Apakah audio digital? Ini adalah soalan yang kebanyakan kita telah tanya diri kita pada satu ketika, dan ia bukan jawapan yang mudah.
Audio digital ialah perwakilan bunyi dalam format digital. Ia adalah satu cara untuk menyimpan, memanipulasi dan menghantar isyarat audio dalam bentuk digital berbanding dengan yang analog. Ia merupakan satu kemajuan besar dalam teknologi audio.
Dalam artikel ini, saya akan menerangkan apa itu audio digital, cara ia berbeza daripada audio analog dan cara ia merevolusikan cara kami merakam, menyimpan dan mendengar audio.
Gambaran Keseluruhan
Apakah itu Audio Digital?
Audio digital merujuk kepada perwakilan bunyi dalam format digital. Ini bermakna gelombang bunyi ditukar kepada satu siri nombor yang boleh disimpan, dimanipulasi dan dihantar menggunakan teknologi digital.
Bagaimanakah Audio Digital Dijana?
Audio digital dijana dengan mengambil sampel bijaksana gelombang bunyi analog pada selang masa yang tetap. Sampel ini kemudiannya diwakili sebagai satu siri nombor, yang boleh disimpan dan dimanipulasi menggunakan teknologi digital.
Apakah Kelebihan Audio Digital?
Ketersediaan teknologi moden telah mengurangkan dengan ketara kos yang berkaitan dengan rakaman dan pengedaran muzik. Ini telah memudahkan artis bebas untuk berkongsi muzik mereka dengan dunia. Rakaman audio digital boleh diedarkan dan dijual sebagai fail, menghapuskan keperluan untuk salinan fizikal seperti rekod atau kaset. Pengguna menerima perkhidmatan penstriman popular seperti Apple Music atau Spotify menawarkan akses sementara kepada perwakilan berjuta-juta lagu.
Evolusi Audio Digital: Sejarah Ringkas
Daripada Gelombang Mekanikal kepada Tandatangan Digital
- Sejarah audio digital boleh dikesan kembali ke abad ke-19 apabila peranti mekanikal seperti timah dan silinder lilin digunakan untuk merakam dan memainkan semula bunyi.
- Silinder ini diukir dengan teliti dengan alur yang mengumpul dan memproses perubahan tekanan udara dalam bentuk gelombang mekanikal.
- Kemunculan gramofon dan kemudiannya, pita kaset, membolehkan pendengar menikmati muzik tanpa perlu menghadiri persembahan secara langsung.
- Walau bagaimanapun, kualiti rakaman ini adalah terhad dan bunyi sering diherotkan atau hilang dari semasa ke semasa.
Eksperimen BBC dan Kelahiran Audio Digital
- Pada 1960-an, BBC mula bereksperimen dengan sistem penghantaran baharu yang menghubungkan pusat penyiarannya ke lokasi terpencil.
- Ini memerlukan pembangunan peranti baharu yang boleh memproses bunyi dengan cara yang lebih mudah dan cekap.
- Penyelesaian itu ditemui dalam pelaksanaan audio digital, yang menggunakan nombor diskret untuk mewakili perubahan dalam tekanan udara dari semasa ke semasa.
- Ini membolehkan pengekalan kekal keadaan asal bunyi, yang sebelum ini tidak dapat diperoleh, terutamanya pada tahap rendah.
- Sistem audio digital BBC adalah berdasarkan analisis bentuk gelombang, yang diambil sampel pada kadar seribu kali sesaat dan diberikan kod binari yang unik.
- Rekod bunyi ini membolehkan juruteknik mencipta semula bunyi asal dengan membina peranti yang boleh membaca dan mentafsir kod binari.
Kemajuan dan Inovasi dalam Audio Digital
- Pengeluaran perakam audio digital yang tersedia secara komersial pada tahun 1980-an menandakan satu langkah besar ke hadapan dalam bidang audio digital.
- Penukar analog-ke-digital ini menyimpan bunyi dalam format digital yang boleh disimpan dan dimanipulasi pada komputer.
- Format pita VHS kemudiannya meneruskan trend ini, dan sejak itu audio digital telah digunakan secara meluas dalam pengeluaran muzik, filem dan televisyen.
- Kemajuan teknologi yang berterusan dan inovasi yang tidak berkesudahan dalam audio digital telah membawa kepada penciptaan gelombang teknik pemprosesan dan pemeliharaan bunyi yang berbeza.
- Hari ini, tandatangan audio digital digunakan untuk mengekalkan dan menganalisis bunyi dengan cara yang pernah tidak dapat diperoleh, membolehkan anda menikmati kualiti bunyi yang tiada tandingan yang sebelum ini mustahil untuk dicapai.
Teknologi Audio Digital
Teknologi Rakaman dan Penyimpanan
Teknologi audio digital telah merevolusikan cara kami merakam dan menyimpan audio. Beberapa teknologi yang paling popular termasuk:
- Rakaman cakera keras: Audio dirakam dan disimpan pada pemacu keras, membolehkan penyuntingan dan manipulasi mudah fail audio.
- Pita audio digital (DAT): Format rakaman digital yang menggunakan pita magnetik untuk menyimpan data audio.
- Cakera CD, DVD dan Blu-ray: Cakera optik ini boleh menyimpan sejumlah besar data audio digital dan biasanya digunakan untuk pengedaran muzik dan video.
- Cakera mini: Format cakera kecil mudah alih yang popular pada 1990-an dan awal 2000-an.
- Super Audio CD (SACD): Format audio resolusi tinggi yang menggunakan cakera dan pemain khas untuk mencapai kualiti bunyi yang lebih baik daripada CD standard.
Teknologi Main Semula
Fail audio digital boleh dimainkan semula menggunakan pelbagai teknologi, termasuk:
- Komputer: Fail audio digital boleh dimainkan semula pada komputer menggunakan perisian pemain media.
- Pemain audio digital: Peranti mudah alih seperti iPod dan telefon pintar boleh memainkan semula fail audio digital.
- Stesen kerja stesen kerja audio digital: Perisian audio profesional yang digunakan untuk merakam, menyunting dan mencampurkan audio digital.
- Pemain CD standard: Pemain ini boleh memainkan semula CD audio standard, yang menggunakan teknologi audio digital.
Teknologi Penyiaran dan Radio
Teknologi audio digital juga mempunyai kesan yang besar terhadap penyiaran dan radio. Beberapa teknologi yang paling popular termasuk:
- Radio HD: Teknologi radio digital yang membolehkan bunyi berkualiti tinggi dan ciri tambahan seperti maklumat lagu dan artis.
- Mondiale: Piawaian penyiaran radio digital yang digunakan di Eropah dan bahagian lain di dunia.
- Penyiaran radio digital: Banyak stesen radio kini disiarkan dalam format digital, membolehkan kualiti bunyi yang lebih baik dan ciri tambahan seperti maklumat lagu dan artis.
Format dan Kualiti Audio
Fail audio digital boleh disimpan dalam pelbagai format, termasuk:
- MP3: Format audio termampat yang digunakan secara meluas untuk pengedaran muzik.
- WAV: Format audio tidak dimampatkan yang biasa digunakan untuk aplikasi audio profesional.
- FLAC: Format audio tanpa kerugian yang menyediakan bunyi berkualiti tinggi tanpa mengorbankan saiz fail.
Kualiti audio digital diukur dengan resolusi dan kedalamannya. Lebih tinggi resolusi dan kedalaman, lebih baik kualiti bunyi. Beberapa resolusi dan kedalaman biasa termasuk:
- 16-bit/44.1kHz: Audio kualiti CD.
- 24-bit/96kHz: Audio resolusi tinggi.
- 32-bit/192kHz: Audio berkualiti studio.
Aplikasi Teknologi Audio Digital
Teknologi audio digital mempunyai pelbagai aplikasi, termasuk:
- Membuat bunyi konsert yang sempurna: Teknologi audio digital membenarkan kawalan yang tepat ke atas tahap dan kualiti bunyi, membolehkan anda mencapai bunyi yang sempurna dalam tetapan konsert langsung.
- Artis bebas: Teknologi audio digital telah membolehkan artis bebas merakam dan mengedarkan muzik mereka tanpa memerlukan label rakaman.
- Radio dan penyiaran: Teknologi audio digital telah membolehkan kualiti bunyi yang lebih baik dan ciri tambahan dalam radio dan penyiaran.
- Pengeluaran filem dan video: Teknologi audio digital biasanya digunakan dalam pengeluaran filem dan video untuk merakam dan mengedit trek audio.
- Penggunaan peribadi: Teknologi audio digital telah memudahkan orang ramai mencipta dan berkongsi muzik dan rakaman audio mereka sendiri.
Persampelan Digital
Apakah Persampelan?
Persampelan ialah proses mengubah muzik atau mana-mana gelombang bunyi lain kepada format digital. Proses ini melibatkan pengambilan syot kilat biasa gelombang bunyi pada masa tertentu dan menukarnya kepada data digital. Panjang syot kilat ini menentukan kualiti audio digital yang terhasil.
Bagaimana Pensampelan Berfungsi
Persampelan melibatkan perisian khas yang menukar gelombang bunyi analog kepada format digital. Perisian ini mengambil syot kilat gelombang bunyi pada masa tertentu, dan syot kilat ini kemudiannya ditukar kepada data digital. Audio digital yang terhasil boleh disimpan pada pelbagai medium seperti cakera, cakera keras, malah dimuat turun dari internet.
Kadar dan Kualiti Persampelan
Kualiti audio sampel bergantung pada kadar pensampelan, iaitu bilangan syot kilat yang diambil sesaat. Lebih tinggi kadar pensampelan, lebih baik kualiti audio digital yang terhasil. Walau bagaimanapun, kadar persampelan yang lebih tinggi juga bermakna lebih banyak ruang diambil pada medium storan.
Mampatan dan Penukaran
Untuk memuatkan fail audio yang besar pada medium mudah alih atau memuat turunnya dari internet, pemampatan sering digunakan. Mampatan melibatkan pemilihan tertentu kekerapan dan harmonik untuk mencipta semula gelombang bunyi sampel, meninggalkan banyak ruang goyang untuk bunyi sebenar dicipta semula. Proses ini tidak sempurna, dan beberapa maklumat hilang dalam proses pemampatan.
Kegunaan Persampelan
Pensampelan digunakan dalam pelbagai cara, seperti mencipta muzik, kesan bunyi, dan juga dalam penghasilan video. Ia juga digunakan dalam penciptaan audio digital untuk radio FM, kamkoder, dan juga versi kamera kanon tertentu. Pensampelan disyorkan untuk kegunaan kasual, tetapi untuk kegunaan kritikal, kadar pensampelan yang lebih tinggi disyorkan.
Antaramuka
Apakah antara muka audio?
Antara muka audio ialah peranti yang menukar isyarat audio analog daripada mikrofon dan instrumen kepada isyarat digital yang boleh diproses oleh perisian pada komputer. Mereka juga mengarahkan isyarat audio digital dari komputer ke fon kepala, monitor studio dan peranti lain. Terdapat banyak jenis antara muka audio yang tersedia, tetapi jenis yang paling biasa dan universal ialah USB (Bas Bersiri Universal) antara muka.
Mengapa anda memerlukan antara muka audio?
Jika anda menjalankan perisian audio pada komputer anda dan ingin merakam atau memainkan semula audio berkualiti tinggi, anda memerlukan antara muka audio. Kebanyakan komputer mempunyai antara muka audio terbina dalam, tetapi ini selalunya agak asas dan tidak memberikan kualiti terbaik. Antara muka audio luaran akan memberi anda kualiti bunyi yang lebih baik, lebih banyak input dan output serta lebih banyak kawalan ke atas audio anda.
Apakah versi terkini antara muka audio?
Versi terkini antara muka audio tersedia di kedai yang menjual peralatan muzik. Mereka agak murah hari ini dan anda boleh dengan cepat menolak stok lama. Jelas sekali, semakin pantas anda ingin membeli-belah, semakin pantas anda boleh menemui versi terkini antara muka audio.
Kualiti Audio Digital
Pengenalan
Apabila bercakap tentang audio digital, kualiti adalah faktor penting. Perwakilan digital isyarat audio dicapai melalui proses yang dipanggil pensampelan, yang melibatkan pengambilan isyarat analog berterusan dan menukarkannya kepada nilai berangka. Proses ini telah merevolusikan cara kami menangkap, memanipulasi dan mengeluarkan semula bunyi, tetapi ia juga membawa cabaran dan pertimbangan baharu untuk kualiti audio.
Persampelan dan Kekerapan
Prinsip asas audio digital adalah untuk menangkap dan mewakili bunyi sebagai satu siri nilai berangka, yang boleh dimanipulasi dan diproses menggunakan aplikasi perisian. Kualiti audio digital bergantung pada seberapa tepat nilai ini mewakili bunyi asal. Ini ditentukan oleh kadar pensampelan, iaitu bilangan kali sesaat isyarat analog diukur dan ditukar kepada isyarat digital.
Muzik moden biasanya menggunakan kadar pensampelan 44.1 kHz, yang bermaksud bahawa isyarat analog diambil 44,100 kali sesaat. Ini adalah kadar pensampelan yang sama yang digunakan untuk CD, yang merupakan medium biasa untuk mengedarkan audio digital. Kadar pensampelan yang lebih tinggi, seperti 96 kHz atau 192 kHz, juga tersedia dan boleh memberikan kualiti yang lebih baik, tetapi ia juga memerlukan lebih banyak ruang storan dan kuasa pemprosesan.
Pengekodan Isyarat Digital
Setelah isyarat analog dijadikan sampel, ia dikodkan ke dalam isyarat digital menggunakan proses yang dipanggil modulasi kod nadi (PCM). PCM mewakili amplitud isyarat analog pada setiap titik pensampelan sebagai nilai berangka, yang kemudiannya disimpan sebagai satu siri digit binari (bit). Bilangan bit yang digunakan untuk mewakili setiap sampel menentukan kedalaman bit, yang mempengaruhi julat dinamik dan resolusi audio digital.
Sebagai contoh, CD menggunakan kedalaman bit 16 bit, yang boleh mewakili 65,536 tahap amplitud yang berbeza. Ini menyediakan julat dinamik kira-kira 96 dB, yang mencukupi untuk kebanyakan persekitaran mendengar. Kedalaman bit yang lebih tinggi, seperti 24 bit atau 32 bit, boleh memberikan kualiti dan julat dinamik yang lebih baik, tetapi ia juga memerlukan lebih banyak ruang storan dan kuasa pemprosesan.
Manipulasi Audio Digital
Salah satu kelebihan audio digital ialah keupayaan untuk memanipulasi dan memproses isyarat menggunakan aplikasi perisian. Ini boleh termasuk mengedit, mencampurkan, menggunakan kesan dan mensimulasikan persekitaran yang berbeza. Walau bagaimanapun, proses ini juga boleh menjejaskan kualiti audio digital.
Contohnya, menggunakan kesan atau perubahan tertentu pada isyarat audio boleh merendahkan kualiti atau memperkenalkan artifak. Adalah penting untuk memahami batasan dan keupayaan perisian yang digunakan, serta keperluan khusus projek audio.
Pengeluaran Muzik Bebas dengan Audio Digital
Daripada Dek Chunky kepada Peralatan Mampu Milik
Sudah berlalu hari apabila rakaman muzik secara profesional bermakna melabur dalam dek tebal dan peralatan mahal. Dengan kemunculan audio digital, artis bebas di seluruh dunia kini boleh membuat muzik di studio rumah mereka setiap hari. Ketersediaan peralatan mampu milik telah mengubah industri muzik secara drastik, mewujudkan impak positif kepada pemuzik yang kini boleh menghasilkan muzik mereka sendiri tanpa mengalami masalah.
Memahami Kualiti Audio Digital
Audio digital ialah kaedah merakam gelombang bunyi sebagai data digital. Peleraian dan kadar sampel audio digital mempengaruhi kualiti bunyi. Berikut ialah sejarah ringkas tentang bagaimana kualiti audio digital telah berkembang selama bertahun-tahun:
- Pada hari-hari awal audio digital, kadar sampel adalah rendah, mengakibatkan kualiti bunyi yang lemah.
- Apabila teknologi bertambah baik, kadar sampel meningkat, menghasilkan kualiti bunyi yang lebih baik.
- Hari ini, kualiti audio digital adalah sangat tinggi, dengan kadar sampel dan kedalaman bit yang menangkap gelombang bunyi dengan tepat.
Merakam dan Memproses Audio Digital
Untuk merakam audio digital, pemuzik menggunakan papan kekunci kendiri, instrumen maya, pensintesis perisian dan pemalam FX. Proses rakaman melibatkan penukaran isyarat analog kepada data digital menggunakan penukar analog-ke-digital. Data digital kemudiannya disimpan sebagai fail pada komputer. Saiz fail bergantung pada resolusi dan kadar sampel rakaman.
Latensi dan Pengeluaran
Latensi ialah kelewatan antara input bunyi dan pemprosesannya. Dalam Pengeluaran muzik, kependaman boleh menjadi masalah apabila merakam multitrack atau batang. Untuk mengelakkan kependaman, pemuzik bergantung pada antara muka dan pemproses audio kependaman rendah. Isyarat data digital diproses melalui litar, yang menghasilkan imej bentuk gelombang bunyi. Imej bentuk gelombang ini kemudiannya dibina semula menjadi bunyi oleh peranti main balik.
Herotan dan Julat Dinamik
Audio digital mempunyai julat dinamik yang tinggi, yang bermaksud ia boleh menangkap julat penuh bunyi dengan tepat. Walau bagaimanapun, audio digital juga boleh mengalami herotan, seperti herotan keratan dan kuantisasi. Keratan berlaku apabila isyarat input melebihi ruang kepala sistem digital, mengakibatkan herotan. Herotan kuantisasi berlaku apabila sistem digital membulatkan isyarat untuk dimuatkan ke dalam segmen tegar, mencetak ketidaktepatan pada titik masa tertentu.
Platform Pengedaran Sosial
Dengan peningkatan platform pengedaran sosial, pemuzik bebas kini boleh mengedarkan muzik mereka kepada khalayak global tanpa memerlukan label rakaman. Platform ini membolehkan pemuzik memuat naik muzik mereka dan berkongsi dengan pengikut mereka. Pendemokrasian pengedaran muzik telah mencipta revolusi teknologi sebenar, memberikan kebebasan kepada pemuzik untuk mencipta dan berkongsi muzik mereka dengan dunia.
Kesimpulan
Jadi begitulah, semua yang anda perlu tahu tentang audio digital secara ringkas. Audio digital ialah perwakilan bunyi sebagai nilai berangka diskret, bukannya sebagai gelombang fizikal berterusan.
Audio digital telah merevolusikan cara kami merakam, menyimpan, memanipulasi dan mendengar muzik. Jadi, jangan takut untuk menyelami dan nikmati manfaat teknologi yang menakjubkan ini!
Saya Joost Nusselder, pengasas Neaera dan pemasar kandungan, ayah, dan suka mencuba peralatan baharu dengan gitar di tengah-tengah minat saya, dan bersama-sama pasukan saya, saya telah mencipta artikel blog yang mendalam sejak 2020 untuk membantu pembaca setia dengan petua rakaman dan gitar.
