Dijital kayıt

Dijital ses kaydı, ses veya görsel sinyallerin, manyetik bant, optik disk veya diğer ortamlarda depolanabilecek ikili basamak dizisi halinde depolanmasıdır. Bu teknoloji müzik endüstrisinde ve diğer birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sesi kaydetmek için analogdan dijitale dönüştürücü, mikrofondan gelen elektrik ses dalgasını veya analog görsel görüntüyü bilgiye dönüştürür. Ortaya çıkışından bu yana dijital teknoloji, ucuzluğu ve kullanım kolaylığı nedeniyle yavaş ama emin adımlarla analog ekipmanın yerini aldı. Günümüzde dijital ses, hem profesyonel hem de amatör neredeyse tüm stüdyolar için bir standarttır. Ancak şaşırtıcı bir şekilde çok az insan bunun nasıl çalıştığını gerçekten anlıyor. Bugün müzik kaydı için dijital sesin temellerinden bahsedeceğiz.

Yaratılış Tarihi

İlk ses kayıt cihazının keşfi ile dijital kaydın ortaya çıkışı arasında yüz yıl geçti. Bu süre zarfında, sürekli teknolojik ilerlemeler ve bilim adamları ve teknisyenler tarafından yapılan sonsuz yenilikler, mekanik ses yakalama, işleme ve çoğaltmada birkaç farklı dalga üretti. Kayıt endüstrisi, bilgisayarların ve dijital sesin icadıyla ileriye doğru dev bir adım attı. Gramofonların kayıt diyaframı tarafından ses bilgilerinin toplandığı ve dikkatlice kazındığı basit kalay folyolardan ve balmumu silindirlerinden başladı. Daha sonra dinleyicilerin çok kanallı seslerin keyfini çıkarmasına olanak tanıyan kasetlerde geliştirme devam etti.

Japonlar, 60'ların sonlarında böyle bir kaydı manyetik bantla koruyabilen ve halka gösterebilen dijital kaydın öncüleriydi. On yıl içinde Sony ses kaydedici gösterildi. Analogdan dijital ses üretip onu VHS'ye kaydedebiliyordu. Yine de müzik hâlâ vinil olarak satılıyordu.

1970'lerin sonlarında Sony ve Panasonic'in, 150 dakikaya kadar yüksek kaliteli ses depolayabilen gerçek bir dijital ortam olan CD'leri sergilemeye başlamasıyla işler değişmeye başladı. CD, üzerine milyonlarca bit verinin lazer tarafından okunabilen ve elektronik olarak analog sinyale dönüştürülebilen bir desenle basıldığı ince bir alüminyum folyo tabakası kullanarak bilgileri depolar.

CD'lerin ortaya çıkışı nihayet mühendislerin iğne ile depolama malzemesi arasındaki sürtünmeden kaynaklanan gürültüyü ortadan kaldırmasına olanak sağladı. Bu ve diğer birçok avantaj, CD'lerin 20. yüzyılın sonlarında ve 21. yüzyılın başlarında en popüler ses taşıyıcılarından biri olmasını sağladı. Ancak müzik endüstrisi CD'lere şüpheyle yaklaşıyordu çünkü mükemmele yakın ses kalitesi sağlıyorlardı ve kullanıcılar tarafından kolaylıkla korsan olarak kullanılıyorlardı. Bu sorunları çözmek için 1987'de dijital ses kaseti (DAT) adı verilen başka bir dijital ortam yarattılar. Bu yeni format, Kuzey Amerika'da ılımlı bir başarı elde etti ve bugün, profesyonel ses kayıtlarını işlemenin tercih edilen yollarından biri olarak varlığını sürdürüyor.

21. yüzyılın ilk yılları, fiziksel medyaya bağlı olmayan dijital sesin büyümesine tanık oldu. Sıkıştırma kodlayıcılarındaki (öncelikle MP3'ler), İnternet altyapısındaki ve kişisel dijital oynatıcıların minyatürleştirilmesindeki ilerlemeler, kullanıcıların dijital kayıtlarını gittikleri her yere yanlarında taşımalarına olanak tanıdı. 1990'ların sonlarında birkaç etkili MP3 çalar olmasına rağmen müzik endüstrisi Apple iPod'un piyasaya sürülmesiyle önemli ölçüde değişti. Bu, günümüzün dijital müzik mağazalarının ve müşteriler için İnternet dağıtım altyapısının temelini oluşturan son derece popüler ses oynatıcısıdır.

Analog Kayıtla Karşılaştırma

Analog kayıtlar, 1970'lerdeki dijital devrimden önce yaygın olarak kullanılan tek kayıtlardı. Uzun çalma (LP) kayıtları, sekiz kanallı bantlar (metal veya manyetik bant üzerinde) ve ses kasetleri gibi artık geçerliliğini yitirmiş çeşitli yöntemler kullandılar. Yirminci yüzyılın başlarından 1970'lere kadar analog sistem kayıt için ideal görünüyordu, ancak yüzyılın sonundaki bilgisayar devrimiyle birlikte dijital işlemenin yüksek hızı ve diğer özellikleri, dijital kaydı yalnızca mümkün kılmakla kalmadı, aynı zamanda birçok kişi için giderek daha uygun hale getirdi. uygulamalar.

Bilgisayarların, optik disklerin, lazer oynatıcıların ve diğer cihazların seri üretimi nedeniyle sürekli düşen maliyetler de önemli bir rol oynadı. Dijital kayıtta yüksek kalitede oynatma elde etmek daha kolaydır çünkü uygun bir uygulamayla geniş bir dinamik aralık ve düşük gürültü ve bozulma sağlar.

Dijital Kayıt Formatları

Dijital ses dosyaları çeşitli formatlarda oluşturulabilir. Genel olarak sıkıştırılmış ve sıkıştırılmamış olmak üzere iki kategoriye ayrılırlar.

Sıkıştırılmış formatlar (MP3 gibi), sıkıştırılmamış formatlara göre çok daha küçük dosya boyutuna sahiptir ancak ses kalitesinden ödün verirler. Taşınabilir cihazlar (MP3 çalarlar gibi), daha düşük kalite ile binlerce dosyayı saklama yeteneği arasındaki dengeyi sağlar. Wi-Fi kullanıyorsanız veya iyi bir veri bağlantınız varsa akış hizmetlerinin (Spotify gibi) kalitesi artırılabilir.

Ses dosyaları sıralayıcılar kullanılarak oluşturulabilir. ses kaydetmenize olanak tanıyan Amped Studio gibi hem ücretli hem de ücretsiz hizmetler vardır . Bu programda oluşturulan parçalar, aşağıda tartışılacak olan farklı dijital formatlarda kaydedilebilir. Ayrıca kayıtlarınızı arkadaşlarınızla paylaşabilir ve birlikte düzenleyebilirsiniz.

Sıkıştırılmamış formatlar

Bu tür formatlar, yüksek kaliteli oynatma için veri depolamanın en iyi yolu olarak kabul edilir çünkü ses verileri üretmek için çok az işlem gerekir. Daha fazla sıkıştırılmış formatlar bazı sistemlerde sesin çökmesine neden olabilir.

AIFF – Apple standardı

WAVE (veya WAV) – PCM formatında kayıt kullanan Windows sistemlerinde sıkıştırılmamış CD kalitesinde ses için bir standart. CD kalitesinde kayıt, 16 bit çözünürlükte 44,1 kHz örnekleme hızına sahiptir.

Dosya boyutu: dakikada yaklaşık 10,1 MB. Dosya boyutu ses içeriğine değil yalnızca dosya uzunluğuna bağlı olduğundan bu rakam tüm CD kalitesindeki WAV dosyaları için aynıdır.

BWF (Broadcast Wave Format) – taşınabilir ses kayıt cihazlarında ve yayın için dijital ses iş istasyonlarında kullanılır.

Kayıpsız sıkıştırma

Bu kategorideki formatlar tam ses bilgilerini içerir. Ancak, daha verimli veri depolama pahasına dosya boyutunun küçültülmesiyle.

Kayıpsız WMA (Windows Media Audio) – kopyalamaya karşı koruma sağlamak için dijital haklar yönetimi (DRM) olanağıyla tasarlanmıştır.

ALAC (Apple Kayıpsız Ses Codec Bileşeni) - açık kaynaktır ve 2011'den beri kullanımı ücretsizdir (orijinal olarak Apple'a ait olmasına rağmen).

FLAC (Ücretsiz Kayıpsız Ses Codec Bileşeni) – açık kaynak, ücretsiz format lisanslaması.

Kayıplı Sıkıştırma

MP3 – Motion Picture Expert Group (MPEG) tarafından MPEG1 video standartlarının bir parçası olarak geliştirilen ve daha sonra MPEG2 Layer 3 standardına genişletilen sıkıştırılmış bir ses dosyası formatıdır.

Ses dosyasının neredeyse duyulamayan kısımları ortadan kaldırılarak, mp3 dosyaları, iyi ses kalitesi korunurken, eşdeğer PCM dosyasının yaklaşık onda biri kadar sıkıştırılır.

MP3 dosyasının kalitesini ve boyutunu değiştirmek için ayarlayabileceğiniz 2 parametre vardır:

• Bit hızı;
• Örnekleme frekansı.

MP4 veya M4A – AAC sıkıştırmasını temel alan MP3'ün halefi.

M4P – Apple tarafından iTunes Music Store'dan indirilen müziklerde kullanılmak üzere geliştirilen, dijital haklar yönetimine sahip MP4 formatında AAC'nin tescilli bir sürümü.

OGG Ogg Vorbis – Patentsiz, açık kaynaklı sıkıştırılmış ses formatı.

Dijital Kaydın Avantajları ve Dezavantajları

Dijital teknoloji kullanıcılara birçok fırsat sunmuştur. Mesela eski zamanlarda kayıt yapabilmek için çok yer kaplayan ve çok paraya mal olan stüdyoları kullanmak gerekiyordu. Artık ihtiyacınız olan tek şey, bir stüdyodan kat kat daha güçlü ve maliyeti çok daha düşük olan güçlü bir bilgisayardır.

Bu erişilebilirlik sadece profesyonellerin değil amatörlerin de ses kaydı yapmasına olanak tanıyor. Bugün kullanılan programlar size ses işleme konusunda neredeyse sınırsız olanaklar sunarken, daha önce bu amaç için gerçek araçlar kullanılıyordu. Artık Amped Studio'da yalnızca birkaç tıklamayla benzersiz bir efekt oluşturabilirsiniz.

Sıradan kullanıcılar için dijital ses kaydının da birçok avantajı vardır:

• çoğu depolama ortamı çok kompakttır ve dijital kayıtları flash sürücülerde, CD'lerde vb. yıllarca saklayabilir;
• özel yazılım, eski kayıtları temizlemenize ve gürültüden kurtulmanıza olanak tanır;
• ayrıca tüm sesler efekt, ses seviyesi, frekans vb. eklemek için düzenlenebilir.

İnternet sayesinde kullanıcılar en sevdikleri müzik parçalarını birbirlerine gönderme, onbinlerce farklı parçayı dinleme ve kendi müzik eserlerini yayınlama olanağına kavuştu.

Ayrıca analog sistemlerin, siz oynattıkça ve yeniden kaydettikçe distorsiyonun artması gibi bir dezavantajı vardır. Birbirini takip eden her kopya daha kötü duyulacaktır. Dijital kayıt sisteminde bu bozulma meydana gelmez. Ana kayıtta minimum niceleme hataları bulunabilir, ancak bunlar kopyalamayla daha da kötüleşmez. Bir dijital master binlerce kopyayı bozulmadan üretebilir. Benzer şekilde CD'lerdeki dijital medya bozulma olmadan binlerce kez oynatılabilir.

Elbette dijital teknolojinin dezavantajları var. Gelişmeleriyle birlikte pek çok kişi analog kayıtların daha "canlı bir sese" sahip olduğunu fark etmeye başladı. Ancak bu sadece eski günlere duyulan bir nostalji değil. Her şey, bazen sese hatalar ekleyen dijitalleştirme ile ilgilidir. Ayrıca “transistör gürültüsü” de kendi ayarlamalarını yapabilir. Bu kavramın tek bir yorumu yoktur ancak anlamı yüksek frekans seviyesinde kaotik bir titreşimdir. İnsan kulağı 20 kHz'den yüksek olmayan frekansları algılayacak şekilde tasarlanmış olsa da beynimiz daha yüksek frekansları da algılayabiliyor gibi görünüyor. Bu özellik bize analog sesin dijital sese göre daha temiz olduğunu düşündürmektedir.

Üstelik tüm kayıt taşıyıcıları, ekipmanın ortamdaki verileri yakalamasını engelleyen toz veya diğer kirlenme nedeniyle kusurludur. Analog kayıtta kusurlar duyulabilir gürültü olarak görünürken, dijital kayıtta bunlar bit akışında gürültüye veya oynatma arızasına yol açabilecek hatalara neden olur. Bu sorunu çözmek için veri akışına hata düzeltme kodları eklenir. Bu kodlardan bazıları çok karmaşık olabileceği gibi, verilerin daha fazla depolama alanı kaplamasına da neden olur. Ancak sonuç, makul seviyelerde toz ve çiziklerle son derece güvenilir bir disk oynatımıdır.

Dijital Kayıtta Anahtar Terimler

Bitler ve baytlar

Bit, bilgisayar belleğindeki verileri içeren en küçük öğedir. Sekiz bit, bilgisayarlar tarafından bir öğenin tamamı olarak işlenen bir baytı oluşturur.

Yüksek yoğunluk

Bu, büyük ses, video veya veri dosyalarını küçük bir alanda saklama yeteneği anlamına gelir.

Dijital Kayıt Parametreleri

Dijital kaydın kalitesini etkileyen parametreler aşağıdakilerden oluşur:

• Analog-dijital dönüştürücünün (ADC) ve dijital-analog dönüştürücünün (DAC) çözünürlüğü;
• ADC ve DAC'nin örnekleme oranları;
• ADC ve DAC'nin titreşimi (sinyal bozulması);
• Aşırı örnekleme.

Ayrıca aşağıdaki gibi ayarlar önemli bir rol oynar:

• Sinyallerle ilgili olarak ne kadar gürültü var;
• Doğrusal olmayan türün bozulma miktarı;
• Intermodülasyon girişimi;
• Genlik ve frekans düzensizlikleri;
• Karşılıklı kanal nüfuzu süreci;
• Menzil dinamikleri.

Dijital Kayıt Sürecinin Açıklaması

Kayıt şu şekilde yapılır:

1. Analog sinyal ADC'ye iletilir;
2. Analog dalganın birçok kez ölçüldüğü bu sinyalin dönüşümü. Bundan sonra bit sayısı (kelime uzunluğu) ile birlikte ikili değer ona atanır;
3. Daha sonra ADC'nin analog dalganın seviyesini ölçtüğü frekans olan bir örnekleme vardır;
4. Dijital bir ses örneği olan önceden ayarlanmış sözcük uzunluğu, bir saniyelik ses seviyesini temsil eder;
5. Kelime uzunluğunun boyutu, ses dalga biçimi seviyesi ekranının doğruluğunu belirler;
6. Dijital sinyalin frekansı örnekleme hızının perdesine bağlıdır;
7. Sabit bir sayı akışı olan sonuçta ortaya çıkan dijital ses örnekleri ADC'ye gönderilir;
8. Ortaya çıkan ikili sayılar daha sonra çeşitli medya taşıyıcılarında saklanabilir.

Oynatmanın gerçekleşme şekli:

1. Sayılar orta taşıyıcıdan DAC'ye gönderilir ve seviye verileri birleştirilerek tekrar analoga dönüştürülür. Bu, analog dalga biçimini önceki biçimine geri yükler;
2. Sinyal güçlendirilir ve hoparlörlere veya ekranlara gönderilmeye başlar.

Çözüm

Dijital kayıt, analog selefini tarihe gömerek müzik endüstrisinde ve ötesinde devrim yarattı. Avantajları ve uygun fiyatı sayesinde teknoloji birçok alanda uygulama alanı bulmuştur ve günümüz dünyasını onsuz hayal etmek zordur.