Как влияет частота дискретизации на качество звука

Не только новичкам, но и некоторым энтузиастам, занимающихся звуком много лет, покажется откровением тот факт, что банальный процесс записи сопровождается сложнейшими физическими явлениями. Одним из таковых называют дискретизацию. Согласно определению, она представляет собой процесс преобразования непрерывной функции в дискретную. Людям, далёким от науки, это понять сложно, тем более, здесь задействована квантовая физика — самая сложная из существующих на сегодняшний день. Но профессиональные звукорежиссёры, например, работающие в московской студии звукозаписи «Интервал», знают, что такое частота дискретизации звука, какая лучше применима в тех или иных случаях. Почему? Потому что от этого явления зависит конечное качество записываемой музыки. В кассетно-плёночный период эти нюансы, ввиду ограниченной технической оснащённости, опускались. Но в современном высокотехнологичном цифровом мире частота дискретизации звука имеет значение при создании музыки и демонстрации её слушателям.

Детализация понятий

Что такое разрядность и частота дискретизации, какая лучше? Ответ на данный вопрос, несмотря на сложность природы этих явлений, получить можно. При этом нет необходимости штудировать учебники по физике. Достаточно вспомнить, что советскими полуподпольными звукорежиссёрами, записывающими рок и другую музыку, эти показатели определялись на интуитивном уровне. Дискретизацию ещё называют сэмплированием. Это определение более понятно для музыкантов. Её частота подразумевает интенсивность процессов в тот момент, когда аналоговый сигнал преобразуется в цифровой. Среди них хранение данных, конвертация, и непосредственно оцифровка.

Частота дискретизации измеряется в герцах. Ориентиром в её изучении является теорема Котельникова. Её автор раскрывает суть дискретизации. Согласно теореме, она ограничивает интенсивность оцифрованного сигнала до половины собственной величины.

Частота дискретизации. В чём её значение для звукозаписи

Дискретизация по времени — это процесс, который непосредственно связан преобразованием аналогового сигнала в цифровой. Наряду с ней происходит квантование данных по амплитуде. Дискретизация по времени означает измерение сигнала в момент всей его передачи. В качестве единицы берётся один сэмпл. Если на словах это не совсем понятно, то на примере выглядит более убедительно. Допустим, частота дискредитации равняется 44100 Гц — та самая, которая применялась на аудио-CD. Это означает, что сигнал измеряется 44100 раз в течение одной секунды.

Аналоговый сигнал по своей насыщенности всегда превосходит цифровой. И его преобразование — это неизбежная потеря в качестве. Частота дискретизации служит своеобразным ориентиром: чем она выше, тем ближе качество цифрового звука к аналоговому. Это явственно просматривается в списке ниже. Он показывает, какая частота звука лучше. Изучая его, вы увидите непосредственную взаимосвязь дискретизации и качества трека:

  • 1. 8000 Гц. Данная частота характерна для телефонных разговоров и записи речи на простой по набору функций диктофон. Используется на звуке, преобразовываемом через кодек Nellymoser.
  • 2. 22050 Гц применяется в радиовещании.
  • 3. 44100Гц. Как уже упоминалось выше, данная частота характерна для Audio CD, и этот показатель долгое время отождествлялся с наиболее высоким уровнем качества. И сегодня формат не утрачивает своих позиций.
  • 4. 48000 Гц. Это форматы DAT и DVD, пришедшие на смену AUDIO.
  • 5. 96000 — DVD-аудио MLP-5,1.
  • 6. 2822 400 ГЦ — высокотехнологичный формат SACD Super Audio.

Список чётко указывает на то, какая частота звука лучше. К тому же технологии на месте не стоят, и появляются новейшие форматы. Но прежде чем строить далеко идущие планы, следует учесть один очень весомый нюанс. Его суть проста: чем выше частота дискретизации, тем сложнее её достичь технологически. Для этого необходимо:

  • обеспечить высокую интенсивность передачи цифровых потоков. А это возможно далеко не на каждом интерфейсе. И чем больше каналов задействовано в записи (а это характерно для музыкальных ансамблей), тем процесс сложнее;
  • иметь на вооружении процессор, способный производить мощные вычислительные операции. Но даже в самых современных образцах возможности для получения звука сверхвысокого качества ограничены;
  • использовать для записи компьютерную технику, обладающую большим объёмом оперативной памяти.

Учитывая вышеизложенную информацию, неудивительным является тот факт, что частота звука, равная 44100 Гц, продолжает оставаться наиболее востребованной и сегодня. Она десятилетиями удовлетворяет даже самые взыскательные запросы к качеству, и вместе с тем имеются все технические возможности для её достижения. Последний фактор является определяющим как для рядовых пользователей, так и для большинства звукозаписывающих студий. Даже зная, какая частота звука лучше, чтобы достигнуть её, необходимо позаботиться о технической оснащённости.

Статистика

К вопросу о выборе частоты дискретизации при сэмплировании аудио.

15 февраля 2009 Алексей Черныш нет

К вопросу о выборе частоты дискретизации при сэмплировании аудио. Конечно, ничего нового и неизведанного в этом нет, какой частотой дискретизации пользоваться при записи музыкальной композиции (подразумеваем, что стремимся мы что-то записать как можно качественней, а не только для информационной наполненности).

Читайте также:  Кайли линукс официальный сайт

Конечно, здесь немалое значение будет иметь сама, на то компьютера способность своевременно обрабатывать входящий аудиопоток, а также свойства аудиокарты.

Но суть, наверное, не в том, «хорошо ли курить или нет», а в самом «виде вывернутых лёгких» #8212 недолгом и наглядном исследовании формы волны, после того, когда возникла полемика насчёт того, насколько лучше качество оцифровки в 96 кГц относительно стандартных 44-х…

После этого приятель «закачал» файл формата DVD-AUDIO на мой компьютер, а я сделал экстракт в «wave» и поместил полученный файл под микроскоп, с названием «Adobe Audition»,

Но об этом чуть позже#8230

До визуального исследования я полагал (предвзято), что если и будет наблюдаться какое-либо улучшение восприятия подобного звучания, то совсем незначительное, ввиду того, что с увеличением частоты за гранью восприятия звука она (частота) будет почти недосягаемой для «фиксации» мозгом и одел предложенные приятелем наушники (Zennheiser PMX 100) подключенные просто к выходу #8220 дефолтной#8221 звуковой карты компьютера.

Так вот я слушал и слушал, и убеждался в том, что разницу ещё нужно постараться поймать и пошёл к своему компьютеру загружать принятый недавно по «локале» файл. Преобразовал исходный файл в стандарт «wav», сохранив исходные 96 кГц. Теперь сигнал был подан уже через усилитель Pioneer и такие же Zennheiser PMX 100.

#8230 И вот тут-то почувствовал, как преобразился звук, (а ещё я любитель приподнять немного высоких и низких частот#8230 ) звук казался «аналоговым». Сразу после этого включаю конвертированный до 44 кГц тот же файл, и… четко понимаю, что это не MP3, а «wave», причём стандарта качества CD-AUDIO, и, тем не менее, контрастом стало ощущение 44 кГц относительно 96-ти. Причём напоминало звучание MP3. И это даже не через высококлассные студийные мониторы и усилители…

А вот и сами «вывернутые лёгкие», загруженные в Аудишн:

Пример 44 кГц. Скачать (4,5 мег.)

Пример 96 кГц. Скачать (14,5 мег.)

Видим чётко, что попадает к нам в уши в обоих вариантах. Сколько нюансов теряется («домысливается», «дорисовывается (кротчайший, вероятный) путь» между соседними сэмплами) и упрощается по известным алгоритмам звуковой волны, где «были» те нюансы, которых мы теперь не слышим… (я про 44...).

Ещё важный момент: не обязательно впадать в фанатизм по поводу качества исходников. Хотя, это безусловно важно, но Оцифрована должна быть прежде всего Ваша идея#8230 я о золотой середине#8230 во всяком случае исходники (например в работе с мультитреком) ниже 48 кГц нежелательны. Если мощность компьютера заведомо недостаточна, то и устанавивать, к примеру, 192 кГц в новой сессии, конечно же неразумно.

Наш сегодняшний пример пришёл на исследование после оцифровки виниловой грамзаписи в формат DVD-AUDIO (понятно, что звуковой картой, «что надо» и «головой» соответствующей) и переконвертированный из этого формата в формат WAV.

частота дискретизации

частота дискретизации тоже бывает разной (как и в случае с глубиной квантования). но если битность отвечает за точность передачи низкоуровневых сигналов, то частота дискретизации определяет точность передачи высокочастотных составляющих.

частота дискретизации это, в общем, частота, с которой происходит обработка цифрового аудио. лучше всего выбрать частоту дискретизации до записи и не менять ее посреди проекта.

это самая распространенная частота дискретизации, т.к. используется на CD. грубо говоря, самая высокая частота, которая может быть воспроизведена, это половина частоты дискретизации, т.е. при 44.1 она равняется 22.05 кГц. с той точки зрения, что большинство людей не слышит ничего выше 20 кГц, это может казаться отличным выбором. проблема в том, что, однако, точность передачи этих высоких частот достаточно низкая. чем ближе вы к возможной высокой частоте, тем ниже падает точность. в результате неточность может быт слышна даже ниже возможной высокой частоты. по этой причине многие плагины делают ресемплинг — аудио конвертируется с более высокой частотой дискретизации, таким образом высокие частоты могут быть обработы с большей точностью.

эта частота дискретизации имеет, по сути, те же ограничения, что и 44.1 кГц. единственное — она чаще используется в фильмах и т.п. это потому, что она лучше синхронизируется с частотой кадров (44.1 не делится ровно на 24 кадра).

в современном мире можно использовать более высокую частоту дискретизации. это позволяет более точно обрабатывать аудио, особенно на высоких частотах. это приводит к более качественному и естественному звучанию. обратная сторона медали — требуется больше компьютерной мощности при обработке. при работе 96 кГц затраты на ресурсы увеличиваются в 2 раза (если сравнить с 48 кГц). сюда входит место на диске (скорость записи), пропускная способность диска (количество одновременно записываемых дорожек) и CPU/DSP мощность (количество обработок: компрессор, эквалайзер и т.п.). и снова ресурсов нужно в 2 раза больше. если вам нужно записать самый чистый и ясный звук с минимальным количеством обработки, высокая частота дискретизации может быть уместна. с другой стороны, если вы хотите использовать много обработки (особенно если до такой степени, что ресуры компьютера заканчиваются), то, скорее всего, вы предпочтете работать с обычной частотой дискретизации.

Читайте также:  В какой папке сталкера сохранения

если вы работаете с 96 и 192 кГц, возможно, вам придется сделать ресемплинг в 44.1 и 48 кГц при подготовке аудио к распространению

(автор: Kim Lajoie )

200?'200px':''+(this.scrollHeight+5)+'px') Уже устал элементарную информацию искать, даже тут её нет, может быть подскажет кто-нибудь внятно?

1. КАК менять частоту дискретизации в XP

2. КАКУЮ максимальную частоту дискретизации поддерживает windows XP

3. ЧТО за странный ползунок в свойствах звука, который называется частота дискретизации ? Это же совсем не переключение частоты.

4. Если нет переключения частоты дискретизации (невозможно её выбрать) КАК я узнаю какую частоту выставлять в ресемплере? я выставлю 192, а карта может на 48 настроена или Windows XP вообще 192 не поддерживает, как сказано вот тут:

там написано что максимум 96, а встроенная карта например поддерживает 192, так что выставлять в ресемплере.

ответьте раз и навсегда чтоб больше на лазить по элементарным вопросам по всему интернету

1. 2. 3. Частоту там менять не надо. Тот ползунок ограничивает частоту дискретизации через MME (WaveOut), которая по умолчанию, насколько помню, 48 кГц. Но в XP есть замечательная штука — DirectSound, которая напрямую подключается к звуковой карте и работает на той частоте, которую задает ЗК — вплоть до 192 кГц. А есть ее более замечательная штука — Kernel Streaming. Он работает вообще мимо аудиосистемы винды. Вот его и используйте. А частоту устанавливайте в драйвере ЗК, соответствующую ставьте и в ресемплере.

Новая эра в звуке

Каким бы реалистичным ни было изображение на экране телевизора, без качественного звука удовольствие получить невозможно. Бывают, конечно, исключения. Например, в спортивных трансляциях, когда лучше выключить ненавистного комментатора и наслаждаться происходящим на игровой площадке в тишине, либо под аккомпанемент своих эмоций. Но чаще всего под видео самой высокой четкости хочется слышать соответствующее звуковое сопровождение. С развитием технологий HDTV не заставил себя долго ждать и звук в формате High Definition.

Чтобы лучше ориентироваться в форматах многоканального звука, который может быть в современных и не только фильмах, обратим внимание на главные из них. Вообще, HD звук — это весьма условное обозначение форматов звука, имеющих высокое разрешение. Обычно данный термин применяется в отношении форматов DTS-HD MA, DTS-HD HRA и Dolby Digital TrueHD. Из этой троицы у двух форматов алгоритм сжатия без потери качества, у одного — с некоторыми потерями.

DTS-HD High Resolution Audio. Это продукт компании Digital Theater Systems. DTS-HD HRA является относительно новым форматом и использует алгоритм сжатия аудио с потерей качества (ядро обычного DTS и расширения, повышающие качество). Именно по этим причинам данный формат HD звука малораспространен. DTS-HD HRA поддерживает до 8 (7.1) каналов с битрейтом до 6 Мбит/с и частотой дискретизации до 96 КГц. Битрейт отвечает за скорость потока аудио в единицу времени. Чем выше битрейт, тем лучше качество звука. Частота дискретизации отвечает за перевод звука из одного формата в другой ( цифра — аналог и обратно). Если AV-ресивер поддерживает только обычный стандарт DTS без расширений DTS-HD High Resolution Audio, то будет слышан звук ниже качества HD. В ином случае в работу вступают улучшающие расширения DTS-HD HRA.

Dolby Digital TrueHD. DD TrueHD является одним из самых свежих форматов от компании Dolby Labs. Данный стандарт имеет формат сжатия без потерь качества с битрейтом до 18 Мбит/с и частотой дискретизации до 96 КГц. В звуковой дорожке DD TrueHD может присутствовать до 14 независимых каналов, но на практике обычно используется шесть(5.1) или восемь(7.1).

DTS-HD Master Audio. По мнению многих экспертов и производителей, DTS HD MA — самый популярный формат HD звука. Максимальный битрейт для Blu-Ray дисков — 24.5 Мбит/с, для HD DVD — 18 Мбит/с, частота дискретизации — до 96 КГц. Даже в случае, если в DTS HD MA используются низкие параметры воспроизведения, то качество звука все равно будет выше, чем у других форматов с такими же установками, поскольку в DTS HD MA применяется алгоритм сжатия без потерь.

Музыка, звуковая карта и корректная частота дискретизации для неё

Вопрос довольно узкой направленности. Задумался о том, какова все таки корректная настройка вывода звука. Особым качеством слуха и акустики не обладаю, но все таки прежде чем что-то покупать, хочется узнать как это работает и что вообще нужно купить. Интерес и проблемы возникли на том этапе, когда пытался организовать как это иногда называют правильный вывод звука на наушники Senheiser HD202, а теперь еще и акустику Microlab Solo 1. Пока я остановился только на музыке и только на двухканальной. Под Windows одним из лучших плееров является foobar2000, где-то на хабре проскакивала статья о том, как вернуть нормальный звук в Windows 7. Потом мне попалась статья. где описывается процесс настройки (используя WASPI exclusive и SoX resample). Затем я попытался сделать нечто аналогичное в Linux, и как мне кажется, удалось вообще отключить resample.

Читайте также:  Вычислить проекцию вектора а 3p 12q 4r

Имею ноутбук Lenovo B560, в котором есть встроенные динамики и два (три — если ещё HDMI посчитать) входа-выхода (микрофон и колонки). Аудио-карта стандартная Intel HDA, основана на чипе ALC269. Так вот судя по описанию на сайте Realtek данный чип, а точнее его 2-х канальный ЦАП (а всего их судя по всему там 2, независимые) поддерживает частоты 44.1, 48, 96, 192 kHz при 16/24 битах. Тогда возникает такая мысль, что наилучшим вариантом будет выводить все форматы, какие бы они ни были, как есть (например, flac 192kHz 24 bit или flac 96 kHz 24 bit без всякого преобразования частоты дискретизации, и не нагружать процессор на преобразование). Вот как это организовать в Windows я не понимаю, так как в настройках звуковой карты всё равно надо выставить частоту дискретизации, и есть в том числе и пункт 192 kHz 24 бит. В Linux же, как я понял, можно в целом отключить этот ресемплинг и тогда, если карта поддерживает, то и будет выводить как есть. Хочу отметить, что настроено это всё было в deadbeef. Убрал DSP Resampling, выбрал вывод звука через Alsa, а не через Pulse (который вообще не понятно как работает и зачем нужен, но это только отсутствие у меня интереса с этим разбираться в виду его ненадобности). Далее был выбран вариант выводить звук without all software conversions. А в плагине Alsa также отключено использование её ресемплинга.

Можно ли считать такую настройку в Linux самой лучшей и правда ли звук выводить без программных исправлений, преобразований и прочего? Ведь по логике изменение частоты дискретизации вносит искажения, а вариант без изменения наиболее честный. На частоту вывода в alsa я смотрел так, и она каждый раз соответсоввала той, которая была у файла (в данном примере файл FLAC 96 kHz 24 бит):

И можно ли верить производителю, что там всё честно организовано?

    Вопрос задан более двух лет назад 7939 просмотров

Источники: http://www.auditionrich.com/articles/vybor-chastoty-semplirovaniya-audio.html, http://sound-tips-ru.livejournal.com/8215.html, http://audiophilesoft.ru/forum/14−19−1, http://xn--e1aaatbcqh4abgd.xn--p1aadc.xn--p1ai/technology/item49.php, http://toster.ru/q/35765

Микрофон Для Сцены На Ухо

микрофон для сцены на ухо Zoom +Область применения высококачественных микрофонов с заушным креплением Ear Set 4 — .

При описании цифровых записывающих устройств используют два фундаментальных понятия: частота дискретизации и разрядность. В этой статье мы рассмотрим, что это такое.

Частота дискретизации

Частота дискретизации — это частота, с которой записывающим устройством фиксируются отсчеты входного сигнала. При записи звука в цифровом виде фактически записываются отдельные отсчеты или, иными словами, значения интенсивности звука в отдельные моменты времени.

Частота дискретизации для записывающих устройств имеет обычно следующие стандартные значения: 44,1 кГц; 48 кГц и 96 кГц. Чем большая величина частоты дискретизации, тем большее количество отсчетов делается за 1 секунду и тем лучше качество цифрового звука мы имеет в результате.

Каково значение этих чисел? Они подразумевают количество раз снятия за секунду записывающим устройством значения интенсивности звука входного сигнала. Для измерения частоты дискретизации используются килогерцы (кГц), 1 кГц = 1 000 отсчетам в секунду.

К примеру, если запись осуществляется с частотой дискретизации 48 кГц, то это означает, что значение интенсивности звука звукозаписывающее устройство измеряет и фиксирует 48 000 раз в секунду.

Такое количество может показаться невообразимо огромным, но здесь стоит вспомнить о явлении, называемом частотой Никвиста. Частота Никвиста названа так в честь человека, который первым ее обнаружил. Она определяет наивысшую частоту звука, которую возможно записать при данной частоте дискретизации.

Если говорить вкратце, то максимальное значение высоты звука, которое может быть подано в цифровом виде, равно примерно половине частоты дискретизации.

Поэтому, при проведении записи с частотой дискретизации 48 кГц максимальная частота звука, которая может быть записана, равна 24 кГц. Этого вполне достаточно, если учесть, что человеческое ухо слышит частоты в среднем от 20 Гц до 20 кГц.

Разрядность

В разговоре о цифровых записывающих устройствах часто можно услышать слова «16 бит», «24 бита» и т. д. Одни означают количество единиц информации, с помощью которых можно представить значение каждого отсчета, получаемого при цифровой записи.

Чем большая величина этого числа, тем точнее можно записать значение каждого отсчета и тем более высокое качество звука можно получить в итоге.

Не стоит думать, что чем больше количество бит, то есть чем выше величина разрядности, тем большее значение интенсивности можно зафиксировать. Здесь имеется в виду именно точность представления.

В современных записывающих устройствах обычно реализована разрядность 24 бита. Стоит учитывать, что запись с большой разрядностью занимает много места на устройстве хранения, но это не так уж важно, ибо современные носители отличаются огромными объемами и постоянно стают более и более доступными в финансовом плане.