سمپل ریت چیست [بررسی مفهوم بیت دپت]

آشنایی با اصطلاحات مهندسی صدا یکی از مهمترین پایه های یادگیری میکس و مسترینگ است و اگر با هر کدام از آنها مانند سمپل ریت و بیت دپت آشنایی داشته باشید درک بهترین از مفاهیم مهندسی صدا و میکس و مسترینگ خواهید داشت. در این مقاله به سوال ، سمپل ریت چیست و بررسی مفهوم بیت دپت می پردازیم.

سمپل ریت چیست [Sample Rate]

تمامی صداهای موجود در طبیعت دارای فشار و وضوحی بی نهایت در زمان و دامنه فرکانسی می باشند و همه آنها بدون داشتن محدودیت دارای قابلیت تغییر شکل نیز هستند.در دنیای آنالوگ عمدتاً محدودیت اسمی ِفرکانسی وجود ندارد اما در دنیای دیجیتال باید قالب مشخصی برای صدای ورودی تعریف شود.ولی در سیستم های دیجیتال محدودیت هایی است و زمانی به آن پی خواهید برد که به دقت گوش دهید.

در این سیستم ها تمامی صداها به صورت صفر و یک می باشند.در واقع سیگنال های صوتی بعد از ضبط صدا در نرم افزار آهنگسازی از حالت آنالوگ به حالت دیجیتال تبدیل می شوند.وقتی صدایی از دنیای آنالوگ به دنیای دیجیتال وارد می کنید ، توسط کانورتُرهای DAC به سیگنال دیجیتال تبدیل می شود.برای اینکار، کانورترها سیگنال های ورودی را ثانیه به ثانیه دریافت ، و به مبدل انتقال می دهد تا ارقام به صفر و یک تبدیل شوند. اگر میخواهید اطلاعات کامل تری در مورد آموزش میکس و مسترینگ کسب کنید و آموزش اصولی ببینید روی لینک آبی رنگ کلیک کنید.

بیت دپت چیست [Bit Depth]

بیت دپت در واقع عمق بیت یا عمق سیگنال صوتی را نشان می دهد. Bit Depth بیت دپت مشخص می کند که هر سمپل با چه دقتی نمونه برداری و وارد دنیای دیجیتال شود. انتخاب Bit Depth بیت دپت مناسب برای استودیو های خانگی که با امکانات متوسط فعالیت می کنند تاثیر خاصی را به همراه ندارد. این موضوع مسلما زمانی ارزشمندتر خواهد بود که شما از تجهیزات پیشرفته تری استفاده می کنید.Bit Depth بیت دپت باعث می شود که جزئیات دامنه فرکانسی بیشتر و تمامی صداها واضح تر شنیده شود.

مثال

فیلم هایی که در تلفن همراه یا کامپیوتر می بینید، با سایزهای پیکسلی متفاوتی هستند که هرچه ابعاد پیکسل ها کمتر باشد، حجم فایل هم کمتر می شود و وضوح تصویر پایین تر میاید. مثلا وقتی یه فیلم را با کیفیت ۳۲۰ در ۲۰۰ پیکسلی برایمان میفرستند، تشخیص چهره شخصیت های فیلم واقعا سخت است و گاها به صورت نقاط متحرک دیده می شوند.اگر همان فیلم را با همان طول زمان ، با کیفیت ۶۴۰ در ۴۸۰ برایمان بفرستند، وضوح آن خیلی بیشتر می شود. و چنانچه همان فیلم را با کیفیت HD یعنی ۱۹۲۰ در ۱۰۸۰ پیکسل ارسال کنند، کیفیت عالی با وضوح بی نظیری رو دریافت میکنید.

حالا با در نظر گرفتن مثال بالا

فکر کنید که هر سمپل را ۱۶ بیتی 16bit ثبت کنید، یعنی هرسمپل که قرار هست یک عدد را تشکیل بدهد، عددی بین ۰ تا ۶۵،۵۳۵ باشد. اگر همان سمپل را ۲۴ بیتی ثبت کنید، عدد بدست آمده چیزی بین ۰ تا ۱۶،۷۷۷،۲۱۶ خواهد بود، در واقع خیلی بزرگتر از عدد ۱۶ بیتی. اگر همان سمپل رو بخواهید ۳۲ بیتی ثبت کنید، این عدد بین ۰ تا ۴،۲۹۴،۹۶۷،۲۹۶ خواهد بود! هر چه این عدد بزرگتر باشد، یعنی  موفق شده اید که سمپل وارد شده را بهتر، دقیق تر و با جزئیات بیشتری توصیف کنید و در نتیجه فایل صوتی ایجاد شده، به مراتب بزرگتر و حجیم تر خواهد بود. در ضمن اگر میخواهید اطلاعات مهمی در مورد مفهوم phase چیست کسب کنید روی لینک آبی رنگ کلیک کنید.

نکته قابل توجه

علیرغم به کارگیری بیت دپت های ۲۴ و ۳۲ بیتی، در مواقع توصیف سمپل ها خطاهای Quantization Error رخ میدهد که برای جلوگیری از آن بیشتر از ۳۲ بیت شناور (float) استفاده می شود که دقت آن را چندین برابر میکند.در اینجا شناور به این معناست که، همان اعداد اعشاری خودمان است که دقت را بالاتر می برد، مثلا در اعداد صحیح بین عدد ۱ و ۲ فقط یک عدد فاصله است، اما در اعداد اعشاری بین عدد ۱ و ۲، بینهایت عدد وجود دارد.

گزینه‌ها

• 8Bit
• 16Bit
• 24Bit
• 32Bit
• 32Float
• 64Float

برای انتخاب هر یک از این گزینه های فوق از بخش خروجی گرفتن از نرم افزار آهنگسازی خود اقدام نمایید.

اگر به زبان ساده تر بگوییم ، تمام صداهایی که در طبیعت می شنوید از ارتعاشاتی در بازه زمانی به صورت منظم تشکیل شده که به تعداد این ارتعاشات در ثانیه ، فرکانس گفته می شود.صداهایی که می شنوید در بازه فرکانسی ۲۰hz تا ۲۰khz می باشند. در واقع افراد کمی هستند که می توانند اصواتی با فرکانس بالای ۱۵khz را بشنوند. به تدریج با پا به سن گذاشتن انسان میزان شنوایی آن کاهش می یابد  به صورتی که در سنین پایین تر ( کودکی ) میزان شنیدن فرکانس های بالای ۱۵khz محسوس تر است.

بالاترین فرکانسی که در بازه فرکانسی صدا برای انسان تعریف می شود ۲۰khz یا ۲۰۰۰۰hz است از این جهت نرخ نمونه برداری ( Sample Rate سمپل ریت ) جهت ضبط صدا باید ۴۰۰۰۰hz یا  ۴۰khz  باشد . در واقع این مقدار ۴۴۱۰۰hz است. نرخ Sample Rate سمپل ریت با ( Symbol Per Second ) اندازه گیری می شود. در ضمن ارقام زیر در صورتی که کارت صدای شما از آن پشتیبانی کند تا آخرین گزینه قابل استفاده است.

• 22050HZ
• 44100HZ
• 48000HZ
• 88200HZ
• 96000Hz
• 192000Hz

نکته مهم

از فرکانس های سیگنالِ ورودی، فقط بازه فرکانسی تا ۲۲ کیلوهرتز یا ۴۴ یا ۸۸ یا ۹۶ مهم می باشد.طبق استاندارد شنون Shannon، می بایست ۲ برابر بازه فرکانسی را به عنوان سمپل، از ورودی نمونه برداری کرد. پس اگر تا بازه ۲۴ کیلوهرتز (۲۴۰۰۰ هرتز) اهمیت بسزایی دارد ، باید ۴۸۰۰۰ سمپل در هر ثانیه از ورودی ثبت شود.در نظر بگیرید که در هر ثانیه یک بلوک اطلاعاتی حاوی ۴۸۰۰۰ عدد ثبت می شود. اگر قرار است ۳۰ ثانیه صدا رکورد شود ، به این معناست که ۳۰x۴۸۰۰۰ داده را از ورودی رو ثبت کرده اید.

پیشنهاد ما

استاندارد ضبط صدا و گرفتن خروجی به ترتیب در نرم افزار میزبان

• 24Bit – 48000
• 44100 – 16Bit

نتیجه گیری

در این مقاله سعی کردیم به زبان کاملا ساده در مورد دو مفهوم ، سمپل ریت و بیت دپت صحبت کنیم امیدواریم که از این مطلب لذت برده باشید. اگر نظری دارید حتما آن را در بخش نظرات با ما به اشتراک بگذارید.