För länge sedan, i en studio långt, långt borta, arbetade ljudtekniker med ömtåliga plastband täckta
med en mystisk rostfärgad substans. Deras uppgift:att lura ljudinspelningar till och från rullar
fylld med dessa band. Även om det fanns en hel del vetenskap inblandad, en generös dos av
svart magi krävdes för att uppnå en kvalitetsinspelning. För att inte tala om tiden och pengarna som krävs
arkivera dessa känsliga inspelningar för framtida generationer.
Idag är det mycket lättare. Videoproducenter har förmågan att spela in nästan perfekta
föreställningar hela dagen med bara ett musklick. Redigering är lätt och misstag är bara en ångra
bort. Arkivering med optiska skivor är normen och den digitala mediarevolutionen gör det båda
möjligt och praktiskt att hålla flera kopior av vårt arbete utspridda över hela världen.
Tyvärr, med all denna enkla användning kommer förvirring om processen för inspelning och
bearbeta digitalt ljud. I månadens ljudråd tar vi en närmare titt på alla dessa
och nollor.
Historia och matematik
Tillbaka i slutet av 1920-talet utvecklade en man vid namn Harry Nyquist ett teorem som beskriver hur man
exakt omvandla en analog signal till en dataström. Medan den teoretiska ramen lätt kunde
fyll det här utrymmet på egen hand, den grundläggande ekvationen är ganska enkel. För att återskapa vår signal korrekt,
Nyquist sa att vi måste ta ett prov av ljudet med en period som är minst dubbelt så hög frekvens
(tonhöjd) för ljudet. Vänta. Prov? Frekvens? Vad betyder det hela?
Låt oss använda den universella ljud-CD:n som ett exempel. Det digitala ljudet på en cd-skiva samplas vid
en periodisk hastighet på 44 100 gånger per sekund (med 16-bitars noggrannhet:vi kommer till det om ett ögonblick). Om
vi delar samplingsfrekvensen med två, vi ser att våra musik-cd-skivor teoretiskt sett kan spela in ljud
frekvenser på cirka 22 000 cykler per sekund (hertz), vilket är högre än det genomsnittliga området för
mänsklig hörsel. Det är dock ett teoretiskt maximum, och det skulle vara trevligt om vi hade lite mer
spelrum. Om det hjälper kan du tänka på samplingsfrekvensen i termer av upplösning. Mer upplösning
betyder mer detaljer, i det här fallet, mer detaljer i de högre frekvenserna.
Antalet digitala bitar vi tilldelar varje prov påverkar också kvaliteten på inspelningen.
I den digitala världen finns det bara två möjliga värden för vilken minnesplats som helst:noll eller ett. Du
kan också tänka på dem som Av och På. Var och en av våra 16 bitar kan ha ett av dessa två värden. Lite
beräkning (216) visar att det finns 65 536 möjliga kombinationer i vårt 16-bitars ord eller exempel. Det är
bara ett prov. Det är många ettor och nollor! Om det hjälper kan du tänka på ljudbiten-
djup i termer av antalet potentiella färger för ett visst prov.
Naturligtvis, så fort CD-ljud kom ut på gatorna, fanns det de i ljudgemenskapen som
trodde att kvaliteten inte var tillräckligt hög och började se till framtida standarder. Även om vårt ljud
CD-skivor är fortfarande 16-bitars, 44,1 kHz, många avancerade studior spelar in med samplingsfrekvenser på 192 kHz med
24-bitars noggrannhet. 24 bitar tillåter över 16 miljoner variationer i ljudprovet. De flesta av
stationära ljudinspelningspaket kommer att spela in 48kHz vid 24 bitar. Dessa siffror kommer att fortsätta att öka
allt eftersom datortekniken går framåt.
Delad personlighet
Så vilket digitalt ljudsystem använder Mini DV? Tja, faktiskt använder den två olika system:a
högkvalitativt tvåkanalssystem och ett 4-kanalssystem av lägre kvalitet. Den högkvalitativa versionen använder
16-bitars noggrannhet och en samplingshastighet på 48 000 gånger per sekund. Detta är faktiskt bättre än CD
kvalitet och en av anledningarna till att smarta videoproducenter använder sina videokameror som bärbart ljud
även brännare. När du spelar in ljud med dessa inställningar kan du vara säker på kvaliteten på
inspelningen kommer endast att begränsas av ljudkällorna, inte inspelningsmediet. Det är inte en
slumpen att DVD PCM-ljud också är 16-bitars, 48kHz.
Det sekundära ljudsystemet är 12-bitars med en samplingshastighet på 32 000 sampel per sekund. Det här är
inte dåligt på något sätt, men det är inte så högt som det skulle kunna vara (se sidofältet för ett viktigt tips).
Så varför gjorde de sig besväret med att designa ett helt annat, om än sämre, ljudsystem?
12-bitarssystemet har två oberoende par stereoljudkanaler:totalt 4 kanaler. Okej,
bra, men vad kan man göra med det? Om du inte spelar in voice-overs på fältet, inte mycket. Detta
funktionen är en överlevnad från de analoga videodagarna. De som producerar video på 3/4-tums band, tillbaka in
forntida tider, ofta inspelat naturligt ljud på en kanal och voice-over på en annan kanal.
Under designfasen av DV-formatet verkade det som en bra idé att tillåta två stereopar
spår för detta ändamål. Naturligtvis idag vet de flesta videokameraägare i Amerika inte ens
om alternativet, än mindre hur man använder det.
Kläm mig
När du producerar ett DV-projekt är det bäst att använda 16-bitars, 48kHz-standarden för ljud, eftersom det är
högre kvalitet och är naturligt för DVD-distribution. Många redigeringsprogram ber dig välja
ljudformatet för ditt projekt när du startar programmet. För det mesta kan du bara välja
en NTSC DV-mall och ljudinställningarna blir automatiska.
Medan de flesta professionella redigeringsprogram låter dig mixa och matcha ljudformat, inklusive
MP3- och WAV-filer med olika hastigheter, det är bäst att lämna ljudkonverteringen till ditt dedikerade ljud
programvara. Vi har sett buggar kring det här problemet tidigare:felaktig samplingsfrekvensomvandling kommer att vända
din framstående berättelse om Alvin and the Chipmunks. Jag har personligen sett två av de stora
applikationer kvävs och dör under realtidsförhandsvisningar av ljud med flera källor.
Om du har något av dessa allt mer sällsynta problem, använd ett dedikerat ljudverktyg för att
korrekt konvertera ditt ljud till rätt format innan du tar in det i din videoredigerare kommer
lösa problemet.
Jag vet att vi har gjort lite mer matte än vanligt i månadens kolumn, men målet är att ge
du en bättre förståelse för den digitala ljudprocessen. Beväpnad med denna kunskap är du på din
vägen till högre ljudkvalitet och en strömlinjeformad produktionsprocess.
Författaren Hal Robertson har producerat stereoljudspår i över 24 år. Han äger en
konsultföretag som är specialiserat på medieproduktion.
[Sidofält:Legendary Standards]
När vi tänker på världsomspännande standarder som den för ljud-CD:n är det lätt att föreställa sig en
konsortium av nördar i labbrockar som hasar fram de finare matematiska detaljerna. I verkligheten är det många
beslut är ganska godtyckliga. Till exempel var en föreslagen CD-ljudstandard 14-bitars, 36kHz
digitalt ljud på en 11,5-cm skiva, vilket ger en skiva som rymmer 60 minuters musik. En annan
föreslagen standard var 16-bitars, 44kHz ljud, 12-cm skivor som rymmer 74 minuters musik. Legenden har
det att en högre upp på Sony (eller var det Philips?) krävde att Beethovens nionde fick plats på en enda skiva,
vilket krävde en 74-minuters skiva (sträck på att framträdanden sällan når exakt 74 minuter). A
ytterligare, och ännu roligare legend, är att chefer på Philips och Sony löste saken med en
surfbrädematch.
[Sidofält:Math Bytes]
Bitdjup och samplingshastighet kan användas för att beräkna lagringsstorleken för en ljudfil. I en sekund
CD-kvalitetsljud:
(44 100 Hz * 16-bitars) * 2 stereokanaler =1 411 200 bitar
eller eftersom det finns åtta bitar i en byte:
(1 411 200 bitar / 8) =~176 400 byte
[Sidofält:12-bitars som standard]
Ett av våra största klagomål till videokameratillverkare är att nästan alla videokameror kommer från
fabriken med deras standardljud inställt på 12-bitars, 32kHz ljudläge av lägre kvalitet. Om du inte är
uttryckligen gör ljuddubbningar över dina ljudspår (eller vet inte ens vad det är), bör du lägga
den här tidningen ner just nu och få ut din videokamera. Slå på den, gå till menyn för inspelningsinställningar
och hitta ljudinställningarna. Ändra sedan "12-bitars"-inställningen till "16-bitars" eller,
alternativt, på vissa kameror, ändra "32kHz"-inställningen till "48kHz". Kommer du
märker du skillnad i kvalitet? Förmodligen inte, men vi kommer alla att må bättre.