Základy počítačového zvuku: Digitálny zvuk a štandardy

Počítačový zvuk je jedným z najviac prehliadaných aspektov a nákup počítača. Pri malom množstve informácií od výrobcov má väčšina ľudí problém zistiť, čo presne získavajú.

Digitálny zvuk

Všetok zvuk, ktorý je zaznamenaný alebo prehrávaný cez počítačový systém, je digitálny, ale všetok zvuk, ktorý sa prehráva z reproduktorového systému, je analógový. Rozdiel medzi týmito dvoma formami záznamu hrá dôležitú úlohu pri určovaní schopnosti zvukových procesorov.

Analógové vs. Digitálny zvuk
Getty Images

Analógový zvuk využíva premenlivú škálu informácií, aby čo najlepšie reprodukoval pôvodné zvukové vlny zo zdroja. Výsledkom tohto procesu sú presné nahrávky, tieto nahrávky sa však medzi jednotlivými spojeniami a generáciami nahrávok zhoršujú.

Digitálny záznam odoberá vzorky zvukových vĺn a zaznamenáva ich ako sériu bitov (jednotiek a núl), ktoré najlepšie aproximujú vlnový vzor. Kvalita digitálneho záznamu sa líši v závislosti od bitov a vzoriek použitých na záznam, ale strata kvality je medzi zariadeniami a generáciami záznamu oveľa nižšia.

Bity a vzorky

The bitová hĺbka označuje počet bitov v zázname, ktorý určuje amplitúdu zvukovej vlny pri každej vzorke. 16-bitová bitová rýchlosť teda umožňuje rozsah 65 536 úrovní, zatiaľ čo 24-bitová umožňuje 16,7 milióna. Vzorkovacia frekvencia určuje počet bodov pozdĺž zvukovej vlny, ktoré sú vzorkované počas jednej sekundy. Čím väčší je počet vzoriek, tým bližšie bude digitálne zobrazenie k analógovej zvukovej vlne.

Komerčné digitálne audio sa riadi tromi hlavnými štandardmi: 16-bit 44 kHz pre CD Audio, 16-bit 96 kHz pre DVD a 24-bit 192 kHz pre DVD audio a niektoré Blu-ray.

Vzorkovacia frekvencia je iná ako bitová rýchlosť. Bitová rýchlosť sa vzťahuje na celkové množstvo údajov spracovaných v súbore za sekundu. Vynásobte počet bitov vzorkovacou frekvenciou a potom preveďte na bajty pre každý kanál. Matematicky: (bity * vzorkovacia frekvencia * kanály) / 8. Takže CD-audio, ktoré je stereo alebo dvojkanálové, by bolo:

  • (16 bitov * 44 000 za sekundu * 2) / 8 = 192 000 bps na kanál alebo bitová rýchlosť 192 kbps

Hľadajte bitovú hĺbku schopnú 16-bitovej vzorkovacej frekvencie 96 kHz. Toto je úroveň zvuku používaná pre kanály priestorového zvuku 5.1 na filmoch DVD a Blu-ray. Pre tých, ktorí hľadajú najlepšie rozlíšenie zvuku, ponúkajú nové 24-bitové 192 kHz riešenia vyššiu kvalitu zvuku.

Pomer signálu k šumu

Ďalším aspektom audio komponentov je a Pomer signálu k šumu. Toto číslo, reprezentované decibelmi, popisuje pomer zvukového signálu v porovnaní s hladinami hluku generovanými zvukovým komponentom. Čím vyššie SNR, tým lepšia kvalita zvuku. Priemerný človek vo všeobecnosti nedokáže rozlíšiť tento hluk, ak je SNR vyššie ako 90 dB.

Graf ekvalizéra zobrazujúci viaceré zvukové frekvencie
Aleksander Yrovskih/Getty Images

Normy

Zvukový štandard AC97 vyvinutý spoločnosťou Intel slúžil ako prvý rámec; ponúkal podporu 16-bitového 96 kHz zvuku pre šesť kanálov potrebných pre kompatibilitu zvuku DVD 5.1. Odvtedy sa objavili nové pokroky v oblasti zvuku s formátmi videa s vysokým rozlíšením, ako napr Blu-ray. Na podporu týchto nových formátov rozširuje nový štandard Intel HDA podporu zvuku až pre osem kanálov 30-bitových 192 kHz potrebných na podporu zvuku 7.1. Väčšina hardvéru AMD, ktorý je označený ako Podpora zvuku 7.1môžu tiež dosiahnuť rovnaké úrovne.

Niektoré produkty môžu obsahovať Logo THX. Táto značka potvrdzuje, že laboratóriá THX si myslia, že produkt spĺňa alebo prekračuje jeho minimálne špecifikácie. Produkt s certifikáciou THX nemusí mať nevyhnutne lepší výkon alebo kvalitu zvuku ako ten, ktorý ho nemá. Výrobcovia platia laboratóriám THX za certifikačný proces.