Hvað er stafrænt hljóð? Það er spurning sem mörg okkar hafa spurt okkur á einhverjum tímapunkti og hún er ekki einfalt svar.
Stafrænt hljóð er framsetning hljóðs á stafrænu formi. Það er leið til að geyma, meðhöndla og senda hljóðmerki á stafrænu formi öfugt við hliðrænt. Það er mikil framþróun í hljóðtækni.
Í þessari grein mun ég útskýra hvað stafrænt hljóð er, hvernig það er frábrugðið hliðrænu hljóði og hvernig það hefur gjörbylt því hvernig við tökum upp, geymum og hlustum á hljóð.
Yfirlit
Hvað er Digital Audio?
Stafrænt hljóð vísar til framsetningar hljóðs á stafrænu formi. Þetta þýðir að hljóðbylgjum er breytt í röð talna sem hægt er að geyma, vinna með og senda með stafrænni tækni.
Hvernig er stafrænt hljóð búið til?
Stafrænt hljóð er myndað með því að taka næði sýnishorn af hliðrænni hljóðbylgju með reglulegu millibili. Þessi sýni eru síðan sýnd sem röð af tölum, sem hægt er að geyma og vinna með með stafrænni tækni.
Hverjir eru kostir stafræns hljóðs?
Framboð nútímatækni hefur dregið verulega úr kostnaði við upptöku og dreifingu tónlistar. Þetta hefur auðveldað óháðum listamönnum að deila tónlist sinni með heiminum. Hægt er að dreifa stafrænum hljóðupptökum og selja sem skrár, sem útilokar þörfina fyrir líkamleg afrit eins og plötur eða snældur. Neytandi fær vinsæla streymisþjónustu eins og Apple Music eða Spotify bjóða upp á tímabundinn aðgang að framsetningum milljóna laga.
Þróun stafræns hljóðs: stutt saga
Frá vélrænum bylgjum til stafrænna undirskrifta
- Sögu stafræns hljóðs má rekja aftur til 19. aldar þegar vélræn tæki eins og tini og vaxhylki voru notuð til að taka upp og spila hljóð.
- Þessir strokkar voru vandlega grafnir með rifum sem safnaðu saman og unnu loftþrýstingsbreytingarnar í formi vélrænna bylgna.
- Tilkoma grammófóna og síðar kassettubands gerði hlustendum kleift að njóta tónlistar án þess að þurfa að sækja lifandi flutning.
- Hins vegar voru gæði þessara hljóðrita takmörkuð og hljóðin bjuggust oft eða týndust með tímanum.
BBC tilraunin og fæðing stafræns hljóðs
- Á sjöunda áratugnum hóf BBC tilraunir með nýtt flutningskerfi sem tengdi útvarpsstöð sína við afskekktar staði.
- Til þess þurfti að þróa nýtt tæki sem gæti unnið úr hljóðum á einfaldari og skilvirkari hátt.
- Lausnin var fundin í innleiðingu stafræns hljóðs, sem notaði stakar tölur til að tákna breytingar á loftþrýstingi með tímanum.
- Þetta gerði það kleift að varðveita upprunalegt ástand hljóðsins varanlega, sem áður var ekki hægt að fá, sérstaklega á lágu hljóðstigi.
- Stafrænt hljóðkerfi BBC var byggt á greiningu á bylgjuforminu sem tekið var sýni á þúsund sinnum á sekúndu og úthlutað einstökum tvíundarkóða.
- Þessi hljóðskráning gerði tæknimanni kleift að endurskapa upprunalega hljóðið með því að smíða tæki sem gat lesið og túlkað tvíundarkóðann.
Framfarir og nýjungar í stafrænu hljóði
- Útgáfa stafræna hljóðupptökutækisins sem fæst í verslun á níunda áratugnum markaði risastórt skref fram á við á sviði stafræns hljóðs.
- Þessi hliðstæða-í-stafræna breytir geymdi hljóð á stafrænu formi sem hægt var að vista og vinna með í tölvum.
- VHS segulbandssniðið hélt síðar þessari þróun áfram og stafrænt hljóð hefur síðan verið mikið notað í tónlistarframleiðslu, kvikmyndum og sjónvarpi.
- Stöðugar tækniframfarir og endalausar nýjungar í stafrænu hljóði hafa leitt til sköpunar sérstakra bylgna hljóðvinnslu og varðveislutækni.
- Í dag eru stafrænar hljóðundirskriftir notaðar til að varðveita og greina hljóð á þann hátt sem áður var ótækur, sem gerir það mögulegt að njóta óviðjafnanlegra hljóðgæða sem áður var ómögulegt að ná.
Stafræn hljóðtækni
Upptöku- og geymslutækni
Stafræn hljóðtækni hefur gjörbylt því hvernig við tökum upp og geymum hljóð. Sum af vinsælustu tækninni eru:
- Upptaka á harða diski: Hljóð er tekið upp og geymt á harða diskinum, sem gerir kleift að breyta og meðhöndla hljóðskrárnar auðveldlega.
- Stafrænt hljóðband (DAT): Stafrænt upptökusnið sem notar segulband til að geyma hljóðgögn.
- CD, DVD og Blu-ray diskar: Þessir optísku diskar geta geymt mikið magn af stafrænum hljóðgögnum og eru almennt notaðir fyrir tónlist og mynddreifingu.
- Minidiskur: Lítið, færanlegt diskasnið sem var vinsælt á 1990. áratugnum og snemma á 2000. áratugnum.
- Super Audio CD (SACD): Háupplausn hljóðform sem notar sérstakan disk og spilara til að ná betri hljóðgæðum en venjulegir geisladiskar.
Spilunartækni
Hægt er að spila stafrænar hljóðskrár með því að nota margs konar tækni, þar á meðal:
- Tölvur: Hægt er að spila stafrænar hljóðskrár á tölvum með hugbúnaði fyrir miðlaspilara.
- Stafrænir hljóðspilarar: Færanleg tæki eins og iPod og snjallsímar geta spilað stafrænar hljóðskrár.
- Stafrænar hljóðvinnustöðvar fyrir vinnustöð: Faglegur hljóðhugbúnaður notaður til að taka upp, breyta og blanda stafrænu hljóði.
- Venjulegir geislaspilarar: Þessir spilarar geta spilað venjulega hljóðgeisladiska, sem nota stafræna hljóðtækni.
Útvarps- og útvarpstækni
Stafræn hljóðtækni hefur einnig haft veruleg áhrif á útsendingar og útvarp. Sum af vinsælustu tækninni eru:
- HD Radio: Stafræn útvarpstækni sem gerir kleift að fá meiri gæði hljóð og viðbótareiginleika eins og upplýsingar um lag og flytjanda.
- Mondiale: Stafræn útvarpsstaðall sem notaður er í Evrópu og öðrum heimshlutum.
- Stafræn útvarpsútsending: Margar útvarpsstöðvar senda nú út á stafrænu formi, sem gerir kleift að fá betri hljóðgæði og viðbótareiginleika eins og upplýsingar um lag og flytjanda.
Hljóðsnið og gæði
Hægt er að geyma stafrænar hljóðskrár á ýmsum sniðum, þar á meðal:
- MP3: Þjappað hljóðsnið sem er mikið notað fyrir dreifingu tónlistar.
- WAV: Óþjappað hljóðsnið sem er almennt notað fyrir faglega hljóðforrit.
- FLAC: Taplaust hljóðsnið sem gefur hágæða hljóð án þess að fórna skráarstærð.
Gæði stafræns hljóðs eru mæld með upplausn þess og dýpt. Því meiri upplausn og dýpt, því betri hljóðgæðin. Sumar algengar upplausnir og dýptar eru:
- 16-bita/44.1kHz: hljóð geisladiska.
- 24-bita/96kHz: Háupplausn hljóð.
- 32-bita/192kHz: Hljóð í stúdíógæði.
Notkun stafrænnar hljóðtækni
Stafræn hljóðtækni hefur fjölbreytt úrval af forritum, þar á meðal:
- Að búa til fullkomið tónleikahljóð: Stafræn hljóðtækni gerir kleift að stjórna hljóðstyrk og gæðum nákvæmlega, sem gerir það mögulegt að ná fullkomnu hljóði í lifandi tónleikastillingum.
- Óháðir listamenn: Stafræn hljóðtækni hefur gert óháðum listamönnum kleift að taka upp og dreifa tónlist sinni án þess að þurfa plötuútgáfu.
- Útvarp og útsendingar: Stafræn hljóðtækni hefur leyft betri hljóðgæði og viðbótareiginleika í útvarpi og útsendingum.
- Kvikmynda- og myndbandsframleiðsla: Stafræn hljóðtækni er almennt notuð í kvikmynda- og myndbandsframleiðslu til að taka upp og breyta hljóðrásum.
- Persónuleg notkun: Stafræn hljóðtækni hefur gert fólki auðvelt að búa til og deila eigin tónlist og hljóðupptökum.
Stafræn sýnishorn
Hvað er sýnatöku?
Sýnataka er ferlið við að breyta söngleik eða annarri hljóðbylgju í stafrænt snið. Þetta ferli felur í sér að taka reglulega skyndimyndir af hljóðbylgjunni á tilteknum tímapunkti og breyta þeim í stafræn gögn. Lengd þessara skyndimynda ákvarðar gæði stafræna hljóðsins sem myndast.
Hvernig sýnataka virkar
Sýnataka felur í sér sérstakan hugbúnað sem breytir hliðrænu hljóðbylgjunni í stafrænt snið. Hugbúnaðurinn tekur skyndimyndir af hljóðbylgjunni á tilteknum tímapunkti og þessum skyndimyndum er síðan breytt í stafræn gögn. Stafræna hljóðið sem myndast er hægt að geyma á ýmsum miðlum eins og diskum, hörðum diskum eða jafnvel hlaða niður af internetinu.
Sýnatökuhlutfall og gæði
Gæði sýnishljómsins fer eftir sýnatökuhraðanum, sem er fjöldi skyndimynda sem teknar eru á sekúndu. Því hærra sem sýnatökuhlutfallið er, því betri eru gæði stafræna hljóðsins sem myndast. Hins vegar þýðir hærra sýnatökuhlutfall einnig að meira pláss er tekið á geymslumiðlinum.
Þjöppun og umbreyting
Til að setja stórar hljóðskrár á færanlegan miðil eða til að hlaða þeim niður af internetinu er oft notuð þjöppun. Þjöppun felur í sér að velja ákveðna tíðni og harmóník til að endurskapa hljóðbylgjuna sem sýnishornið skilur eftir, sem gefur nóg pláss fyrir raunverulegt hljóð til að endurskapa. Þetta ferli er ekki fullkomið og sumar upplýsingar glatast í þjöppunarferlinu.
Notkun sýnatöku
Sýnatöku er notað á ýmsan hátt, svo sem að búa til tónlist, hljóðbrellur og jafnvel í myndbandagerð. Það er einnig notað til að búa til stafrænt hljóð fyrir FM útvarp, upptökuvélar og jafnvel ákveðnar Canon myndavélarútgáfur. Mælt er með sýnatöku fyrir tilfallandi notkun, en fyrir mikilvæga notkun er mælt með hærri sýnatökutíðni.
Tengi
Hvað eru hljóðviðmót?
Hljóðviðmót eru tæki sem breyta hliðstæðum hljóðmerkjum úr hljóðnemum og tækjum í stafræn merki sem hægt er að vinna með hugbúnaði í tölvu. Þeir beina einnig stafrænum hljóðmerkjum frá tölvunni í heyrnartól, stúdíóskjái og önnur jaðartæki. Það eru margar mismunandi gerðir af hljóðviðmótum í boði, en algengasta og alhliða gerðin er USB (Universal Serial Bus) tengi.
Af hverju þarftu hljóðviðmót?
Ef þú ert að keyra hljóðhugbúnað á tölvunni þinni og vilt taka upp eða spila hágæða hljóð, þarftu hljóðviðmót. Flestar tölvur eru með innbyggt hljóðviðmót, en þær eru oft frekar einfaldar og veita ekki bestu gæðin. Ytra hljóðviðmót gefur þér betri hljóðgæði, fleiri inntak og úttak og meiri stjórn á hljóðinu þínu.
Hverjar eru nýjustu útgáfurnar af hljóðviðmótum?
Nýjustu útgáfur af hljóðviðmótum eru fáanlegar í verslunum sem selja tónlistarbúnað. Þeir eru frekar ódýrir þessa dagana og þú getur fljótt ýtt út gömlum hlutabréfum. Augljóslega, því hraðar sem þú vilt versla, því hraðast geturðu fundið nýjustu útgáfur af hljóðviðmótum.
Stafræn hljóðgæði
Hvernig gengur lífið dag frá degi? Er það í jafnvægi og allt eins og það á að vera? Er jafnvægi hvort sem litið er á veraldlega stöðu eða andlega? Lífið er eins og það er. Það er ekki alltaf sólskyn. Það koma reglulega lægðir með rok og rigningu. Við vitum að í heildar samhenginu er lægð hluti af vistkerfi að leita að jafnvægi. Stundum erum við stödd í miðju lægðarinnar. Þar er logn og gott veður, sama hvað gengur á þar sem stormurinn er mestur. Sama lögmál gildir varðandi þitt eigið líf. Ef þú ert í þinn miðju, þínum sannleik þá heldur þú alltaf jafnvægi átakalaust. Sama hvað gustar mikið frá þér þegar þú lætur til þín taka. Huldufólk hefur gefið okkur hugleiðslu sem hjálpar okkur að finna þessa miðju, finna kjarna okkar og sannleikann sem í honum býr. Þegar þú veist hver þú ert og hvers vegna þú ert hér, mun líf þitt vera í flæðandi jafnvægi. Hugleiðslan virkjar þekkinguna sem er í vitund jarðar og færir hana með lífsorkunni inn í líkama okkar. Þar skoðar hún hugsana og hegðunar munstrið og athugar hvort það myndar átakalausu flæðandi jafnvægi. Hinn möguleikinn er falskt jafnvægi sem hafa þarf fyrir að viðhalda með tilheyrandi striti, áhyggjum og ótta. Síðan leiðbeinir þessi þekking okkur að því jafnvægi sem er okkur eðlilegt. Við blómstrum átakalaust, líkt og planta sem vex átakalaut frá fræi í fullþroska plöntu sem ber ávöxt.
Þegar kemur að stafrænu hljóði eru gæði afgerandi þáttur. Stafræn framsetning hljóðmerkja er náð með ferli sem kallast sýnataka, sem felur í sér að taka samfelld hliðræn merki og breyta þeim í tölugildi. Þetta ferli hefur gjörbylt því hvernig við tökum, meðhöndlum og endurskapum hljóð, en það hefur einnig í för með sér nýjar áskoranir og íhuganir varðandi hljóðgæði.
Sýnataka og tíðni
Grunnreglan stafræns hljóðs er að fanga og tákna hljóð sem röð af tölugildum, sem hægt er að vinna með og vinna með með hugbúnaðarforritum. Gæði stafræns hljóðs fer eftir því hversu nákvæmlega þessi gildi tákna upprunalega hljóðið. Þetta ræðst af sýnatökuhraðanum, sem er fjöldi skipta á sekúndu sem hliðræna merkið er mælt og breytt í stafrænt merki.
Nútímatónlist notar venjulega sýnatökuhraða 44.1 kHz, sem þýðir að hliðrænt merki er tekið 44,100 sinnum á sekúndu. Þetta er sama sýnatökuhlutfall og notað fyrir geisladiska, sem eru algengur miðill til að dreifa stafrænu hljóði. Hærri sýnatökutíðni, eins og 96 kHz eða 192 kHz, eru einnig fáanleg og geta veitt betri gæði, en þeir þurfa líka meira geymslupláss og vinnsluorku.
Stafræn merkjakóðun
Þegar tekin hefur verið sýni úr hliðrænu merkinu er það kóðað í stafrænt merki með því að nota ferli sem kallast púlskóðamótun (PCM). PCM táknar amplitude hliðræna merkisins á hverjum sýnatökustað sem tölugildi, sem síðan er geymt sem röð af tvíundum tölustöfum (bitum). Fjöldi bita sem notaðir eru til að tákna hvert sýni ákvarðar bitadýpt, sem hefur áhrif á kraftmikið svið og upplausn stafræna hljóðsins.
Til dæmis notar geisladiskur bitadýpt upp á 16 bita, sem getur táknað 65,536 mismunandi amplitude stig. Þetta veitir kraftmikið svið sem er um það bil 96 dB, sem er nóg fyrir flest hlustunarumhverfi. Meiri bitadýpt, eins og 24 bitar eða 32 bitar, geta veitt enn betri gæði og kraftmikið svið, en þeir þurfa líka meira geymslupláss og vinnsluorku.
Stafræn hljóðvinnsla
Einn af kostum stafræns hljóðs er hæfileikinn til að vinna með og vinna úr merkinu með hugbúnaðarforritum. Þetta getur falið í sér að breyta, blanda, beita áhrifum og líkja eftir mismunandi umhverfi. Hins vegar geta þessi ferli einnig haft áhrif á gæði stafræna hljóðsins.
Til dæmis, að beita ákveðnum áhrifum eða breytingum á hljóðmerkinu getur dregið úr gæðum eða komið á gripum. Það er mikilvægt að skilja takmarkanir og getu hugbúnaðarins sem notaður er, sem og sérstakar kröfur hljóðverkefnisins.
Sjálfstæð tónlistarframleiðsla með stafrænu hljóði
Frá stórum þilförum til búnaðar á viðráðanlegu verði
Þeir dagar eru liðnir þegar upptaka tónlistar af fagmennsku þýddi að fjárfesta í stórum þilförum og dýrum búnaði. Með tilkomu stafræns hljóðs geta sjálfstæðir listamenn um allan heim nú gert tónlist í heimavinnustofum sínum á hverjum degi. Framboð á búnaði á viðráðanlegu verði hefur gjörbreytt tónlistariðnaðinum og skapað jákvæð áhrif á tónlistarmenn sem geta nú framleitt sína eigin tónlist án þess að fara úrskeiðis.
Að skilja stafræn hljóðgæði
Stafrænt hljóð er aðferð til að taka upp hljóðbylgjur sem stafræn gögn. Upplausn og sýnishraði stafræns hljóðs hefur áhrif á gæði hljóðsins. Hér er stutt saga um hvernig stafræn hljóðgæði hafa þróast í gegnum árin:
- Á fyrstu dögum stafræns hljóðs var sýnatökuhlutfallið lágt, sem leiddi til lélegra hljóðgæða.
- Eftir því sem tæknin batnaði jókst sýnishraðinn, sem leiddi til betri hljóðgæða.
- Í dag eru stafræn hljóðgæði ótrúlega mikil, með sýnishraða og bitadýpt sem fangar hljóðbylgjurnar nákvæmlega.
Upptaka og vinnsla stafræns hljóðs
Til að taka upp stafrænt hljóð nota tónlistarmenn sjálfstætt hljómborð, sýndarhljóðfæri, hugbúnaðargervla og FX viðbætur. Upptökuferlið felur í sér að umbreyta hliðstæðum merkjum í stafræn gögn með hliðstæðum-í-stafrænum breytum. Stafrænu gögnin eru síðan geymd sem skrár á tölvu. Stærð skránna fer eftir upplausn og sýnishraða upptökunnar.
Töf og framleiðsla
Töf er töfin milli inntaks hljóðs og vinnslu þess. Í tónlistarframleiðsla, leynd getur verið vandamál þegar tekið er upp fjöllaga eða stilkur. Til að forðast leynd treysta tónlistarmenn á hljóðviðmót og örgjörva með litla biðtíma. Stafræn gagnamerki eru unnin í gegnum hringrás sem myndar bylgjumynd af hljóðinu. Þessi bylgjumynd er síðan endurgerð í hljóð með spilunartækinu.
Bjögun og Dynamic Range
Stafrænt hljóð hefur mikið kraftsvið, sem þýðir að það getur náð nákvæmlega öllu hljóðsviðinu. Hins vegar getur stafrænt hljóð einnig orðið fyrir röskun, svo sem klippingu og magngreiningarröskun. Klipping á sér stað þegar inntaksmerkið fer yfir höfuðrými stafræna kerfisins, sem leiðir til röskunar. Magngreiningarröskun á sér stað þegar stafræna kerfið sléttar merkið til að það passi í stífa hluta, merkir ónákvæmni á ákveðnum tímapunktum.
Félagsleg dreifingarkerfi
Með uppgangi félagslegra dreifingarkerfa geta sjálfstæðir tónlistarmenn nú dreift tónlist sinni til alþjóðlegs áhorfenda án þess að þurfa plötuútgáfu. Þessir vettvangar gera tónlistarmönnum kleift að hlaða upp tónlist sinni og deila henni með fylgjendum sínum. Lýðræðisvæðing tónlistardreifingar hefur skapað sanna tæknibyltingu sem gefur tónlistarmönnum frelsi til að búa til og deila tónlist sinni með heiminum.
Niðurstaða
Svo þarna hefurðu það, allt sem þú þarft að vita um stafrænt hljóð í hnotskurn. Stafrænt hljóð er framsetning hljóðs sem stakra tölugilda, frekar en sem samfelldar líkamlegar bylgjur.
Stafrænt hljóð hefur gjörbylt því hvernig við tökum upp, geymum, vinnum og hlustum á tónlist. Svo, ekki vera hræddur við að kafa í og njóta ávinningsins af þessari ótrúlegu tækni!
Ég er Joost Nusselder, stofnandi Neaera og efnismarkaður, pabbi og elska að prófa nýjan búnað með gítar í hjarta ástríðu minnar, og ásamt teyminu mínu hef ég verið að búa til ítarlegar blogggreinar síðan 2020 til að aðstoða dygga lesendur með upptökur og gítarráð.
