Kaj pomenita 48 kHz in 24 bitov

1. Vzorčna frekvenca in Nyquistov izrek

Analogni signal se pretvori v digitalnega tako, da ga v rednih presledkih izmerimo. Nyquist–Shannonov izrek pravi, da lahko signal, ki ne vsebuje frekvenc nad določeno mejo, popolnoma rekonstruiramo, če ga vzorčimo z več kot dvakratno frekvenco te meje. Polovica vzorčne frekvence se imenuje Nyquistova frekvenca.

Pri 44,1 kHz (zgoščenka) znaša Nyquistova frekvenca 22,05 kHz, pri 48 kHz pa 24 kHz. Oboje presega zgornjo mejo človeškega sluha, ki je okoli 20 kHz. 48 kHz je hkrati standard v video in filmski produkciji, zato ga uporablja večina kamer in programov za montažo. Če posnamemo takoj pri 48 kHz, kasnejša pretvorba vzorčne frekvence ni potrebna.

Višje vzorčne frekvence, na primer 96 kHz, so smiselne pri nekaterih arhivskih in glasbenih projektih. Pri govoru ne prinesejo slišne koristi, datoteke pa so dvakrat večje.

2. Bitna globina in dinamični razpon

Vsak vzorec se zapiše kot celo število. Bitna globina pove, koliko različnih vrednosti je na voljo. Vsak dodaten bit podvoji število ravni in poveča dinamični razpon za približno 6 dB.

V praksi je razpon omejen s šumom analognih vezij v mikrofonu in vmesniku, ki je tudi pri dobrih napravah precej pod teoretičnimi 144 dB. Pomembna prednost 24 bitov je zato predvsem varnostna rezerva: raven snemanja lahko nastavimo previdno, tako da konice ostanejo nekje med −12 in −6 dBFS, tišji deli govora pa kljub temu ne utonejo v kvantizacijskem šumu. Prekrmiljenja (clipping) v digitalnem zapisu namreč ni mogoče popraviti.

3. Velikost datotek

Nestisnjen zvok zavzame veliko prostora, vendar je to pri sodobnih diskih redko težava. Spodnja tabela prikazuje izračun za en kanal.

FLAC je stiskanje brez izgub: datoteka je običajno za tretjino do polovico manjša od WAV, po razširitvi pa je vsebina popolnoma enaka. MP3 je stiskanje z izgubami, kar pomeni, da se del informacij trajno odstrani.

4. Glasnost in izvoz

Končna glasnost se danes meri v enotah LUFS, ki upoštevajo človeško zaznavanje. Evropsko priporočilo EBU R 128 za radio in televizijo določa ciljno glasnost −23 LUFS. Za podkaste se pogosto navaja okoli −16 LUFS za stereo posnetek in okoli −19 LUFS za mono, vendar posamezne platforme določajo lastna priporočila.

5. Priporočilo za prakso

• Snemajte v WAV, 48 kHz, 24 bitov; to je izhodiščna kopija, ki se ne spreminja.
• Montirajte na kopiji in izvozite v format, ki ga zahteva namen: MP3 192–320 kbit/s za objavo, WAV ali FLAC za arhiv.
• Izogibajte se zaporednemu stiskanju z izgubami; vsaka nova pretvorba v MP3 zmanjša kakovost.
• Za dolgoročno hrambo glejte članek Ustna zgodovina: kako ohraniti pogovor.

Viri

1. Nyquist, H. (1928). Certain topics in telegraph transmission theory. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, 47(2), 617–644.
2. Shannon, C. E. (1949). Communication in the presence of noise. Proceedings of the IRE, 37(1), 10–21.
3. Pohlmann, K. C. (2010). Principles of Digital Audio (6. izd.). McGraw-Hill.
4. EBU R 128. Loudness normalisation and permitted maximum level of audio signals. Evropska radiodifuzna zveza.