Резолюция или разрядность

Резолюция или разрядность

Резолюция или разрядность описывает количество доступных значений для отображения амплитуды оригинального аудио сигнала и характеризуется длиной цифрового слова, то есть количеством знаков в каждом отдельном отсчете (семпле). Отсюда можно сделать вывод: чем выше разрядность, тем более детально и точно можно представить все возможные значения амплитуды исходного аналогового сигнала, то есть отобразить его полный динамический диапазон.

Каждый дополнительный бит, доступный для кодирования цифрового аудио сигнала, расширяет динамический диапазон системы на 6.02 dB. Динамический диапазон любой системы можно вычислить по следующей формуле:

или

количество бит х 6,02

 

Так, например, динамический диапазон 16-ти битной системы, стандартной разряднсоти для аудио CD, составляет 96.3 dB, тогда как 24-х битной 144.4 dB. Однако, не стоит путать динамический диапазон с отношением сигнал шум! Более подробно о разности этих понятий в статье, специально посвященной этой теме.

Как показано в статье, посвященной ошибкам квантования, ограниченное количество значений любой системы приводит к некоторым округлениям мгновенных значений амплитуды, что в свою очередь вызывает искажения и, как результат, шум квантования, известный также под названием грануляционный шум, максимальный уровень которого будет составлять 3 dB, что является минимальным шумовым порогом любой цифровой системы!

Клиппинг

В цифровых мире уровень аудио сигнала измеряется по специальной шкале, в которой максимальное значение сигнала составляет 0 dBFS (Full Scale) и отсчет ведется в отрицательную сторону. Для примера, в 16-ти битной системе с динамическим диапазоном равным 96.3 dB, наивысшее значение равняется 0 dBFS, а наименьшее -96.3 dBFS. Более подробно о методике измерения цифровых аудио сигналов вы можете узнать из статьи, специально посвященной этой теме.

Но что происходит с сигналами, уровень которых превышает 0 dBFS?  Если в мире аналаоговых технологий, а особенно ламповых, некоторая степень перегрузки (overdrive) может выгодно окрашивать звук, то в цифрах любое преодоление барьера равного максимальному уровню данной системы будет выражаться в клипинге, то есть приравнивании всех сигналов, превышающих этот уровень к максимально возможному в данной системе. Это выражается в очень неприятных звуках, если уж не говорить о том, что полезный сигнал навсегда утерян.

Как видно из иллюстрации, невыделенная часть сигнала имеет пиковые значения равные 0 dBFS, в то время как выделенная часть, хотя и имеет уровнь отличающийся от невыделенной всего на 1 dB, заметно искажена.  Часть сигнала превышающая максимальный уровень просто напросто навсегда утеряна. Даннное явление называют клиппинг.

Заключение

Из вышесказанного можно сделать логичное заключение, что таких искажений следует избегать любой ценой и быть очень осторожным при настройке уровня предусилителя. Не стоит стремится к самому “потолку”. Это привычка, оставшаяся со времен магнитных лент, динамический диапазон которых был в лучшем случае 60 dB, без учета шипения и других артефактов. В те времена действительно была необходимость записывать сигнал как можно ближе к границе возможного уровня, а иногда даже и за ней, чтобы отдалиться, насколько это возможно, от собственных шумов. Цифровая технология предоставляет нам 96.3 dB (16 bit) и 144.4 dB (24 bit) динамического диапазона и очень глупо его не использовать. При этом я не имею ввиду запись на очень низких уровнях, что ведет к частичному использованию всех возможных в данной системе значений, но грамотному использованию возможностей современной технологии. Помните: цифровые искажения – ПЛОХО! Очень плохо!

Здесь, большое значение играет корректная коммутация и индикативное оборудование, которое при грамотном и правильном использовании, может помочь избежать перегрузок и, как результат, искажений.

Подпишись на E-mail рассылку

и получи эксклюзивную возможность прочесть краткое руководство на тему "Основы акустики, психоакустики и акустической оптимизации помещений" 

Я никогда и никому не передам и не продам адрес вашей электронной почты. Вы можете отписаться в любое время.

Похожие статьи

  • Аудио кодеки
    Кодеки сыграли в свое время если не ключевую, то очень существенную роль в дальнейщим развитии технологий в области цифрового звука....
  • Цифровое представление сигналов – общие сведения
    Я думаю не для кого не секрет, что цифровой звук уже давно вошел в нашу повседневную жизнь. Будь то MP3...
  • Бинарная система
    Аналоговый сигнал представляет собой непрерывный сигнал, который теоретически может принимать бесконечное количество значений, поскольку, как известно, на непрерывной линии можно...
  • Aлиасинг и теорема Найквиста (Котельникова)
    Теорема Найквиста (известная также как теорема Котельникова) утверждает, что для корректной передачи и последующего воспроизведения всего спектра частот, содержащегося в...


No Comments Yet.

Leave a comment