Πρέπει να εγγράφετε τη μουσική σας σε 16 bit; σε 24 bit;
Η συζήτηση μπορεί να φαίνεται ατελείωτη.
Ένας αριθμός ανακριβειών και συντομεύσεων γίνεται μερικές φορές. Για παράδειγμα, συχνά ακούμε ότι η εγγραφή σε 24 bit επιτρέπει την αύξηση της ποιότητας. Ή ότι, αντίθετα, η εγγραφή σε περισσότερα από 16 bit είναι περιττή.
Στην πραγματικότητα, το θέμα είναι πιο περίπλοκο από ό,τι φαίνεται, και κυρίως αρκετά αφηρημένο.
Στο τέλος, όμως, για εσάς που θέλετε να εγγράψετε την κιθάρα ή τη φωνή σας στο home studio σας, πρέπει να πάρετε μια απόφαση: είναι καλύτερο να εγγράφετε σε 16 bit ή σε 24 bit;
Χωρίς να μπλέκω σε μαθηματικούς υπολογισμούς, θα σας εξηγήσω όσο πιο καθαρά γίνεται ποια είναι η διαφορά, ώστε να μπορέσετε να κάνετε την επιλογή σας…
Και αν έχετε ακόμα ερωτήσεις μετά, μη διστάσετε να τις θέσετε σε ένα σχόλιο στο κάτω μέρος του άρθρου – θα απαντήσω το συντομότερο δυνατό 🙂
Η Αναλογική/Ψηφιακή Μετατροπή
Όταν εγγράφετε την κιθάρα σας στον υπολογιστή σας μέσω της διεπαφής σας, το αναλογικό σήμα της κιθάρας μετατρέπεται σε ψηφιακό σήμα ώστε να αποθηκευτεί στον υπολογιστή σας.
Δεδομένου ότι το αναλογικό σήμα μπορεί να πάρει άπειρες τιμές ενώ οι υπολογιστές έχουν περιορισμένη ικανότητα, αυτό είναι δειγματοληπτικό σύμφωνα με δύο παραμέτρους:
- Η συχνότητα δειγματοληψίας — είναι ο αριθμός των φορών ανά δευτερόλεπτο που γίνεται μια μέτρηση του αναλογικού σήματος (συνήθως, είναι 44100 Hz, δηλαδή 44100 φορές ανά δευτερόλεπτο)
- Η ανάλυση — καθορίζει τον αριθμό των πιθανών τιμών που μπορεί να πάρει η μετρημένη τιμή και μετράται σε bit.
Αν η ανάλυσή σας είναι 1 bit, μόνο δύο τιμές είναι δυνατές: 0 και 1.
Με κάθε bit ανάλυσης που προστίθεται, διπλασιάζεται ο αριθμός των πιθανών τιμών:
- 2 bits = 4 τιμές
- 3 bits = 8 τιμές
- 16 bits = 65 536 τιμές
- 24 bits = 16 777 216 τιμές!
Κατά την εγγραφή, θα μετρήσουμε το εισερχόμενο σήμα πολλές φορές ανά δευτερόλεπτο και θα στρογγυλοποιήσουμε αυτή τη μέτρηση ανάλογα με τον αριθμό των πιθανών τιμών.
Υποθετικό παράδειγμα: η ανάλυσή μας κάνει ώστε να μπορούμε να εγγράψουμε μόνο τιμές ίσες με 0 ή 1. Αν το εισερχόμενο αναλογικό σήμα μετρηθεί σε 0,8, θα στρογγυλοποιηθεί σε 1. Αν μετρηθεί σε 0,2, τότε θα στρογγυλοποιηθεί σε 0.
Πολύ απλό, έτσι;
Ως αποτέλεσμα, όσο υψηλότερη είναι η ανάλυση, τόσο πιο κοντά θα φαίνεται το εγγεγραμμένο σήμα στο αρχικό σήμα. Αυτό είναι που βλέπετε στην επόμενη εικόνα:
Επίσης, θα μπορούσε να σκεφτεί κανείς ότι η εγγραφή σε 24 bits προσφέρει καλύτερη ποιότητα από ότι σε 16 bits. Πράγματι, η ανάλυση φαίνεται πιο ακριβής και το τελικό σήμα πιο ρεαλιστικό.
Ωστόσο, δεν είναι ακριβώς έτσι που πρέπει να το βλέπουμε…
Μια Ιστορία Θορύβου
Πριν λίγο, είδαμε ότι οι τιμές που μετρήθηκαν από το αρχικό σήμα στρογγυλοποιούνται κατά τη διάρκεια της αναλογικής-ψηφιακής μετατροπής.
Αν ανακατασκευάσουμε το σήμα για να το ξανακούσουμε αφού οι τιμές έχουν στρογγυλοποιηθεί, θα παρατηρήσουμε ότι είναι ελαφρώς διαφορετικό από το αρχικό σήμα.
Ακολουθεί ένα παράδειγμα σε εικόνα:
Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σφάλμα ποσοτικοποίησης και είναι αναπόφευκτο.
Αν απομονώσουμε αυτό το σφάλμα, θα διαπιστώσουμε ότι στην πραγματικότητα πρόκειται για θόρυβο, ο οποίος προστίθεται στο σήμα. Λίγο όπως αυτό:
Αν αυξήσετε την ανάλυση (bit depth στα αγγλικά) προσθέτοντας bits ακρίβειας, το σφάλμα θα είναι μικρότερο και ο θόρυβος θα είναι λιγότερο έντονος.
Πιο συγκεκριμένα, για κάθε bit που προστίθεται, το noise floor μειώνεται κατά περίπου -6 ντεσιμπέλ (noise floor = επίπεδο θορύβου).
Με άλλα λόγια, για κάθε 1 bit ανάλυσης που προστίθεται, η δυναμική περιοχή στην οποία μπορούμε να εγγράψουμε καθαρά ένα σήμα αυξάνεται κατά 6 dB.
Έτσι, καταλήγουμε στους εξής αριθμούς:
- 16 bits = 16 x 6 = 96 dB δυναμικής περιοχής
- 24 bits = 24 x 6 = 144 dB δυναμικής περιοχής
Στο τέλος, η μόνη διαφορά μεταξύ 16 και 24 bits είναι το επίπεδο του θορύβου. Και επομένως στη διαθέσιμη δυναμική περιοχή για εγγραφή, “πάνω από” το noise floor.
Το Πλεονέκτημα του 24 bits
Η δυναμική περιοχή των 96 dB που αντιστοιχεί σε ανάλυση 16 bit μπορεί να φαίνεται επαρκής για να καταγράψετε τα περισσότερα από τα όργανα σας. Πράγματι, ακόμη και οι συμφωνικές ορχήστρες έχουν χαμηλότερη δυναμική (γύρω στα 50-60 dB)!
Αυτό που λέμε, για να είστε σίγουροι ότι οι εγγραφές σας είναι πλήρως πάνω από το noise floor, θα πρέπει χωρίς αμφιβολία να σπρώξετε λίγο τους προενισχυτές σας — αλλιώς, τα πιο αδύναμα μέρη του σήματος σας θα χαθούν μέσα στον θόρυβο που σχετίζεται με το σφάλμα ποσοτικοποίησης.
Σε 24 bit, από την άλλη πλευρά, το πρόβλημα εξαφανίζεται. Πράγματι, το noise floor είναι τόσο χαμηλό που μπορείτε να καταγράφετε σε πολύ χαμηλό επίπεδο χωρίς να χάνετε πληροφορίες! Όλα αυτά, επειδή έχετε μια μεγαλύτερη διαθέσιμη δυναμική περιοχή. 🙂
Και η παρατήρηση αυτή μπορεί να επεκταθεί στο μίξαρισμα με plugins. Σε 24 bit, το μίξαρισμα σας θα απαλλαγεί από το noise floor και οι επεξεργασίες ήχου σας (συμπίεση, eq, κ.λπ…) θα είναι πιο καθαρές.
Συμπερασματικά
Θα το έχετε καταλάβει: η εγγραφή σε 24 bit σας επιτρέπει απλά να πάρετε λιγότερους κινδύνους.
Βεβαίως, όταν το μίξαρισμα σας θα μεταφερθεί σε CD, θα μετατραπεί σε 16 bit. Ωστόσο, θα έχετε μπορέσει να εκμεταλλευτείτε στο έπακρο τα πλεονεκτήματα των 24 bit κατά τη διάρκεια της εγγραφής, και αυτό είναι όλο το ενδιαφέρον της τεχνικής.
Βεβαίως, είναι απολύτως δυνατό να δουλέψετε σωστά σε 16 bit — αλλά αυτό θα σας φέρει μόνο μειονεκτήματα, ακόμη και αν δεν το παρατηρήσετε αμέσως.
Λοιπόν, καταλάβατε τα πάντα 🙂 ; Μην διστάσετε να υποβάλετε τις ερωτήσεις σας παρακάτω…