Ce este dithering în audio

Dithering-ul ajută la menținerea unui sunet digital excelent, chiar dacă sunt eliminate anumite date

Probabil ați întâlnit deja conceptul de „dithering”, mai ales dacă ați exportat vreodată o piesă de pe stația dvs. de lucru audio digitală (DAW). Poate apărea întrebarea: ce este acest proces și este cu adevărat necesar în diverse situații? Să dezvăluim secretele dithering-ului, să ne familiarizăm cu esența sa, principiile de funcționare și să determinăm cazurile în care utilizarea sa este justificată și să atingem și caracteristicile lucrului cu audio digital.

Ce este dithering-ul?

Pe scurt, dithering-ul este un proces de procesare care joacă un rol cheie în menținerea fișierelor media digitale de înaltă calitate, inclusiv audio, imagini și chiar video. Interesant este că acest lucru se realizează printr-o metodă aparent contraintuitivă - adăugarea unei cantități mici de zgomot în întregul fișier.

De ce ar putea fi nevoie de o astfel de acțiune? Pentru a înțelege pe deplin valoarea dithering-ului, trebuie să analizăm elementele de bază ale funcționării audio-ului digital.

Cum funcționează sunetul digital

Când capturați un semnal audio pe un computer sau pe orice alt dispozitiv digital, sunetul analogic este transformat într-o secvență de numere – este eșantionat. Acest proces, cunoscut sub numele de conversie analog-digitală (ADC), permite capturarea semnalului audio original cu o precizie rezonabilă.

Dimensiunea fișierelor în care vor fi stocate datele audio este determinată în principal de doi parametri cheie. Primul este rata de eșantionare, care indică cât de des pe secundă înregistrăm nivelul amplitudinii undei sonore. Al doilea parametru important este adâncimea de biți, care determină numărul de valori posibile pentru a înregistra fiecare măsurătoare de amplitudine. Aceasta afectează precizia cu care semnalul audio de intrare poate fi reprodus cu fiecare măsurătoare, un proces numit cuantizare.

Creșterea nivelului acestor parametri are ca rezultat înregistrări digitale de calitate superioară, oferind o gamă dinamică mai mare. În același timp, reducerea adâncimii de biți în viitor poate duce la pierderea de informații și la apariția erorilor de cuantizare.

Cum funcționează tremurul

Imaginează-ți că ai capturat sunet la o calitate de 32 sau 24 de biți, dar acum trebuie să îl exporți la o adâncime de biți mai mică. În acest caz, stația ta de lucru audio digitală (DAW) va recuantiza pe măsură ce creează fișierul final. Dar acum trebuie să lucreze cu un set semnificativ limitat de valori.

Prin urmare, acest proces poate fi comparat cu rotunjirea numerelor în sus sau în jos, rotunjirea devenind mai grosieră pe măsură ce adâncimea de biți scade. Acest lucru poate cauza erori de cuantizare și, în unele cazuri, poate duce la distorsiuni vizibile ale sunetului atunci când este redat prin difuzoare.

Terminația este cea mai mică dintre două greșeli

Aici își face magia dithering-ul. Prin introducerea multor variații aleatorii de zgomot pe parcursul înregistrării, ne permite să minimizăm efectele nedorite ale erorilor de cuantizare, făcându-le mai puțin perceptibile pentru ureche.

Prin „aleatoriu” înțelegem cu adevărat aleatoriu – imprevizibilitatea zgomotului în raport cu semnalul cuantizat este cea care îl face atât de eficient. Cantitatea potrivită din acest zgomot necorelat netezește marginile rotunjirii agresive care altfel ar duce la o distorsiune mai vizibilă. Adăugarea chiar și a unui nivel constant mic de zgomot ajunge să fie percepută de urechile noastre ca fiind mai puțin deranjantă decât potențiala distorsiune rezultată din procesul de cuantizare fără trepidații.

Dithering în procesarea imaginilor

Dacă vi se pare dificil să înțelegeți dithering-ul, aruncați o privire la aplicarea sa în vizualizare. Acest articol Lifewire despre dithering-ul imaginilor demonstrează cum acest proces poate produce tranziții de gradient mai fine. Un strat subțire de zgomot distribuit uniform în întreaga imagine atenuează eficient diferențele puternice dintre zonele luminoase și cele întunecate.

Când se efectuează ditherarea sunetului

Ca regulă generală, dithering-ul este recomandat ori de câte ori sunetul este redat într-un format cu adâncime de biți mai mică (de exemplu, la conversia de la 32 de biți la 24 de biți sau de la 24 de biți la 16 biți). În contextul exportului de audio într-un format cu adâncime de biți mare, cum ar fi 32 de biți, dithering-ul nu este de obicei necesar, deoarece nu există pierderi semnificative de date în acest proces.

Dacă vorbim despre un mixaj final sau un pre-masterizare destinat masterizării profesionale, în multe cazuri se poate omite dithering-ul. Acest lucru se datorează faptului că inginerii de masterizare pot alege să facă ei înșiși dithering-ul, în funcție de specificul produsului final. În astfel de situații, este important să se comunice cu un inginer pentru a clarifica toate detaliile și dorințele legate de dithering.

În cele din urmă, dithering-ul nu este recomandat la conversia în formate audio comprimate, cum ar fi .mp3 sau AAC, deoarece aceste formate introduc propriile distorsiuni pe care dithering-ul nu le poate corecta.

Concluzie: Ce este dithering-ul în audio?

Deși conceptul de dithering poate părea controversat și adesea nu este pe deplin înțeles, această tehnică de exportare audio, care folosește zgomotul pentru a reduce efectele nocive ale erorilor de cuantizare, joacă un rol important în procesarea audio. Întrebarea dacă dithering-ul este necesar nu are un răspuns universal și depinde de obiectivele și așteptările dumneavoastră de la proces.

În plus, este posibil să vă confruntați cu o alegere de tip de dither. Varietatea opțiunilor disponibile oferă diferite metode de adăugare a zgomotului, afectând sunetul final al lucrării dvs. la un nivel surprinzător de subtil. Dacă nu aveți încă experiență în a auzi diferențele, nu ezitați să experimentați cu diferite tipuri de dither pentru a găsi cea mai potrivită pentru compoziția dvs.

Sperăm că acest ghid vă va ajuta să înțelegeți mai bine esența dithering-ului, mecanismele sale și principiile de aplicare în creativitatea voastră.