Aan de videokant hebben we te maken met beeldformaten, beeldverhoudingen, zoominstellingen, f-stops en framerates. De audiokant heeft ook zijn nummers, maar die zijn iets gemakkelijker om je hoofd rond te wikkelen.
Is niet alle audio tegenwoordig digitaal?
Vroeger werd audio opgenomen op analoge tape. Voor de eindgebruiker was dit niet veel moeilijker dan onze digitale recorders vandaag, maar achter de schermen gebeurde er veel meer. Vroeger huurde een typische opnamestudio bijvoorbeeld een technicus in om de audioapparatuur te onderhouden. De tapekoppen moesten vóór elke sessie worden uitgelijnd, de opnamebias aangepast en de niveaus gekalibreerd. Als de studio of producer het merk of de kwaliteit van de opnameband veranderde, was er een hele nieuwe groep instellingen nodig. Dan waren er ruisonderdrukkingssystemen die hun eigen kalibraties en artefacten in de mix introduceerden. Als klap op de vuurpijl moest de opnametechnicus weten hoe hij op een bepaalde manier op tape moest opnemen, zodat het bij het afspelen correct zou klinken. Deze pijn en dit lijden gaan vandaag nog steeds door - vooral in high-end studio's waar ze dat ongrijpbare "analoge geluid" op hun moderne opnames willen hebben.
Een beetje maakt ons werk er eenvoudig uit, nietwaar? Voor een eenvoudige digitale audio-opname sluiten we een audio-interface aan op onze computer, starten een opnametoepassing, controleren de meters en klikken op Opnemen. Aanpassingen op het basisniveau zijn alles waar we mee te maken hebben tot na de productie. Als u audio opneemt met uw camcorder, is het nog eenvoudiger. Sluit gewoon een microfoon aan en druk op Opnemen - de camera doet de rest voor u. Natuurlijk, net als bij analoog, gebeurt er ook veel onder de oppervlakte in de digitale wereld, maar de microprocessors hebben de leiding. We laten ze gewoon hun ding doen.
Als audio een digitale recorder of camcorder binnenkomt, wordt de audio gedigitaliseerd en omgezet in digitale "woorden" die naar tape, harde schijf of geheugenkaart worden gekopieerd. Bij het afspelen wordt de digitale stream gedecodeerd en weer omgezet in een analoog signaal dat via je speakers of koptelefoon wordt afgespeeld. Simpel, toch? Nou...
Bemonsteringssnelheden voor digitale audio
Omdat de audio wordt gedigitaliseerd, krijgt deze twee specifieke kenmerken:bemonsteringssnelheid en bitdiepte. Sampling rate is hoe vaak per seconde audio wordt gesampled om het om te zetten in een digitaal bestand. Hoe meer samples per seconde, hoe beter de kwaliteit. Het werkelijke aantal monsters dat nodig is om een theoretisch perfecte kopie te maken, wordt bepaald door de Nyquist-Shannon-steekproefstelling. De wiskunde in dit juweeltje kan je hoofd doen tollen, dus we zullen parafraseren:de bemonsteringsfrequentie moet minstens twee keer de geregistreerde frequentie zijn. Als u bijvoorbeeld percussie, cimbalen en dergelijke opneemt, kunnen de opgenomen frequenties en hun harmonischen gemakkelijk 20.000 Hz bereiken. Dit betekent dat de bemonsteringsfrequentie die nodig is om een nauwkeurige kopie te maken 40.000 Hz is. Als je goed hebt opgelet, weet je dat de audiospecificatie voor cd's een bemonsteringsfrequentie van 44.100 Hz vereist en dat DV-video een bemonsteringsfrequentie van 48.000 Hz vereist. Dit laat voldoende speelruimte aan de bovenkant van de schaal. Wiskundige nerds, voel je vrij om dit allemaal op Wikipedia op te zoeken. Dat zou je een tijdje bezig moeten houden.
De DV-audiospecificatie vereist eigenlijk twee bemonsteringsfrequenties:48 kHz en 32 kHz. De instelling van 48 kHz (meestal 16-bits genoemd) is de standaard voor tweekanaals- of stereo-opnamen. De 32 kHz (meestal 12-bits) versie kan ook stereo opnemen, maar het is ook mogelijk om vier gelijktijdige audiokanalen op bepaalde camera's op te nemen. De Canon XL2 is de eerste camera die in deze categorie te binnen schiet. Een bemonsteringsfrequentie van 32 kHz betekent dat de top van het opgenomen audiospectrum 16.000 Hz is, wat prima is voor dialogen en andere taken. Als 44.100 Hz en hogere bemonsteringsfrequenties worden aangeduid als cd-kwaliteit, zou de instelling van 32.000 Hz FM-radiokwaliteit zijn. Het is prima voor casual gebruik, maar niet aanbevolen voor kritieke toepassingen. Vreemd genoeg gebruiken veel camcorders standaard de 32 kHz audio-instelling, hoewel ze niet echt vier kanalen kunnen opnemen.
Bitdiepte
Bitdiepte is ingewikkelder om uit te leggen, dus we beginnen met een analogie. Bij digitale beeldbewerking zijn er drie veelvoorkomende bitdieptes:8-bits, 16-bits en 24-bits. Een 8-bits afbeelding heeft slechts 256 kleuren beschikbaar. Hoewel je deze limieten misschien nooit opmerkt in een cartoonafbeelding, zou een 8-bits zonsondergang er behoorlijk vreemd uitzien. Omdat de kleuren beperkt zijn, zie je veel strepen in het verloop van de horizon naar de lucht. Een 16-bits afbeelding heeft iets meer bereik - 65.536 kleuren om precies te zijn. Dit biedt voldoende mogelijkheden om een overtuigend beeld te maken, zeker op kleine schermen zoals je mobiele telefoon of een handheld game. Maar controleer je digitale zonsondergang en je zult nog steeds wat strepen zien, alleen niet zo drastisch als de 8-bits versie. Bij digitale beeldbewerking wordt 24-bit vaak True Color genoemd, omdat het 16.777.216 kleurmogelijkheden biedt. Een 24-bits afbeelding dekt de meeste kleuren die door het menselijk oog worden gezien. Digitale camera's, zowel foto's als video's, produceren 24-bits beelden en we zijn allemaal best tevreden met de resultaten.
Laten we bij de digitale foto-analogie blijven, laten we eens nadenken over audio. Elk digitaal audiosample is in wezen een momentopname van de audio op dat moment. Je kunt je voorstellen dat een 8-bits sample - met slechts 256 audio "kleuren" - misschien een beetje korrelig is, en je zou gelijk hebben. Aan de andere kant heeft een 16-bits sample veel meer bereik en produceert een zeer redelijke versie van de audio. Daarom is dit de standaard bitdiepte voor DV, DVD en audio-cd. 24-bits opnames hebben het voordeel van meer dan 16,7 miljoen audio "kleuren" per sample. Hoewel u ze niet op standaard-dvd's of muziek-cd's zult gebruiken, ondersteunt het Blu-ray Disc-formaat 24-bits audio in verschillende formaten.
Neem vervolgens de bitdiepte en vermenigvuldig deze met de bemonsteringsfrequentie. Nu heb je een idee van het kwaliteitspotentieel van je opname. Een typische DV- of dvd-audiosoundtrack heeft een bitdiepte van 16 en een bemonsteringsfrequentie van 48 kHz. Dus 48.000 keer per seconde wordt de audio gedigitaliseerd met een diepte van 16 bits. Dit resulteert in een zeer zuivere opname die de originele bron nauwkeurig weergeeft.
Maar uiteindelijk…
Uiteindelijk hoef je je geen zorgen te maken over de bemonsteringsfrequenties of bitdiepte. Uw apparatuur regelt het meeste automatisch voor u. Nu u echter weet wat de cijfers betekenen, kunt u gemakkelijk een snelle visuele controle uitvoeren wanneer u video opneemt of audio opneemt. Als de camcorder zegt dat hij opneemt op 32 kHz, verander deze dan voor de opname. Het opzetten van een voice-oversessie is gemakkelijker als u weet dat u de 16-bits, 48kHz-instellingen op uw audio-interface moet gebruiken. Bovendien kun je altijd je Facebook-status posten door te zeggen dat je nadenkt over de stelling van Nyquist, en je vrienden zullen denken dat je echt slim bent.
SIDEBAR
In de studio
In professionele opnamestudio's nemen ze gewoonlijk audio op op 96/24. Dit betekent een 24-bits diepte bij een bemonsteringsfrequentie van 96 kHz. Waarom zo hoog? De 24-bits diepte zorgt voor een verbluffend dynamisch bereik en "kleur" -mogelijkheden. Ingenieurs en producers houden van de bemonsteringsfrequentie van 96 kHz omdat het de opname meer ademruimte of "lucht" geeft. Natuurlijk wordt het uiteindelijke product opnieuw gesampled naar 16-bit bij 44.100 Hz voor cd-releases. Je hoort het verschil niet op je iPod, maar in de studio is de verbetering duidelijk. Dit zorgt voor betere originele opnamen en hopelijk een kwaliteitsniveau dat de tand des tijds zal doorstaan.
Bijdragende redacteur Hal Robertson is een digitale mediaproducent en technologieconsultant.