{"id":1966,"date":"2010-09-14T16:02:20","date_gmt":"2010-09-14T13:02:20","guid":{"rendered":"http:\/\/www.soundblog.ro\/?p=1966"},"modified":"2010-09-18T15:22:13","modified_gmt":"2010-09-18T12:22:13","slug":"adancimeanumarul-de-biti-si-rata-de-esantionare-%e2%80%93-partea-i","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/1966\/adancimeanumarul-de-biti-si-rata-de-esantionare-%e2%80%93-partea-i\/","title":{"rendered":"Adancimea\/numarul de biti si rata de esantionare – partea I"},"content":{"rendered":"

Mare parte din placile audio disponibile pe piata ofera posibiltatea de inregistrare\/prelucrare a semnalului la mai multe adancimi de biti<\/strong> si rate<\/strong> de esantionare<\/strong>. Dar ce inseamna aceste marimi si care este influenta lor asupra inregistrarilor voastre? Pentru a raspunde la aceste intrebari (cu parantezele clasice de rigoare), va rugam cititi mai departe.<\/p>\n

Formatul PCM<\/strong><\/p>\n

Dupa cum e posibil sa stiti, informatia audio de pe DAW-ul propriu se inregistreaza in general in format PCM<\/strong>, la o anume adancime de biti si la o anumita rata de esantionare.<\/p>\n

Formatul PCM (pulse-code modulation) este folosit pentru encodarea informatiei analogice intr-o serie de esantioane<\/strong> achizitionate la o anumita perioada de timp distanta intre ele.<\/p>\n

Cea mai simpla metoda pentru a intelege acest aspect este urmatoarea \u2013 avem o simpla unda sinusoidala<\/strong>, care in domeniul analogic<\/strong> arata asa:<\/p>\n

\"1\"<\/a><\/p>\n

<\/a><\/p>\n

Dupa cum vedeti, in lumea reala, analogica, ea este o curba \u201cfluida\u201d, fara intreruperi, salturi, samd \u2013 pe cat permite rezolutia reprezentatiei vizuale (a pozei), bineinteles. Pentru a o putea discretiza<\/strong> (converti in semnal digital), avem nevoie sa impartim perioada respectiva a sinusoidalei intr-un numar oarecare de \u201cdistante\u201d in timp, pentru a putea esantiona:<\/p>\n

\"2\"<\/a><\/p>\n

Astfel, in momentul in care sinusoidala ajunge in dreptul fiecarei linii rosii, se va \u201cnota\u201d in calculator (prin intermediul convertorului analog-digital) ceva asemanator cu: \u201cin momentul x, amplitudinea semnalului are valoarea z1; la momentul x+1, el are valoarea z2; samd\u201d. Nu se acorda importanta valorilor<\/strong> dintre perioadele de esantionare, ele vor fi liniarizate in mod automat de catre conversie, rezultatul fiind urmatorul, in format digital:<\/p>\n

\"3\"<\/a><\/p>\n

Nu prea seamana a sinusoidala antementionata, nu-i asa?<\/p>\n

Rata de esantionare<\/strong><\/p>\n

Ultima imagine nu seamana cu sinusoidala originala datorita faptului ca achizitia a fost facuta la o rata de esantionare prea mica<\/strong> pentru a putea \u201ccaptura\u201d intregul sau spectru. In locul sinusoidalei pure, care are un ton dulce si moale (asemanator cu un flaut, sa zicem), rezultatul digitizat, de fapt un semnal rectangular, va suna dur si tipator (oarecum asemanator cu un fierastrau taind o bucata de metal).<\/p>\n

Pentru a putea captura mai bine semnalul dorit, va fi nevoie de o rata de esantionare mai mare<\/strong>:<\/p>\n

\"4\"<\/a><\/p>\n

Ducand la un rezultat mult mai apropiat de realitate<\/strong>:<\/p>\n

\"5\"<\/a><\/p>\n

Revenind la domeniul audio, care este rata de esantionare<\/strong> la care trebuie sa fie facuta achizitia pentru a putea captura toate nuantele unui semnal care sa fie reprodus de catre o boxa si sa nu poata fi deosebit de original (in limitele tehnice ale microfoanelor\/difuzoarelor)?<\/p>\n

Teorema Nyquist-Shannon<\/strong> (un link<\/a> catre wikipedia pentru cei interesati) afirma urmatoarele, intr-un mod destul de complicat: pentru a putea reprezenta in mod digital un semnal analogic, este suficienta o frecventa de esantionare care sa fie dublul frecventei maxime<\/strong> a semnalului achizitionat.<\/p>\n

Bun, mergem mai departe \u2013 care este frecventea maxima a unui sunet audibil<\/strong> de catre om? Luand in considerare ca frecventele superioare acesteia sunt in mod foarte justificat denumite ultrasonice si au tendinta sa fie auzite mai degraba de catre caini si alte animale cu simturile mai dezvoltate decat cele omenesti). Raspunsul (stiintific) general valabil este de 20.000Hz<\/strong> (20kHz). Desi nu exista un consens general, se pare ca totusi cifra de 16.000Hz este cea mai apropiata de realitate, de la varsta copilariei-adolescentei timpurii mai departe. Cu scaderi destul de rapide o data cu avansarea in varstei, datorate \u201cuzurii\u201d urechii datorate expunerii la zgomotele inconjuratoare \u2013 si, dupa cum afirma studii curente, cu deteriorari mult mai rapide datorate ascultatului de muzica la casti la volum prea ridicat (multumim, Apple<\/a>! [si nu numai]).<\/p>\n

Revenind \u2013 prin prisma teoriei respective si a celor antementionate, ar rezulta ca rata de esantionare minima acceptabila<\/em> ar fi de 32kHz<\/strong> (intamplator, rata de esantionare a o serie larga de multi-efecte din anii \u201980 care inca sunt schimbate pe eBay contra unor sume considerabile de bani \u2013 Lexicon-urile, in principiu). Dar tehnologia moderna este considerabil mai darnica, si a inzestrat orice dispozitiv analog\/digital cu o rata de esantionare de 44kHz<\/strong>.<\/p>\n

Cu toate acestea, mare parte din ele pun la dispozitie si rate de esantionare mai mari, de 48kHz<\/strong> (folosit in film), 96kHz<\/strong>, 192kHz<\/strong>, samd. Luand in considerare ca mediul de ascultare standard (in cazul fericit) este CD-ul audio la 44kHz, care ar fi motivele, avantajele<\/strong> si dezavantajele<\/strong> acestor rate de esantionare?<\/p>\n

Intai, dezavantajele<\/strong>, mult mai simplu de pus in cuvinte:<\/p>\n

– spatiul ocupat<\/strong> pe hard disk considerabil mai mare<\/p>\n

– puterea de procesare<\/strong> necesara pentru a putea lucra cu datele respective creste cvasi-exponential<\/p>\n

– nu toate pluginurile si efectele externe (in cazul in care acestea sunt conectate digital) au posibilitatea de a rula<\/strong> la acea frecventa de esantionare<\/p>\n

Avantajele<\/strong>\u2026 Aici devine totul mai complicat. Primul punct de vedere ar fi faptul ca filtrul anti-aliasing<\/strong> este mutat cat mai departe in frecventa (descriere completa aici<\/a>) \u2013 acesta este un filtru trece-jos pozitionat la jumatatea frecventei de esantionare necesar pentru a taia frecventele superioare, frecvente care prin aliasing ar introduce zgomot (in sensul de semnal nedorit) in spectrul de frecventa dorit (cel audio, in cazul nostru). Problema cu acest filtru este faptul ca, asemenea oricarui alt filtru (egalizator, etc.), introduce defazaje<\/strong> in semnal, cu efecte mai mici sau mai mari si asupra spectrului dorit. Cat de mult apare acest efect negativ, depinde strict de calitatea convertorului \u2013 la convertoarele de calitate, este aproape imposibil de deosebit un semnal esantionat la 44kHz fata de unul la192kHz (si mentionez \u201caproape\u201d datorita presupunerii ca exista persoane cu urechi de o \u201ccalitate\u201d considerabil mai ridicata decat cea a marii majoritati a persoanelor, majoritate in care tind sa ma includ si pe mine).<\/p>\n

Un alt avantaj, mai clar, este in cazul in care exista sanse ca materialul inregistrat sa fie disponibil si pentru DVD<\/strong>-uri, SACD<\/strong>-uri, filme<\/strong>, samd. In acest caz, este foarte indicata folosirea din start a frecventelor de esantionare pe care le va avea mediul final de stocare.<\/p>\n

Aici voi incheia aceasta prima parte \u2013 in urmatoarea voi reveni cu o prezentare mai amanuntita asupra adancimii de biti, precum si cu mai multe impresii personale legate de subiect, pe care aveti dreptul constitutional de a le comenta cu ajutorul casutei de mai jos. J<\/p>\n

Mihai Toma<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Mare parte din placile audio disponibile pe piata ofera posibiltatea de inregistrare\/prelucrare a semnalului la mai multe adancimi de biti si rate de esantionare. Dar ce inseamna aceste marimi si care este influenta lor asupra inregistrarilor voastre? Pentru a raspunde la aceste intrebari (cu parantezele clasice de rigoare), va rugam cititi mai departe.<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[11],"tags":[451,20,448,202,199,186,21,236,97,452,450,449,139],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1966"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1966"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1966\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1992,"href":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1966\/revisions\/1992"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1966"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1966"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.soundcreation.ro\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1966"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}