquist pentru a explica de ce este obișnuită utilizarea unei rate de eșantionare de 44,1 kHz sau 48 kHz în audio digital. Deoarece gama de frecvențe a auzului uman este de aproximativ 20 Hz - 20 kHz, dacă dublăm limita superioară, obținem 40 kHz. Adăugați un mic buffer și veți obține cele mai comune rate de eșantionare utilizate pentru procesarea și redarea audio în cadrul sistemului digital de astăzi.
Încă nu sunteți sigur cum să înțelegeți teorema frecvenței Nyquist și cum se raportează la aliasing? Aruncați o privire la această explicație:
Ce cauzează Aliasing-ul în muzică?
În termeni științifici, aliasing-ul apare atunci când un osciloscop nu poate eșantiona un semnal analogic suficient de repede, creând conținuturi de frecvență identificate greșit care sunt prezentate ca artefacte în cadrul sunetului procesat. Cu alte cuvinte, este atunci când rata de eșantionare este prea mică pentru a procesa o anumită piesă audio, ceea ce duce la erori și componente de înaltă frecvență imposibil de distins în semnalul digitizat.
Aliasarea apare și în alte medii, cum ar fi video, în ceea ce privește rata de eșantionare. Pentru unii, aliasing-ul poate fi explicat mai bine prin exemplul efectului de roată de vagon, care prezintă aliasing-ul temporal:
Cum sună alipirea?
Puteți căuta exemple de aliasing audio sau puteți asculta fragmentul pe care l-am inclus mai sus; sună ca un fel de frecvențe înalte, atonale, care sunt oarecum dure pentru urechi. După cum vom discuta mai jos, există unele pluginuri de downsampling care îl recreează în mod deliberat pentru un anumit efect. De exemplu, pluginul Ableton stock "Redux" utilizează downsampling pentru a crea artefacte în audio:
Cum să evitați alipirea în audio
Pentru a evita aliasing-ul în audio, folosiți frecvențe de eșantionare de 44,1 kHz sau mai mari atunci când înregistrați sau procesați audio. Aceasta presupunând că convertiți semnalul analogic în semnal audio digital în contextul producerii și partajării melodiilor prin ieșiri standard, cum ar fi platformele de streaming sau social media.
Alte ieșiri mai nuanțate, cum ar fi difuzarea, televiziunea și filmul, pot necesita cerințe diferite privind rata de eșantionare, care ar trebui să fie furnizate de canalul de distribuție respectiv. Pentru a evita audio aliasing, folosiți pur și simplu rata de eșantionare potrivită pentru sarcină.
Este Aliasing-ul folosit vreodată în mod creativ?
Da! Distorsiunea Aliasing sau downsampling poate avea un efect Lo-fi unic care este încorporat în plugin-urile de emulare retro, plugin-urile de vinil și alte efecte precum Redux de la Ableton pentru a crea în mod conștient artefacte în audio. Acest efect este în general utilizat cu moderație, dar poate adăuga mult caracter mixurilor dvs. atunci când este utilizat în mod deliberat, dar cu moderație.
Cum știu ce rată de eșantionare să folosesc?
În conformitate cu teorema Nyquist, trebuie să utilizați o rată de eșantionare care este dublă față de amplitudinea celei mai înalte frecvențe din compoziția dvs. Ținând cont de faptul că gama auzului uman se oprește în jurul valorii de 20 000 Hz, ar trebui să fiți complet în regulă să utilizați rata de eșantionare standard de 44,1 kHz. Unii ingineri procesează semnalul audio la 48 kHz doar pentru a capta tot semnalul audio convertit în deplină fidelitate, dar acest lucru poate fi exagerat pentru ascultătorul obișnuit.
Rețineți că, cu cât rata de eșantionare este mai mare, cu atât mai multe date vor fi capturate și, prin urmare, cu atât mai mare va fi fișierul. Există un compromis atunci când vine vorba de selectarea unei frecvențe de eșantionare mai mari, dar, în general, dacă optați pentru 44,1 kHz sau mai mult, ar trebui să fiți complet în regulă pentru reproducerea audio analogică într-un semnal digital cu acuratețe.
Este de la sine înțeles că 44,1 kHz ar trebui să vă acopere în majoritatea scenariilor, deoarece aceasta reflectă gama de auz uman, dar nu uitați niciodată puterea și simplitatea de a vă folosi urechile. Puteți auzi când semnalele audio au artefacte nedorite. Testați-vă ÎNTOTDEAUNA mixurile și masterizările pe mai multe canale de ieșire pentru a vă asigura că nu pierdeți nicio eroare stilistică sau tehnică în procesarea audio, cum ar fi aliasing-ul.
Pot remedia alipirea în audio?
Singura modalitate de a elimina complet aliasing-ul este de a procesa semnalul analogic la o rată adecvată a semnalului, în conformitate cu conceptul de frecvență Nyquist detaliat mai sus. Cu toate acestea, aliasing-ul încorporat în audio poate deveni mai puțin vizibil cu ajutorul unui filtru trece jos, astfel încât să auziți mai puțin semnalele de înaltă frecvență care au devenit distorsionate.
În mod ideal, puteți modifica setările ratei de eșantionare pentru a evita problema cu totul. Acest lucru se poate face în preferințele stației dvs. audio digitale, în convertorul A/D sau în orice alt echipament care vă ajută să convertiți semnalul audio de la analogic la digital.
De asemenea, este de remarcat faptul că unele pluginuri axate pe distorsiune ar putea introduce aliasing. Pentru a atenua acest lucru, puteți opta pentru setări de înaltă calitate, cum ar fi comutatorul on/off de înaltă calitate prezentat în Ableton Live pe astfel de plugin-uri:
Este un clișeu ingineresc pentru un motiv: când ai îndoieli, ai încredere în urechile tale. Procesați în mod deliberat și testați A/B fiecare strat de efect pe măsură ce mixați pentru a vă asigura că introduceți în mix doar conținutul de frecvențe dorit. De asemenea, etajarea corectă a câștigului și tehnica de înregistrare vă pot ajuta să produceți un semnal audio curat în timpul înregistrării.
Evitarea alipirii în audio este o regulă de bun simț
După cum am discutat, există anumite scenarii în care utilizăm aliasing în audio în contextul încercării de a crea artefacte audio pentru un anumit efect. Cu toate acestea, în afara acestui spațiu, semnalele audio trebuie conservate, procesate și manipulate în gama lor de frecvențe audio pentru a păstra intacte componentele de înaltă frecvență.
Atâta timp cât folosiți o tehnică adecvată de procesare audio digitală și păstrați eșantionul de la o etapă de producție la alta, nu va trebui să vă faceți prea multe griji cu privire la frecvențele dure care apar odată cu aliasing-ul audio.
