डिजिटल रिकॉर्डिंग

डिजिटल ऑडियो रिकॉर्डिंग बाइनरी अंकों के अनुक्रम के रूप में ऑडियो या विज़ुअल सिग्नल का भंडारण है जिसे चुंबकीय टेप, ऑप्टिकल डिस्क या अन्य मीडिया पर संग्रहीत किया जा सकता है। इस तकनीक का उपयोग संगीत उद्योग और कई अन्य क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर किया जाता है।

ध्वनि रिकॉर्ड करने के लिए, एक एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर एक माइक्रोफोन या एनालॉग दृश्य छवि से एक विद्युत ध्वनि तरंग को सूचना में बदल देता है। अपनी उपस्थिति के बाद से, डिजिटल तकनीक ने अपनी सस्तीता और उपयोग में आसानी के कारण धीरे-धीरे लेकिन निश्चित रूप से एनालॉग उपकरणों की जगह ले ली है। आज, डिजिटल ऑडियो पेशेवर और शौकिया दोनों तरह के लगभग सभी स्टूडियो के लिए एक मानक है। हालाँकि, आश्चर्यजनक रूप से बहुत कम लोग वास्तव में समझते हैं कि यह कैसे काम करता है। तो, आज हम संगीत रिकॉर्डिंग के लिए डिजिटल ऑडियो की बुनियादी बातों के बारे में बात करेंगे।

सृष्टि का इतिहास

पहले ध्वनि रिकॉर्डिंग उपकरण की खोज और डिजिटल रिकॉर्डिंग की शुरुआत के बीच एक सौ साल बीत गए। उस समय के दौरान, वैज्ञानिकों और तकनीशियनों द्वारा निरंतर तकनीकी प्रगति और अंतहीन नवाचारों ने यांत्रिक ध्वनि कैप्चर, प्रसंस्करण और प्रजनन की कई अलग-अलग तरंगें उत्पन्न की हैं। कंप्यूटर और डिजिटल ध्वनि के आविष्कार के साथ रिकॉर्डिंग उद्योग ने एक बड़ा कदम आगे बढ़ाया। इसकी शुरुआत साधारण टिन की पन्नी और मोम के सिलेंडरों से हुई, जिन पर ध्वनि की जानकारी ग्रामोफोन के रिकॉर्डिंग डायाफ्राम द्वारा एकत्र की जाती थी और सावधानीपूर्वक उत्कीर्ण की जाती थी। फिर, कैसेट का विकास जारी रहा जिससे श्रोताओं को मल्टी-चैनल ध्वनियों का आनंद लेने की अनुमति मिली।

जापानी डिजिटल रिकॉर्डिंग के अग्रणी थे, जो 60 के दशक के अंत में चुंबकीय टेप के साथ ऐसी रिकॉर्डिंग को संरक्षित करने और इसे जनता के सामने प्रदर्शित करने में सक्षम थे। दस वर्षों में, सोनी ऑडियो रिकॉर्डर दिखाया गया था। यह एनालॉग से डिजिटल ध्वनि बनाने, इसे वीएचएस पर संग्रहीत करने में सक्षम था। फिर भी, संगीत अभी भी विनाइल पर बेचा जाता था।

1970 के दशक के उत्तरार्ध में चीजें बदलनी शुरू हुईं जब सोनी और पैनासोनिक ने सीडी का प्रदर्शन शुरू किया, जो एक वास्तविक डिजिटल माध्यम था जो 150 मिनट तक उच्च गुणवत्ता वाली ध्वनि संग्रहीत करने में सक्षम था। सीडी एल्यूमीनियम फ़ॉइल की एक पतली परत का उपयोग करके जानकारी संग्रहीत करती है, जिस पर लाखों बिट डेटा एक पैटर्न में अंकित होते हैं जिन्हें लेजर द्वारा पढ़ा जा सकता है और इलेक्ट्रॉनिक रूप से एनालॉग सिग्नल में परिवर्तित किया जा सकता है।

सीडी के आगमन ने अंततः इंजीनियरों को सुई और भंडारण सामग्री के बीच घर्षण के कारण होने वाले शोर को खत्म करने की अनुमति दी। इसके और कई अन्य फायदों ने सीडी को 20वीं सदी के अंत और 21वीं सदी की शुरुआत में ऑडियो के सबसे लोकप्रिय वाहकों में से एक बनने में सक्षम बनाया। हालाँकि, संगीत उद्योग को सीडी पर संदेह था क्योंकि वे बिल्कुल सही ध्वनि गुणवत्ता प्रदान करते थे और उपयोगकर्ताओं द्वारा आसानी से पायरेटेड होते थे। इन समस्याओं को हल करने के लिए, 1987 में उन्होंने डिजिटल ऑडियो कैसेट (DAT) नामक एक और डिजिटल माध्यम बनाया। यह नया प्रारूप उत्तरी अमेरिका में एक मध्यम सफलता थी और आज भी पेशेवर ऑडियो रिकॉर्डिंग में हेरफेर करने के पसंदीदा तरीकों में से एक के रूप में जीवित है।

21वीं सदी के शुरुआती वर्षों में डिजिटल ध्वनि का विकास देखा गया जो भौतिक मीडिया से बंधा नहीं था। संपीड़न कोडेक्स (मुख्य रूप से एमपी3), इंटरनेट बुनियादी ढांचे और व्यक्तिगत डिजिटल खिलाड़ियों के लघुकरण में प्रगति ने उपयोगकर्ताओं को जहां भी वे गए, अपनी डिजिटल रिकॉर्डिंग अपने साथ ले जाने की अनुमति दी। हालाँकि 1990 के दशक के अंत में कुछ प्रभावशाली एमपी3 प्लेयर थे, लेकिन ऐप्पल आईपॉड की शुरुआत के साथ संगीत उद्योग में महत्वपूर्ण बदलाव आया। यह बेहद लोकप्रिय ऑडियो प्लेयर है जिसने आज के डिजिटल संगीत स्टोर और ग्राहकों के लिए इंटरनेट वितरण बुनियादी ढांचे की नींव रखी।

एनालॉग रिकॉर्डिंग से तुलना

1970 के दशक की डिजिटल क्रांति से पहले एनालॉग रिकॉर्डिंग ही व्यापक रूप से उपयोग में थी। उन्होंने विभिन्न तरीकों का इस्तेमाल किया जो अब अप्रचलित हैं, जैसे लंबे समय तक चलने वाले (एलपी) रिकॉर्ड, आठ-ट्रैक टेप (धातु या चुंबकीय टेप पर) और ऑडियो कैसेट। बीसवीं सदी की शुरुआत से लेकर 1970 के दशक तक, एनालॉग प्रणाली रिकॉर्डिंग के लिए आदर्श लगती थी, लेकिन सदी के अंत में कंप्यूटर क्रांति के साथ, उच्च गति और डिजिटल प्रोसेसिंग की अन्य विशेषताओं ने डिजिटल रिकॉर्डिंग को न केवल संभव बना दिया, बल्कि कई लोगों के लिए उपयुक्त भी बना दिया। अनुप्रयोग।

कंप्यूटर, ऑप्टिकल डिस्क, लेजर प्लेयर और अन्य उपकरणों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के कारण लगातार गिरती लागत ने भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। डिजिटल रिकॉर्डिंग में उच्च निष्ठा प्लेबैक प्राप्त करना आसान है क्योंकि यह उचित कार्यान्वयन के साथ एक विस्तृत गतिशील रेंज और कम शोर और विरूपण प्रदान करता है।

डिजिटल रिकॉर्डिंग प्रारूप

डिजिटल ऑडियो फ़ाइलें विभिन्न स्वरूपों में बनाई जा सकती हैं। सामान्य तौर पर, वे दो श्रेणियों में आते हैं - संपीड़ित और असंपीड़ित।

संपीड़ित प्रारूपों (जैसे एमपी3) का फ़ाइल आकार असंपीड़ित प्रारूपों की तुलना में बहुत छोटा होता है, लेकिन वे ध्वनि की गुणवत्ता का त्याग कर देते हैं। पोर्टेबल डिवाइस (जैसे एमपी3 प्लेयर) को निम्न गुणवत्ता और हजारों फ़ाइलों को संग्रहीत करने की क्षमता के बीच समझौता मिलता है। यदि आप वाई-फ़ाई का उपयोग करते हैं या आपके पास अच्छा डेटा कनेक्शन है तो स्ट्रीमिंग सेवाओं (जैसे Spotify) की गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है।

सीक्वेंसर का उपयोग करके ध्वनि फ़ाइलें बनाई जा सकती हैं। एम्पेड स्टूडियो जैसी सशुल्क और मुफ्त दोनों सेवाएं हैं, जो आपको संगीत बनाने और संपादित करने, जटिल मिश्रण बनाने, आवाज रिकॉर्ड करने और बहुत कुछ ऑनलाइन करने की अनुमति देती है। इस प्रोग्राम में बनाए गए ट्रैक को विभिन्न डिजिटल प्रारूपों में सहेजा जा सकता है, जिसकी चर्चा नीचे की जाएगी। आप अपनी रिकॉर्डिंग अपने दोस्तों के साथ भी साझा कर सकते हैं और उन्हें एक साथ संपादित कर सकते हैं।

असम्पीडित प्रारूप

ऐसे प्रारूपों को उच्च गुणवत्ता वाले प्लेबैक के लिए डेटा संग्रहीत करने का सबसे अच्छा तरीका माना जाता है क्योंकि ऑडियो डेटा का उत्पादन करने के लिए बहुत कम प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। अधिक संपीड़ित प्रारूप कुछ सिस्टम पर ऑडियो क्रैश का कारण बन सकते हैं।

एआईएफएफ - एप्पल मानक

WAVE (या WAV) - विंडोज सिस्टम पर असम्पीडित सीडी-गुणवत्ता ऑडियो के लिए एक मानक जो पीसीएम प्रारूप रिकॉर्डिंग का उपयोग करता है। सीडी-गुणवत्ता रिकॉर्डिंग में 16-बिट रिज़ॉल्यूशन के साथ 44.1 किलोहर्ट्ज़ की नमूना दर है।

फ़ाइल का आकार: लगभग 10.1 एमबी प्रति मिनट। यह आंकड़ा सभी सीडी-गुणवत्ता वाली WAV फ़ाइलों के लिए समान है, क्योंकि फ़ाइल का आकार केवल फ़ाइल की लंबाई पर निर्भर करता है, न कि उसकी ऑडियो सामग्री पर।

BWF (ब्रॉडकास्ट वेव फॉर्मेट) - प्रसारण के लिए पोर्टेबल ऑडियो रिकॉर्डर और डिजिटल ऑडियो वर्कस्टेशन में उपयोग किया जाता है।

दोषरहित संपीड़न

इस श्रेणी के प्रारूपों में संपूर्ण ऑडियो जानकारी होती है। लेकिन, अधिक कुशल डेटा भंडारण की कीमत पर कम फ़ाइल आकार के साथ।

दोषरहित WMA (विंडोज मीडिया ऑडियो) - नकल से सुरक्षा के लिए डिजिटल अधिकार प्रबंधन (DRM) की संभावना के साथ डिज़ाइन किया गया।

ALAC (Apple दोषरहित ऑडियो कोडेक) - एक खुला स्रोत और 2011 से उपयोग के लिए निःशुल्क (हालाँकि यह मूल रूप से Apple के स्वामित्व में था)।

एफएलएसी (फ्री लॉसलेस ऑडियो कोडेक) - ओपन सोर्स, फ्री फॉर्मेट लाइसेंसिंग।

हानिपूर्ण संपीड़न

एमपी3 - मोशन पिक्चर एक्सपर्ट ग्रुप (एमपीईजी) द्वारा उनके एमपीईजी1 वीडियो मानक के हिस्से के रूप में विकसित एक संपीड़ित ऑडियो फ़ाइल प्रारूप और बाद में एमपीईजी2 लेयर 3 मानक तक विस्तारित किया गया।

ऑडियो फ़ाइल के उन हिस्सों को हटाकर जो व्यावहारिक रूप से अश्रव्य हैं, अच्छी ध्वनि गुणवत्ता बनाए रखते हुए, एमपी 3 फ़ाइलों को समकक्ष पीसीएम फ़ाइल के आकार के लगभग दसवें हिस्से तक संपीड़ित किया जाता है।

ऐसे 2 पैरामीटर हैं जिन्हें आप एमपी3 फ़ाइल की गुणवत्ता और आकार बदलने के लिए समायोजित कर सकते हैं:

• बिटरेट;
• नमूनाचयन आवृत्ति।

MP4 या M4A - AAC संपीड़न पर आधारित MP3 का उत्तराधिकारी।

M4P - डिजिटल अधिकार प्रबंधन के साथ MP4 प्रारूप में AAC का एक मालिकाना संस्करण, Apple द्वारा उनके iTunes म्यूजिक स्टोर से डाउनलोड किए गए संगीत में उपयोग के लिए विकसित किया गया है।

ओजीजी ऑग वॉर्बिस - एक पेटेंट-मुक्त, ओपन-सोर्स संपीड़ित ऑडियो प्रारूप।

डिजिटल रिकॉर्डिंग के फायदे और नुकसान

डिजिटल तकनीक ने उपयोगकर्ताओं को कई अवसर दिए हैं। उदाहरण के लिए, पुराने दिनों में रिकॉर्डिंग करने के लिए आपको स्टूडियो का उपयोग करना पड़ता था जो बहुत अधिक जगह लेता था और बहुत सारा पैसा खर्च होता था। अब आपको बस एक शक्तिशाली कंप्यूटर की आवश्यकता है, जो स्टूडियो से कई गुना अधिक शक्तिशाली है और लागत भी बहुत कम है।

ऐसी पहुंच न केवल पेशेवरों बल्कि शौकीनों को भी ध्वनि रिकॉर्डिंग करने की अनुमति देती है। आज जो प्रोग्राम उपयोग किए जाते हैं वे आपको ध्वनि प्रसंस्करण के लिए व्यावहारिक रूप से असीमित संभावनाएं प्रदान करते हैं, जबकि पहले, इस उद्देश्य के लिए वास्तविक उपकरणों का उपयोग किया जाता था। अब आप एम्पेड स्टूडियो में कुछ ही क्लिक के साथ एक अनूठा प्रभाव बना सकते हैं।

सामान्य उपयोगकर्ताओं के लिए, डिजिटल ऑडियो रिकॉर्डिंग के भी कई फायदे हैं:

• कई स्टोरेज मीडिया बहुत कॉम्पैक्ट होते हैं और फ्लैश ड्राइव, सीडी आदि पर वर्षों तक डिजिटल रिकॉर्डिंग स्टोर कर सकते हैं;
• विशेष सॉफ़्टवेयर आपको पुरानी रिकॉर्डिंग को साफ़ करने के साथ-साथ शोर से छुटकारा पाने की अनुमति देता है;
• इसके अलावा, सभी ध्वनियों को प्रभाव, मात्रा, आवृत्ति आदि जोड़ने के लिए संपादित किया जा सकता है।

इंटरनेट की बदौलत, उपयोगकर्ताओं को अपने पसंदीदा संगीत के टुकड़े एक-दूसरे को भेजने, हजारों अलग-अलग ट्रैक सुनने और अपने स्वयं के संगीत कार्यों को प्रकाशित करने की संभावना मिली।

इसके अलावा, एनालॉग सिस्टम का नुकसान यह है कि जैसे-जैसे आप खेलते हैं और दोबारा रिकॉर्ड करते हैं तो विरूपण बढ़ जाता है। प्रत्येक क्रमिक प्रतिलिपि को बदतर सुना जाएगा। डिजिटल रिकॉर्डिंग सिस्टम में यह विकृति नहीं होती है। मास्टर रिकॉर्डिंग में न्यूनतम परिमाणीकरण त्रुटियाँ हो सकती हैं, लेकिन प्रतिलिपि बनाने से वे बदतर नहीं होती हैं। एक डिजिटल मास्टर बिना विरूपण के हजारों प्रतियां बना सकता है। इसी प्रकार, सीडी पर डिजिटल मीडिया को बिना विरूपण के हजारों बार चलाया जा सकता है।

निश्चित रूप से, डिजिटल तकनीक के अपने नुकसान हैं। उनके विकास के साथ, बहुत से लोगों ने यह नोटिस करना शुरू कर दिया कि एनालॉग रिकॉर्डिंग में अधिक "लाइव ध्वनि" होती है। लेकिन यह सिर्फ पुराने दिनों की यादें नहीं हैं. यह सब डिजिटलीकरण के बारे में है, जो कभी-कभी ध्वनि में त्रुटियां जोड़ देता है। इसके अलावा, "ट्रांजिस्टर शोर" अपना समायोजन स्वयं कर सकता है। इस धारणा की कोई एक व्याख्या नहीं है, लेकिन इसका अर्थ उच्च आवृत्ति स्तर पर एक अराजक कंपन है। यद्यपि मानव कान को 20 किलोहर्ट्ज़ से अधिक की आवृत्तियों को समझने के लिए डिज़ाइन किया गया है, हमारा मस्तिष्क भी उच्च आवृत्तियों को समझने में सक्षम लगता है। यह सुविधा हमें यह सोचने पर मजबूर करती है कि एनालॉग ध्वनि डिजिटल ध्वनि की तुलना में अधिक स्वच्छ है।

इसके अलावा, सभी रिकॉर्डिंग वाहक धूल या अन्य संदूषण के कारण अपूर्ण हैं जो उपकरण को माध्यम पर डेटा कैप्चर करने से रोकता है। एनालॉग रिकॉर्डिंग में, दोष श्रव्य शोर के रूप में दिखाई देते हैं, जबकि डिजिटल रिकॉर्डिंग में वे बिट स्ट्रीम में त्रुटियां पैदा करते हैं जिससे शोर या प्लेबैक विफलता हो सकती है। इस समस्या को हल करने के लिए, त्रुटि सुधार कोड डेटा स्ट्रीम में एम्बेडेड हैं। इनमें से कुछ कोड बहुत जटिल हो सकते हैं, और वे डेटा को अधिक संग्रहण स्थान लेने का कारण भी बनते हैं। हालाँकि, परिणाम, धूल और खरोंच के उचित स्तर के साथ एक अत्यधिक विश्वसनीय डिस्क प्लेबैक है।

डिजिटल रिकॉर्डिंग में मुख्य शर्तें

बिट्स और बाइट्स

बिट सबसे छोटा तत्व है जिसमें कंप्यूटर मेमोरी में डेटा होता है। आठ बिट्स एक बाइट बनाते हैं, जिसे कंप्यूटर द्वारा संपूर्ण आइटम के रूप में नियंत्रित किया जाता है।

उच्च घनत्व

इसका मतलब है कि बड़ी ऑडियो, वीडियो या डेटा फ़ाइलों को एक छोटी सी जगह में संग्रहीत करने की क्षमता।

डिजिटल रिकॉर्डिंग पैरामीटर्स

डिजिटल रिकॉर्डिंग की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले पैरामीटर्स में निम्न शामिल हैं:

• एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (एडीसी) और डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर (डीएसी) का रिज़ॉल्यूशन;
• एडीसी और डीएसी की नमूना दरें;
• एडीसी और डीएसी का जिटर (सिग्नल विरूपण);
• ओवरसैंपलिंग।

इसके अलावा, निम्नलिखित जैसी सेटिंग्स एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं:

• सिग्नलों के संबंध में कितना शोर है;
• अरेखीय प्रकार की विकृति की मात्रा;
• इंटरमॉड्यूलेशन हस्तक्षेप;
• आयाम और आवृत्ति अनियमितताएं;
• पारस्परिक चैनल प्रवेश की प्रक्रिया;
• रेंज की गतिशीलता.

डिजिटल रिकॉर्डिंग प्रक्रिया का विवरण

रिकॉर्डिंग इस प्रकार की जाती है:

1. एनालॉग सिग्नल एडीसी को प्रेषित होता है;
2. इस सिग्नल का रूपांतरण, जिसके दौरान एनालॉग तरंग को कई बार मापा जाता है। उसके बाद बिट्स की संख्या (शब्द लंबाई) के साथ बाइनरी मान इसे सौंपा गया है;
3. फिर एक नमूनाकरण होता है, जो वह आवृत्ति है जहां एडीसी एनालॉग तरंग के स्तर को मापता है;
4. पूर्व निर्धारित शब्द लंबाई, जो ध्वनि का एक डिजिटल नमूना है, एक-सेकंड ध्वनि स्तर का प्रतिनिधित्व करती है;
5. शब्द की लंबाई का आकार ध्वनि तरंग स्तर प्रदर्शन की सटीकता निर्धारित करता है;
6. डिजिटल सिग्नल की आवृत्ति नमूनाकरण दर की पिच पर निर्भर करती है;
7. परिणामी डिजिटल ऑडियो नमूने, जो संख्याओं की एक निरंतर धारा हैं, एडीसी को आउटपुट होते हैं;
8. परिणामी बाइनरी संख्याओं को विभिन्न मीडिया वाहकों पर संग्रहीत किया जा सकता है।

प्लेबैक कैसे होता है:

1. नंबरों को मीडियम कैरियर से डीएसी में भेजा जाता है, जो लेवल डेटा को मर्ज करके उन्हें वापस एनालॉग में बदल देता है। यह एनालॉग तरंगरूप को उसके पिछले स्वरूप में पुनर्स्थापित करता है;
2. सिग्नल प्रवर्धित होता है और स्पीकर या स्क्रीन पर भेजा जाना शुरू हो जाता है।

निष्कर्ष

डिजिटल रिकॉर्डिंग ने संगीत उद्योग और उससे परे क्रांति ला दी है, इतिहास में इसके एनालॉग पूर्ववर्ती को पीछे छोड़ दिया है। इसके फायदों और सामर्थ्य के कारण, प्रौद्योगिकी ने कई क्षेत्रों में आवेदन पाया है, और इसके बिना आज की दुनिया की कल्पना करना कठिन है।