Lydkvalitet forklaret: Bitdybde vs. Prøvehastighed

Når man taler om lydkvalitet, kan det blive lidt svært at forstå alt, hvad der foregår. Folk bruger forskellige udtryk til at definere en lydfil, og hvad der er værre er, at virksomheder typisk ikke forklarer, når de slår denne lydjargon på deres produkter.

To udtryk, som vi ofte støder på, er bit dybde og prøvehastighed. Dette er to almindelige udtryk, vi ser, når vi ser på egenskaberne af en lydfil. Det er vigtigt at vide, hvad de betyder, og hvordan de påvirker lydkvaliteten, så lad os se på, hvad disse udtryk betyder.

Hvad er prøvehastighed?

Digitale billeder er sammensat af pixels, små bitte farvedata, der kombineres til at danne ét konsistent billede. Tænk på en digital lydfil som det samme som et digitalt billede. Når der optages lyd, opsamles lyden af ​​en mikrofon og går til den analoge til digitale omformer (ADC) som en elektrisk strøm.

ADC'en tager flere prøver af strømmen og tildeler dem en sekvens af binære cifre (flere 1'er og 0'er); tænk på prøver som lydækvivalenterne til pixels.

Ligesom flere pixels pr. Kvadratmeter betyder et skarpere billede, betyder flere sampler pr. Sekund skarpere lyd. Antallet af prøver taget pr. Sekund kaldes prøvehastigheden.

Standardprøvepriser

Der er standard prøvehastigheder, som både software- og hardwarefirmaer skal være kompatible med, for at alt kan fungere korrekt. Hvis du udfører noget arbejde med lyd, bør du kende nogle af standarderne. For eksempel er 8 kHz en standard samplingshastighed til registrering af den menneskelige stemme. Det handler om den mindste samplingsrate for at forstå tale; noget lavere, og lytteren vil have problemer med at fastslå ordene.

Når det kommer til musik, har lyd i cd-kvalitet en samplingshastighed på 44,1 kHz. Det betyder, at ADC tager 44.100 prøver hvert sekund! Det går kun op derfra, da den næste standard er 48 kHz; denne sample rate bruges mere til film soundtracks.

I den højere ende af spektret har vi 96 kHz, hvilket mere end fordobler samplerne pr. Sekund på 44,1 kHz og giver mulighed for klarere lyd. Der er imidlertid en kontrovers omkring denne samplingshastighed, da folk typisk ikke ved, om 96kHz er nødvendig.

Mange eksperter mener, at 96 kHz bare er overkill. Apple tilbyder endda lyd ved 192kHz!

Relaterede: Disse tips hjælper dig med at optage studiekvalitet i hjemmet

Hvad er bitdybde?

Prøvehastighed omhandler lydklarheden, mens bitdybden omhandler mængden af ​​støj i lyden. Cirkuleret tilbage, hver prøve tildeles en sekvens af binære cifre af ADC. Antallet af binære cifre pr. Prøve kaldes bitdybden.

ADC tildeler hver prøve de binære cifre baseret på lydens amplitude (styrken af ​​den strøm, der bevæger sig fra mikrofonen). Sådan replikerer det lydbølgen i digital form. Jo flere bits pr. Prøve (jo flere output pins på ACD), jo mere præcist kan ADC replikere bølgen.

ADC'er er imidlertid kun i stand til at tildele et begrænset antal spændinger til hver prøve. Så hvis en prøve falder mellem to spændinger, afrundes den automatisk opad; dette kaldes kvantiseringsstøj.

Ovenstående graf viser et eksempel på en lydbølge, der blev optaget gennem en 2-bit ADC. Selvom den originale bølge (rød) topper på tilfældige niveauer, lander det kvantiserede digitale signal (blå) kun i trin på .25 volt. Lavere bithastigheder indfører digital støj i lyden, da jo lavere bitdybde, desto mindre præcist gengives bølgen.

Standard bitdybder

Ligesom med sample rate er der forskellige standard bitdybder, du støder på i branchen. 8-bit lyd ser ud til at være den mindste bitdybde, du vil se. Med det vil du høre en hel del støj, men lyden kan stadig bruges.

Det næste trin op er typisk 16-bit lyd, hvilket er det, der er til stede med lyd i cd-kvalitet. Normalt vil du ikke høre nogen støj med 16-bit lyd, og de fleste mennesker kan optage og redigere det uden meget problem. Ovenfor har vi 24-bit lyd. Denne bitdybde foretrækkes blandt professionelle lydingeniører. Med 24-bit lyd har du ingen støj og et bedre spektrum af amplituder at arbejde med.

Endelig har vi 32-bit lyd, som er indhyllet i kontroverser, meget gerne 96kHz samplingshastighed. Mange mennesker mener, at det ikke er nødvendigt. Du kan redigere lyd helt fint i 16-bit og 24-bit, og 32-bit ser ud til at være over-the-top.

Relaterede: De bedste USB -mikrofoner, du kan købe

Hvad er den optimale prøvehastighed og bitdybde?

Så hvad er de optimale samplingshastigheder og bitdybder til dine behov?

Afslappet lytning

Hvis du er en afslappet lytter, har du ikke rigtig brug for noget højere end 16-bit lyd. Nogle tjenester tilbyder højere bitdybder for at få det til at lyde, som om det svarer til klarere lyd, men det er ikke tilfældet. Du bør også have det fint med en samplingshastighed på 44,1 kHz, hvis du er en afslappet lytter.

Lydfiler og lydingeniører

Samtalen ændrer sig, når vi taler om audiofiler og lydingeniører; de ved, hvad DAC'er er og bruge andet udstyr til at få mest muligt ud af deres musik. 24-bit lyd bør være det bedste valg med hensyn til støj og dynamisk område. Det kan være blødere uden hørbar støj og højere uden forvrængning.

Når det kommer til sample rate, bliver samtalen en smule mudret. Nogle mennesker siger, at de ikke kan skelne mellem 96 kHz og 44,1 kHz, mens andre hævder, at de kan høre en forskel.

Prøvehastighed vs. Bitdybde: Nu ved du det

Teknologi kan være vanskelig, og det bliver værre med forskellige vilkår, der bliver smidt rundt uden nogen forklaring. Vi støder hele tiden på samplefrekvens og bitdybde, når vi beskæftiger os med digital lyd, og ved at vide mere om disse vilkår vil hjælpe dig med bedre at forstå, hvad du lytter til.

16-bit vs. 24-bit vs. 32-bit lyd

Hvad er forskellen mellem 16-bit og 24-bit lyd? Kan du overhovedet se dem fra hinanden?

Læs Næste

Om forfatteren