Kaj je digitalni zvok? To je vprašanje, ki smo si ga mnogi od nas kdaj zastavili, in to ni preprost odgovor.
Digitalni zvok je predstavitev zvoka v digitalni obliki. To je način shranjevanja, obdelave in prenosa zvočnih signalov v digitalni obliki v nasprotju z analogno. To je velik napredek v avdio tehnologiji.
V tem članku bom razložil, kaj je digitalni zvok, kako se razlikuje od analognega zvoka in kako je spremenil način snemanja, shranjevanja in poslušanja zvoka.
Pregled
Kaj je digitalni zvok?
Digitalni zvok se nanaša na predstavitev zvoka v digitalni obliki. To pomeni, da se zvočni valovi pretvorijo v niz števil, ki jih je mogoče shraniti, manipulirati in prenašati z uporabo digitalnih tehnologij.
Kako se ustvari digitalni zvok?
Digitalni zvok se ustvari z diskretnim vzorčenjem analognega zvočnega vala v rednih intervalih. Ti vzorci so nato predstavljeni kot niz številk, ki jih je mogoče shraniti in manipulirati z uporabo digitalnih tehnologij.
Kakšne so prednosti digitalnega zvoka?
Razpoložljivost sodobnih tehnologij je bistveno zmanjšala stroške, povezane s snemanjem in distribucijo glasbe. To je neodvisnim izvajalcem olajšalo delitev glasbe s svetom. Digitalne zvočne posnetke je mogoče distribuirati in prodajati kot datoteke, s čimer se odpravi potreba po fizičnih kopijah, kot so plošče ali kasete. Potrošnik prejme priljubljene storitve pretakanja, kot sta Apple Music ali Spotify, ki ponujajo začasen dostop do predstavitev milijonov pesmi.
Razvoj digitalnega zvoka: kratka zgodovina
Od mehanskih valov do digitalnih podpisov
- Zgodovina digitalnega zvoka sega v 19. stoletje, ko so za snemanje in predvajanje zvokov uporabljali mehanske naprave, kot so pločevinasti in voščeni valji.
- Ti valji so bili skrbno vgravirani z utori, ki so zbirali in obdelovali spremembe zračnega tlaka v obliki mehanskih valov.
- Pojav gramofonov in pozneje kaset je omogočil poslušalcem, da uživajo v glasbi, ne da bi morali obiskovati nastope v živo.
- Vendar je bila kakovost teh posnetkov omejena in zvoki so bili sčasoma pogosto popačeni ali izgubljeni.
Eksperiment BBC in rojstvo digitalnega zvoka
- V šestdesetih letih 1960. stoletja je BBC začel eksperimentirati z novim prenosnim sistemom, ki je povezoval svoje oddajno središče z oddaljenimi lokacijami.
- To je zahtevalo razvoj nove naprave, ki bi lahko obdelala zvoke na preprostejši in učinkovitejši način.
- Rešitev je bila najdena v implementaciji digitalnega zvoka, ki je uporabil diskretna števila za predstavitev sprememb zračnega tlaka skozi čas.
- To je omogočilo trajno ohranitev prvotnega stanja zvoka, ki je bilo prej nedosegljivo, zlasti pri nizkih glasnostih.
- BBC-jev digitalni avdio sistem je temeljil na analizi valovne oblike, ki je bila vzorčena s hitrostjo tisočkrat na sekundo in dodeljena edinstvena binarna koda.
- Ta zapis zvoka je tehniku omogočil poustvaritev izvirnega zvoka z izdelavo naprave, ki je lahko brala in interpretirala binarno kodo.
Napredek in inovacije v digitalnem zvoku
- Izdaja komercialno dostopnega digitalnega snemalnika zvoka v osemdesetih letih prejšnjega stoletja je pomenila velik korak naprej na področju digitalnega zvoka.
- Ta analogno-digitalni pretvornik je shranjeval zvoke v digitalni obliki, ki jo je bilo mogoče shraniti in manipulirati v računalnikih.
- Format kasete VHS je kasneje nadaljeval ta trend in digitalni zvok se je od takrat pogosto uporabljal v glasbeni produkciji, filmu in televiziji.
- Nenehni tehnološki napredek in neskončne inovacije v digitalnem zvoku so privedli do ustvarjanja različnih valov tehnik obdelave in ohranjanja zvoka.
- Danes se digitalni zvočni podpisi uporabljajo za ohranjanje in analizo zvokov na način, ki je bil nekoč nedosegljiv, kar omogoča uživanje v neprimerljivi kakovosti zvoka, ki je prej ni bilo mogoče doseči.
Digitalne avdio tehnologije
Tehnologije snemanja in shranjevanja
Digitalne avdio tehnologije so revolucionirale način snemanja in shranjevanja zvoka. Nekatere najbolj priljubljene tehnologije vključujejo:
- Snemanje na trdi disk: zvok se posname in shrani na trdi disk, kar omogoča preprosto urejanje in manipulacijo zvočnih datotek.
- Digitalni zvočni trak (DAT): Digitalni zapisni format, ki uporablja magnetni trak za shranjevanje zvočnih podatkov.
- Diski CD, DVD in Blu-ray: ti optični diski lahko shranijo velike količine digitalnih zvočnih podatkov in se običajno uporabljajo za distribucijo glasbe in videa.
- Minidisc: majhen prenosni format diska, ki je bil priljubljen v devetdesetih in zgodnjih 1990-ih.
- Super Audio CD (SACD): zvočni format visoke ločljivosti, ki uporablja poseben disk in predvajalnik za doseganje boljše kakovosti zvoka kot standardni CD-ji.
Tehnologije predvajanja
Digitalne zvočne datoteke je mogoče predvajati z različnimi tehnologijami, vključno z:
- Računalniki: Digitalne zvočne datoteke je mogoče predvajati v računalnikih s programsko opremo za predvajalnik predstavnosti.
- Digitalni zvočni predvajalniki: Prenosne naprave, kot so iPodi in pametni telefoni, lahko predvajajo digitalne zvočne datoteke.
- Delovna postaja, digitalne zvočne delovne postaje: profesionalna zvočna programska oprema, ki se uporablja za snemanje, urejanje in mešanje digitalnega zvoka.
- Standardni CD predvajalniki: Ti predvajalniki lahko predvajajo standardne avdio CD-je, ki uporabljajo digitalno avdio tehnologijo.
Oddajanje in radijske tehnologije
Digitalne avdio tehnologije so pomembno vplivale tudi na radiodifuzijo in radio. Nekatere najbolj priljubljene tehnologije vključujejo:
- HD Radio: Digitalna radijska tehnologija, ki omogoča višjo kakovost zvoka in dodatne funkcije, kot so informacije o pesmi in izvajalcu.
- Mondiale: standard digitalnega radijskega oddajanja, ki se uporablja v Evropi in drugih delih sveta.
- Digitalno radijsko oddajanje: veliko radijskih postaj zdaj oddaja v digitalni obliki, kar omogoča boljšo kakovost zvoka in dodatne funkcije, kot so informacije o pesmi in izvajalcu.
Zvočni formati in kakovost
Digitalne zvočne datoteke je mogoče shraniti v različnih formatih, vključno z:
- MP3: Stisnjen zvočni format, ki se široko uporablja za distribucijo glasbe.
- WAV: Nestisnjen zvočni format, ki se običajno uporablja za profesionalne zvočne aplikacije.
- FLAC: zvočni format brez izgub, ki zagotavlja visokokakovosten zvok brez žrtvovanja velikosti datoteke.
Kakovost digitalnega zvoka se meri z njegovo ločljivostjo in globino. Večja kot je ločljivost in globina, boljša je kakovost zvoka. Nekatere običajne ločljivosti in globine vključujejo:
- 16-bit/44.1 kHz: zvok CD kakovosti.
- 24-bit/96 kHz: zvok visoke ločljivosti.
- 32-bit/192 kHz: zvok studijske kakovosti.
Uporaba digitalnih avdio tehnologij
Digitalne avdio tehnologije imajo široko paleto aplikacij, vključno z:
- Ustvarjanje popolnega koncertnega zvoka: Digitalne avdio tehnologije omogočajo natančen nadzor nad ravnmi in kakovostjo zvoka, kar omogoča doseganje popolnega zvoka na koncertih v živo.
- Neodvisni umetniki: Digitalne avdio tehnologije so neodvisnim umetnikom omogočile snemanje in distribucijo svoje glasbe brez potrebe po založbi.
- Radio in oddajanje: Digitalne avdio tehnologije so omogočile boljšo kakovost zvoka in dodatne funkcije v radiu in oddajanju.
- Filmska in video produkcija: Digitalne avdio tehnologije se običajno uporabljajo v filmski in video produkciji za snemanje in urejanje zvočnih posnetkov.
- Osebna uporaba: Digitalne avdio tehnologije so ljudem olajšale ustvarjanje in skupno rabo lastne glasbe in zvočnih posnetkov.
Digitalno vzorčenje
Kaj je vzorčenje?
Vzorčenje je postopek pretvorbe glasbenega ali katerega koli drugega zvočnega vala v digitalno obliko. Ta postopek vključuje snemanje rednih posnetkov zvočnega valovanja v določeni časovni točki in njihovo pretvorbo v digitalne podatke. Dolžina teh posnetkov določa kakovost nastalega digitalnega zvoka.
Kako deluje vzorčenje
Vzorčenje vključuje posebno programsko opremo, ki pretvori analogni zvočni val v digitalno obliko. Programska oprema naredi posnetke zvočnega valovanja v določenem trenutku, ti posnetki pa se nato pretvorijo v digitalne podatke. Nastali digitalni zvok lahko shranite na različne medije, kot so diski, trdi diski, ali pa ga celo prenesete iz interneta.
Stopnja vzorčenja in kakovost
Kakovost vzorčenega zvoka je odvisna od stopnje vzorčenja, ki je število posnetkov, posnetih na sekundo. Višja kot je stopnja vzorčenja, boljša je kakovost nastalega digitalnega zvoka. Vendar pa višja stopnja vzorčenja pomeni tudi, da pomnilniški medij zasede več prostora.
Stiskanje in pretvorba
Za namestitev velikih zvočnih datotek na prenosni medij ali za prenos z interneta se pogosto uporablja stiskanje. Stiskanje vključuje izbiro določenih frekvence in harmonike za poustvarjanje vzorčenega zvočnega valovanja, pri čemer je dovolj prostora za poustvarjanje dejanskega zvoka. Ta postopek ni popoln in nekatere informacije se med postopkom stiskanja izgubijo.
Uporaba vzorčenja
Vzorčenje se uporablja na različne načine, kot je ustvarjanje glasbe, zvočnih učinkov in celo v video produkciji. Uporablja se tudi pri ustvarjanju digitalnega zvoka za FM radio, videokamere in celo nekatere različice fotoaparatov Canon. Vzorčenje je priporočljivo za priložnostno uporabo, za kritično uporabo pa je priporočljiva večja stopnja vzorčenja.
Vmesniki
Kaj so zvočni vmesniki?
Zvočni vmesniki so naprave, ki pretvarjajo analogne zvočne signale iz mikrofonov in instrumentov v digitalne signale, ki jih je mogoče obdelati s programsko opremo v računalniku. Prav tako usmerjajo digitalne zvočne signale iz računalnika v slušalke, studijske monitorje in druge zunanje naprave. Na voljo je veliko različnih vrst zvočnih vmesnikov, vendar je najpogostejša in univerzalna vrsta USB (Universal Serial Bus) vmesnik.
Zakaj potrebujete zvočni vmesnik?
Če v računalniku uporabljate zvočno programsko opremo in želite posneti ali predvajati visokokakovosten zvok, boste potrebovali zvočni vmesnik. Večina računalnikov ima vgrajen zvočni vmesnik, vendar so ti pogosto precej osnovni in ne zagotavljajo najboljše kakovosti. Zunanji zvočni vmesnik vam bo zagotovil boljšo kakovost zvoka, več vhodov in izhodov ter več nadzora nad zvokom.
Katere so najnovejše različice avdio vmesnikov?
Zadnje različice avdio vmesnikov so na voljo v trgovinah z glasbeno opremo. Danes so precej poceni in lahko hitro izrinete stare zaloge. Očitno je, da hitreje ko želite nakupovati, najhitreje boste našli najnovejše različice zvočnih vmesnikov.
Kakovost digitalnega zvoka
Predstavitev
Ko gre za digitalni zvok, je kakovost ključni dejavnik. Digitalna predstavitev zvočnih signalov se doseže s postopkom, imenovanim vzorčenje, ki vključuje neprekinjeno jemanje analognih signalov in njihovo pretvorbo v numerične vrednosti. Ta postopek je spremenil način zajemanja, obdelave in reprodukcije zvoka, prinaša pa tudi nove izzive in vidike kakovosti zvoka.
Vzorčenje in frekvence
Osnovno načelo digitalnega zvoka je zajeti in predstaviti zvok kot niz numeričnih vrednosti, ki jih je mogoče manipulirati in obdelovati s programskimi aplikacijami. Kakovost digitalnega zvoka je odvisna od tega, kako natančno te vrednosti predstavljajo izvirni zvok. To je določeno s hitrostjo vzorčenja, ki je število krat na sekundo, ko se analogni signal izmeri in pretvori v digitalni signal.
Sodobna glasba običajno uporablja frekvenco vzorčenja 44.1 kHz, kar pomeni, da se analogni signal vzame 44,100-krat na sekundo. To je ista stopnja vzorčenja, ki se uporablja za CD-je, ki so običajen medij za distribucijo digitalnega zvoka. Na voljo so tudi višje stopnje vzorčenja, kot je 96 kHz ali 192 kHz, ki lahko zagotovijo boljšo kakovost, vendar zahtevajo tudi več prostora za shranjevanje in procesorske moči.
Kodiranje digitalnega signala
Ko je analogni signal vzorčen, se kodira v digitalni signal s postopkom, imenovanim pulzno-kodna modulacija (PCM). PCM predstavlja amplitudo analognega signala na vsaki točki vzorčenja kot numerično vrednost, ki se nato shrani kot niz binarnih števk (bitov). Število bitov, uporabljenih za predstavitev vsakega vzorca, določa bitno globino, ki vpliva na dinamični razpon in ločljivost digitalnega zvoka.
Na primer, CD uporablja bitno globino 16 bitov, kar lahko predstavlja 65,536 različnih ravni amplitude. To zagotavlja dinamični razpon približno 96 dB, kar zadostuje za večino okolij poslušanja. Večje bitne globine, na primer 24 ali 32 bitov, lahko zagotovijo še boljšo kakovost in dinamični razpon, vendar zahtevajo tudi več prostora za shranjevanje in procesorske moči.
Digitalna avdio manipulacija
Ena od prednosti digitalnega zvoka je zmožnost manipulacije in obdelave signala z uporabo programskih aplikacij. To lahko vključuje urejanje, mešanje, uporabo učinkov in simulacijo različnih okolij. Vendar lahko ti postopki vplivajo tudi na kakovost digitalnega zvoka.
Na primer, uporaba določenih učinkov ali sprememb zvočnega signala lahko poslabša kakovost ali povzroči artefakte. Pomembno je razumeti omejitve in zmožnosti programske opreme, ki se uporablja, ter posebne zahteve avdio projekta.
Neodvisna glasbena produkcija z digitalnim zvokom
Od debelih krovov do cenovno ugodne opreme
Minili so časi, ko je profesionalno snemanje glasbe pomenilo vlaganje v obsežne plošče in drago opremo. S prihodom digitalnega zvoka lahko neodvisni umetniki po vsem svetu zdaj vsak dan ustvarjajo glasbo v svojih domačih studiih. Razpoložljivost cenovno dostopne opreme je drastično spremenila glasbeno industrijo in pozitivno vplivala na glasbenike, ki lahko zdaj ustvarjajo svojo glasbo, ne da bi propadli.
Razumevanje kakovosti digitalnega zvoka
Digitalni zvok je metoda snemanja zvočnih valov kot digitalnih podatkov. Ločljivost in hitrost vzorčenja digitalnega zvoka vplivata na kakovost zvoka. Tu je kratka zgodovina razvoja kakovosti digitalnega zvoka skozi leta:
- V zgodnjih dneh digitalnega zvoka so bile stopnje vzorčenja nizke, kar je povzročilo slabo kakovost zvoka.
- Ko se je tehnologija izboljšala, so se stopnje vzorčenja povečale, kar je povzročilo boljšo kakovost zvoka.
- Danes je kakovost digitalnega zvoka neverjetno visoka s hitrostjo vzorčenja in bitno globino, ki natančno zajamejo zvočne valove.
Snemanje in obdelava digitalnega zvoka
Za snemanje digitalnega zvoka glasbeniki uporabljajo samostojne klaviature, virtualne instrumente, programske sintetizatorje in vtičnike FX. Postopek snemanja vključuje pretvorbo analognih signalov v digitalne podatke z uporabo analogno-digitalnih pretvornikov. Digitalni podatki se nato shranijo kot datoteke v računalnik. Velikost datotek je odvisna od ločljivosti in hitrosti vzorčenja posnetka.
Zakasnitev in proizvodnja
Zakasnitev je zakasnitev med vnosom zvoka in njegovo obdelavo. noter glasbena produkcija, je zakasnitev lahko težava pri snemanju na več stezah ali steblih. Da bi se izognili zakasnitvi, se glasbeniki zanašajo na zvočne vmesnike in procesorje z nizko zakasnitvijo. Digitalni podatkovni signali se obdelujejo prek vezja, ki generira valovno sliko zvoka. To valovno sliko nato naprava za predvajanje rekonstruira v zvok.
Popačenja in dinamični razpon
Digitalni zvok ima visok dinamični razpon, kar pomeni, da lahko natančno zajame celoten obseg zvoka. Vendar lahko digitalni zvok trpi tudi zaradi popačenj, kot sta izrezovanje in kvantizacijsko popačenje. Izrezovanje se pojavi, ko vhodni signal preseže višino digitalnega sistema, kar povzroči popačenje. Kvantizacijsko popačenje se pojavi, ko digitalni sistem zaokroži signal, da se prilega v toge segmente, kar na določenih točkah vtisne netočnosti.
Platforme za socialno distribucijo
Z vzponom družbenih distribucijskih platform lahko neodvisni glasbeniki zdaj distribuirajo svojo glasbo globalnemu občinstvu, ne da bi potrebovali založbo. Te platforme omogočajo glasbenikom, da naložijo svojo glasbo in jo delijo s svojimi sledilci. Demokratizacija distribucije glasbe je ustvarila pravo tehnološko revolucijo, ki daje glasbenikom svobodo ustvarjanja in deljenja svoje glasbe s svetom.
zaključek
Torej imate vse, kar morate vedeti o digitalnem zvoku na kratko. Digitalni zvok je predstavitev zvoka kot diskretnih številskih vrednosti in ne kot neprekinjenih fizičnih valov.
Digitalni zvok je spremenil način snemanja, shranjevanja, obdelave in poslušanja glasbe. Torej, ne bojte se potopiti in uživati v prednostih te neverjetne tehnologije!
Sem Joost Nusselder, ustanovitelj Neaere in tržnik vsebine, oče in rad preizkušam novo opremo s kitaro, ki je v središču moje strasti, in skupaj s svojo ekipo od leta 2020 ustvarjam poglobljene članke na blogu. pomagati zvestim bralcem z nasveti za snemanje in kitaro.
