Razumevanje digitalnih zvočnih sistemov – Vodnik od A do Ž

Imate težave z razumevanjem nekaterih izrazov, s katerimi se opisuje zvočna oprema? Pripravili smo kratek vodnik, s katerim si lahko pomagate.

Osnove: snemanje digitalnega zvoka

Ker se v realnem svetu zvok nenehno spreminja, so digitalni posnetki vedno le približek polnega razpona dejanskega zvoka. Vendar se z napredkom na področju tehnologije snemanja razpon in natančnost tega, kar se lahko digitalno posname, nenehno povečujeta.

Pri digitalnem snemanju iz analognega vira, kot so koncerti v živo ali glasbeniki v snemalnem studiu, se zvok vzorči v rednih intervalih. Amplituda zvoka se posname kot število, tako da je digitalni posnetek analognega zvočnega vira ustvarjen kot niz diskretnih številk

To, koliko izvirnega analognega zvoka je zajetega v digitalnem posnetku, je odvisno predvsem od frekvence vzorčenja in bitne globine (koliko vzorcev je vzetih na sekundo in koliko informacij vsebuje posamezen vzorec).

Shranjevanje in hramba digitalnega zvoka

Ko je digitalni posnetek ustvarjen, se ga lahko hrani v več različnih oblikah zapisa. Vsaka oblika zapisa drugače uravnoteži kakovost zvoka z velikostjo digitalne datoteke, ki se ustvarja: visokokakovostni posnetki se na primer niso izkazali kot praktični za majhne predvajalnike glasbe.

Vendar je digitalno shranjevanje s prenosnimi napravami z veliko gigabajti prostora za shranjevanje lažje dostopno, zato visokokakovosten digitalni zvok postaja realnost za milijone ljudi.

Vodnik od A do Ž za zvočne lastnosti

5.1 kanalov

To je način zagotavljanja prostorskega zvoka, da se doseže učinek kinodvorane. Pet zvočnikov in globokotonec se postavijo okoli poslušalca, pri čemer vsak sprejema drug kanal, kot sledi:

1. Dva sprednja kanala
2. En sprednji osrednji kanal
3. Dva »prostorska« kanala
4. En kanal z nizkofrekvenčnim učinkom (LFE)

Globokotonec, ki sprejema kanal LFE, se lahko postavi kjer koli v prostoru. V primerjavi s sistemom prostorskega zvoka brez globokotonca se tukaj prihrani prostor: ker so vse nizke frekvence poslane globokotoncu, so lahko drugi zvočniki manjši, saj jim ni treba ustvarjati nizkih tonov. Glejte tudi 7.1 kanalov

7.1 kanalov

7.1-kanalni sistem prostorskega zvoka uporablja 7 zvočnikov in globokotonec. Podoben je 5.1-kanalnemu sistemu, vendar z dvema dodatnima »prostorskima zadnjima« kanaloma.

Analogni

Analogni posnetek shrani originalni zvok tako, da spremeni fizični medij, kot je magnetni trak ali vinilni posnetek. To se razlikuje od načina ustvarjanja digitalnega posnetka.

Bitna globina

Bitna globina digitalnega posnetka opisuje, koliko bitov je uporabljenih za shranjevanje posameznega vzorca analognega signala. Standardna bitna globina za avdio CD je 16, pri čemer je frekvenca vzorčenja 44,1 kHz – kar pomeni, da je vzetih 44.100 vzorcev na sekundo in da vsak vzorec shrani 16 bitov informacij. Na splošno večja bitna globina pomeni večjo kakovost zvoka, hkrati pa tudi večjo velikost datoteke.

Hi-Res Audio ima bitno globino vsaj 24 bitov, pri čemer je frekvenca vzorčenja 96 kHz ali več.

Kodek

Digitalni zvok prehaja skozi kodirnik/dekodirnik ali krajše »kodek«. To je del programske ali strojne opreme, ki vzame analogni zvočni signal in ga »zakodira« v digitalni obliki zapisa, ki jo je mogoče elektronsko shraniti. Ko se zvok predvaja, kodek »dekodira« digitalno datoteko in tako ustvari zvok.

Vsak zvočni kodek uporablja drugačno metodo za kodiranje analognega signala, te metode pa imajo različne prednosti in pomanjkljivosti, kar zadeva shranjevanje in reprodukcijo zvoka.

Stiskanje

Pri digitalnem snemanju zvoka lahko nastanejo zelo velike datoteke, kar omejuje uporabo te tehnologije v praksi – na primer pri tem, koliko skladb se lahko posname na digitalni predvajalnik glasbe. Zato je treba pri večini oblik zapisov zvočnih datotek uporabiti neko obliko stiskanja, ki odstrani nekatere zvočne informacije, da zmanjša velikost shranjene datoteke.

Način, kako je zvok stisnjen in razširjen pri predvajanju, vpliva na končni zvok, ki ga slišite. Oblike zapisa datotek, pri katerih se nekatere informacije odstranijo, se imenujejo datoteke z izgubo. Oblike zapisa datotek, ki ohranijo vse zvočne informacije ali omogočajo njihovo rekonstrukcijo pri predvajanju, se imenujejo datoteke brez izgub.

Digitalni

Za razliko od analognega posnetka digitalni posnetek spremeni zvok v zaporedje številk, ki se lahko elektronsko shranijo (na primer na CD ali trdi disk) in nato pri predvajanju pretvorijo nazaj v zvok. MP3 je priljubljena oblika zapisa digitalne datoteke.

Dolby Digital

Standardna oblika zvočnega zapisa z izgubo, ki se uporablja za DVD-je in kot osnovni format za Blu-Ray. Čeprav je to oblika zapisa z izgubo, je še vedno dovolj dobra za uporabo v kinodvoranah. V primerjavi s sistemom DTS Digital Surround je kakovost zvoka nižja, vendar so zaradi višje stopnje stiskanja datoteke manjše, zaradi česar se Dolby Digital pogosteje uporablja.

Dolby True HD

Oblika stiskanja zvoka brez izgub, podobna DTS Master Audio. Obe se uporabljata kot dodatni obliki zvočnega zapisa za Blu-ray Disc.

DSD (Direct Stream Digital)

DSD (Direct Stream Digital) je metoda digitalnega snemanja z zelo visoko frekvenco vzorčenja, ki je višja od frekvence vzorčenja pri Hi-Res Audio in 64–128-krat višja kot pri avdio CD. Nekateri zvočni inženirji menijo, da je to metoda, s katero se je mogoče najbolj približati izvirnemu analognemu viru. Nekateri modeli Sony Hi-Res Audio lahko predvajajo zvok v obliki zapisa DSD.

DSEE HX

Digital Sound Enhancement Engine (DSEE) HX je Sonyjeva edinstvena tehnologija povečanja ločljivosti. Ko se predvaja digitalni zvok v stisnjeni obliki zapisa, tehnologija DSEE HX v realnem času nadomesti izgubljene visoke frekvence, kar zagotavlja kakovost zvoka, ki je zelo blizu visoki ločljivosti. Oprema DSEE HX izboljša ves predvajan zvok, tako da ima poslušalec občutek, da je v snemalnem studiu ali na koncertu.

DTS Digital Surround

Standardna oblika zvočnega zapisa z izgubo, ki se uporablja za DVD-je in kot osnovni format za Blu-Ray. V primerjavi z Dolby Digital je sicer kakovost zvoka pri DTS Digital Surround boljša, vendar se ta oblika zvočnega zapisa manj pogosto uporablja, ker so ustvarjene datoteke večje.

DTS Master Audio

Oblika stiskanja zvoka brez izgub, podobna Dolby True HD. Obe se uporabljata kot dodatni obliki zvočnega zapisa za Blu-ray Disc.

Hi-Res Audio

High Resolution Audio se običajno nanaša na digitalne posnetke s frekvenco vzorca 96 kHz/24 bitov ali več. Zagotavlja kakovost zvoka, ki je veliko večja kot pri posnetkih CD ali MP3 – standardna oblika zvočnega zapisa CD je vzorčena pri 44,1 kHz/16 bitov.

Če je na vašem izdelku Sony logotip Hi-Res Audio , to pomeni, da je bil izdelek zasnovan tako, da zagotavlja čim večjo kakovost zvoka High Resolution Audio. Popoln sistem Sony Hi-Res Audio lahko namestite na prenosne predvajalnike glasbe, slušalke, zvočnike in celotne sisteme za domači kino.

Več o Hi-Resolution Audio

LDAC

LDAC je zvočni kodek podjetja Sony, ki vam omogoča visokokakovosten brezžični zvok prek povezave Bluetooth.

Kadar se zvok predvaja prek povezave Bluetooth, običajno uporablja standardni kodek Bluetooth SBC, zaradi česar je lahko kakovost slabša. LDAC prenese trikrat toliko podatkov kot kodek SBC, s čimer se pri predvajanju prek povezave Bluetooth ohrani visoka kakovost zvoka in izboljša izkušnja brezžičnega poslušanja pri vsej glasbi.

LFE

Kanal z nizkofrekvenčnim učinkom (LFE) je ločena zvočna skladba, ki se uporablja za nizkofrekvenčne zvoke med 3 Hz in 120 Hz, kot so učinki globokega, odmevajočega zvoka v filmih. V sistemu prostorskega zvoka je ta kanal običajno poslan globokotoncu.

Lossless (brez izgub)

Oblika zvočnega zapisa brez izgub shrani digitalni zvok tako, da so ohranjene vse izvirne digitalne informacije ali pa je omogočena njihova rekonstrukcija pri predvajanju. Oblike zvočnih zapisov brez izgub vključujejo:

1. DSD (DFF)
2. DSD (DSF)
3. WAV
4. AIFF
5. FLAC
6. ALAC

Lossy (z izgubo)

Oblika zvočnega zapisa z izgubo z izvirnega digitalnega zapisa izbriše nekatere informacije, da prihrani prostor, pri tem pa poskuša pri predvajanju ohraniti čim več izvirne kakovosti zvoka. Vsaka oblika zapisa poišče drugačno ravnotežje med stiskanjem, s katerim prihrani prostor, in ohranjanjem informacij, da zagotovi kakovost zvoka.

Oblike zvočnih zapisov z izgubo vključujejo:

• AAC
• Dolby Digital
• DTS Digital Surround
• MP3

LPCM

Linear Pulse Code Modulation (LPCM) je osnova digitalnega snemanja zvoka. Analogni signal se vzorči v rednih intervalih, njegova amplituda pa se posname kot točka na digitalni lestvici. Ker se podatki ne obdelujejo ali stiskajo, je lahko kakovost zvoka tako visoka kot v profesionalnih studiih, vendar so pri tem ustvarjene zelo velike datoteke, zato LPCM ni praktična za vsakodnevno uporabo.

Frekvenca vzorčenja določa natančnost izvirnega digitalnega pretoka

S-Master HX

Sonyjeva tehnologija digitalnega ojačevalnika, razvita posebej za Hi-Resolution Audio, za zmanjševanje popačenja in šuma pri večjih frekvenčnih razponih. Ker tehnologija S-Master neposredno ojača digitalne signale (jih predhodno ne pretvori v analogne signale), ohrani čistost izvirnega signala za natančnejšo reprodukcijo.

SA-CD

Super Audio CD je format zapisovanja, ki ga je podjetje Sony razvilo za snemanje zvoka v obliki zapisa DSD, ki presega dinamični razpon, ki ga je mogoče zajeti na CD-ju. Medtem ko je dinamični razpon standardnega avdio CD-ja 96 db, je dinamični razpon SA-CD-ja 120 db. Frekvenca vzorčenja SA-CD-ja je 2,8 MHz, kar je 64-krat več kot pri standardnem CD-ju.

Za razliko od običajnih avdio CD-jev SA-CD podpira5.1-kanalni prostorski zvok in tudi 2-kanalni (stereo) zvok. Avdio SA-CD je kodiran za namene zaščite pred kopiranjem, kar pomeni, da ga je mogoče predvajati prek izhodnega analognega kabla, kabla HDMI ali kabla i-Link, ni pa ga mogoče predvajati prek optičnega ali koaksialnega kabla.

Frekvenca vzorčenja

Pri digitalnem snemanju iz analognega vira je frekvenca vzorčenja časovni interval med vzorci. Višja kot je frekvenca vzorčenja, manj je izpuščenega. Avdio CD ima na primer standardno frekvenco vzorčenja 44,1 kHz, kar pomeni, da je vzetih 44.100 vzorcev na sekundo.

Na splošno višja frekvenca vzorčenja pomeni večjo kakovost posnetka. Hi-Res Audio ima frekvenco vzorčenja 96 kHz ali več in bitno globino vsaj 24 bitov.

SBC

Standardni zvočni kodek za prenos digitalnega zvoka prek povezave Bluetooth. Ker je SBC zasnovan tako, da daje prednost učinkoviti uporabi pasovne širine pred kakovostjo zvoka, ni idealna izbira za prenos visokokakovostnega zvoka. LDAC podjetja Sony nosi trikrat več podatkov kot SBC, kar omogoča prenos visokokakovostnega zvoka prek povezave Bluetooth.

Globokotonec

V 5.1-kanalnem ali 7.1-kanalnem sistemu prostorskega zvoka je globokotonec zvočnik, ki proizvaja le nizkofrekvenčne zvoke ali poseben kanal LFE. Ker naš sluh težko zazna, iz katere smeri prihajajo nizke frekvence, lahko globokotonec postavite kamor koli v prostor.

Ker so vse nizke frekvence poslane globokotoncu, so lahko drugi zvočniki manjši, celoten sistem pa tako zavzame manj prostora.

Prostorski zvok

5.1-kanalni in 7.1-kanalni sistem prostorskega zvoka sta sistema, ki zvočnikom, ki so postavljeni okoli poslušalca, pošiljata ločene avdio kanale in s tem zagotavljata bogatejšo izkušnjo poslušanja. ».1« pomeni, da se globokotonec uporablja kot dodaten nizkofrekvenčni zvočnik.

Povečanje ločljivosti

Pri predvajanju digitalnega zvočnega posnetka v obliki zapisa z izgubo je včasih mogoče nekatere »vrzeli« v izvirnem zvoku dopolniti tako, da se matematično oceni, kje bi bile izvirne informacije. Ta metoda se imenuje »povečanje ločljivosti«, saj je z njo mogoče izboljšati kakovost posnetkov nižje kakovosti, da se čim bolj približamo visokokakovostnemu zvoku.

Sonyjev edinstven algoritem DSEE HX poveča ločljivost obstoječih virov zvoka, da se njihova kakovost čim bolj približa kakovosti zvoka Hi-Resolution Audio.