16 Bit vs. 24 Bit Audio

Discuție despre misterele din spatele adâncimii de biți, a frecvențelor de eșantionare și a calității sunetului

de Tweak

Acest articol va fi cât se poate de simplu. Este conceput doar pentru a pune persoana nouă la curent cu problemele și pentru a oferi un puternic sentiment de perspectivă asupra a ceea ce contează cu adevărat. Vom vorbi despre adâncimea de biți și ratele de eșantionare, despre modul în care acestea se traduc în cerințele de stocare și apoi vom vorbi despre diferențele subiective dintre cele două metode de înregistrare a muzicii dumneavoastră. Pe scurt, care este relația dintre înregistrările pe 24 de biți și „calitatea sunetului” pe care ne-o dorim cu toții.

Când m-am aventurat pentru prima dată în domeniul audio digital, era o lume mult mai simplă. Produsele care înregistrau și generau audio digital erau toate pe 16 biți. Compact discurile, principala metodă de distribuție a muzicii, are un audio digital care are o adâncime de 16 biți și o rată de eșantionare de 44,1 kHz.

Gradual, au început să apară produse cu o adâncime de biți mai mare – o mașină de tobe pe 18 biți, procesoare de efecte pe 20, apoi pe 24 de biți. Apoi, aparatele de înregistrare au făcut saltul la 24 de biți. Astăzi, interfața dvs. audio este probabil de 24 de biți și vă permite să selectați o frecvență de eșantionare la alegere, 44,1, 48, 88,2, 96 și chiar 192khz. Aparatele de înregistrare multi-piste variază între 16/44,1 și 24/96. Atunci când cumpărați unul, trebuie să vă decideți în ce direcție să mergeți și să o faceți bine de prima dată.

Deci, ce înseamnă toate aceste numere și cât de importante sunt ele? Acesta este punctul în care vom merge. În primul rând, trebuie să aveți aceste definiții sub control.

În primul rând, să știți că vorbim despre date. Unu și zero. Asta este ceea ce creăm, oameni buni! Totul este un joc de numere. ceea ce facem noi este să punem numerele într-un format care să sune bine.

Bit Depth se referă la numărul de biți de care dispuneți pentru a captura audio. Cel mai simplu mod de a vizualiza acest lucru este ca o serie de niveluri, pe care energia audio poate fi feliată în orice moment dat în timp. Cu 16 biți audio, există 65.536 de niveluri posibile. Cu fiecare bit de rezoluție mai mare, numărul de niveluri se dublează. În momentul în care ajungem la 24 de biți, avem de fapt 16.777.216 niveluri. Nu uitați că vorbim despre o porțiune de audio înghețată într-un singur moment de timp.

Acum haideți să-l adăugăm pe prietenul nostru Timpul în imagine. Aici ajungem la rata de eșantionare.

Rata de eșantionare este numărul de ori de câte ori este măsurat (eșantionat) sunetul dvs. audio pe secundă. Deci, la standardul Red Book pentru CD-uri, rata de eșantionare este de 44,1 kHz sau 44.100 de felii la fiecare secundă. Așadar, care este rata de eșantionare de 96khz? Ați ghicit. Este vorba de 96.000 de felii de audio eșantionate în fiecare secundă.

Acum să punem totul cap la cap. Acest lucru ne aduce la rata de biți, sau câte date pe secundă sunt necesare pentru a transmite fișierul, care poate fi apoi tradusă în cât de mare este fișierul. CD-ul dvs. are 16 biți, 44,1, deci sunt 44.100 de felii, fiecare având 65.536 de niveluri. O nouă interfață audio poate înregistra 96.000 de felii pe secundă la aproape 17 milioane de niveluri pentru fiecare felie. Dacă vi se pare că este o cantitate mare de date, aveți dreptate, cu siguranță este. Rata de biți este de obicei exprimată în Mbit/sec. Dar nu este nevoie să faceți toate aceste calcule. O voi face eu pentru dumneavoastră. Aceasta nu este o zonă importantă în procesul de înregistrare la care să vă abateți. Ceea ce este important pentru dvs. este modul în care acest lucru se traduce pentru stocarea pe hard disk.

Spațiu necesar pentru de audio digital stereo

.

Bit Depth	Sample Rate	Bit Rate	Dimensiunea fișierului pentru un minut stereo	Dimensiunea fișierului pentru o melodie de trei minute
16	44,100	1.35 Mbit/sec	10,1 megaocteți	30,3 megaocteți
16	48.000	1.46 Mbit/sec	11,0 megabytes	33 megabytes
24	96.000	4.39 Mbit/sec	33.0 megabytes	99 megabytes
fișier mp3	128 k/bit rate	0.13 Mbit/Sec	0,94 megabytes	2,82 megabytes

Așa că vedeți cum înregistrarea la 24/96 mai mult decât triplează dimensiunea fișierului. Să luăm un cântec multitrack de 3 minute și să adunăm cifrele. Doar pentru a pune mai bine în evidență cele de mai sus, am inclus specificațiile fișierului MP3 standard.

Cerințele de pe hard disk pentru un fișier multi-track sunt următoarelepiesă de 3 minute

Adâncimea de biți/frecvență de eșantionare	numărul de piste mono	dimensiunea pe pistă mono	dimensiunea pe melodie	cântece pe un hard disk de 20 gigabyte	cântece pe un hard disk de 200 gigabyte
16/44.1	8	15.1 megi	121 megi	164	1640
16/48	8	16.5megs	132 megs	150	1500
24/96	8	49.5 megi	396 megi	50	500
16/44.1	16	15.1 megs	242megs	82	820
16/48	16	16	16.5 megi	264 megi	74	740
24/96	16	49.5 megi	792 megi	24	240

Rețineți că aceste dimensiuni nu iau în considerare nici un out take pe care este posibil să îl fi înregistrat dar nu l-ați șters și presupun o metodă de înregistrare liniară de la începutul până la sfârșitul melodiei pentru fiecare piesă. De asemenea, ele nu țin cont de dimensiunea sectoarelor de pe hard disk, ceea ce va lăsa mult spațiu gol pe unitatea de disc. În lumea reală, kilometrajul poate varia.

Acum ar trebui să observați două lucruri:

1. Înregistrarea la 24/96 produce o rezoluție audio mult crescută – de peste 250 de ori mai mare decât la 16/44.1

2. Înregistrarea la 24/96 ocupă aproximativ de 3 1/4 ori mai mult spațiu decât înregistrarea la 16/44.1

Finalul discuției tehnice. Mai sunteți cu mine? Haideți să trecem la treabă.

Ar trebui să înregistrați la o adâncime de biți și o rată de eșantionare ridicată?

Acum să trecem la partea subiectivă a modului în care sună muzica la aceste diferite adâncimi de biți și rate de eșantionare. Nimeni nu poate cuantifica cu adevărat cât de bine va suna un cântec înregistrat la 24/96. Doar pentru că un fișier 24/96 are o rezoluție audio de 250 de ori mai mare nu înseamnă că va suna de 250 de ori mai bine; nu va suna nici măcar de două ori mai bine. În realitate, este posibil ca prietenii dvs. care nu au înclinații muzicale să nu observe nici măcar diferența. Probabil că dvs. veți observa, dar nu vă așteptați la ceva dramatic. Puteți auzi diferența dintre un fișier MP3 și un fișier wave? Dacă da, probabil că veți auzi diferența dintre diferitele rate de eșantionare. De exemplu, diferența dintre 22,05 kHz și 44,1 kHz este foarte clară pentru majoritatea iubitorilor de muzică. O ureche antrenată poate face diferența între 32khz și 44,1. Dar atunci când se compară 44,1 și 96kHz, lucrurile devin cu adevărat subiective. Dar haideți să încercăm să fim puțin obiectivi aici.

Utilizați 24 de biți

sau 32 de biți float dacă este disponibil

Hai să vorbim despre rata de eșantionare și despre teoria Nyquist. Această teorie spune că pragul superior real al unei bucăți de audio digital va atinge maximul la jumătate din rata de eșantionare. Astfel, dacă înregistrați la 44.1, cele mai înalte frecvențe generate vor fi în jur de 22kHz. Aceasta este cu 2khz mai mare decât poate auzi un om obișnuit cu un auz excelent. Acum trecem la adevăratul voodoo. Audiofilii au susținut încă de la începutul audio digital că înregistrările pe vinil pe un sistem analogic sună mai bine decât audio digital. Într-adevăr, puteți găsi dovezi că echipamentele de înregistrare și redare analogice pot fi măsurate până la 50khz, de peste două ori mai mult decât pragul nostru auditiv. Iată care este marele mister. Teoria este că energia audio, chiar dacă nu o auzim, există ca are un efect asupra frecvențelor joase pe care le auzim. Revenind la teoria Nyquist, o rată de eșantionare de 96khz se va traduce într-o ieșire audio potențială la 48khz, nu prea departe de cea mai bună reproducere analogică a sunetului. Acest lucru ne face să presupunem că este vorba de același principiu. Sunetul este îmbunătățit într-un prag pe care nu îl putem percepe și face ca ceea ce putem auzi să fie „mai bun”. După cum am spus, este voodoo.

Clasă avansată: Ce este procesarea în virgulă flotantă pe 32 de biți? Majoritatea secvențiatoarelor majore și multe dintre cele mai bune înregistratoare multi-piste vor reda temporar audio într-un format de 32 de biți în virgulă mobilă. Acest lucru nu trebuie confundat cu înregistrarea pe 32 de biți. Practic, biții suplimentari sunt adăugați la fișier după înregistrare pentru a permite o marjă de manevră generoasă pentru matematică audio în domeniul digital. Înainte ca fișierul să fie scos la ieșire, acesta va trece prin convertoarele de 24 de biți de pe interfața dumneavoastră. Mă gândesc la „virgulă mobilă” ca la un punct zecimal scalabil într-un calcul. Faptul de a avea 32 în loc de 24 de registre pentru calcule va produce un rezultat mai precis. De asemenea, permite efectuarea unor calcule care ar fi teoretic imposibile cu șiruri de 24 de numere.

Gândiți-vă la un mixer audio cu 16 canale care însumează, adică „adaugă” și matricează 16 seturi de 32 de numere de 44.100 de ori pe secundă. Aceasta este o mulțime de matematică! Acum adăugați toate acele plugin-uri ingenioase care își fac calculele deasupra fiecărui canal și acel limitator super tare de zid de cărămidă de la capătul lanțului. Yo! Ne-am dat peste cap cu numerele, amice!

Totuși, când datele ajung la convertorul de 24 de biți, 8 biți sunt „trunchiați” sau tăiați. Dar totuși, rezultatul matematic este mai precis. Toate acestea se întâmplă pe la spatele tău și nu trebuie să te gândești la ele.

Dar ar trebui să înregistrați la o frecvență de eșantionare mare? În regulă! Amintiți-vă acum că rata de eșantionare este extrem de diferită de adâncimea de biți. Va depinde de persoana pe care o întrebi. Unii oameni spun „Totul va ajunge oricum la 44.1” atunci când cd-ul este inscripționat. Alții vă vor spune că, atunci când o interfață audio procesează și mixează sunetele la 96 kHz, rezultatul este mai bun și rămâne mai bun chiar și după conversia finală la 44,1. Și cam orice altă poziție este luată și ea. Unii spun că 16/44.1 este suficient de bun pentru CD este suficient de bun pentru mine. Alții spun să faceți 24/44.1 pentru că nu este mult mai mult spațiu și crește raportul semnal/zgomot. Există un argument care spune că 24/88.2 este superior lui 24/96 pentru că este o conversie de număr par care revine la 44.1.

Adâncimea biților. Ok, aceasta este evanghelia conform lui Tweak! Folosiți 24 de biți pentru fiecare înregistrare dacă aveți această caracteristică. Am fost un credincios în ultimul deceniu că 16 biți era calea de urmat și m-am răzgândit absolut. Indiferent de ceea ce înregistrați, acest lucru este valabil. Dacă aveți un microfon bun, un preamplificator foarte bun și un sistem audio curat și înregistrați instrumente foarte dinamice, cum ar fi chitarele acustice, orchestrele clasice, vocile acapella, diferența va fi acolo. Dar! Nu este vorba de faptul că 24 de biți de date îmbunătățesc sunetul. De fapt, nu este așa. Ceea ce face este să ofere audio mai mult spațiu pentru a respira pe tărâmul numeric al sunetului digital. Nu uitați că vorbim despre numere, calcule, nu despre forme de undă analogice. Cu 24 de biți de date care demarchează mediul de înregistrare, este posibil să înregistrați muzică extrem de dinamică, cu pasaje moi foarte silențioase și pasaje extraordinar de puternice. Pasajele liniștite vor avea mai puține șanse să se lupte pentru a rămâne deasupra nivelului de zgomot al sistemului dumneavoastră. Se poate înregistra fără compresie. Se poate înregistra la niveluri mai mici, cu mai mult headroom. Acest lucru asigură faptul că vârfurile ocazionale nu sunt trunchiate în partea de sus și va oferi convertoarelor ceva spațiu de respirație. Deoarece nu forțați limitele lățimii de bandă, instrumentele vor suna mai clar, iar vocile pot suna mai „curat”, melodia se va mixa mai bine și va exista mai puțin zgomot. Așadar, nu înseamnă că înregistrările pe 24 de biți sună mai bine. De fapt, acestea pot suna la fel de rău sau mai rău decât cele pe 16 biți. Dar 24 de biți oferă înregistratorului o podea de zgomot și o marjă de manevră pentru a crea o înregistrare excelentă. Este o unealtă, iar în mâna potrivită, vă poate da pe spate, din punct de vedere audio.

Korg MR1000 1-Bit 5.6MHz Mobile Recorder

Cu fidelitatea impecabilă și flexibilitatea supremă a tehnologiei pe 1 bit, noul și surprinzător de accesibil MR-1000 vă asigură că mixajele finale și înregistrările în locație nu vor fi niciodată învechite. Tweak: Noul format DSD promite să fie capabil să deruleze copii ale înregistrărilor noastre masterizate la orice frecvență de eșantionare. Citiți acest articol de Korg

În ceea ce privește rata de eșantionare, dacă nu aveți un motiv întemeiat pentru a nu o face, utilizați o rată de eșantionare de 44,1. Dacă faceți audio pentru video, ar fi bine să folosiți 48 khz, deoarece mulți editori folosesc doar această rată. Unele tipuri de muzică par să beneficieze ușor de rezoluția înaltă de 88,2 sau 96 khz. Instrumentele acustice, cum ar fi chitarele, percuția și, bineînțeles, vocile, adică lucrurile cu frecvențe înalte delicate, par să beneficieze, dar în mod subtil. Să spunem că aveți o interfață audio de 399 de dolari cu preamplificatoare încorporate. Înlocuirea preamplificatorului și a convertoarelor cu unele mai bune vă va oferi o diferență sonoră mai mare la 44.1 decât înregistrarea la 96khz.

După ce se află în interiorul secvențiatorului, fișierele audio pot fi convertite la 32 de biți pentru procesare și convertite înapoi la 24 sau 16 pe cale de ieșire. Așadar, sfatul meu este să înregistrați cel puțin la 24 biți/44.1 și să treceți la o rată de eșantionare de 88.2 sau 96 dacă credeți că materialul dvs. o justifică (și aveți spațiu pe disc.)

Cum rămâne cu rata de 192khz? Ok, permiteți-mi să vă fac să vă gândiți la modul în care producătorii de interfețe audio plănuiesc să vă convingă să le cumpărați produsele. O companie iese cu 192 apoi toți simt că trebuie să o facă, altfel vor pierde vânzări. După părerea mea, este o exagerare. Dacă vreți să umpleți hard disk-urile mai repede, dați-i drumul și folosiți-le. Am dezbătut acest lucru îndelung și intens pe forumuri. În cele din urmă, nimeni nu poate face diferența.

Atunci cum obținem calitatea sunetului?

Persoanele mă întreabă tot timpul, iar eu tresar de fiecare dată când o fac: „Ce echipament (completați spațiul gol…placă de sunet, preamplificator, cablu, recorder, secvențiator) îmi va oferi cea mai „bună” calitate a sunetului?”. Tresar pentru că îmi imaginez persoana care se duce să cumpere un preamplificator de 500 de dolari, îl bagă în studioul său, conectează microfonul și își dă seama cu dezamăgire că „sună la fel”, „poate puțin mai bine”, „greu de spus”. De ce naiba se întâmplă asta? Motivul principal este că totul este un sistem mare și este la fel de pur ca și cel mai murdar vas de pan. Un singur cablu care bâzâie poate anula câștigurile realizate de un echipament care altfel ar suna foarte bine. Un preamplificator microfonic impecabil conectat digital la o placă de sunet cu vibrații va fi învins. Întregul lanț trebuie să fie de calitate profesională, de la preamplificatoare, în și de la convertoare, până la monitoare de calitate superioară. Dar dacă aveți un lanț de semnal excelent, chiar și înregistrările pe 16 biți vor suna mai bine decât cele pe 24/96 cu preamplificatoare medii, convertoare și monitoare tipice.

Lynx Studio Technology Aurora 16 Convertor audio digital cu 16 canale

Noua linie Aurora de convertoare audio digitale de la Lynx Studio Technology oferă o calitate audio și un control fără precedent în modele de opt și șaisprezece canale cu spațiu pentru un singur raft. Aurora 16 dispune de o conversie analogică-digitală și digitală-analogică de 192 kHz, cu control pe panoul frontal al tuturor opțiunilor de rutare și frecvență de eșantionare. Funcțiile extinse din Aurora sunt accesibile prin intermediul computerului cu Lynx AES16 sau prin infraroșu folosind laptopuri compatibile și Pocket PC-uri portabile. Panoul din spate are conectori de intrare și ieșire Clock și MIDI In și Out și un bay LSlot, pentru utilizarea opțională a interfețelor audio ADAT, Firewire și a altor interfețe audio.

Dar să fim foarte clari: nu este doar un echipament. Este vorba de tehnică. Cineva cu un Neumann U87 de 2.700 de dolari și un preamplificator Great River de top va avea totuși o înregistrare groaznică dacă microfonul nu este plasat bine sau dacă sala scoate în evidență caracteristici nedorite. Dacă aplicați prea multă compresie pe o voce în timpul înregistrării, aceasta va suna rău, indiferent de echipamentul pe care îl aveți. Toate acestea pentru a spune, în mod pozitiv, că atunci când știi cum să aplici egalizatorul, procesoarele și plugin-urile, vei fi pe drumul cel bun pentru a obține un mixaj de înaltă calitate a sunetului. Acest lucru mă aduce la subiect. O persoană care cunoaște cu adevărat și lucrează cu echipamentul său poate oferi o calitate mai bună a sunetului la 16 biți cu un echipament mai puțin performant decât o persoană care pur și simplu se conectează și merge pe înregistratoare 24/96 de top. Tehnica este la fel de importantă ca și echipamentul, care este mai important decât biții și ratele. Și există un singur lucru mai important decât tehnica și echipamentul.

Cel mai important punct este păstrat pentru final, și am mai spus-o și o voi face din nou. O muzică grozavă înregistrată pe un casetofon de rahat va câștiga mai multe inimi decât un rahat șlefuit la 24/192. Talentul tău este mai important decât orice altceva, iar asta nu se poate cumpăra. Așa că nu uitați să exersați, să vă îmbunătățiți tehnica, atunci când vă puteți permite, să vă îmbunătățiți calea de semnal, iar atunci când se vor deschide porțile de perle ale calității sunetului, atunci luați în considerare 24/96 așa cum ați lua în considerare un finisaj frumos pe o operă de artă bine lucrată.

Rămân

Rich the TweakMeister

Potent Posts from Studio-central

• A Technical Look at Sampling Theory in Non-Technical Terms
• Ce este calitatea sunetului?
• 24/96 vs. 16/44
• The Big 9
• Când vom avea 32 de biți?
• De ce și când 192khz?
• La ce rezoluție și adâncime de biți este cel mai bine să înregistrezi?

Vezi laClasa următoare

Vezi laClasa precedentă

Citat cool:

„Muzica în forma sa cea mai bună nu are nevoie de noutate; într-adevăr, cu cât este mai veche, cu cât cineva este mai obișnuit cu ea, cu atât mai puternic este efectul ei.”

Goethe (1749-1832), poet, dramaturg german.

Articolele lui Tweak’s despre concepte esențiale de studio

Corelarea audio
Bazele MIDI
Multe funcții ale datelor MIDI
Interfața audio
Computerul de flux de semnale-pe calculator
Fluxul de semnal al unui studio MPC Hip Hop
Fluxul de semnal al unui studio MultiTrack
Asamblarea aparatului de studio
Configurarea studioului pe scurt
5 sfaturi utile
Construirea unei camere liniștite
Înțelegerea interfețelor MIDI
Războiul împotriva zumzetului
Afișaje video multiple
Latență și cum să Deal
Word Clock
TimeCode
Toate informațiile despre cabluri
Convertoare audio digitale
Adâncimea de bit și rata de eșantionare
Monitoare de studio
Impedanța pentru muzicieni
Cum se configurează un Patchbay
Bazele de bază ale acusticii camerei
Lista de prețuri a monitoarelor de studio
Produse acustice
Catalogul interfețelor MIDI

.