Mis on digitaalne heli? See on küsimus, mida paljud meist on mingil hetkel endalt küsinud, ja see ei ole lihtne vastus.
Digitaalne heli on heli esitus digitaalses vormingus. See on viis helisignaalide salvestamiseks, manipuleerimiseks ja edastamiseks digitaalsel kujul, mitte analoogil. See on helitehnoloogia tohutu edasiminek.
Selles artiklis selgitan, mis on digitaalheli, mille poolest see erineb analooghelist ja kuidas see on muutnud heli salvestamise, salvestamise ja kuulamise viisi.
Ülevaade
Mis on digitaalne heli?
Digitaalne heli viitab heli esitamisele digitaalses vormingus. See tähendab, et helilained teisendatakse numbriteks, mida saab digitaaltehnoloogia abil salvestada, manipuleerida ja edastada.
Kuidas digitaalset heli genereeritakse?
Digitaalne heli genereeritakse analooghelilaine diskreetsete proovide võtmisega korrapäraste ajavahemike järel. Seejärel esitatakse need näidised numbrite seeriana, mida saab digitaaltehnoloogia abil salvestada ja nendega manipuleerida.
Millised on digitaalse heli eelised?
Kaasaegsete tehnoloogiate kättesaadavus on oluliselt vähendanud muusika salvestamise ja levitamisega seotud kulusid. See on hõlbustanud sõltumatutel artistidel oma muusikat maailmaga jagada. Digitaalseid helisalvestisi saab levitada ja müüa failidena, välistades vajaduse füüsiliste koopiate, näiteks plaatide või kassettide järele. Tarbija saab populaarseid voogedastusteenuseid, nagu Apple Music või Spotify, mis pakuvad ajutist juurdepääsu miljonite lugude esitustele.
Digitaalse heli areng: lühike ajalugu
Alates mehaanilistest lainetest kuni digitaalallkirjadeni
- Digitaalse heli ajalugu ulatub tagasi 19. sajandisse, mil helide salvestamiseks ja taasesitamiseks kasutati mehaanilisi seadmeid, nagu tina- ja vahasilindrid.
- Need silindrid olid hoolikalt graveeritud soontega, mis kogusid ja töötlesid õhurõhu muutusi mehaaniliste lainete kujul.
- Gramofonide ja hiljem ka kassettlintide tulek võimaldas kuulajatel muusikat nautida ilma, et nad peaksid osalema elavatel ettekannetel.
- Kuid nende salvestiste kvaliteet oli piiratud ja helid olid aja jooksul sageli moonutatud või kadunud.
BBC eksperiment ja digitaalse heli sünd
- 1960. aastatel alustas BBC katsetamist uue edastussüsteemiga, mis ühendas selle saatekeskuse kaugemate asukohtadega.
- Selleks oli vaja välja töötada uus seade, mis suudaks helisid lihtsamalt ja tõhusamalt töödelda.
- Lahendus leiti digitaalse heli rakendamises, mis kasutas diskreetseid numbreid, et näidata õhurõhu muutusi aja jooksul.
- See võimaldas püsivalt säilitada heli algset olekut, mis varem oli saavutamatu, eriti madalatel helitugevustel.
- BBC digitaalne helisüsteem põhines lainekuju analüüsil, mille diskreetimissagedus oli tuhat korda sekundis ja millele määrati kordumatu kahendkood.
- See helisalvestus võimaldas tehnikul algse heli uuesti luua, ehitades seadme, mis suudab binaarkoodi lugeda ja tõlgendada.
Digitaalheli edusammud ja uuendused
- Müügil oleva digitaalse helisalvesti väljaandmine 1980. aastatel tähistas digitaalse heli valdkonnas hiiglaslikku sammu edasi.
- See analoog-digitaalmuundur salvestas helid digitaalses vormingus, mida saab salvestada ja arvutites töödelda.
- VHS-lindivorming jätkas hiljem seda suundumust ja digitaalset heli on sellest ajast alates laialdaselt kasutatud muusika tootmises, filmides ja televisioonis.
- Pidevad tehnoloogilised edusammud ja lõputud uuendused digitaalses helis on viinud helitöötluse ja -säilitamise tehnikate erinevate lainete loomiseni.
- Tänapäeval kasutatakse digitaalset helisignatuuri helide säilitamiseks ja analüüsimiseks viisil, mis kunagi oli kättesaamatu, võimaldades nautida konkurentsitult helikvaliteeti, mida varem oli võimatu saavutada.
Digitaalsed helitehnoloogiad
Salvestus- ja salvestustehnoloogiad
Digitaalsed helitehnoloogiad on muutnud heli salvestamise ja salvestamise viisi. Mõned kõige populaarsemad tehnoloogiad hõlmavad järgmist:
- Kõvaketta salvestamine: heli salvestatakse ja salvestatakse kõvakettale, mis võimaldab helifaile hõlpsalt redigeerida ja manipuleerida.
- Digitaalne helilint (DAT): digitaalne salvestusvorming, mis kasutab heliandmete salvestamiseks magnetlinti.
- CD-, DVD- ja Blu-ray-plaadid: need optilised plaadid võivad salvestada suures koguses digitaalset heliandmeid ning neid kasutatakse tavaliselt muusika ja video levitamiseks.
- Minidisc: väike kaasaskantav plaadivorming, mis oli populaarne 1990ndatel ja 2000ndate alguses.
- Super Audio CD (SACD): kõrge eraldusvõimega helivorming, mis kasutab spetsiaalset plaati ja pleierit, et saavutada parem helikvaliteet kui tavalistel CD-plaatidel.
Taasesituse tehnoloogiad
Digitaalseid helifaile saab taasesitada mitmesuguste tehnoloogiate abil, sealhulgas:
- Arvutid: digitaalseid helifaile saab taasesitada arvutites, kasutades meediumipleieri tarkvara.
- Digitaalsed helipleierid: kaasaskantavad seadmed, nagu iPodid ja nutitelefonid, saavad esitada digitaalseid helifaile.
- Tööjaamdigitaalsed helitööjaamad: professionaalne helitarkvara, mida kasutatakse digitaalse heli salvestamiseks, redigeerimiseks ja segamiseks.
- Standardsed CD-mängijad: need mängijad suudavad taasesitada standardseid audio-CD-sid, mis kasutavad digitaalset helitehnoloogiat.
Ringhäälingu- ja raadiotehnoloogiad
Digitaalhelitehnoloogiad on avaldanud märkimisväärset mõju ka ringhäälingule ja raadiole. Mõned kõige populaarsemad tehnoloogiad hõlmavad järgmist:
- HD-raadio: digitaalne raadiotehnoloogia, mis võimaldab kvaliteetsemat heli ja lisafunktsioone, nagu lugude ja artistide teave.
- Mondiale: Euroopas ja mujal maailmas kasutatav digitaalse raadioringhäälingu standard.
- Digitaalne raadiosaade: paljud raadiojaamad edastavad nüüd digitaalvormingus, mis võimaldab paremat helikvaliteeti ja lisafunktsioone, nagu lugude ja artistide teave.
Helivormingud ja kvaliteet
Digitaalseid helifaile saab salvestada erinevates vormingutes, sealhulgas:
- MP3: tihendatud helivorming, mida kasutatakse laialdaselt muusika levitamiseks.
- WAV: tihendamata helivorming, mida tavaliselt kasutatakse professionaalsete helirakenduste jaoks.
- FLAC: kadudeta helivorming, mis pakub kvaliteetset heli ilma faili suurust ohverdamata.
Digitaalse heli kvaliteeti mõõdetakse selle eraldusvõime ja sügavuse järgi. Mida suurem on eraldusvõime ja sügavus, seda parem on helikvaliteet. Mõned levinumad resolutsioonid ja sügavused hõlmavad järgmist:
- 16-bitine/44.1 kHz: CD kvaliteediga heli.
- 24-bitine/96kHz: kõrge eraldusvõimega heli.
- 32-bitine/192kHz: stuudiokvaliteediga heli.
Digitaalhelitehnoloogiate rakendused
Digitaalhelitehnoloogial on lai valik rakendusi, sealhulgas:
- Täiusliku kontserdiheli tegemine: digitaalsed helitehnoloogiad võimaldavad täpselt kontrollida helitasemeid ja kvaliteeti, võimaldades saavutada täiusliku heli live-kontserdi seadetes.
- Sõltumatud artistid: digitaalsed helitehnoloogiad on võimaldanud sõltumatutel artistidel oma muusikat salvestada ja levitada, ilma et oleks vaja plaadifirmat.
- Raadio ja ringhääling: digitaalsed helitehnoloogiad on võimaldanud paremat helikvaliteeti ja lisafunktsioone raadios ja ringhäälingus.
- Filmi- ja videotootmine: digitaalset helitehnoloogiat kasutatakse tavaliselt filmi- ja videotootmises heliribade salvestamiseks ja redigeerimiseks.
- Isiklik kasutamine: digitaalsed helitehnoloogiad on muutnud inimestel oma muusika ja helisalvestiste loomise ja jagamise lihtsaks.
Digitaalne proovivõtt
Mis on proovivõtt?
Sampling on muusikalise või muu helilaine digitaalvormingusse muutmise protsess. See protsess hõlmab regulaarsete helilaine hetktõmmiste tegemist kindlal ajahetkel ja nende teisendamist digitaalseteks andmeteks. Nende hetktõmmiste pikkus määrab saadava digitaalse heli kvaliteedi.
Kuidas proovivõtt töötab
Sampling hõlmab spetsiaalset tarkvara, mis teisendab analooghelilaine digitaalsesse vormingusse. Tarkvara teeb helilainest hetktõmmiseid kindlal ajahetkel ja need hetktõmmised teisendatakse seejärel digitaalseteks andmeteks. Saadud digitaalset heli saab salvestada erinevatele andmekandjatele, nagu kettad, kõvakettad, või isegi Internetist alla laadida.
Proovivõtu sagedus ja kvaliteet
Sämplitud heli kvaliteet sõltub diskreetimissagedusest, mis on sekundis tehtud hetktõmmiste arv. Mida kõrgem on diskreetimissagedus, seda parem on saadud digitaalheli kvaliteet. Suurem diskreetimissagedus tähendab aga ka seda, et andmekandjal on rohkem ruumi.
Pakkimine ja teisendamine
Suurte helifailide mahutamiseks kaasaskantavale andmekandjale või Internetist allalaadimiseks kasutatakse sageli tihendamist. Kompressioon hõlmab teatud valikut sagedused ja harmoonilised sämplitud helilaine taasloomiseks, jättes tegeliku heli taasloomiseks palju liikumisruumi. See protsess ei ole täiuslik ja tihendamise käigus läheb osa teabest kaotsi.
Proovivõtu kasutusalad
Samplingut kasutatakse mitmel viisil, näiteks muusika, heliefektide loomisel ja isegi video tootmisel. Seda kasutatakse ka digitaalse heli loomisel FM-raadio, videokaamerate ja isegi teatud Canoni kaameraversioonide jaoks. Proovide võtmine on soovitatav juhuslikul kasutamisel, kuid kriitilisel kasutamisel on soovitatav suurem proovivõtusagedus.
Liidesed
Mis on heliliidesed?
Heliliidesed on seadmed, mis muudavad mikrofonide ja instrumentide analooghelisignaalid digitaalseteks signaalideks, mida saab arvutitarkvaraga töödelda. Samuti suunavad nad digitaalsed helisignaalid arvutist kõrvaklappidesse, stuudiomonitoridesse ja muudesse välisseadmetesse. Saadaval on palju erinevat tüüpi heliliideseid, kuid kõige levinum ja universaalsem tüüp on USB (Universal Serial Bus) liides.
Miks on vaja heliliidest?
Kui kasutate arvutis helitarkvara ja soovite salvestada või taasesitada kvaliteetset heli, vajate heliliidest. Enamikul arvutitel on sisseehitatud heliliides, kuid need on sageli üsna lihtsad ega paku parimat kvaliteeti. Väline heliliides annab teile parema helikvaliteeti, rohkem sisendeid ja väljundeid ning paremat kontrolli oma heli üle.
Millised on heliliideste uusimad versioonid?
Muusikaseadmeid müüvates kauplustes on saadaval heliliideste uusimad versioonid. Need on tänapäeval üsna odavad ja saate vanad aktsiad kiiresti välja lükata. Ilmselt, mida kiiremini soovite sisseoste teha, seda kiiremini leiate heliliideste uusimad versioonid.
Digitaalne helikvaliteet
Sissejuhatus
Digitaalse heli puhul on kvaliteet otsustava tähtsusega. Helisignaalide digitaalne esitus saavutatakse protsessiga, mida nimetatakse diskreetimiseks, mis hõlmab pidevate analoogsignaalide võtmist ja nende teisendamist arvväärtusteks. See protsess on muutnud pöörde viisi, kuidas me heli jäädvustame, töötleme ja taasesitame, kuid see toob kaasa ka uusi väljakutseid ja kaalutlusi helikvaliteedi osas.
Proovide võtmine ja sagedused
Digitaalse heli põhiprintsiip on heli jäädvustamine ja esitamine arvväärtuste jadana, mida saab tarkvararakenduste abil manipuleerida ja töödelda. Digitaalse heli kvaliteet sõltub sellest, kui täpselt need väärtused algset heli esindavad. Selle määrab diskreetimissagedus, mis on analoogsignaali mõõtmise ja digitaalsignaaliks teisendamise kordade arv sekundis.
Kaasaegne muusika kasutab tavaliselt diskreetimissagedust 44.1 kHz, mis tähendab, et analoogsignaali võetakse 44,100 96 korda sekundis. See on sama diskreetimissagedus, mida kasutatakse CD-de puhul, mis on digitaalse heli levitamise tavaline meedium. Saadaval on ka suuremad diskreetimissagedused, näiteks 192 kHz või XNUMX kHz, mis võivad pakkuda paremat kvaliteeti, kuid nõuavad ka rohkem salvestusruumi ja töötlemisvõimsust.
Digitaalse signaali kodeerimine
Kui analoogsignaal on diskreetitud, kodeeritakse see digitaalsignaaliks, kasutades protsessi, mida nimetatakse impulsskoodimodulatsiooniks (PCM). PCM tähistab analoogsignaali amplituudi igas diskreetimispunktis arvväärtusena, mis seejärel salvestatakse kahendnumbrite (bittide) seeriana. Iga valimi esitamiseks kasutatavate bittide arv määrab biti sügavuse, mis mõjutab digitaalse heli dünaamilist ulatust ja eraldusvõimet.
Näiteks CD kasutab bitisügavust 16 bitti, mis võib esindada 65,536 96 erinevat amplituuditaset. See tagab ligikaudu 24 dB dünaamilise ulatuse, mis on enamiku kuulamiskeskkondade jaoks piisav. Suuremad bitisügavused, näiteks 32 bitti või XNUMX bitti, võivad pakkuda veelgi paremat kvaliteeti ja dünaamilist ulatust, kuid nõuavad ka rohkem salvestusruumi ja töötlemisvõimsust.
Digitaalne heli manipuleerimine
Üks digitaalse heli eeliseid on võime signaaliga tarkvararakenduste abil manipuleerida ja seda töödelda. See võib hõlmata redigeerimist, miksimist, efektide rakendamist ja erinevate keskkondade simuleerimist. Need protsessid võivad aga mõjutada ka digitaalse heli kvaliteeti.
Näiteks võib helisignaali teatud efektide või muudatuste rakendamine halvendada kvaliteeti või tekitada artefakte. Oluline on mõista kasutatava tarkvara piiranguid ja võimalusi, samuti heliprojekti spetsiifilisi nõudeid.
Sõltumatu muusika tootmine digitaalse heliga
Tursketest tekkidest taskukohase varustuseni
Möödas on ajad, mil muusika professionaalne salvestamine tähendas investeerimist tursketesse tekkidesse ja kallitesse seadmetesse. Digitaalse heli tulekuga saavad sõltumatud artistid üle maailma nüüd iga päev oma kodustuudiotes muusikat teha. Taskukohaste seadmete kättesaadavus on muusikatööstust drastiliselt muutnud, avaldades positiivset mõju muusikutele, kes saavad nüüd ise oma muusikat toota, ilma et see puruneks.
Digitaalse helikvaliteedi mõistmine
Digitaalne heli on helilainete digitaalandmetena salvestamise meetod. Digitaalse heli eraldusvõime ja diskreetimissagedus mõjutavad heli kvaliteeti. Siin on lühike ajalugu selle kohta, kuidas digitaalne helikvaliteet on aastate jooksul arenenud:
- Digitaalse heli algusaegadel olid diskreetimissagedused madalad, mille tulemuseks oli halb helikvaliteet.
- Tehnoloogia arenedes suurenesid diskreetimissagedused, mille tulemuseks oli parem helikvaliteet.
- Tänapäeval on digitaalse helikvaliteet uskumatult kõrge, diskreetimissagedus ja bitisügavus jäädvustavad helilaineid täpselt.
Digitaalse heli salvestamine ja töötlemine
Digitaalse heli salvestamiseks kasutavad muusikud eraldiseisvaid klaviatuure, virtuaalseid instrumente, tarkvara süntesaatoreid ja FX-pluginaid. Salvestusprotsess hõlmab analoogsignaalide teisendamist digitaalandmeteks, kasutades analoog-digitaalmuundureid. Seejärel salvestatakse digitaalsed andmed failidena arvutisse. Failide suurus sõltub salvestuse eraldusvõimest ja diskreetimissagedusest.
Latentsus ja tootmine
Latentsus on viivitus heli sisendi ja selle töötlemise vahel. sisse muusika tootmine, võib latentsus olla probleem mitme raja või tüvede salvestamisel. Latentsuse vältimiseks toetuvad muusikud madala latentsusega heliliidestele ja protsessoritele. Digitaalseid andmesignaale töödeldakse ahela kaudu, mis genereerib heli lainekujulise kujutise. Seejärel taasesitusseade rekonstrueerib selle lainekuju kujutise heliks.
Moonutused ja dünaamiline ulatus
Digitaalhelil on suur dünaamiline ulatus, mis tähendab, et see suudab täpselt jäädvustada kogu helivahemiku. Digitaalne heli võib aga kannatada ka moonutuste, näiteks kärpimise ja kvantimise moonutuste all. Lõikamine toimub siis, kui sisendsignaal ületab digitaalsüsteemi kõrguse, mille tulemuseks on moonutused. Kvantimismoonutus ilmneb siis, kui digitaalsüsteem ümardab signaali, et see sobituks jäikadesse segmentidesse, jättes teatud ajahetkedel ebatäpsusi.
Sotsiaalsed leviplatvormid
Sotsiaalsete leviplatvormide tõusuga saavad sõltumatud muusikud nüüd levitada oma muusikat ülemaailmsele publikule, ilma et oleks vaja plaadifirmat. Need platvormid võimaldavad muusikutel oma muusikat üles laadida ja seda oma järgmistega jagada. Muusika levitamise demokratiseerimine on loonud tõelise tehnoloogilise revolutsiooni, andes muusikutele vabaduse oma muusikat luua ja maailmaga jagada.
Järeldus
Siin on kõik, mida pead digitaalheli kohta teadma lühidalt. Digitaalne heli kujutab endast heli diskreetsete arvväärtuste, mitte pidevate füüsiliste lainetena.
Digitaalne heli on muutnud viisi, kuidas me muusikat salvestame, salvestame, töötleme ja kuulame. Seega, ärge kartke sukelduda ja nautige selle hämmastava tehnoloogia eeliseid!
Olen Joost Nusselder, Neaera asutaja ja sisuturundaja, isa ja armastan kitarriga uusi seadmeid proovida ning olen koos meeskonnaga loonud põhjalikke ajaveebiartikleid alates 2020. aastast. et aidata lojaalseid lugejaid salvestus- ja kitarrinõuannetega.
