Czy należy nagrywać swoją muzykę w 16 bitach? w 24 bitach?
Dyskusja może wydawać się bez końca.
Wielokrotnie pojawiają się pewne nieścisłości i uproszczenia. Na przykład, często słyszy się, że nagrywanie w 24 bitach pozwala na uzyskanie lepszej jakości. Lub wręcz przeciwnie, że nagrywanie w więcej niż 16 bitach jest zbędne.
W rzeczywistości temat jest bardziej złożony, niż się wydaje, a przede wszystkim dość abstrakcyjny.
Ostatecznie jednak, dla Ciebie, kto chce nagrać swoją gitarę lub głos w domowym studio, musisz podjąć decyzję: czy lepiej nagrywać w 16 bitach czy w 24 bitach?
Nie wchodząc w matematyczne obliczenia, postaram się wyjaśnić jak najjaśniej, jaka jest różnica, abyś mógł dokonać swojego wyboru…
A jeśli po tym masz jeszcze pytania, nie wahaj się ich zadać w komentarzu na dole artykułu – odpowiem na nie jak najszybciej 🙂
Konwersja Analogowo-Cyfrowa
Kiedy nagrywasz swoją gitarę na komputerze za pomocą swojego interfejsu, analogowy sygnał gitary jest konwertowany na sygnał cyfrowy, aby mógł być przechowywany na twoim komputerze.
Ponieważ sygnał analogowy może przyjmować nieskończoną liczbę wartości, podczas gdy komputery mają ograniczoną pojemność, jest on próbkowany według dwóch parametrów:
- Częstotliwość próbkowania — to liczba razy na sekundę, kiedy dokonuje się pomiaru sygnału analogowego (często jest to 44100 Hz, czyli 44100 razy na sekundę)
- Rozdzielczość — definiuje liczbę możliwych wartości, jakie może przyjąć mierzona wartość, i jest mierzona w bitach.
Jeśli twoja rozdzielczość wynosi 1 bit, możliwe są tylko dwie wartości: 0 i 1.
Każdy dodany bit rozdzielczości podwaja liczbę możliwych wartości:
- 2 bity = 4 wartości
- 3 bity = 8 wartości
- 16 bitów = 65 536 wartości
- 24 bity = 16 777 216 wartości!
Podczas nagrywania będziemy więc mierzyć sygnał wejściowy wiele razy na sekundę i zaokrąglać ten pomiar w zależności od liczby możliwych wartości.
Przykład hipotetyczny: nasza rozdzielczość sprawia, że możemy nagrywać tylko wartości równe 0 lub 1. Jeśli sygnał wejściowy analogowy zostanie zmierzony na 0,8, zostanie zaokrąglony do 1. Jeśli zostanie zmierzony na 0,2, zostanie zaokrąglony do 0.
Proste, prawda?
W konsekwencji, im wyższa rozdzielczość, tym bardziej zarejestrowany sygnał będzie przypominał oryginalny sygnał. To, co widzisz na następnym obrazku:
Można by więc pomyśleć, że nagrywanie w 24 bitach przynosi lepszą jakość niż w 16 bitach. Rzeczywiście, rozdzielczość wydaje się bardziej precyzyjna, a końcowy sygnał bardziej realistyczny.
Jednak nie do końca tak należy to postrzegać…
Historia hałasu
Przed chwilą widzieliśmy, że wartości mierzone z oryginalnego sygnału były zaokrąglane podczas konwersji Analogowo-Cyfrowej.
Jeśli odbudujemy sygnał, aby go odsłuchać po zaokrągleniu wartości, zauważymy, że jest on nieco inny niż sygnał początkowy.
Oto przykład na obrazku:
Zjawisko to nazywa się błędem kwantyzacji i jest nieuniknione.
Jeśli wyizolujemy ten błąd, zauważymy, że w rzeczywistości jest to hałas, który dodaje się do sygnału. Trochę jak to:
Jeśli zwiększysz rozdzielczość (bit depth po angielsku) dodając bity precyzji, błąd będzie mniejszy, a hałas będzie więc słabszy.
Dokładniej, na każdy dodany bit poziom hałasu obniża się o około -6 decybeli (noise floor = poziom hałasu).
Innymi słowy, na każdy 1 bit dodanej rozdzielczości zakres dynamiczny, w którym można czysto nagrać sygnał, zwiększa się o 6 dB.
W związku z tym możemy wywnioskować następujące liczby:
- 16 bitów = 16 x 6 = 96 dB zakresu dynamicznego
- 24 bity = 24 x 6 = 144 dB zakresu dynamicznego
Ostatecznie, jedyna różnica między 16 a 24 bitami polega na poziomie hałasu. A więc na dostępnej przestrzeni dynamicznej do nagrania, “ponad” poziomem hałasu.
Zaleta 24 bitów
Zakres dynamiczny 96 dB odpowiadający rozdzielczości 16 bitów może wydawać się wystarczający do nagrywania większości instrumentów. W rzeczywistości nawet orkiestry symfoniczne mają niższą dynamikę (około 50-60 dB)!
To powiedziawszy, aby mieć pewność, że Twoje nagrania są w całości powyżej poziomu szumów, bez wątpienia będziesz musiał trochę podkręcić swoje przedwzmacniacze — w przeciwnym razie najsłabsze części Twojego sygnału zginą w szumie związanym z błędem kwantyzacji.
W 24 bitach problem znika. W rzeczy samej, poziom szumów jest tak niski, że możesz nagrywać na bardzo niskim poziomie, nie tracąc informacji! Wszystko to dzięki temu, że masz do dyspozycji większy zakres dynamiczny. 🙂
A stwierdzenie to można rozszerzyć na miksowanie z użyciem wtyczek. W 24 bitach Twoje miksowanie uwolni się od poziomu szumów, a Twoje przetwarzanie audio (kompresja, eq itd…) będzie czystsze.
Podsumowując
Jak już zrozumiałeś: nagrywanie w 24 bitach pozwala po prostu zredukować ryzyko.
Oczywiście, gdy Twoje miksowanie zostanie przeniesione na CD, zostanie skonwertowane na 16 bitów. Niemniej jednak, mogłeś w pełni skorzystać z zalet 24 bitów podczas nagrywania, i to jest cały sens tej techniki.
Oczywiście, jak najbardziej możliwe jest poprawne pracowanie w 16 bitach — ale przyniesie to tylko niedogodności, nawet jeśli nie zauważysz ich od razu.
Więc, czy wszystko zrozumiałeś 🙂 ? Nie wahaj się zadawać pytań poniżej…