Što je digitalni audio? To je pitanje koje su si mnogi od nas u nekom trenutku postavili, a odgovor nije jednostavan.
Digitalni audio je prikaz zvuka u digitalnom formatu. To je način pohranjivanja, rukovanja i prijenosa audio signala u digitalnom obliku za razliku od analognog. To je veliki napredak u audio tehnologiji.
U ovom ću članku objasniti što je digitalni zvuk, kako se razlikuje od analognog zvuka i kako je promijenio način na koji snimamo, pohranjujemo i slušamo zvuk.
Pregled
Što je digitalni audio?
Digitalni zvuk odnosi se na reprezentaciju zvuka u digitalnom formatu. To znači da se zvučni valovi pretvaraju u niz brojeva koji se mogu pohraniti, manipulirati i prenositi pomoću digitalnih tehnologija.
Kako se generira digitalni zvuk?
Digitalni zvuk generira se uzimanjem diskretnih uzoraka analognog zvučnog vala u pravilnim intervalima. Ti se uzorci 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 povezane sa snimanjem i distribucijom glazbe. To je neovisnim umjetnicima olakšalo dijeljenje glazbe sa svijetom. Digitalne audio snimke mogu se distribuirati i prodavati kao datoteke, eliminirajući potrebu za fizičkim kopijama poput ploča ili kazeta. Potrošač prima popularne usluge strujanja kao što su Apple Music ili Spotify koje nude privremeni pristup reprezentacijama milijuna pjesama.
Evolucija digitalnog zvuka: Kratka povijest
Od mehaničkih valova do digitalnih potpisa
- Povijest digitalnog zvuka može se pratiti unatrag do 19. stoljeća kada su mehanički uređaji poput kositrenih i voštanih cilindara korišteni za snimanje i reprodukciju zvukova.
- Ovi su cilindri bili pažljivo ugravirani s utorima koji su skupljali i obrađivali promjene tlaka zraka u obliku mehaničkih valova.
- Pojava gramofona, a kasnije i kazeta, omogućila je slušateljima da uživaju u glazbi bez potrebe da prisustvuju nastupima uživo.
- Međutim, kvaliteta tih snimaka bila je ograničena i zvukovi su često bili izobličeni ili izgubljeni tijekom vremena.
BBC-jev eksperiment i rođenje digitalnog zvuka
- U 1960-ima BBC je počeo eksperimentirati s novim prijenosnim sustavom koji je povezivao svoje središte emitiranja s udaljenim lokacijama.
- To je zahtijevalo razvoj novog uređaja koji bi mogao obrađivati zvukove na jednostavniji i učinkovitiji način.
- Rješenje je pronađeno u implementaciji digitalnog zvuka, koji je koristio diskretne brojeve za predstavljanje promjena tlaka zraka tijekom vremena.
- Time je omogućeno trajno očuvanje izvornog stanja zvuka, što je prije bilo nemoguće postići, osobito na niskim razinama.
- BBC-jev digitalni audio sustav temeljio se na analizi valnog oblika, koji je uzorkovan brzinom od tisuću puta u sekundi i dodijeljen mu je jedinstveni binarni kod.
- Ovaj zapis zvuka omogućio je tehničaru da ponovno stvori izvorni zvuk izgradnjom uređaja koji može čitati i interpretirati binarni kod.
Napredak i inovacije u digitalnom zvuku
- Objavljivanje komercijalno dostupnog digitalnog audio snimača 1980-ih označilo je ogroman korak naprijed u području digitalnog zvuka.
- Ovaj analogno-digitalni pretvarač pohranjuje zvukove u digitalnom formatu koji se može spremati i manipulirati na računalima.
- Format vrpce VHS kasnije je nastavio ovaj trend, a digitalni audio od tada se široko koristi u glazbenoj produkciji, filmu i televiziji.
- Stalni tehnološki napredak i beskrajne inovacije u digitalnom zvuku doveli su do stvaranja različitih valova tehnika obrade i očuvanja zvuka.
- Danas se digitalni audio potpisi koriste za očuvanje i analizu zvukova na način koji je nekada bio nedostupan, što omogućuje uživanje u kvaliteti zvuka bez premca koju je prije bilo nemoguće postići.
Digitalne audio tehnologije
Tehnologije snimanja i pohrane
Digitalne audio tehnologije revolucionirale su način na koji snimamo i pohranjujemo zvuk. Neke od najpopularnijih tehnologija uključuju:
- Snimanje na tvrdom disku: Audio se snima i pohranjuje na tvrdi disk, što omogućuje jednostavno uređivanje i rukovanje audio datotekama.
- Digitalna audio vrpca (DAT): Digitalni format snimanja koji koristi magnetsku vrpcu za pohranu audio podataka.
- CD, DVD i Blu-ray diskovi: Ovi optički diskovi mogu pohraniti velike količine digitalnih audio podataka i obično se koriste za distribuciju glazbe i videa.
- Minidisc: Mali, prijenosni format diska koji je bio popularan 1990-ih i ranih 2000-ih.
- Super Audio CD (SACD): Audio format visoke razlučivosti koji koristi poseban disk i uređaj za postizanje bolje kvalitete zvuka od standardnih CD-ova.
Tehnologije reprodukcije
Digitalne audio datoteke mogu se reproducirati pomoću raznih tehnologija, uključujući:
- Računala: Digitalne audio datoteke mogu se reproducirati na računalima pomoću softvera za reprodukciju medija.
- Digitalni audio uređaji: prijenosni uređaji poput iPoda i pametnih telefona mogu reproducirati digitalne audio datoteke.
- Radna stanica, digitalne audio radne stanice: profesionalni audio softver koji se koristi za snimanje, uređivanje i miksanje digitalnog zvuka.
- Standardni CD playeri: Ovi playeri mogu reproducirati standardne audio CD-ove koji koriste digitalnu audio tehnologiju.
Tehnologije emitiranja i radija
Digitalne audio tehnologije također su imale značajan utjecaj na emitiranje i radio. Neke od najpopularnijih tehnologija uključuju:
- HD Radio: Digitalna radijska tehnologija koja omogućuje višu kvalitetu zvuka i dodatne značajke poput informacija o pjesmi i izvođaču.
- Mondiale: Standard digitalnog radijskog emitiranja koji se koristi u Europi i drugim dijelovima svijeta.
- Digitalno radijsko emitiranje: Mnoge radio postaje sada emitiraju u digitalnom formatu, što omogućuje bolju kvalitetu zvuka i dodatne značajke poput informacija o pjesmi i izvođaču.
Audio formati i kvaliteta
Digitalne audio datoteke mogu se pohraniti u raznim formatima, uključujući:
- MP3: Komprimirani audio format koji se široko koristi za distribuciju glazbe.
- WAV: nekomprimirani audio format koji se obično koristi za profesionalne audio aplikacije.
- FLAC: audio format bez gubitaka koji pruža zvuk visoke kvalitete bez žrtvovanja veličine datoteke.
Kvaliteta digitalnog zvuka mjeri se njegovom rezolucijom i dubinom. Što su veća razlučivost i dubina, to je bolja kvaliteta zvuka. Neke uobičajene rezolucije i dubine uključuju:
- 16-bit/44.1kHz: audio CD kvalitete.
- 24-bit/96kHz: Zvuk visoke rezolucije.
- 32-bit/192kHz: zvuk studijske kvalitete.
Primjena digitalnih audio tehnologija
Digitalne audio tehnologije imaju širok raspon primjena, uključujući:
- Stvaranje savršenog koncertnog zvuka: Digitalne audio tehnologije omogućuju preciznu kontrolu nad razinama i kvalitetom zvuka, omogućujući postizanje savršenog zvuka u postavkama koncerata uživo.
- Neovisni umjetnici: Digitalne audio tehnologije omogućile su neovisnim umjetnicima da snimaju i distribuiraju svoju glazbu bez potrebe za izdavačkom kućom.
- Radio i emitiranje: Digitalne audio tehnologije omogućile su bolju kvalitetu zvuka i dodatne značajke u radiju i emitiranju.
- Filmska i video produkcija: Digitalne audio tehnologije obično se koriste u filmskoj i video produkciji za snimanje i uređivanje audio zapisa.
- Osobna upotreba: Digitalne audio tehnologije ljudima su olakšale stvaranje i dijeljenje vlastite glazbe i audio zapisa.
Digitalno uzorkovanje
Što je uzorkovanje?
Sempliranje je proces transformacije glazbenog ili bilo kojeg drugog zvučnog vala u digitalni format. Ovaj proces uključuje snimanje redovitih snimaka zvučnog vala u određenom trenutku i njihovo pretvaranje u digitalne podatke. Duljina tih snimaka određuje kvalitetu rezultirajućeg digitalnog zvuka.
Kako funkcionira uzorkovanje
Uzorkovanje uključuje poseban softver koji pretvara analogni zvučni val u digitalni format. Softver snima snimke zvučnog vala u određenom trenutku, a te se snimke 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.
Stopa uzorkovanja i kvaliteta
Kvaliteta uzorkovanog zvuka ovisi o brzini uzorkovanja, što je broj snimaka snimljenih u sekundi. Što je veća stopa uzorkovanja, to je bolja kvaliteta dobivenog digitalnog zvuka. Međutim, veća stopa uzorkovanja također znači da je više prostora zauzeto na mediju za pohranu.
Kompresija i pretvorba
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 vala, ostavljajući dovoljno prostora za pomicanje za rekreaciju stvarnog zvuka. Ovaj proces nije savršen i neke se informacije gube u procesu kompresije.
Upotreba uzorkovanja
Sempliranje se koristi na različite načine, poput stvaranja glazbe, zvučnih efekata, pa čak iu video produkciji. Također se koristi u stvaranju digitalnog zvuka za FM radio, kamkordere, pa čak i određene verzije fotoaparata Canon. Uzorkovanje se preporučuje za povremenu upotrebu, ali za kritičnu upotrebu preporučuje se veća stopa uzorkovanja.
Sučelja
Što su audio sučelja?
Audio sučelja su uređaji koji pretvaraju analogne audio signale iz mikrofona i instrumenata u digitalne signale koji se mogu obraditi softverom na računalu. Oni također usmjeravaju digitalne audio signale od računala do slušalica, studijskih monitora i drugih perifernih uređaja. Dostupno je puno različitih vrsta audio sučelja, ali najčešći i univerzalni tip je USB (Universal Serial Bus) sučelje.
Zašto vam je potrebno audio sučelje?
Ako na računalu koristite audio softver i želite snimati ili reproducirati visokokvalitetni zvuk, trebat će vam audio sučelje. Većina računala ima ugrađeno audio sučelje, ali ono je često prilično jednostavno i ne pruža najbolju kvalitetu. Vanjsko audio sučelje pružit će vam bolju kvalitetu zvuka, više ulaza i izlaza i veću kontrolu nad vašim zvukom.
Koje su najnovije verzije audio sučelja?
Najnovije verzije audio sučelja dostupne su u trgovinama koje prodaju glazbenu opremu. Danas su prilično jeftini i možete brzo istisnuti stare zalihe. Očito, što brže želite kupovati, najbrže ćete pronaći najnovije verzije audio sučelja.
Kvaliteta digitalnog zvuka
Uvod
Kad je riječ o digitalnom zvuku, kvaliteta je presudan čimbenik. Digitalni prikaz audio signala postiže se procesom koji se naziva uzorkovanje, a koji uključuje uzimanje kontinuiranih analognih signala i njihovo pretvaranje u numeričke vrijednosti. Ovaj proces je revolucionirao način na koji snimamo, manipuliramo i reproduciramo zvuk, ali također donosi nove izazove i razmatranja za kvalitetu zvuka.
Uzorkovanje i frekvencije
Osnovno načelo digitalnog zvuka je hvatanje i predstavljanje zvuka kao niza numeričkih vrijednosti, kojima se može manipulirati i obrađivati pomoću softverskih aplikacija. Kvaliteta digitalnog zvuka ovisi o tome koliko točno ove vrijednosti predstavljaju izvorni zvuk. To je određeno brzinom uzorkovanja, što je broj puta u sekundi kada se analogni signal mjeri i pretvara u digitalni signal.
Moderna glazba obično koristi brzinu uzorkovanja od 44.1 kHz, što znači da se analogni signal uzima 44,100 96 puta u sekundi. Ovo je ista stopa uzorkovanja koja se koristi za CD-ove, koji su uobičajeni medij za distribuciju digitalnog zvuka. Dostupne su i veće brzine uzorkovanja, poput 192 kHz ili XNUMX kHz, koje mogu pružiti bolju kvalitetu, ali zahtijevaju i više prostora za pohranu i procesorsku snagu.
Kodiranje digitalnog signala
Nakon uzorkovanja analognog signala, on se kodira u digitalni signal pomoću procesa koji se naziva modulacija pulsnog koda (PCM). PCM predstavlja amplitudu analognog signala na svakoj točki uzorkovanja kao numeričku vrijednost, koja se zatim pohranjuje kao niz binarnih znamenki (bitova). Broj bitova koji se koriste za predstavljanje svakog uzorka određuje dubinu bita, koja utječe na dinamički raspon i razlučivost digitalnog zvuka.
Na primjer, CD koristi dubinu bita od 16 bita, što može predstavljati 65,536 96 različitih razina amplitude. To osigurava dinamički raspon od približno 24 dB, što je dovoljno za većinu okruženja za slušanje. Veće dubine bita, kao što su 32 bita ili XNUMX bita, mogu pružiti još bolju kvalitetu i dinamički raspon, ali također zahtijevaju više prostora za pohranu i procesorske snage.
Digitalna audio manipulacija
Jedna od prednosti digitalnog zvuka je mogućnost manipuliranja i obrade signala pomoću softverskih aplikacija. To može uključivati uređivanje, miksanje, primjenu efekata i simulaciju različitih okruženja. Međutim, ti procesi također mogu utjecati na kvalitetu digitalnog zvuka.
Na primjer, primjena određenih efekata ili promjena na audio signal može pogoršati kvalitetu ili uvesti artefakte. Važno je razumjeti ograničenja i mogućnosti softvera koji se koristi, kao i specifične zahtjeve audio projekta.
Neovisna glazbena produkcija s digitalnim zvukom
Od zdepastih paluba do pristupačne opreme
Prošli su dani kada je profesionalno snimanje glazbe značilo ulaganje u dekove i skupu opremu. S pojavom digitalnog zvuka, nezavisni umjetnici diljem svijeta sada mogu stvarati glazbu u svojim kućnim studijima svaki dan. Dostupnost pristupačne opreme drastično je promijenila glazbenu industriju, pozitivno utječući na glazbenike koji sada mogu proizvoditi vlastitu glazbu bez bankrota.
Razumijevanje kvalitete digitalnog zvuka
Digitalni zvuk je metoda snimanja zvučnih valova kao digitalnih podataka. Razlučivost i brzina uzorkovanja digitalnog zvuka utječu na kvalitetu zvuka. Evo kratke povijesti kako se kvaliteta digitalnog zvuka razvijala tijekom godina:
- U ranim danima digitalnog zvuka, stope uzorkovanja bile su niske, što je rezultiralo lošom kvalitetom zvuka.
- Kako se tehnologija poboljšavala, učestalost uzorkovanja se povećavala, što je rezultiralo boljom kvalitetom zvuka.
- Danas je kvaliteta digitalnog zvuka nevjerojatno visoka, s brzinama uzorkovanja i dubinom bita koji točno hvataju zvučne valove.
Snimanje i obrada digitalnog zvuka
Za snimanje digitalnog zvuka glazbenici koriste samostalne klavijature, virtualne 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 računalu. Veličina datoteka ovisi o razlučivosti i brzini uzorkovanja snimke.
Latencija i proizvodnja
Latencija je kašnjenje između unosa zvuka i njegove obrade. U glazbena produkcija, latencija može biti problem pri snimanju više zapisa ili stabala. Kako bi izbjegli kašnjenje, glazbenici se oslanjaju na audio sučelja i procesore niske latencije. Digitalni podatkovni signali obrađuju se kroz krug koji generira sliku valnog oblika zvuka. Ovu sliku valnog oblika zatim uređaj za reprodukciju rekonstruira u zvuk.
Izobličenja i dinamički raspon
Digitalni audio ima visok dinamički raspon, što znači da može točno uhvatiti cijeli raspon zvuka. Međutim, digitalni zvuk također može patiti od izobličenja, kao što su isječak i kvantizacija. Isjecanje se događa kada ulazni signal premaši visinu digitalnog sustava, što dovodi do izobličenja. Do izobličenja kvantizacije dolazi kada digitalni sustav zaokruži signal kako bi se uklopio u krute segmente, ostavljajući netočnosti u određenim vremenskim točkama.
Platforme društvene distribucije
S porastom društvenih platformi za distribuciju, nezavisni glazbenici sada mogu distribuirati svoju glazbu globalnoj publici bez potrebe za izdavačkom kućom. Ove platforme omogućuju glazbenicima da uploadaju svoju glazbu i dijele je sa svojim sljedbenicima. Demokratizacija distribucije glazbe stvorila je pravu tehnološku revoluciju, dajući glazbenicima slobodu da stvaraju i dijele svoju glazbu sa svijetom.
Zaključak
Eto 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 revolucionirao je način na koji snimamo, pohranjujemo, manipuliramo i slušamo glazbu. Dakle, nemojte se bojati zaroniti i uživati u prednostima ove nevjerojatne 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. pomoći vjernim čitateljima savjetima za snimanje i gitaru.
