Šta je digitalni audio? To je pitanje koje su si mnogi od nas u nekom trenutku postavili i nije jednostavan odgovor.
Digitalni audio je reprezentacija zvuka u digitalnom formatu. To je način pohranjivanja, manipulacije i prijenosa audio signala u digitalnom obliku za razliku od analognog. To je ogroman napredak u audio tehnologiji.
U ovom članku ću objasniti šta je digitalni zvuk, po čemu se razlikuje od analognog zvuka i kako je revolucionirao način na koji snimamo, pohranjujemo i slušamo zvuk.
pregled
Šta je digitalni audio?
Digitalni audio se odnosi na predstavljanje zvuka u digitalnom formatu. To znači da se zvučni valovi pretvaraju u niz brojeva koji se mogu pohraniti, manipulirati i prenijeti pomoću digitalnih tehnologija.
Kako se generiše digitalni audio?
Digitalni zvuk se generiše uzimanjem diskretnih uzoraka analognog zvučnog talasa u pravilnim intervalima. Ovi uzorci se zatim predstavljaju kao niz brojeva, koji se mogu pohraniti i manipulirati pomoću digitalnih tehnologija.
Koje su prednosti digitalnog zvuka?
Dostupnost modernih tehnologija značajno je smanjila troškove vezane za snimanje i distribuciju muzike. Ovo je olakšalo nezavisnim umjetnicima da svoju muziku podijele sa svijetom. Digitalni audio snimci se mogu distribuirati i prodavati kao fajlovi, eliminišući potrebu za fizičkim kopijama poput ploča ili kaseta. Potrošači primaju popularne streaming servise kao što su Apple Music ili Spotify koji nude privremeni pristup reprezentacijama miliona pjesama.
Evolucija digitalnog zvuka: kratka istorija
Od mehaničkih valova do digitalnih potpisa
- Istorija digitalnog zvuka može se pratiti do 19. veka kada su se za snimanje i reprodukciju zvukova koristili mehanički uređaji poput limenih i voštanih cilindara.
- Ovi cilindri su pažljivo urezani sa žljebovima koji su prikupljali i obrađivali promjene tlaka zraka u obliku mehaničkih valova.
- Pojava gramofona, a kasnije i kaseta, omogućila je slušaocima da uživaju u muzici bez potrebe da prisustvuju nastupima uživo.
- Međutim, kvalitet ovih snimaka je bio ograničen i zvuci su često bili izobličeni ili izgubljeni tokom vremena.
BBC eksperiment i rođenje digitalnog zvuka
- 1960-ih, BBC je počeo eksperimentirati s novim sistemom prijenosa koji je povezivao njegov centar za emitovanje sa udaljenim lokacijama.
- To je zahtijevalo razvoj novog uređaja koji bi mogao obraditi zvukove na jednostavniji i efikasniji način.
- Rješenje je pronađeno u implementaciji digitalnog zvuka, koji je koristio diskretne brojeve za predstavljanje promjena u tlaku zraka tokom vremena.
- To je omogućilo trajno očuvanje izvornog stanja zvuka, koje je ranije bilo nedostižno, posebno na niskim nivoima.
- BBC-jev digitalni audio sistem baziran je na analizi talasnog oblika, koji je uzorkovan brzinom od hiljadu puta u sekundi i koji je dobio jedinstveni binarni kod.
- Ovaj zapis zvuka omogućio je tehničaru da rekreira originalni zvuk tako što je napravio uređaj koji je mogao čitati i tumačiti binarni kod.
Napredak i inovacije u digitalnom zvuku
- Izdavanje komercijalno dostupnog digitalnog audio snimača 1980-ih označilo je gigantski korak naprijed u polju digitalnog zvuka.
- Ovaj analogno-digitalni pretvarač pohranjuje zvukove u digitalnom formatu koji se može sačuvati i njime se manipulisati na računarima.
- Format VHS kaseta kasnije je nastavio ovaj trend, a digitalni audio se od tada naširoko koristi u muzičkoj produkciji, filmu i televiziji.
- Stalni tehnološki napredak i beskrajne inovacije u digitalnom zvuku doveli su do stvaranja različitih talasa tehnika obrade i očuvanja zvuka.
- Danas se digitalni audio potpisi koriste za očuvanje i analizu zvukova na način koji je nekada bio nedostižan, što omogućava uživanje u kvalitetu zvuka bez premca koji je ranije bilo nemoguće postići.
Digital Audio Technologies
Tehnologije snimanja i skladištenja
Digitalne audio tehnologije su revolucionirale način na koji snimamo i pohranjujemo zvuk. Neke od najpopularnijih tehnologija uključuju:
- Snimanje na hard disk: Zvuk se snima i pohranjuje na tvrdi disk, što omogućava jednostavno uređivanje i manipulaciju audio datotekama.
- Digitalna audio traka (DAT): Digitalni format snimanja koji koristi magnetnu traku za pohranjivanje audio podataka.
- CD, DVD i Blu-ray diskovi: Ovi optički diskovi mogu pohraniti velike količine digitalnih audio podataka i obično se koriste za distribuciju muzike i videa.
- Minidisk: Mali, prenosivi format diska koji je bio popularan 1990-ih i ranih 2000-ih.
- Super Audio CD (SACD): audio format visoke rezolucije koji koristi poseban disk i plejer za postizanje boljeg kvaliteta zvuka od standardnih CD-ova.
Playback Technologies
Digitalne audio datoteke mogu se reproducirati korištenjem raznih tehnologija, uključujući:
- Računari: Digitalne audio datoteke mogu se reproducirati na računarima pomoću softvera za reprodukciju medija.
- Digitalni audio plejeri: Prijenosni uređaji poput iPod-a i pametnih telefona mogu reproducirati digitalne audio datoteke.
- Radne stanice digitalne audio radne stanice: Profesionalni audio softver koji se koristi za snimanje, uređivanje i miješanje digitalnog zvuka.
- Standardni CD plejeri: Ovi plejeri mogu da reprodukuju standardne audio CD-ove koji koriste digitalnu audio tehnologiju.
Radiodifuzne i radio tehnologije
Digitalne audio tehnologije su takođe imale značajan uticaj na emitovanje i radio. Neke od najpopularnijih tehnologija uključuju:
- HD Radio: Digitalna radio tehnologija koja omogućava kvalitetniji zvuk i dodatne funkcije kao što su informacije o pjesmi i izvođaču.
- Mondiale: Standard za digitalno radio emitovanje koji se koristi u Evropi i drugim dijelovima svijeta.
- Digitalno radio emitovanje: Mnoge radio stanice sada emituju u digitalnom formatu, omogućavajući bolji kvalitet zvuka i dodatne funkcije kao što su informacije o pesmi i izvođaču.
Audio formati i kvaliteta
Digitalne audio datoteke mogu se pohraniti u različitim formatima, uključujući:
- MP3: kompresovani audio format koji se široko koristi za distribuciju muzike.
- WAV: nekomprimovani audio format koji se obično koristi za profesionalne audio aplikacije.
- FLAC: audio format bez gubitaka koji pruža zvuk visokog kvaliteta bez žrtvovanja veličine datoteke.
Kvalitet digitalnog zvuka mjeri se njegovom rezolucijom i dubinom. Što je veća rezolucija i dubina, to je bolji kvalitet zvuka. Neke uobičajene rezolucije i dubine uključuju:
- 16-bit/44.1 kHz: zvuk CD kvaliteta.
- 24-bit/96kHz: zvuk visoke rezolucije.
- 32-bit/192 kHz: zvuk studijskog kvaliteta.
Primjena digitalnih audio tehnologija
Digitalne audio tehnologije imaju širok spektar primjena, uključujući:
- Pravljenje savršenog koncertnog zvuka: Digitalne audio tehnologije omogućavaju preciznu kontrolu nad nivoima i kvalitetom zvuka, što omogućava postizanje savršenog zvuka u koncertnim postavkama uživo.
- Nezavisni umjetnici: Digitalne audio tehnologije su omogućile nezavisnim umjetnicima da snimaju i distribuiraju svoju muziku bez potrebe za izdavačkom kućom.
- Radio i emitovanje: Digitalne audio tehnologije su omogućile bolji kvalitet zvuka i dodatne funkcije u radiju i emitovanju.
- Filmska i video produkcija: Digitalne audio tehnologije se obično koriste u filmskoj i video produkciji za snimanje i uređivanje audio zapisa.
- Lična upotreba: Digitalne audio tehnologije su olakšale ljudima stvaranje i dijeljenje vlastite muzike i audio snimaka.
Digitalno uzorkovanje
Šta je uzorkovanje?
Sampliranje je proces transformacije muzičkog ili bilo kojeg drugog zvučnog talasa u digitalni format. Ovaj proces uključuje pravljenje redovnih snimaka zvučnog talasa u određenom trenutku i njihovo pretvaranje u digitalne podatke. Dužina ovih snimaka određuje kvalitetu rezultirajućeg digitalnog zvuka.
Kako funkcionira uzorkovanje
Uzorkovanje uključuje poseban softver koji pretvara analogni zvučni talas u digitalni format. Softver pravi snimke zvučnog talasa u određenom trenutku, a ti snimci se zatim pretvaraju u digitalne podatke. Rezultirajući digitalni zvuk može se pohraniti na različite medije kao što su diskovi, tvrdi diskovi ili čak preuzeti s interneta.
Brzina i kvalitet uzorkovanja
Kvalitet uzorkovanog zvuka ovisi o stopi uzorkovanja, koja predstavlja broj snimaka snimljenih u sekundi. Što je veća stopa uzorkovanja, bolji je kvalitet rezultirajućeg digitalnog zvuka. Međutim, veća stopa uzorkovanja također znači da se više prostora zauzima na mediju za pohranu.
Kompresija i konverzija
Za postavljanje velikih audio datoteka na prijenosni medij ili za njihovo preuzimanje s interneta, često se koristi kompresija. Kompresija uključuje odabir određenih frekvencije i harmonike za rekreaciju uzorkovanog zvučnog talasa, ostavljajući dovoljno prostora za pomicanje stvarnog zvuka koji se rekreira. Ovaj proces nije savršen, a neke informacije se gube u procesu kompresije.
Upotreba uzorkovanja
Sampliranje se koristi na različite načine, kao što je stvaranje muzike, zvučnih efekata, pa čak i u video produkciji. Također se koristi u stvaranju digitalnog zvuka za FM radio, kamkordere, pa čak i određene verzije fotoaparata Canon. Uzorkovanje se preporučuje za slučajnu upotrebu, ali za kritičnu upotrebu preporučuje se veća stopa uzorkovanja.
interfejsi
Šta su audio interfejsi?
Audio interfejsi su uređaji koji pretvaraju analogne audio signale iz mikrofona i instrumenata u digitalne signale koji se mogu obraditi softverom na računaru. Oni također usmjeravaju digitalne audio signale sa računara na slušalice, studijske monitore i druge periferne uređaje. Dostupno je mnogo različitih tipova audio interfejsa, ali najčešći i univerzalni je tip USB (Universal Serial Bus) interfejs.
Zašto vam je potreban audio interfejs?
Ako koristite audio softver na svom računaru i želite da snimite ili reprodukujete zvuk visokog kvaliteta, trebat će vam audio interfejs. Većina računara ima ugrađeni audio interfejs, ali oni su često prilično osnovni i ne pružaju najbolji kvalitet. Eksterni audio interfejs će vam dati bolji kvalitet zvuka, više ulaza i izlaza i više kontrole nad vašim zvukom.
Koje su najnovije verzije audio interfejsa?
Najnovije verzije audio interfejsa dostupne su u prodavnicama koje prodaju muzičku opremu. Danas su prilično jeftini i možete brzo izbaciti stare zalihe. Očigledno, što brže želite da kupujete, najbrže možete pronaći najnovije verzije audio interfejsa.
Kvalitet digitalnog zvuka
Uvod
Kada je u pitanju digitalni audio, kvalitet je presudan faktor. Digitalna reprezentacija audio signala postiže se procesom koji se naziva uzorkovanje, koji uključuje uzimanje kontinuiranih analognih signala i njihovo pretvaranje u numeričke vrijednosti. Ovaj proces je revolucionirao način na koji snimamo, manipuliramo i reprodukujemo zvuk, ali također donosi nove izazove i razmatranja kvaliteta zvuka.
Uzorkovanje i frekvencije
Osnovni princip digitalnog zvuka je da uhvati i predstavi zvuk kao niz numeričkih vrijednosti, kojima se može manipulirati i obraditi pomoću softverskih aplikacija. Kvalitet digitalnog zvuka zavisi od toga koliko tačno ove vrednosti predstavljaju originalni zvuk. Ovo je određeno brzinom uzorkovanja, koja predstavlja broj puta u sekundi kada se analogni signal mjeri i pretvara u digitalni signal.
Moderna muzika obično koristi stopu uzorkovanja od 44.1 kHz, što znači da se analogni signal uzima 44,100 puta u sekundi. Ovo je ista brzina uzorkovanja koja se koristi za CD-ove, koji su uobičajeni medij za distribuciju digitalnog zvuka. Veće stope uzorkovanja, kao što su 96 kHz ili 192 kHz, također su dostupne i mogu pružiti bolji kvalitet, ali također zahtijevaju više prostora za skladištenje i procesorsku snagu.
Kodiranje digitalnog signala
Kada se analogni signal uzorkuje, on se kodira u digitalni signal koristeći proces koji se naziva pulsno-kod modulacija (PCM). PCM predstavlja amplitudu analognog signala na svakoj tački uzorkovanja kao numeričku vrijednost, koja se zatim pohranjuje kao niz binarnih cifara (bitova). Broj bitova koji se koriste za predstavljanje svakog uzorka određuje dubinu bita, što utiče na dinamički opseg i rezoluciju digitalnog zvuka.
Na primjer, CD koristi bitnu dubinu od 16 bita, što može predstavljati 65,536 različitih nivoa amplitude. Ovo obezbeđuje dinamički opseg od približno 96 dB, što je dovoljno za većinu okruženja za slušanje. Veće dubine bita, kao što su 24 bita ili 32 bita, mogu pružiti još bolji kvalitet i dinamički raspon, ali također zahtijevaju više prostora za pohranu i procesorsku snagu.
Digitalna audio manipulacija
Jedna od prednosti digitalnog zvuka je mogućnost manipulacije i obrade signala pomoću softverskih aplikacija. Ovo može uključivati uređivanje, miješanje, primjenu efekata i simuliranje različitih okruženja. Međutim, ovi procesi također mogu utjecati na kvalitetu digitalnog zvuka.
Na primjer, primjena određenih efekata ili promjena audio signala može pogoršati kvalitetu ili unijeti artefakte. Važno je razumjeti ograničenja i mogućnosti softvera koji se koristi, kao i specifične zahtjeve audio projekta.
Nezavisna muzička produkcija sa digitalnim zvukom
Od Chunky Decks do pristupačne opreme
Prošla su vremena kada je profesionalno snimanje muzike značilo ulaganje u zdepaste špilove i skupu opremu. Sa pojavom digitalnog zvuka, nezavisni umjetnici širom svijeta sada mogu svakodnevno stvarati muziku u svojim kućnim studijima. Dostupnost pristupačne opreme drastično je promijenila muzičku industriju, stvarajući pozitivan utjecaj na muzičare koji sada mogu proizvoditi vlastitu muziku bez bankrota.
Razumijevanje kvaliteta digitalnog zvuka
Digitalni audio je metoda snimanja zvučnih valova kao digitalnih podataka. Rezolucija i brzina uzorkovanja digitalnog zvuka utiču na kvalitet zvuka. Evo kratke istorije kako se kvalitet digitalnog zvuka razvijao tokom godina:
- U ranim danima digitalnog zvuka, stope uzorkovanja su bile niske, što je rezultiralo lošim kvalitetom zvuka.
- Kako se tehnologija poboljšavala, frekvencije uzorkovanja su se povećavale, što je rezultiralo boljim kvalitetom zvuka.
- Danas je kvalitet digitalnog zvuka nevjerovatno visok, sa frekvencijom uzorkovanja i dubinom bita koji precizno hvataju zvučne valove.
Snimanje i obrada digitalnog zvuka
Za snimanje digitalnog zvuka, muzičari koriste samostalne klavijature, virtuelne instrumente, softverske sintisajzere i FX dodatke. Proces snimanja uključuje pretvaranje analognih signala u digitalne podatke pomoću analogno-digitalnih pretvarača. Digitalni podaci se zatim pohranjuju kao datoteke na računaru. Veličina datoteka zavisi od rezolucije i brzine uzorkovanja snimka.
Latencija i proizvodnja
Latencija je kašnjenje između unosa zvuka i njegove obrade. U muzička produkcija, kašnjenje može biti problem pri snimanju višestrukih zapisa ili stemova. Kako bi izbjegli kašnjenje, muzičari se oslanjaju na audio interfejse i procesore niske latencije. Digitalni signali podataka se obrađuju kroz kolo, koje generiše sliku talasnog oblika zvuka. Ovu sliku talasnog oblika uređaj za reprodukciju zatim rekonstruiše u zvuk.
Distorzije i dinamički opseg
Digitalni audio ima visok dinamički raspon, što znači da može precizno uhvatiti cijeli raspon zvuka. Međutim, digitalni zvuk takođe može patiti od izobličenja, kao što su izobličenja klipinga i kvantizacije. Clipping se dešava kada ulazni signal premaši prostor za glavu digitalnog sistema, što rezultira izobličenjem. Izobličenje kvantizacije nastaje kada digitalni sistem zaokružuje signal kako bi se uklopio u krute segmente, utiskivajući netačnosti u određenim vremenskim momentima.
Platforme društvene distribucije
Uz porast društvenih platformi za distribuciju, nezavisni muzičari sada mogu distribuirati svoju muziku globalnoj publici bez potrebe za izdavačkom kućom. Ove platforme omogućavaju muzičarima da otpreme svoju muziku i podijele je sa svojim pratiocima. Demokratizacija distribucije muzike stvorila je pravu tehnološku revoluciju, dajući muzičarima slobodu da stvaraju i dijele svoju muziku sa svijetom.
zaključak
Dakle, evo ga, sve što trebate znati o digitalnom zvuku ukratko. Digitalni zvuk predstavlja zvuk kao diskretne numeričke vrijednosti, a ne kao kontinuirane fizičke valove.
Digitalni audio je revolucionirao način na koji snimamo, pohranjujemo, manipuliramo i slušamo muziku. Dakle, nemojte se plašiti da zaronite i uživajte u prednostima ove neverovatne tehnologije!
Ja sam Joost Nusselder, osnivač Neaere i marketer sadržaja, tata i volim isprobavati novu opremu s gitarom u srcu moje strasti, a zajedno sa svojim timom stvaram detaljne članke na blogu od 2020. da pomognemo vjernim čitateljima savjetima za snimanje i gitaru.
