Lang geleden, in een studio ver, ver weg, werkten geluidstechnici met fragiele plastic linten bedekt
met een mysterieuze roestkleurige substantie. Hun taak:audio-opnames op en van spoelen lokken
gevuld met deze linten. Hoewel er veel wetenschap bij kwam kijken, was een flinke dosis
zwarte magie was nodig om tot een kwaliteitsopname te komen. Om nog maar te zwijgen van de benodigde tijd en geld
archiveren van deze delicate opnames voor toekomstige generaties.
Tegenwoordig is alles veel gemakkelijker. Videoproducenten hebben de mogelijkheid om bijna perfecte
. op te nemende hele dag optredens met slechts één muisklik. Bewerken is eenvoudig en fouten zijn gewoon ongedaan te maken
weg. Archiveren met optische schijven is de norm en de digitale mediarevolutie maakt het allebei
mogelijk en praktisch om meerdere exemplaren van ons werk verspreid over de hele wereld te houden.
Helaas komt met al dit gebruiksgemak verwarring over het proces van opnemen en
digitale audio verwerken. In het Sound Advice van deze maand gaan we al die tips nader bekijken
en nullen.
Geschiedenis en wiskunde
Aan het eind van de jaren twintig ontwikkelde een man genaamd Harry Nyquist een stelling die beschrijft hoe
zet een analoog signaal nauwkeurig om in een datastroom. Terwijl het theoretische kader gemakkelijk
vul deze ruimte alleen, de basisvergelijking is vrij eenvoudig. Om ons signaal correct te reproduceren,
Nyquist zei, we moeten een sample van de audio nemen met een periode die minstens tweemaal de frequentie is
(toonhoogte) van de audio. Wacht. Steekproef? Frequentie? Wat betekent dat allemaal?
Laten we als voorbeeld de universele audio-cd gebruiken. De digitale audio op een compact disc wordt gesampled op
een periodieke snelheid van 44.100 keer per seconde (met een nauwkeurigheid van 16 bits:daar komen we zo op terug). Als
we delen de bemonsteringsfrequentie door twee, we zien dat onze muziek-cd's theoretisch audio kunnen opnemen
frequenties van ongeveer 22.000 cycli per seconde (hertz), wat hoger is dan het gemiddelde bereik van
menselijk gehoor. Dat is echter een theoretisch maximum en het zou leuk zijn als we iets meer hadden
speelruimte. Als het helpt, zou je aan de samplefrequentie kunnen denken in termen van resolutie. Meer resolutie
betekent meer detail, in dit geval meer detail in de hogere frequenties.
Het aantal digitale bits dat we aan elke sample toewijzen, heeft ook invloed op de kwaliteit van de opname.
In de digitale wereld zijn er slechts twee mogelijke waarden voor elke geheugenlocatie:nul of één. Jij
kan ze ook zien als Uit en Aan. Elk van onze 16 bits kan een van die twee waarden hebben. Een beetje
berekening (216) laat zien dat er 65.536 mogelijke combinaties zijn in ons 16-bits woord of voorbeeld. Dat is
slechts één monster. Dat zijn veel enen en nullen! Als het helpt, kun je denken aan de audiobit-
diepte in termen van het aantal potentiële kleuren voor een bepaald monster.
Natuurlijk, zodra cd-audio op straat kwam, waren er mensen in de audiogemeenschap die
geloofde dat de kwaliteit niet hoog genoeg was en begon te kijken naar toekomstige normen. Hoewel onze audio
Cd's zijn nog steeds 16-bit, 44,1 kHz, veel geavanceerde studio's nemen op met bemonsteringsfrequenties van 192 kHz met
24-bits nauwkeurigheid. 24 bits zorgen voor meer dan 16 miljoen variaties in het audiosample. De meeste
desktop audio-opnamepakketten zullen 48 kHz opnemen bij 24 bits. Deze aantallen zullen blijven stijgen
naarmate de computertechnologie vordert.
Gesplitste persoonlijkheid
Dus welk digitaal audiosysteem gebruikt Mini DV? Nou, eigenlijk gebruikt het twee verschillende systemen:een
hoogwaardig tweekanaals systeem en een minder kwalitatief 4-kanaals systeem. De hoogwaardige versie gebruikt
16-bits nauwkeurigheid en een bemonsteringsfrequentie van 48.000 keer per seconde. Dit is eigenlijk beter dan CD
kwaliteit en een van de redenen waarom slimme videoproducenten hun camcorders gebruiken als draagbare audio
ook recorders. Wanneer u audio opneemt met deze instellingen, kunt u erop vertrouwen dat de kwaliteit van de
opname wordt alleen beperkt door de audiobronnen, niet door het opnamemedium. Het is geen
toeval dat DVD PCM-audio ook 16-bits, 48kHz is.
Het secundaire audiosysteem is 12-bits met een bemonsteringsfrequentie van 32.000 samples per seconde. Dit is
op geen enkele manier slecht, maar het is niet zo hoog als het zou kunnen zijn (zie de zijbalk voor een belangrijke tip).
Dus waarom hebben ze de moeite genomen om een compleet ander, zij het inferieur, audiosysteem te ontwerpen?
Het 12-bits systeem heeft twee onafhankelijke paren stereo audiokanalen:in totaal 4 kanalen. Oké,
mooi, maar wat kun je ermee? Tenzij je voice-overs in het veld opneemt, niet veel. Dit
feature is een overblijfsel uit de analoge videodagen. Degenen die video produceren op 3/4-inch tape, terug in
Vroeger namen vaak natuurlijke audio op het ene kanaal op en de voice-over op een ander kanaal.
Tijdens de ontwerpfase van het DV-formaat leek het een goed idee om twee stereoparen van
hiervoor sporen. Natuurlijk weten de meeste camcorderbezitters in Amerika tegenwoordig niet eens
over de optie, laat staan over het gebruik ervan.
Knijp in me
Bij het produceren van een DV-project kunt u het beste de 16-bits, 48kHz-standaard voor audio gebruiken, omdat dit
hogere kwaliteit en is normaal voor dvd-distributie. Veel bewerkingsprogramma's vragen u om te kiezen
het audioformaat voor uw project wanneer u het programma start. Meestal kunt u gewoon
. selectereneen NTSC DV-sjabloon en de audio-instellingen worden automatisch uitgevoerd.
Hoewel je met de meeste professionele bewerkingsprogramma's audioformaten kunt mixen en matchen, inclusief
MP3's en WAV-bestanden met verschillende snelheden, het is het beste om de audioconversie over te laten aan uw speciale audio
software. We hebben in het verleden bugs rond dit probleem gezien:onjuiste samplefrequentieconversie wordt
je voorname vertelling in Alvin and the Chipmunks. Ik heb persoonlijk twee van de belangrijkste
. gezienapplicaties stikken en sterven tijdens real-time previews van multi-source audio.
Als u een van deze steeds zeldzamer wordende problemen heeft, kunt u een speciaal audiohulpprogramma gebruiken om
uw audio correct naar het juiste formaat converteren voordat u het in uw video-editor brengt
het probleem oplossen.
Ik weet dat we in de column van deze maand wat meer wiskunde hebben gedaan dan normaal, maar het doel is om
u een beter begrip van het digitale audioproces. Gewapend met deze kennis, ben je op je
weg naar audio van hogere kwaliteit en een gestroomlijnd productieproces.
Auteur Hal Robertson produceert al meer dan 24 jaar stereo soundtracks. Hij heeft een
adviesbureau gespecialiseerd in mediaproductie.
[Zijbalk:legendarische standaarden]
Als we denken aan wereldwijde standaarden zoals die voor de audio-cd, is het gemakkelijk om een
consortium van geeks in laboratoriumjassen die de fijnere wiskundige details uitpluizen. In werkelijkheid zijn veel
beslissingen zijn nogal willekeurig. Een voorgestelde CD-audiostandaard was bijvoorbeeld 14-bit, 36kHz
digitale audio op een schijf van 11,5 cm, die een schijf produceert die 60 minuten muziek kan bevatten. Nog een
voorgestelde standaard was 16-bit, 44 kHz audio, 12-cm schijven die 74 minuten muziek kunnen bevatten. Legende heeft
dat een hogere afdeling bij Sony (of was het Philips?) eiste dat de 9e van Beethoven op een enkele schijf paste,
waarvoor een schijf van 74 minuten nodig was (laat staan dat optredens zelden precies 74 minuten halen). Een
verder, en nog leukere legende, is dat leidinggevenden bij Philips en Sony de zaak hebben geregeld met een
surfplank wedstrijd.
[Zijbalk:Math Bytes]
Bitdiepte en samplefrequentie kunnen worden gebruikt om de opslaggrootte van een audiobestand te berekenen. Een seconde lang
audio van cd-kwaliteit:
(44.100Hz * 16-bits) * 2 stereokanalen =1.411.200 bits
of, aangezien er acht bits in een byte zitten:
(1.411.200 bits / 8) =~176.400 bytes
[Zijbalk:12-bits standaard]
Een van onze grootste klachten aan camcorderfabrikanten is dat bijna alle camcorders afkomstig zijn uit de
fabriek met hun standaard audio ingesteld op de 12-bits, 32 kHz audiomodus van lagere kwaliteit. Als u niet
. bentexpliciet audio-dubs over je audiotracks doen (of niet eens weten wat dat is), moet je
dit tijdschrift nu neer en haal uw camcorder tevoorschijn. Zet hem aan, ga naar het opname-instellingenmenu
en zoek de audio-instellingen. Wijzig vervolgens de instelling "12-bit" in "16-bit" of,
wijzig bij sommige camera's de instelling "32kHz" in "48kHz". Wil je
merk je verschil in kwaliteit? Waarschijnlijk niet, maar we zullen ons allemaal beter voelen.