частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала

Иллюстрированный самоучитель по SoundForge 5

Подготовка звуковых данных к редактированию

Изменение частоты сэмплирования

Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Выберите команду меню Process › Resample, чтобы открыть диалоговое окно Resample (рис. 8.12).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. gl8 12. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-gl8 12. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка gl8 12. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:
Рис. 8.12. Функция Resample позволяет изменить частоту сэмплирования звукового файла

Определите новую частоту сэмплирования, используя параметр New sample rate (2.000 to 192.000 Hz).

Совет
Если вы повысите частоту сэмплирования вашего файла, это не повлечет улучшения его качества. Например, если у вас был звуковой файл с частотой сэмплирования 22 кГц, а вы повысили частоту до 44.1 кГц (чтобы записать этот файл на компакт-диск), он все равно будет звучать как 22-килогерцевый, поскольку именно с этой частотой он был записан. Но есть, по крайней мере, один плюс, связанный с повышением частоты сэмплирования файла – в результате этого увеличится разрешение файла и дальнейшие его редактирование и обработка не приведут к появлению шумов. Например, если вы хотите отредактировать 22-килогерцевый звуковой файл, не помешает повысить его частоту сэмплирования. С другой стороны, если вы понизите частоту сэмплирования звукового файла, это понизит его качество, поэтому, если вы все-таки решили это сделать, не забудьте создать резервную копию оригинала. Например, если у вас есть 48-килогерцевый звуковой файл и вы хотите снизить его частоту сэмплирования до 44.1 кГц, чтобы иметь возможность записать его на компакт-диск, обязательно сохраните копию версии с частотой 48 кГц для последующего редактирования и обработки
.

Выберите значение параметра Interpolation accuracy (1 to 4). Он позволяет определить точность процесса преобразования частоты сэмплирования. Низкое значение означает быструю, но менее точную обработку. Высокое значение подразумевает более медленную, но более точную обработку. Если длина вашего файла не очень велика, стоит выбрать значение, равное 4.

Если вы понижаете частоту сэмплирования, обязательно установите флажок Apply an anti-alias filter during resample. Это исключает возможность преобразования высокочастотных данных на входе в шумы на выходе, т. е. при применении более низкой частоты сэмплирования.

Если вы хотите, не внося изменения в данные, просто изменить скорость воспроизведения, установите флажок Set the sample rate only (do not re-sample). Использование этой функции повлечет за собой также изменение высоты тона. Ее стоит использовать, если кто-нибудь дал вам файл с неправильной скоростью воспроизведения.

Нажмите на кнопку Preview, чтобы услышать, как звучит файл, до того, как программа Sound Forge произведет в нем фактические изменения.

Нажмите на кнопку ОК.

Частота сэмплирования вашего файла будет изменена в соответствии с заданными значениями параметров.

Совет
Когда вы понижаете разрядность или частоту сэмплирования, вы теряете высокочастотные данные в вашем файле. Это может привести к тому, что звук станет тусклым. Чтобы не допустить этого, попробуйте обработать файл с помощью функции Smooth/Enhance программы Sound Forge. Выделите часть данных, которую вы хотите обработать, и выберите команду меню Process › Smooth/Enhance, чтобы открыть диалоговое окно Smooth/Enhance. Затем переместите ползунок параметра Operation. Вам придется поэкспериментировать, чтобы найти подходящее значение. Нажмите на кнопку Preview, чтобы услышать, как звучит файл, до того, как программа Sound Forge произведет в нем фактические изменения. Если вы удовлетворены услышанным, нажмите на кнопку ОК
.

Источник

К вопросу о выборе частоты дискретизации при сэмплировании аудио.

Статья взята из открытых источников. Интересны ваши мнения!

К вопросу о выборе частоты дискретизации при сэмплировании аудио.

К вопросу о выборе частоты дискретизации при сэмплировании аудио. Конечно, ничего нового и неизведанного в этом нет, какой частотой дискретизации пользоваться при записи музыкальной композиции (подразумеваем, что стремимся мы что-то записать как можно качественней, а не только для информационной наполненности).

Конечно, здесь немалое значение будет иметь сама, на то компьютера способность своевременно обрабатывать входящий аудиопоток, а также свойства аудиокарты.

Но суть, наверное, не в том, «хорошо ли курить или нет», а в самом «виде вывернутых лёгких» — недолгом и наглядном исследовании формы волны, после того, когда возникла полемика насчёт того, насколько лучше качество оцифровки в 96 кГц относительно стандартных 44-х…

После этого приятель «закачал» файл формата DVD-AUDIO на мой компьютер, а я сделал экстракт в «wave» и поместил полученный файл под микроскоп, с названием «Adobe Audition»,
Но об этом чуть позже…

До визуального исследования я полагал (предвзято), что если и будет наблюдаться какое-либо улучшение восприятия подобного звучания, то совсем незначительное, ввиду того, что с увеличением частоты за гранью восприятия звука она (частота) будет почти недосягаемой для «фиксации» мозгом и одел предложенные приятелем наушники (Zennheiser PMX 100) подключенные просто к выходу “дефолтной” звуковой карты компьютера.

Так вот я слушал и слушал, и убеждался в том, что разницу ещё нужно постараться поймать и пошёл к своему компьютеру загружать принятый недавно по «локале» файл. Преобразовал исходный файл в стандарт «wav», сохранив исходные 96 кГц. Теперь сигнал был подан уже через усилитель Pioneer и такие же Zennheiser PMX 100.

…И вот тут-то почувствовал, как преобразился звук, (а ещё я любитель приподнять немного высоких и низких частот…) звук казался «аналоговым». Сразу после этого включаю конвертированный до 44 кГц тот же файл, и… четко понимаю, что это не MP3, а «wave», причём стандарта качества CD-AUDIO, и, тем не менее, контрастом стало ощущение 44 кГц относительно 96-ти. Причём напоминало звучание MP3. И это даже не через высококлассные студийные мониторы и усилители…

А вот и сами «вывернутые лёгкие», загруженные в Аудишн:

Пример 44 кГц. Скачать (4,5 мег.)

Пример 96 кГц. Скачать (14,5 мег.)

Видим чётко, что попадает к нам в уши в обоих вариантах. Сколько нюансов теряется («домысливается», «дорисовывается (кротчайший, вероятный) путь» между соседними сэмплами) и упрощается по известным алгоритмам звуковой волны, где «были» те нюансы, которых мы теперь не слышим… (я про 44..).

Ещё важный момент: не обязательно впадать в фанатизм по поводу качества исходников. Хотя, это безусловно важно, но Оцифрована должна быть прежде всего Ваша идея… я о золотой середине… во всяком случае исходники (например в работе с мультитреком) ниже 48 кГц нежелательны. Если мощность компьютера заведомо недостаточна, то и устанавивать, к примеру, 192 кГц в новой сессии, конечно же неразумно.

Наш сегодняшний пример пришёл на исследование после оцифровки виниловой грамзаписи в формат DVD-AUDIO (понятно, что звуковой картой, «что надо» и «головой» соответствующей) и переконвертированный из этого формата в формат WAV.

Частота дискретизации

На сегодняшний день даже бюджетные аудио интерфейсы поддерживают частоту дискретизации 192 кГц. Но на различных музыкальных форумах по прежнему ведутся споры о том, стоит ли переходить с частоты дискретизации 44.1 кГц на 48, 88.2 или 96 кГц. Многие музыканты придерживаются комбинации 24-бит/44.1 кГц, потому как продолжают создавать музыку в основном с помощью внешних MIDI клавиатур и программных семплеров, которые работают с семплами 44.1 кГц. Так что они не видят никакого смысла в увеличении частоты дискретизации, тем более что окончательным носителем музыки все равно становится 16-бит/44.1 кГц аудио диск. Однако даже те, кто используют электронные инструменты, оценят более аккуратную компрессию и ограничение пиков на повышенной частоте дискретизации, да и эквалайзер будет работать более точно и звучать приближеннее к аналогу. Музыканты, использующие программные синтезаторы и генераторы формы волны также отметят более чистое звучание.

Для записи живой классической и любой другой акустической музыки большинство серьезных звукоинженеров используют режим 24-бит/96 кГц. В этом особенно есть смысл, если конечным носителем музыки оказывается DVD релиз с частотой дискретизации 48 или 96 кГц (в зависимости от количества каналов). Высокая частота дискретизации гарантирует Вам отличное качество записи на высоких частотах, детали звучания инструментов и пространственную локализацию (возможность различать на записи положение в пространстве каждого инструмента), чем при частоте дискретизации 44.1 кГц или 48 кГц. Также при большой частоте дискретизации высокочастотные сигналы выше 20 кГц делают звучание более натуральным. Однако помните, что качество звука определяется самым худшим звеном в цепи, так что если остальные устройства у Вас не высшего класса, то увеличение частоты дискретизации может Вам абсолютно ничего не дать.

Также стоит помнить, что при использовании частоты дискретизации, например, 192 кГц все плагины и программные синтезаторы будут потреблять в 4 раза больше ресурсов компьютера, занимать в 4 раза больше места на диске и в 4 раза уменьшать возможное время записи в отличие от использования частоты дискретизации 44.1 кГц.

Источник

Цифровое представление аналогового аудиосигнала. Краткий ликбез

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Дорогие читатели, меня зовут Феликс Арутюнян. Я студент, профессиональный скрипач. В этой статье хочу поделиться с Вами отрывком из моей презентации, которую я представил в университете музыки и театра Граца по предмету прикладная акустика.

Рассмотрим теоретические аспекты преобразования аналогового (аудио) сигнала в цифровой.
Статья не будет всеохватывающей, но в тексте будут гиперссылки для дальнейшего изучения темы.

Чем отличается цифровой аудиосигнал от аналогового?

Аналоговый (или континуальный) сигнал описывается непрерывной функцией времени, т.е. имеет непрерывную линию с непрерывным множеством возможных значений (рис. 1).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. rkoyfou. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-rkoyfou. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка rkoyfou. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Цифровой сигнал — это сигнал, который можно представить как последовательность определенных цифровых значений. В любой момент времени он может принимать только одно определенное конечное значение (рис. 2).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. . частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка . Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Аналоговый сигнал в динамическом диапазоне может принимать любые значения. Аналоговый сигнал преобразуется в цифровой с помощью двух процессов — дискретизация и квантование. Очередь процессов не важна.

Дискретизацией называется процесс регистрации (измерения) значения сигнала через определенные промежутки (обычно равные) времени (рис. 3).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Квантование — это процесс разбиения диапазона амплитуды сигнала на определенное количество уровней и округление значений, измеренных во время дискретизации, до ближайшего уровня (рис. 4).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Дискретизация разбивает сигнал по временной составляющей (по вертикали, рис. 5, слева).
Квантование приводит сигнал к заданным значениям, то есть округляет сигнал до ближайших к нему уровней (по горизонтали, рис. 5, справа).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. . частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка . Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Эти два процесса создают как бы координатную систему, которая позволяет описывать аудиосигнал определенным значением в любой момент времени.
Цифровым называется сигнал, к которому применены дискретизация и квантование. Оцифровка происходит в аналого-цифровом преобразователе (АЦП). Чем больше число уровней квантования и чем выше частота дискретизации, тем точнее цифровой сигнал соответствует аналоговому (рис. 6).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. . частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка . Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Уровни квантования нумеруются и каждому уровню присваивается двоичный код. (рис. 7)

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Количество битов, которые присваиваются каждому уровню квантования называют разрядностью или глубиной квантования (eng. bit depth). Чем выше разрядность, тем больше уровней можно представить двоичным кодом (рис. 8).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. nri fnq2lhoczk 75cw6ewrir4c. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-nri fnq2lhoczk 75cw6ewrir4c. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка nri fnq2lhoczk 75cw6ewrir4c. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Данная формула позволяет вычислить количество уровней квантования:

Если N — количество уровней квантования,
n — разрядность, то

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. d9295a036964612724dc273e8bd00b6c. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-d9295a036964612724dc273e8bd00b6c. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка d9295a036964612724dc273e8bd00b6c. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Обычно используют разрядности в 8, 12, 16 и 24 бит. Несложно вычислить, что при n=24 количество уровней N = 16,777,216.

При n = 1 аудиосигнал превратится в азбуку Морзе: либо есть «стук», либо нету. Существует также разрядность 32 бит с плавающей запятой. Обычный компактный Аудио-CD имеет разрядность 16 бит. Чем ниже разрядность, тем больше округляются значения и тем больше ошибка квантования.

Ошибкой квантований называют отклонение квантованного сигнала от аналогового, т.е. разница между входным значением частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. 096ed765c8bbbc1f1e34d3b19d3550ed. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-096ed765c8bbbc1f1e34d3b19d3550ed. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка 096ed765c8bbbc1f1e34d3b19d3550ed. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:и квантованным значением частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. d6a64abbfc2c1198452eda467fe34694. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-d6a64abbfc2c1198452eda467fe34694. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка d6a64abbfc2c1198452eda467fe34694. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:(частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. 73ed8ab5f556efe312ff59b961a23e58. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-73ed8ab5f556efe312ff59b961a23e58. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка 73ed8ab5f556efe312ff59b961a23e58. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:)

Большие ошибки квантования приводят к сильным искажениям аудиосигнала (шум квантования).

Чем выше разрядность, тем незначительнее ошибки квантования и тем лучше отношение сигнал/шум (Signal-to-noise ratio, SNR), и наоборот: при низкой разрядности вырастает шум (рис. 9).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. bnfwfjzn70cgmjgc9m59vwowooo. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-bnfwfjzn70cgmjgc9m59vwowooo. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка bnfwfjzn70cgmjgc9m59vwowooo. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Разрядность также определяет динамический диапазон сигнала, то есть соотношение максимального и минимального значений. С каждым битом динамический диапазон вырастает примерно на 6dB (Децибел) (6dB это в 2 раза; то есть координатная сетка становиться плотнее, возрастает градация).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Ошибки квантования (округления) из-за недостаточного количество уровней не могут быть исправлены.

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

50dB SNR
примечание: если аудиофайлы не воспроизводятся онлайн, пожалуйста, скачивайте их.

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Теперь о дискретизации.

Как уже говорили ранее, это разбиение сигнала по вертикали и измерение величины значения через определенный промежуток времени. Этот промежуток называется периодом дискретизации или интервалом выборок. Частотой выборок, или частотой дискретизации (всеми известный sample rate) называется величина, обратная периоду дискретизации и измеряется в герцах. Если
T — период дискретизации,
F — частота дискретизации, то
частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. df502e6c7af0f8d1303163ff090ca405. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-df502e6c7af0f8d1303163ff090ca405. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка df502e6c7af0f8d1303163ff090ca405. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Чтобы аналоговый сигнал можно было преобразовать обратно из цифрового сигнала (точно реконструировать непрерывную и плавную функцию из дискретных, «точечных» значении), нужно следовать теореме Котельникова (теорема Найквиста — Шеннона).

Теорема Котельникова гласит:

Если аналоговый сигнал имеет финитный (ограниченной по ширине) спектр, то он может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отсчетам, взятым с частотой, строго большей удвоенной верхней частоты.

Вам знакомо число 44.1kHz? Это один из стандартов частоты дискретизации, и это число выбрали именно потому, что человеческое ухо слышит только сигналы до 20kHz. Число 44.1 более чем в два раза больше чем 20, поэтому все частоты в цифровом сигнале, доступные человеческому уху, могут быть преобразованы в аналоговом виде без искажении.

Но ведь 20*2=40, почему 44.1? Все дело в совместимости с стандартами PAL и NTSC. Но сегодня не будем рассматривать этот момент. Что будет, если не следовать теореме Котельникова?

Когда в аудиосигнале встречается частота, которая выше чем 1/2 частоты дискретизации, тогда возникает алиасинг — эффект, приводящий к наложению, неразличимости различных непрерывных сигналов при их дискретизации.

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. qdfrsz74ksgmohphhs3zvcbgzmy. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-qdfrsz74ksgmohphhs3zvcbgzmy. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка qdfrsz74ksgmohphhs3zvcbgzmy. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Как видно из предыдущей картинки, точки дискретизации расположены так далеко друг от друга, что при интерполировании (т.е. преобразовании дискретных точек обратно в аналоговый сигнал) по ошибке восстанавливается совершенно другая частота.

Аудиопример 4: Линейно возрастающая частота от

100 до 8000Hz. Частота дискретизации — 16000Hz. Нет алиасинга.

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Аудиопример 5: Тот же файл. Частота дискретизации — 8000Hz. Присутствует алиасинг

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Пример:
Имеется аудиоматериал, где пиковая частота — 2500Hz. Значит, частоту дискретизации нужно выбрать как минимум 5000Hz.

Следующая характеристика цифрового аудио это битрейт. Битрейт (bitrate) — это объем данных, передаваемых в единицу времени. Битрейт обычно измеряют в битах в секунду (Bit/s или bps). Битрейт может быть переменным, постоянным или усреднённым.

Следующая формула позволяет вычислить битрейт (действительна только для несжатых потоков данных):

Битрейт = Частота дискретизации * Разрядность * Количество каналов

Например, битрейт Audio-CD можно рассчитать так:
44100 (частота дискретизации) * 16 (разрядность) * 2 (количество каналов, stereo)= 1411200 bps = 1411.2 kbit/s

При постоянном битрейте (constant bitrate, CBR) передача объема потока данных в единицу времени не изменяется на протяжении всей передачи. Главное преимущество — возможность довольно точно предсказать размер конечного файла. Из минусов — не оптимальное соотношение размер/качество, так как «плотность» аудиоматериала в течении музыкального произведения динамично изменяется.

При кодировании переменным битрейтом (VBR), кодек выбирает битрейт исходя из задаваемого желаемого качества. Как видно из названия, битрейт варьируется в течение кодируемого аудиофайла. Данный метод даёт наилучшее соотношение качество/размер выходного файла. Из минусов: точный размер конечного файла очень плохо предсказуем.

Усреднённый битрейт (ABR) является частным случаем VBR и занимает промежуточное место между постоянным и переменным битрейтом. Конкретный битрейт задаётся пользователем. Программа все же варьирует его в определенном диапазоне, но не выходит за заданную среднюю величину.

При заданном битрейте качество VBR обычно выше чем ABR. Качество ABR в свою очередь выше чем CBR: VBR > ABR > CBR.

ABR подходит для пользователей, которым нужны преимущества кодирования VBR, но с относительно предсказуемым размером файла. Для ABR обычно требуется кодирование в 2 прохода, так как на первом проходе кодек не знает какие части аудиоматериала должны кодироваться с максимальным битрейтом.

Существуют 3 метода хранения цифрового аудиоматериала:

Несжатый (RAW) формат данных

Другой формат хранения несжатого аудиопотока это WAV. В отличие от RAW, WAV содержит заголовок файла.

Аудиоформаты с сжатием без потерь

Принцип сжатия схож с архиваторами (Winrar, Winzip и т.д.). Данные могут быть сжаты и снова распакованы любое количество раз без потери информации.

Как доказать, что при сжатии без потерь, информация действительно остаётся не тронутой? Это можно доказать методом деструктивной интерференции. Берем две аудиодорожки. В первой дорожке импортируем оригинальный, несжатый wav файл. Во второй дорожке импортируем тот же аудиофайл, сжатый без потерь. Инвертируем фазу одного из дорожек (зеркальное отображение). При проигрывании одновременно обеих дорожек выходной сигнал будет тишиной.

Это доказывает, что оба файла содержат абсолютно идентичные информации (рис. 11).

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Кодеки сжатия без потерь: flac, WavPack, Monkey’s Audio…

При сжатии с потерями

акцент делается не на избежание потерь информации, а на спекуляцию с субъективными восприятиями (Психоакустика). Например, ухо взрослого человек обычно не воспринимает частоты выше 16kHz. Используя этот факт, кодек сжатия с потерями может просто жестко срезать все частоты выше 16kHz, так как «все равно никто не услышит разницу».

Другой пример — эффект маскировки. Слабые амплитуды, которые перекрываются сильными амплитудами, могут быть воспроизведены с меньшим качеством. При громких низких частотах тихие средние частоты не улавливаются ухом. Например, если присутствует звук в 1kHz с уровнем громкости в 80dB, то 2kHz-звук с громкостью 40dB больше не слышим.

Этим и пользуется кодек: 2kHz-звук можно убрать.

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. image loader. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-image loader. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка image loader. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Кодеки сжатия с потерям: mp3, aac, ogg, wma, Musepack…

Источник

Статьи

Аудио-кодирование: секреты раскрыты

Настройка аудио для видеозахвата и трансляции.

Как люди, непосредственно связанные с AV сферой, мы постоянно говорим об аудио-кодировании и аудиокодеках, а что же это такое? Аудиокодек – это, по сути, устройство или алгоритм, способный кодировать и декодировать цифровой аудиосигнал.

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. audio 1. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-audio 1. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка audio 1. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

На практике аудиоволны, которые передаются по воздуху, являются продолжительными аналоговыми сигналами. Сигналы преобразуются в цифровой формат устройством, которое называется аналого-цифровой преобразователь (АЦП), а устройство обратного преобразования – цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Кодек находится между этими двумя функциями и именно он позволяет откорректировать некоторые важные параметры для успешного захвата, записи и трансляции звукового сигнала: алгоритм кодека, частота дискретизации, разрядность и скорость передачи данных.

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. audio 2. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-audio 2. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка audio 2. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Три наиболее популярных аудиокодека: Pulse-Code Modulation ( PCM), MP3 и Advanced Audio Coding ( AAC ). Выбор кодека определяет степень сжатия и качество записи. PCM – кодек, который используется компьютерами, CD-дисками, цифровыми телефонами и иногда SACD-дисками. Источник сигнала для PCM сэмплируется через равные интервалы, и каждый сэмпл представляет собой амплитуду аналогового сигнала в цифровом значении. PCM – это наиболее простой вариант для оцифровки аналогового сигнала.

При наличии правильных параметров этот оцифрованный сигнал может быть полностью реконструирован обратно в аналоговый без каких-либо потерь. Но этот кодек, обеспечивающий практически полную идентичность оригинальному аудио, к сожалению, не очень экономичен, что выражается в очень больших объемах файлов, а такие файлы не подходят для потокового вещания. Мы рекомендуем использовать PCM для записи цифровых образов для ваших источников или когда вы занимаетесь постобработкой аудио.

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. audio 3. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-audio 3. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка audio 3. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

К счастью, у нас всегда есть возможность выбрать другой кодек, который может сжимать цифровые данные (по сравнению с PCM) на основании некоторых полезных наблюдений о поведении звуковых волн. Но в этом случае приходится идти на компромисс: все альтернативные алгоритмы сопряжены с «потерями», так как невозможно полностью восстановить исходный сигнал, но, тем не менее, результат всё равно хорош настолько, что большинство пользователей не смогут уловить разницу.

MP3 – это формат аудио-кодирования с использованием как раз такого алгоритма сжатия цифровых данных, который позволяет сохранять аудиосигнал в меньшие по объему файлы. Кодек MP3 чаще всего используется пользователями для записи и хранения музыкальных файлов. Мы рекомендуем применять MP3 для трансляций аудио-контента, так как ему требуется меньшая пропускная способность сети.

AAC – это более новый алгоритм кодирования аудиосигнала, ставший «преемником» MP3. AAC стал стандартом для форматов MPEG-2 и MPEG-4. По сути это тоже кодек сжатия цифровых данных, но с меньшей, чем у MP3, потерей качества при кодировании с одинаковыми битрейтами. Мы рекомендуем использовать этот кодек для онлайн трансляций.

Частота дискретизации (кГц, kHz)

Измеряется в герцах (Гц, Hz) или килогерцах (кГц, kHz,) 1 кГц равен 1000 Гц. Например, 44 100 сэмплов в секунду можно обозначить как 44 100 Гц или 44,1 кГц. Выбранная частота дискретизации будет определять максимальную частоту воспроизведения, и, как следует из теоремы Котельникова, для того, чтобы полностью восстановить исходный сигнал, частота дискретизации должна в два раза превышать наибольшую частоту в спектре сигнала.

Как известно, человеческое ухо способно улавливать частоты между 20 Гц и 20 кГц. Учитывая эти параметры и значения, показанные в таблице ниже, можно понять, почему именно частота 44,1 кГц была выбрана в качестве частоты дискретизации для CD и до сих пор считается очень хорошей частотой для записи.

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. audio 4. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-audio 4. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка audio 4. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

Есть ряд причин для выбора более высокой частоты дискретизации, хотя может показаться, что воспроизводить звук вне диапазона человеческого слуха – пустая трата сил и времени. При этом среднестатистическому слушателю будет вполне достаточно 44,1 – 48 кГц для качественного решения большинства задач.

Разрядность

Наряду с частотой дискретизации есть такое понятие как разрядность или глубина звука. Разрядность – это количество бит цифровой информации для кодирования каждого сэмпла. Проще говоря, разрядность определяет «точность» измерения входного сигнала. Чем больше разрядность, тем меньше погрешность каждого отдельного преобразования величины электрического сигнала в число и обратно. С минимальной возможной разрядностью есть только два варианта измерения точности звука: 0 для полной тишины и 1 для звучания в полном объеме. Если разрядность равна 8 (16), то при измерении входного сигнала может быть получено 2 8 = 256 (2 16 = 65 536) различных значений.

Разрядность закреплена в кодеке PCM, но для кодеков, которые предполагают сжатие (например, MP3 и AAC) этот параметр рассчитывается при кодировании и может меняться от сэмпла к сэмплу.

Битрейт

битрейт = частота дискретизации × разрядность × каналы

Для таких систем как Epiphan Pearl Mini, которые кодируют линейный PCM 16-бит (разрядность 16), этот расчет может быть использован для определения, сколько дополнительных полос пропускания может потребоваться для PCM аудио. Например, для стерео (два канала) оцифровка сигнала производится с частотой 44,1 кГц на 16-бит, а битрейт при этом рассчитывается таким образом:

44,1 кГц × 16 бит × 2 = 1 411,2 кбит/с

Между тем алгоритмы сжатия аудиосигнала, такие как AAC и MP3, имеют меньшее количество бит для передачи сигнала (в этом и заключается их цель), поэтому они используют небольшие битрейты. Обычно значения находятся в диапазоне от 96 кбит/с до 320 кбит/с. Для этих кодеков чем выше битрейт вы выбираете, тем больше аудио бит вы получаете на сэмпл, и тем выше будет качество звучания.

Частота дискретизации, разрядность и битрейты в реальной жизни.

Аудио CD-диски, одни из первых наиболее популярных изобретений для простых пользователей для хранения цифрового аудио, использовали частоту 44,1 кГц (20 Гц – 20 кГц, диапазон человеческого уха) и разрядность 16-бит. Данные значения были выбраны, чтобы при хорошем качестве звука иметь возможность сохранять как можно больше аудио на диске.

Когда к аудио добавилось видео и появились DVD, а позднее Blu-Ray диски, был создан новый стандарт. Записи для DVD и Blu-Rays обычно используют линейный формат PCM с частотой 48 кГц (стерео) или 96 кГц (звук 5.1 Surround) и разрядность 24. Эти значения были выбраны в качестве идеального варианта, чтобы сохранять аудио с синхронизацией с видео и при этом получать максимально возможное качество с использованием дополнительного доступного дискового пространства.

Наши рекомендации

CD, DVD и Blu-Ray диски преследовали одну цель – дать потребителю высококачественный механизм воспроизведения. Задачей всех разработок было предоставить высокое качество аудио и видео, не заботясь о величине файла (лишь бы он умещался на диск). Такое качество мог обеспечить линейный PCM.

Напротив, у мобильных средств информации и потокового медиа совсем другая цель – использовать максимально низкий битрейт, при этом достаточный для поддержания приемлемого для слушателя качества. Для этой задачи лучше всего подходят алгоритмы сжатия. Теми же принципами вы можете руководствоваться для своих записей.

частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. audio 5. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала фото. частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала-audio 5. картинка частота сэмплирования источника выше чем частота сэмплирования готового материала. картинка audio 5. Как и в случае с разрядностью, бывают ситуации, когда необходимо изменить частоту сэмплирования существующего звукового файла. И снова на ум приходит пример с записью звуковых данных на компакт-диск. Аналоговый компакт-диск может работать только с частотой сэмплирования, равной 44 100 Гц. Чтобы изменить частоту сэмплирования звукового файла, сделайте следующее:

При записи аудио с видео…

При потоковой передаче аудио с видео…

При потоковой передаче или записи для последующей трансляции можно получить хорошее звучание аудио при меньшей полосе пропускания, используя кодеки AAC или MP3 с частотой 44,1 кГц и битрейт 128 кбит/с или выше. Такие параметры гарантируют, что звук будет достаточно хорош и не скажется на качестве трансляции.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *