Jaké rozlišení při nahrávání použít? Má či nemá vliv používání vyšších rozlišení na kvalitu nahrávky? V tomto příspěvku se pokusíme celou věc vysvětlit a trochu přiblížit.

K tomuto článku mě přiměl dotaz čtenáře Mirka:

„Jen se chci zeptat – měli jsme ted diskuzi v kapele zda je lepši nahrávat ve 44.100 hz/24bit nebo 88.200 hz/24bit. Jaké to má výhody a nevýhody a jak se to projeví ve kvalitě a třeba i ve vnitřním výpočtu plug-inů?“

Děkuji za odpověď.
Mirek

Toto je jeden z dotazů na který nelze dát „správnou“ odpověď. Věc je do určité míry subjektivní. Pojďme si ale přiblížit co znamená pracovat v různém rozlišení a jaké klady a zápory to má.

Základní teorie

Zvuk do digitální podoby převádíme tzv. samplováním (česky vzorkováním). Zvuk v převodníku se „rozseká“ na části, které jsou analyzovány v příslušném rozlišení. Jinak řečeno, nejedná se o kontinuální záznam jako při nahrávání na pás.

Ale při dostatečné míře rozlišení náš mozek vnímá informaci jako spojitou, obdobně jako naše oko „obelstí“ dostatečně rychle běžící filmový pás.

Pokud se bavíme o rozlišení u audio záznamu, bavíme se o dvou jednotkách:

Samplovací frekvence a bitová hloubka

Samplovací frekvence je údaj o tom kolik samplů, tedy na kolik dílků se audio „rozseká“ během jedné sekundy. Jinak řečeno – kolikrát je za 1 sekundu zvuk změřen.

Bitová hloubka je údaj o tom jaké vysoké digitální rozlišení každý sampl má.

(To si můžeme představit jako metr, který má větší či menší rozlišení, kterým daný sampl změříme. Některé metry měří pouze v centimetrech, některé mají rozlišení i v milimetrech. Takže metr s větším rozlišením nám umožňuje měřit s větší přesností)

Používané rozlišení pro CD formát je 44.1 kHz a 16 bitů. To představuje 65 536 hodnot či kombinací čísel tvořených 16 bitovým rozlišením. Znamená to tedy, že jeden sampl může mít rozlišení 65 536 hodnot.

Ve studiu se častěji používá rozlišení 24 bitů. Toto rozlišení nám umožní škálu v hodnotě 16 777 216 bodů. Tím definujeme jak velké je digitální číslo použité na popis jednoho samplu.

Samplovací frekvence

Frekvenční pole ve kterém slyšíme je cca od 20 Hz do 20.000 Hz. Čím jsme starší tím máme větší úbytek na vyšších frekvencích. (Což nás ale nelimituje v práci se zvukem)

Proč se používá jako výchozí samplovací frekvence 44.1 kHz?

Existuje poučka, která se jmenuje Nyquistův teorém Ta říká, že pro uspokojivé nasamplování je třeba použít dvojnásobnou sampl. frekvenci než je rozsah lidského sluchu. Takže s jistou rezervou je to 44.1. kHz.

Z toho plyne, že vyšší samplovací frekvence = záznam širšího frekvenčního pole. Do záznamu se dostanou i vyšší frekvence mimo slyšitelné pásmo lidského sluchu.

Důvody proč někteří zvukaři používají vyšší samplovací frekvence (nejběžnější 88.2kHz, 96kHz and 192kHz ) jsou že:

1. Věří/slyší že hypersonická část zvukového spektra (nad 20kHz) má vliv na kvalitu přehrávaného zvuku. (Subjektivní hodnocení)
2. Tato vysoká rozlišení umožňují méně drastickou konverzi na nižší rozlišení. (Jedná se o eliminování digitálních chyb při konverzi formátu – jedná se o ztrátu dat)

Skutečností tedy je, že vyšší samplovací frekvence přináší do záznamu více informací o zvuku.

Má to ale i své nevýhody.

S rostoucím rozlišením roste rapidně objem dat, které se ukládají na harddisk. I když v současnosti není takový problém mít úložiště s velkou kapacitou, rozdíl v objemech dat může být stále někdy problém. Samozřejmě u jedné či dvou stop nás to moc nezajímá. Ale pokud máme projekt s 50 stopami, začne se objem informací na disku rychle zvětšovat.

Pro konkrétní čísla se můžete podívat na tuto kalkulačku.

Větší nároky na RAM – vyšší nároky jdou také na RAM paměť, což může mít negativní vliv hlavně v mixu, kdy nám systém nedokáže zpracovat tolik plugin jako na nižším audio rozlišení.

Omezení chodu některých plugin – některé pluginy si neumí s vyšším rozlišením zvuku poradit a celý systém se může zpomalit nebo zcela zamrznout. Tento problém asi časem pomine, ale stále je třeba tuto skutečnost brát v potaz.

Bitová hloubka

Zde je odpověď snazší. Nahrávání v rozlišení 24 bit přináší jednoznačný benefit. Teorie říká, že každý 1 bit = 6dB dynamického rozsahu.

To znamená 24 bitů umožňuje dynamické rozpětí až do 144 dB, na rozdíl od zpracování v 16 bitech kde je maximální dynamický strop 96 dB.

Větší dynamické rozpětí přináší lepší odstup signálu od šumu. Každá nahraná stopa má minimální míru šumu, která je dána fyzikální podstatou záznamu. Čím větší dynamické rozpětí máme, tím větší odstup od šumu získáme.

Další výhodou je větší headroom – tedy vyšší dynamický strop od okamžiku kdy se začne zvuk v daném systému přebuzovat. Máme tedy k dispozici větší prostor jak zpracovat i dynamičtější zvuky.