Lucrand audio in domeniul digital, ne lovim inca de la inceput de doua coordonate fundamentale caracteristice sunetului digital: bit depth (adancimea de biti) si sample rate (frecventa de sampling).
Dorind sa foloseasca un program de facut muzica pe calculator, multi oameni se confrunta cu o problema la care, fara o anumita documentare, raspunsurile nu vin de la sine. Fiind pusi in situatia de a alege adancimea de biti si frecventa de sampling a unui proiect, ei nu fac o alegere constienta. Am intalnit chiar si oameni care aveau o anumita intelegere a acestor parametri, nefiindu-le insa clar cand si de ce sint indicate folosirea unui bit-depth sau a altuia, ori setari de sample-rate diferite.
Nu ne propunem sa explicam in detaliu acum aceste notiuni, ele fiind deja tratate de ceva timp de Marius Ghinea in Chip, vom spune, pe scurt, ca adancimea de biti este direct legata de dinamica, iar frecventa de sampling este direct legata de spectrul materialului audio.
Cu alte cuvinte, cu cit adancimea de biti este mai mare, cu atit plaja dinamica pe care o avem la dispozitie este mai mare. Cum se traduce acest lucru? Atunci cand inregistram un instrument acustic, de exemplu, daca inregistram pe 24 de biti, nuantele dinamice ale acestui instrument vor fi redate mai clar, aproximarea digitala fiind mai fidela decit atunci cand folosim numai 16 biti. Daca vreti sa observati cit de redusa devine aproximarea digitala odata cu micsorarea adancimii de biti, inregistrati sursa la 8 biti, si veti fi pe deplin edificati.
Pe de alta parte, cu cit avem o frecventa de sampling mai mare, cu atit mai inalte vor fi frecventele pe care inregistrarea digitala le va putea prelua. Regula in acest sens este ca cea mai inalta frecventa inregistrata este egala cu jumatatea frecventei de sampling. De exemplu, daca inregistram la 44,1 kHz, frecventa maxima pe care o vom avea in materialul inregistrat va fi de 22,05 kHz. Daca inregistram la 96 kHz, vom avea frecvente de pina la 48 kHz.
De la 16 la 24
In anii ’90, cand inregistrarile digitale erau inca la inceput, standardul de bit-depth era de 16 biti. Au existat anterior si dispozitive care operau pe adancimi mai mici, insa abia odata cu aparitia dispozitivelor pe 16 biti s-a putut trece efectiv la inregistrari digitale pe scara larga, acestea avand o calitate satisfacatoare in comparatie cu inregistrarile analogice. Ulterior, in mod firesc, si aceasta etapa a fost depasita, acum existand un consens aproape deplin in lumea inginerilor de sunet, in folosirea adancimii de 24 biti.
In general, a devenit o regula, ca, mai ales in productia muzicala, in inregistrari (desi in ultimul timp chiar si pe piata librariilor de sunete acest lucru incepe sa devina un standard), se foloseste adancimea de 24 biti. Acest lucru garanteaza pastrarea intr-o proportie foarte mare a caracteristicilor dinamice ale instrumentelor inregistrate.
Pentru a face inregistrari in 24 biti, insa, este nevoie ca placa audio pe care o folositi sa aiba convertoare AD (analog-to-digital) care sa opereze in 24 biti. Daca in meniul sau mixerul placii audio pe care o aveti, se gasesc optiunile de 16 biti sau 24 biti, inseamna ca aveti un astfel de dispozitiv. Daca nu apare asa ceva, trebuie sa consultati documentatia primita la achizitionarea ei pentru a va clarifica acest lucru.
De la 24 la 32
Odata cu evolutia procesarii digitale au aparut si programe care opereaza in 32 biti. Cum stau lucrurile in cazul acestora?
In ziua de azi, toate DAW-urile lucreaza in 32 de biti in virgula mobila. Aceasta adancime de biti tine de procesarea interna (plugin-uri) si mixarea tuturor track-urilor intr-un proiect. Ea nu este legata de adancimea la care inregistram. Indiferent daca inregistram la 16 sau 24 biti, host-ul va procesa totul in 32 biti.
Mixerele virtuale au nevoie de o rezolutie foarte mare pentru a putea insuma cit mai corect instrumentele redate simultan intr-o piesa. Recent, versiunile noi ale unor DAW-uri opereaza intern chiar in 64 biti.
Repet, acest lucru este diferit de ceea ce discutam aici, dar trebuie mentionat pentru a intelege care este diferenta, pentru ca am intalnit oameni care inregistrau in 32 biti, in contextul in care ei nu aveau convertoare pe 32 biti la intrarile placii audio. In acest context, ei ar putea la fel de bine sa inregistreze si pe 64 biti, rezultatul sonor fiind acelasi, pentru ca la intrare, semnalul analog este transformat in cuvant digital pe 24 biti. Tot ce urmeaza atunci este o simpla re-conversie pe care o face DAW-ul dupa ce semnalul analog a fost deja digitizat, conversie care nu are cum sa mai adauge ceva, avand in vedere ca semnalul analog este deja transformat in cuvant digital in acel moment. Tot ce poate rezulta sint fisiere audio mai mari, nimic mai mult.
Deci, pentru recording se foloseste adancimea de 24 biti, 32 biti fiind adancimea la care opereaza programele in care mixam ulterior aceste inregistrari.
Instrumente si efecte virtuale
Atunci cand lucram cu instrumente virtuale, trebuie sa stim ca acestea sint redate pe 32 biti, conform adancimii de biti a host-ului.
In cazul in care doriti sa transformati ceea ce cantati cu aceste instrumente, in fisiere audio, este recomandat sa faceti export la 32 biti, pentru a pastra intact ceea ce auziti. Desi unii ingineri sustin ca de la 32 biti la 24 erorile de cuantizare nu sint notabile, sfatul meu este sa procedati astfel, pentru a pastra integritatea materialului sonor. Acelasi lucru este valabil si daca intentionati sa exportati un track modificat cu efecte virtuale (plugin-uri), pe care ulterior sa-l re-importati pentru a-l adauga in mixaj, plugin-urile operand la adancimea host-ului, adica 32 biti.
Recapituland avem: 24 biti pentru instrumente externe, 32 biti pentru instrumente interne sau track-uri modificate prin folosirea de plugin-uri. Cu alte cuvinte, tot ce vine din afara ca sursa de semnal audio merge pe 24 biti, iar ceea ce vine din DAW si se intoarce in DAW, merge pe 32 biti.
Sample Rate
Cele mai raspandite frecvente de sampling sint 44,1kHz si 48kHz. Prima dintre ele este comuna tuturor CD-urilor Audio, cea de-a doua fiind folosita in TV si film.
Cu alte cuvinte, vom folosi frecventa de sampling de 44,1kHz (44.100Hz) atunci cand vorbim de productie muzicala, sau orice alta forma de productie audio care este destinata imprimarii pe CD Audio. Iar daca lucram in film recording sau post production, ori daca facem o coloana sonora la un film, vom lucra pe frecventa de sampling de 48kHz (48.000Hz).
Ambele frecvente acopera intr-o maniera absolut rezonabila intregul spectru sonor perceptibil cu urechea umana, care se spune ca ajunge pina la 20kHz. In cazul frecventei de 44,1kHz gasim frecvente de pina la 22,05kHz, iar in cazul frecventei de 48kHz, avem frecvente de pina la 24kHz, valori care acopera intregul spectru sonor.
S-ar putea ridica intrebarea, nu se pot folosi si alte frecvente de sampling, caci, se stie, placile de sunet ofera rezolutii de pina la 192kHz uneori? Da, se pot folosi, insa standardele sint, deocamdata valorile prezentate mai sus. Pe de alta parte, frecventele de sampling superioare incep sa apara din ce in ce mai mult in procesare.
Exista procesoare digitale care sint optimizate pentru a lucra la frecvente mari de sampling (in mastering de exemplu), sau procesoare care fac ele insele suprasampling intern, si abia apoi proceseaza semnalul, dupa care il re-sampleaza din nou la frecventa de sampling a proiectului.
Este o practica obisnuita in mastering, ca materialul sa fie suprasamplat anterior introducerii acestuia in lantul de procesoare analogice. Abia ulterior el este procesat analogic, dupa care el este sub-samplat (down-sampling) la frecventa de 44,1kHz, de obicei (daca este destinat pentru CDA) si introdus in DAW.
In urma acestor suprasamplari se percepe o anumita claritate care apare in materialul sonor, chiar daca acesta este ulterior subsamplat, aceasta claritate tinde sa ramina, prezentand o imbunatatire fata de situatia in care suprasamplingul nu ar fi fost introdus anterior procesarii semnalului. Atentie insa! Nu vorbim de un suprasampling mecanic, urmat de subsampling, ci de folosirea procesoarelor in acest context.
In privinta inregistrarilor la frecvente mari de sampling, exista, desigur, si ingineri care fac recording in 24biti/96kHz, de exemplu, dar acest lucru este ca o sabie cu doua taisuri.
In primul rand, tinand cont de faptul ca materialul trebuie ulterior subsamplat, trebuie luat in calcul algoritmul de conversie pe care il veti folosi sa subsamplati apoi materialul. De cele mai multe ori, subsamplarea de la 96kHz la 44,1kHz este un proces complicat si care poate da rezultate mai slabe decit daca facem conversia la 48kHz, care este fix jumatatea lui 96. In aceasta idee, daca rezultatul trebuie sa aiba 44,1kHz, atunci este recomandat sa facem inregistrarea la 88,2kHz, frecventa suportata de toate dispozitivele care suporta si 96kHz. Este cel mai intelept lucru sa procedati astfel daca vreti o calitate cit mai buna, pentru ca, in situatia in care nu aveti un program sau un convertor hardware cu un algoritm de exceptie, rezultatele nu sint pe masura intentiei.
Totusi, pentru publicul caruia acest articol ii este dedicat, cea mai importanta este 44,1kHz si, eventual, 48kHz in cazul in care vorbim de productie video. Nu aveti de ce sa va faceti probleme in privinta calitatii audio pe care o veti avea lucrand astfel, in toata lumea se practica aceste standarde cu succes.
Concluzie
Prin urmare, doua lucruri ar trebui sa fie clare in urma acestei expuneri:
24biti/44,1kHz cand inregistram analogic (prin intrarile placii audio) si 32biti/44,1kHz cand exportam/re-introducem instrumente virtuale sau track-uri deja procesate cu plugin-uri. Daca este vorba de productie video sau de film, se procedeaza la fel in cazul adancimii de biti, folosind insa frecventa de sampling de 48kHz.