SAWStudio — виртуальная студия нового поколения
Повышение качества записи 16битной звуковой карты
Повышение качества записи 16-битной звуковой карты
Качественные преобразователи, как известно, достаточно дороги. Но качество оцифровки можно повысить и на недорогих 16-битных звуковых картах.
Кратко остановимся на технических приемах, позволяющих это сделать.
Динамический диапазон 16-битного цифрового сигнала — 96 дБ. Если уровень записи превышает -6 дБ, то мы эффективно используем все 16 разрядов. С каждым понижением уровня в два раза (на 6 дБ) теряется один бит. И на уровне -48 дБ работает только восемь бит.
Примечание
При этом реальная точность преобразователей звуковых карт, как правило, ниже их разрешающей способности (разрядности).
Таким образом, для того, чтобы использовать весь 16-битный динамический диапазон, уровень записи должен превышать -6дБ.
Разрядность преобразования оценивается шумом квантования. Чем меньшим количеством разрядов представлен сигнал, тем больше искажение квантования. Негативный эффект от него воспринимается на слух как потеря звукового пространства стереосигнала или обедненный звук ("тусклый", "грязный" и т. п.).
О шуме квантования следует помнить на всех стадиях звуковой обработки, начиная с оцифровки аналогового сигнала. Без преувеличения можно сказать, что низкий уровень шума — это один из главных критериев качества любой звукозаписывающей системы — как цифровой, так и аналоговой.
В аналоговой магнитной звукозаписи используются широко известные компандерные (компрессор/экспандер) системы шумопонижения. Их основной принцип действия сводится к тому, чтобы сжать динамический диапазон перед записью на магнитную ленту, а затем расширить его при воспроизведении.
Цифровая звукозапись — новая ступень на лестнице технического прогресса. Но платой за нее являются шумы квантования, которые проявляются как специфическая деградация качества звука. Правда, бороться с ними можно — как и при аналоговой магнитной звукозаписи — с помощью компандерной технологии.
Так, например, для того, чтобы уменьшить искажения квантования в цифровых радиовещательных процессорах, на входе АЦП динамический диапазон сигнала сжимается на 20—40 дБ.
Примечание
Перед оцифровкой сигнал можно обработать лимитером или компрессором, т. к. реальные звуковые сигналы обладают большим пик-фактором (отношением пикового уровня к среднеквадратическому уровню RMS — root mean square). Но грубое вмешательство в динамику сигнала — не всегда хорошее решение. Поэтому на практике самым безопасным является простое уменьшение уровня записи на 15—20 дБ для того, чтобы создать запас по перегрузке, предотвратить отсечение сверху. Однако при 16-битном аналого-цифровом преобразовании произойдет заметная деградация качества из-за шума квантования ("отсечение снизу"). Для того чтобы сохранить качество, нужно либо применить 20—24-битные преобразователи, либо низкоуровневую компрессию, не искажающую динамику сигналов высокого уровня, которая и будет рассмотрена ниже.
В этом разделе мы рассмотрим билинейную аддитивную компандерную систему (Рисунок 1.107). Примечание
Примечание
Билинейная — сжатие осуществляется только в фиксированном диапазоне уровней. Аддитивная — основной сигнал суммируется с обработанным сигналом.
