We now offer a subscription for just 10 cents a day*
You will always enjoy the full version of Mp4Gain with all its features and benefits.
For just 10 cents a day*
*Unlimited FULL version of Mp4Gain, billed $US12.50 Quarterly (+ $5 USD one time subscription payment JUST in the first payment).
All other payments will be just $3.12 per month, billed quaterly.
That's only 10 cents per day!
CLICK TO PURCHASE
THIS PRICE ONLY LASTS FOR A FEW DAYS
For just 10 cents a day*
Digitaal geluid
wat gebeurt er met geluid in computerprogramma’s
Digitale audio is een weergave van analoog geluid dat door computers en verschillende digitale apparaten wordt gebruikt om audio-informatie op te nemen en weer te geven. Net als de frames van een film, wordt er een digitaal audiosignaal gecreëerd uit een reeks geluidsfragmenten die worden afgespeeld als we op de afspeelknop drukken. Er zijn veel verschillende digitale audioformaten, ze verschillen van elkaar in de transmissiekwaliteit van de audio-informatie.
Over pulscodemodulatie – PCM
Als we het hebben over een akoestisch geluid of een analoog signaal, dan hebben we het altijd over de voortplanting van geluidsgolven in de ruimte. Terwijl digitale audio slechts een ruwe beschrijving is van wat er met geluid gebeurt of zou moeten gebeuren in computerprogramma’s of digitale apparaten.
Dit artikel bespreekt pulscodemodulatie (PCM), het meest voorkomende digitale audiodecoderingssysteem. Naast PCM zijn er ook DTS en Dolby Digital systemen, maar deze zijn vooral toepasbaar op het gebied van film- en videoproductie. Vandaag zullen we er niet over praten.
Bij pulscodemodulatie wordt een signaal vele malen per seconde gelezen. Op elk afleesmoment wordt de amplitude van de geluidsgolf geregistreerd en weergegeven. Zoals hierboven vermeld, is een digitaal signaal slechts een ruwe kopie van een analoog signaal, aangezien een analoge golf niet met perfecte precisie kan worden nagebootst. De waarden van elk fragment worden afgerond op de dichtstbijzijnde meest nauwkeurige, vervolgens worden alle fragmenten afgespeeld en horen we een kopie van het originele analoge geluid.
“Over welke betekenissen hebben we het?” – je vraagt. Net zoals analoge audio wordt bepaald door frequentie en amplitude, wordt digitale audio bepaald door twee belangrijke waarden: de samplefrequentie en de bitdiepte. De samplefrequentie betekent hoeveel keer per seconde de fragmenten van het audiosignaal worden gelezen, en de bitdiepte is de waarde van het dynamische bereik van elk fragment van het audiosignaal.
Bemonsteringssnelheid
De standaard samplefrequentie van 44,1 kHz die wordt gebruikt voor het opnemen van audio op cd’s (weet je nog?) Zou een willekeurig getal kunnen lijken. Maar dit is helemaal niet het geval. Deze waarde werd gekozen op basis van de stelling van Kotelnikov, die in wezen stelt dat de bemonsteringsfrequentie meer dan 2 keer hoger moet zijn dan de maximale waarde van de leesfrequentie. Zoals u weet, is de bovengrens van de hoorbaarheid van het frequentiebereik van het menselijk oor 20 kHz. Het blijkt dat de bemonsteringsfrequentie hoger moet zijn dan 40 kHz. Een extra 4,1 kHz wordt toegevoegd om vervorming te voorkomen, het zogenaamde aliasing-effect. In theorie zou 44,1 kHz voldoende moeten zijn om een audiosignaal nauwkeurig weer te geven, maar er zijn hogere waarden.
48 kHz is bijvoorbeeld de dominante standaard in film- en videoproductie. Net als in het geval van bioscoop, wordt geluid gesynchroniseerd met een framesnelheid van 24 frames per seconde. We zullen niet ingaan op de details waarom precies 24 frames per seconde is gekozen, met andere woorden, dit is de minimale frequentie waarmee we een vloeiend, oogstrelend beeld kunnen zien. De samplefrequentie moet overeenkomen met deze framesnelheid. Het gebruik van een frequentie van 44,1 kHz kan een merkbare niet-synchronisatie van beeld en geluid veroorzaken. Nogmaals, gebaseerd op de stelling van Kotelnikov.
Zelfs hogere bemonsteringsfrequenties worden afgestoten door deze twee basisfrequenties van 44,1 of 48 kHz, en vermenigvuldigd met veelvouden van 2. Dat wil zeggen: 88,2, 96, 192 kHz zijn de standaard bemonsteringsfrequenties voor alle audioapparatuur. moderne audio.
Bit diepte
De bitness of bitness van een audiobestand vertelt ons over zijn dynamische resolutie of, eenvoudiger gezegd, duidelijkheid. Je kunt een analogie trekken met digitale fotografie: hoe hoger de resolutie van de foto, hoe duidelijker en beter de afbeelding zal zijn.
Belangrijk hierbij is dat we het niet hebben over de luidheid van het signaal, maar over een realistischer, zuiverder en helderder geluid. Nauwkeurigere overdracht van het audiosignaal.
Bitdiepte kan worden vergeleken met tekst in het boek. Hoe lager de bitdiepte, hoe minder betekenis de tekst zal maken. Dat wil zeggen, het verlagen van de bitheid leidt ertoe dat sommige letters uit woorden beginnen te verdwijnen, leestekens uit zinnen. Op dit moment zullen we nog steeds de betekenis van de tekst kunnen begrijpen, maar als de bitdiepte blijft afnemen, zal de informatie zo vervormd raken dat we gewoon niet meer begrijpen waar we het over hebben. Hetzelfde geldt voor geluid: hoe lager de bitdiepte, hoe meer vervormd we het geluid horen.