Základy počítačového zvuku: Digitální zvuk a standardy

Počítačový zvuk je jedním z nejvíce přehlížených aspektů a nákup počítače. S malým množstvím informací od výrobců má většina lidí problém zjistit, co přesně dostává.

Digitální zvuk

Veškerý zvuk, který je zaznamenán nebo přehráván prostřednictvím počítačového systému, je digitální, ale veškerý zvuk přehrávaný z reproduktorového systému je analogový. Rozdíl mezi těmito dvěma formami záznamu hraje důležitou roli při určování schopností zvukových procesorů.

Analogové vs. Digitální zvuk
Getty Images

Analogový zvuk využívá proměnnou škálu informací, aby co nejlépe reprodukoval původní zvukové vlny ze zdroje. Tento proces vede k přesným nahrávkám, ale tyto nahrávky se mezi spojeními a generacemi nahrávek zhoršují.

Digitální záznam bere vzorky zvukových vln a zaznamenává je jako řadu bitů (jedniček a nul), které nejlépe aproximují vlnový vzor. Kvalita digitálního záznamu se liší v závislosti na bitech a vzorcích použitých pro záznam, ale mezi generacemi zařízení a záznamu je ztráta kvality mnohem nižší.

Bity a vzorky

The bitová hloubka se týká počtu bitů v záznamu, který určuje amplitudu zvukové vlny u každého vzorku. 16bitový datový tok tedy umožňuje rozsah 65 536 úrovní, zatímco 24bitový umožňuje 16,7 milionu. Vzorkovací frekvence určuje počet bodů na zvukové vlně, které jsou vzorkovány za dobu jedné sekundy. Čím větší je počet vzorků, tím blíže bude digitální reprezentace analogové zvukové vlně.

Komerční digitální zvuk se řídí třemi hlavními standardy: 16-bit 44 kHz pro CD Audio, 16-bit 96 kHz pro DVD a 24-bit 192 kHz pro DVD audio a některé Blu-ray.

Vzorkovací frekvence je jiná než bitová rychlost. Bitová rychlost odkazuje na celkové množství dat zpracovaných v souboru za sekundu. Vynásobte počet bitů vzorkovací frekvencí a poté převeďte na bajty pro každý kanál. Matematicky: (bity * vzorkovací frekvence * kanály) / 8. Takže CD-audio, které je stereo nebo dvoukanálové, by bylo:

  • (16 bitů * 44 000 za sekundu * 2) / 8 = 192 000 bps na kanál nebo bitová rychlost 192 kbps

Hledejte bitovou hloubku schopnou 16bitové vzorkovací frekvence 96 kHz. Toto je úroveň zvuku používaná pro kanály prostorového zvuku 5.1 na filmech DVD a Blu-ray. Pro ty, kteří hledají nejlepší rozlišení zvuku, nabízí nová 24bitová 192 kHz řešení vyšší kvalitu zvuku.

Poměr signálu k šumu

Dalším aspektem audio komponent je a Poměr signálu k šumu. Toto číslo, reprezentované decibely, popisuje poměr zvukového signálu ve srovnání s hladinami hluku generovanými zvukovou komponentou. Čím vyšší je SNR, tím lepší je kvalita zvuku. Průměrný člověk obecně nedokáže rozlišit tento hluk, pokud je SNR větší než 90 dB.

Graf ekvalizéru zobrazující více zvukových frekvencí
Aleksander Yrovskih/Getty Images

Normy

Zvukový standard AC97 vyvinutý společností Intel sloužil jako raný rámec; nabízel podporu 16bitového 96 kHz zvuku pro šest kanálů nezbytných pro kompatibilitu zvuku DVD 5.1. Od té doby se objevily nové pokroky ve zvuku s formáty videa s vysokým rozlišením, jako je např Modrý paprsek. Pro podporu těchto nových formátů rozšiřuje nový standard Intel HDA podporu zvuku až na osm kanálů 30bitových 192 kHz nezbytných pro podporu zvuku 7.1. Většina hardwaru AMD, který je označen jako Podpora zvuku 7.1mohou také dosáhnout stejné úrovně.

Některé produkty mohou nést Logo THX. Tato značka potvrzuje, že si laboratoře THX myslí, že produkt splňuje nebo překračuje jeho minimální specifikace. Produkt s certifikací THX nemusí mít nutně lepší výkon nebo kvalitu zvuku než produkt, který ho nemá. Výrobci platí za certifikační proces laboratořím THX.