Войти
Звук можно записать, сохранить и воспроизвести с помощью цифрового или аналоговые методы. Оба метода вносят ошибки и методы систематического сравнения в звук. Музыканты и слушатели спорят о превосходстве цифровых звукозаписей над аналоговыми. Параметры в пользу аналоговых систем включают отсутствие механизмов фундаментальных ошибок, которые присутствуют в цифровых аудиосистемах, включая наложение и шум квантования. Сторонники цифрового звука на высокий уровень производительности, возможный с цифровым звуком, включая линейность в слышимой полосе и низкий уровень шума и искажений.
Два существенных различия в производительности между двумя методами - это ширина полосы и отношение сигнал / шум (S / N). Полоса пропускания цифровой системы определяется в соответствии с рейтинг Найквиста используемой дискретизации. Полоса пропускания аналоговой системы зависит от физических возможностей цепей. Отношение сигнал / шум цифровой системы может быть ограничено битовой глубиной процесса оцифровки, но электронная реализация схема преобразования вносит дополнительный шум. В системе аналогов существуют и другие естественные источники аналогового шума, такие как мерцающий шум и дефекты носителя записи. Другие различия в производительности характерны для сравниваемых систем, например, возможность более прозрачных алгоритмов фильтрации в цифровых системах и гармонического насыщения и изменения скорости аналогового системы.
динамический диапазон аудиосистемы являются мерой разницей между наименьшим и наибольшим значениями амплитуды, которые могут быть представлены в среде. Цифровые и аналоговые различаются как методы передачи и хранения, так и поведением, продемонстрированными системами методам.
Динамический диапазон аудиосистем может быть динамический динамический диапазон аналоговых аудиосистем. Бытовые аналоговые кассеты имеют динамический диапазон от 60 до 70 дБ. Аналоговые FM-передачи редко имеют динамический диапазон, превышающий 50 дБ. Динамический диапазон виниловой пластинки с обрезкой может прямой превыш 70 дБ. Аналоговые студийные ленты имеют динамический диапазон до 77 дБ. Теоретическая пластинка, изготовленная из идеального алмаза, имеет размер атомных элементов около 0,5 нанометров, что с размером канавки 8 микрон дает динамический диапазон 110 дБ, в то время время как теоретический виниловый LP должен иметь динамический диапазон от 70 дБ, а показывают показатели в диапазоне от 60 до 70 дБ. Как правило, 16-битный аналого-цифровой преобразователь может иметь динамический диапазон от 90 до 95 дБ, тогда как отношение сигнал / шум (примерно эквивалентно динамическому диапазону с учетом отсутствия шума квания, но присутствия шипения ленты) профессионального магнитофона с катушкой на катушку 1/4 дюйма будет составлять от 60 до 70 дБ при номинальной мощности записывающего устройства.
Использование цифровых записывающих устройств с более чем 16 битовая точность может быть к 16 битам аудио компакт-диска. Стюарт подчеркивает, что при правильном дизеринге разрешение системы теоретически бесконечно, и что можно, например, разрешить звуки на уровне -110 дБ (ниже цифрового диапазона) в хорошо спроектированном 16-битном канале.
Существуют некоторые различия в поведении аналоговых и цифровых систем при наличии сигналов высокого уровня, когда существует вероятность того, что такие сигналы могут вызвать перегрузку системы. С сигналами высокого уровня аналоговая магнитная лента идет к насыщению, и высокочастотный отклик падает пропорционально низкочастотный отклику. Хотя это нежелательно, слышимый эффект от этого может быть вполне приемлемым. В отличие от этого, цифровые диктофоны PCM показывают небезопасное поведение при перегрузке; сэмплы, которые превышают пиковый уровень квантования, просто усекаются, ограничивают форму волны прямо, что изменяет искажения в виде большого количества высокочастотных гармоник. В принципе, цифровые системы PCM имеют самый низкий уровень нелинейных искажений при полной амплитуде сигнала. Обычно наблюдается увеличение при высоких уровнях сигнала. В исследовании Мэнсона (1980) рассматривались требования цифровой аудиосистемы для высококачественного вещания. Он пришел к выводу, что 16-битной системы будет достаточно, но отметить небольшой резерв, который система снабла в обычных условиях эксплуатации. По этой причине было предложено использовать быстродействующий ограничитель сигнала или «мягкий клиппер » для предотвращения перегрузки системы.
При большом числе искажения высокого уровня на пиках сигнала могут маскироваться на слух исходным сигналом, поэтому большие искажения могут быть допустимы на пиках сигнала. Разница между аналоговыми и цифровыми системами заключается в форме ошибки сигнала высокого уровня. Некоторые ранние аналого-цифровые преобразователи демонстрировали вредное поведение при перегрузке, когда сигналы перегрузки были «перевернуты» с положительным на отрицательный полный диапазон. Современные конструкции преобразователей, основанные на сигма-дельта-модуляции, могут стать нестабильными в условиях перегрузки. Обычно целью проектирования является ограничение сигналов высокого уровня для предотвращения перегрузки. Чтобы предотвратить перегрузку, современная цифровая система может сжимать входные сигналы, так что цифровой полный диапазон не может быть достигнут
В отличие от аналогового дублирования, цифровые копии являются точными копиями можно дублировать бесконечно и без потери генерации, в принципе. Исправление ошибок цифрового формата выдерживает значительный износ носителя, цифровые носители не защищены от данных. Потребительские компакт-диски CD-R имеют ограниченный и непостоянный срок службы из-за внутренних проблем и проблем с производственным качеством.
В случае виниловых пластинок будет некоторая потеря точности воспроизведения при каждом воспроизведении диска.. Это связано с износом иглы при контакте с поверхностью пластинки. Магнитные ленты, как аналоговые, так и цифровые, изнашиваются из-за трения между лентой и головками, направляющими и другими частями транспортера , когда лента скользит по ним. Коричневый осадок, осевший на тампонах во время очистки ленты магнитофона, на самом деле частицами магнитного покрытия, сброшенными с лентой. Синдром липкости - распространенная проблема старых лент. Ленты также могут иметь складки, растяжения и обороты по краям пластиковой основы, особенно из некачественных или несовместимых лент.
При воспроизведении компакт-диска не происходит физического контакта, так как данные считываются оптически с помощью лазерного луча. Следовательно, такое ухудшение состояния носителя не происходит, и при надлежащем уходе компакт-диск будет звучать одинаково при каждом воспроизведении (без учета старения плеера и самого компакт-диска); однако это преимущество оптической системы, а не цифровая запись, и формат Laserdisc обладает тем же преимуществом бесконтактности, что и аналоговые оптические сигналы. Компакт-диски страдают от гниения диска и медленно портятся со временем, даже если они хранятся правильно и не воспроизводятся. Считается, что специальный записываемый компакт-диск под названием M-DISC прослужит 1000 лет.
Для электронных аудиосигналов, включая механический, электрический и тепловой шум в цикле записи и воспроизведения. Количество шума, которое часть звукового оборудования к исходному сигналу, может быть определено количественно. Математически это может быть выражено посредством отношений сигнал / шум (SNR или S / N). Иногда вместо этого максимально возможный динамический диапазон системы.
В цифровых системах качество воспроизведения зависит от этапов аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования и не зависит от качества носителя записи при условии, что он достаточен для сохранения цифровых значений без ошибок. Цифровые носители, способные к хранению и поиску с точностью до бита, были обычным явлением в течение некоторого времени, поскольку они обычно используются для хранения программного обеспечения, которое не допускает ошибок.
Согласно теории, процесс аналого-цифрового преобразования всегда приводит к искажению квантования. Это искажение может быть визуализировано как некоррелированный шум квантования посредством использования дизеринга. Величина этого шума или искажения определены уровни квантования. В двоичных системах это определяется и обычно выражается в виде количества бит. Каждый бит примерно 6 дБ возможного отношения сигнал / шум, например 24 x 6 = 144 дБ для 24-битного квантования, 126 дБ для 21-битного и 120 дБ для 20-битного. 16-битная цифровая система звукового компакт-диска Red Book имеет 2 = 65 536 создает амплитуду сигнала, теоретически позволяя SNR 98 dB.
Rumble - это форма шумовой характеристики, вызванной из- за дефектов в подшипниках поворотных столов, опорный диск тенденцию к незначительному движению по желаемому вращению - поверхность поворотного стола также перемещается вверх-вниз и из стороны в сторону. Это дополнительное движение добавляется к желаемому сигналу в виде шума, обычно очень низких частот, создающего грохочущий звук во время тихих пассажира. В очень недорогих вертушках иногда используются шариковые подшипники, которые с большой вероятностью слышимый грохот. В более дорогих вертушках обычно используются массивные подшипники скольжения, которые с большей вероятностью будут создавать неприятный грохот. Увеличенная масса поворотного стола также приводит к уменьшению грохота. У хорошегоателя грохот должен быть минимум на 60 дБ ниже уровня выходного сигнала звукоснимателя. На время пути прохождения сигнала нет движущихся частей, цифровые системы не подвержены вибрации.
Вау и дрожание - это изменение частоты аналогового устройства и результат механических недостатков, причем вау - это более медленная форма дрожания. Вау и дрожание наиболее заметно на сигналах, обеспечивающих чистые тона. Для пластинок LP качество проигрывателя будет иметь большое влияние на уровень вау и флаттера. Хороший проигрыватель виниловых пластинок будет иметь значения вау и флаттер менее 0,05%, что является отклонением скорости от среднего значения. Вау и дрожание могут также присутствовать в записи, как результат неидеальной работы рекордера. Благодаря использованию прецизионных кварцевых генераторов для их временных разверток цифровые системы не подвержены колебаниям и колебаниям.
Для цифровых систем верхний предел частотной характеристики определяется частота дискретизации. Выбор частоты выборки в цифровой системе основан на теоремеки Найквиста - Шеннона. Это означает, что дискретизированный сигнал может воспроизводиться точно до тех пор, пока он дискретизируется на частоту, более чем в два раза превышающую ширину полосы сигнала, частоту Найквиста. Следовательно, дискретизация 40 кГц теоретически будет достаточно для захвата всей информации, содержащейся в сигнале, имеющем частотные составляющие до 20 кГц. Теорема о дискретизации также требует, чтобы частотная составляющая выше частоты была удалена из сигнала. Это достигается с использованием фильтров сглаживания, требуется переходная полоса , чтобы в достаточной степени уменьшить наложение. Полоса пропускания, обеспечиваемая стандартом дискретизации 44,100 Гц, используемая стандартная частота для аудио компакт-дисков, достаточно широка, чтобы покрыть весь диапазон слуха человека , который примерно простирается от 20 Гц до 20 кГц. Профессиональные цифровые записывающие устройства могут записывать более высокие частоты, в то время как некоторые потребительские и телекоммуникационные системы записывают более ограниченный высокий частотный диапазон.
Высококачественные барабанные машины могут работать в диапазоне от 10 Гц до более 20 кГц. Производители аналоговых каналов показывают характеристики 20 кГц. Компактные кассеты могут иметь отклик, простирающийся до 15 кГц при полном уровне записи (0 дБ). На более низких уровнях (-10 дБ) кассеты обычно ограничены 20 кГц из-за самоуничтожения ленточного носителя.
Частотная характеристика обычного проигрывателя LP может составлять 20 Гц - 20 кГц +/- 3 дБ. В отличие от аудио компакт-дисков, виниловые пластинки и кассеты не требуют сглаживающих фильтров. Низкочастотная характеристика виниловых пластинок ограничена грохотом (описанным выше), а также физическими и электрическими характеристиками всего звукоснимателя и преобразователя в сборе. Высокочастотная характеристика винила зависит от картриджа. CD4 записи поддерживают частоту до 50 кГц. Частоты до 122 кГц были экспериментально сокращены на LP-Бых.
Цифровые системы требуют, чтобы все высокочастотные сигналы, превышающие частоту Найквиста, были удалены перед к дискретизации, которая, если не будет выполнена, приведет к, что эти ультразвуковые частоты «сворачиваются» в частотах, которые находятся в слышимом диапазоне, создаваемое своего рода искажение, называемое наложением. В цифровых системах сглаживание предотвращается с помощью фильтра сглаживания. Однако создание фильтра, который точно удаляет все частоты точно выше или ниже, среза, нецелно. Вместо этого обычно выбирается частота дискретизации выше требований Найквиста. Это решение передискретизацией и позволяет использовать менее агрессивный и недорогой фильтр сглаживания.
Ранние цифровые системы могли страдать от плохих сигналов, связанных с использованием аналоговых фильтров сглаживания, например, временной дисперсии, нелинейных искажений, пульсаций, температурная зависимость и фильтров т. д. Используя конструкцию с передискретизацией и дельта-сигма модуляцию, аналоговые фильтры сглаживания можно заменить цифровым фильтром. У этого подхода есть несколько преимуществ. Цифровой фильтр можно сделать так, чтобы он имел почти идеальную передаточную функцию, с низкой внутриполосной пульсацией, без старения или теплового дрейфа.
Аналоговые системы не подпадают под ограничение Найквиста или наложения спектров и, следовательно, не имеют требуются фильтры сглаживания или любые связанные с ними конструктивные особенности.
Аудио качества компакт-диска дискретизируется с частотой 44,100 Гц (частота Найквиста = 22,05 кГц) и 16 бит. Выборка формы волны на более высоких частотах и допуске большего числа битов на выбор позволяет еще больше уменьшить шум и искажения. DAT может дискретизировать звук с частотой до 48 кГц, а DVD-Audio может иметь частоту 96 или 192 кГц и разрешение до 24 бит. При любом из этих частот дискретизации информация о сигнале захватывается выше того, что обычно считается диапазоном человеческого слуха.
. Работа, выполненная в 1981 г. Muraoka et al. показали, что музыкальные сигналы с частотными составляющими выше 20 кГц отличались от сигналов без них лишь немногие из 176 испытуемых. Исследование восприятия, проведенное Nishiguchi et al. (2004) пришли к выводу, что «не было обнаружено значительных различий между звуками с очень высокочастотными компонентами и без них среди звуковых стимулов и испытуемых... однако [Nishiguchi et al] до сих пор не могут ни подтвердить, ни опровергнуть возможность того, что некоторые испытуемые могли различать между музыкальными звуками с очень высокочастотными компонентами и без них ".
В тестах слепого прослушивания, проведенных Бобом Кацем в 1996 году, как описано в его книге Mastering Audio: The Art and the Science, субъекты, использующие одно и то же воспроизводящее оборудование с высокой частотой дискретизации не могло различить какой-либо слышимой разницы между программным материалом, идентично отфильтрованным для удаления частот выше 20 кГц по сравнению с 40 кГц. Это демонстрирует, что наличие или отсутствие ультразвукового содержимого не объясняет слуховых вариаций между частотами дискретизации. Он утверждает, что вариации в значительной степени связаны с характ еристиками полосно-ограничивающих фильтров преобразователей. Эти результаты показывают, что основное преимущество использования более высоких частот дискретизации состоит в том, что они выталкивают последовательные фазовые искажения от ограничивающих полосу фильтров из слышимого диапазона, и что в идеальных условиях более высокие частоты дискретизации могут не потребоваться. Данн (1998) исследовал характеристики цифровых преобразователей, чтобы выяснить, можно ли объяснить эти различия в характеристиках фильтрами, ограничивающими полосу пропускания, используемыми в преобразователях, и поискать артефакты, которые они вносят.
Иллюстрация квантование дискретизированной звуковой волны с использованием 4 бит. Сигнал записывается в цифровом виде с помощью аналого-цифрового преобразователя, который измеряет амплитуду аналогового сигнала с регулярными интервалами, определяемыми частотой дискретизации, а затем сохраняет эти выбранные числа в компьютерном оборудовании. Основная проблема с числами на компьютерах заключается в том, что диапазон значений, которые могут быть представлены, конечен, что означает, что во время выборки амплитуда аудиосигнала должна быть округлена до ближайшего представления. Этот процесс называется квантованием, и эти небольшие ошибки в измерениях на слух проявляются в виде шума или искажений низкого уровня. На эту форму искажения, иногда называемую гранулярным искажением или искажением квантования, указали как на ошибку некоторых цифровых систем и записей, особенно некоторых ранних цифровых записей, где цифровая версия, как утверждается, уступает аналоговой версии.
Диапазон возможных значений, которые могут быть численно представлены в образце, определяется количеством используемых двоичных цифр. Это называется разрешением и обычно называется битовой глубиной в контексте звука PCM. Уровень шума квантования напрямую определяется этим числом, экспоненциально уменьшаясь (линейно в единицах дБ) по мере увеличения разрешения. При адекватной битовой глубине случайный шум из других источников будет доминировать и полностью маскировать шум квантования. Стандарт Redbook CD использует 16 битов, что позволяет удерживать шум квантования на 96 дБ ниже максимальной амплитуды, что намного ниже различимого уровня практически для любого исходного материала. DVD-Audio и самое современное профессиональное записывающее оборудование позволяет записывать сэмплы длиной 24 бита.
Аналоговые системыне обязательно имеют дискретные цифровые уровни, на которых кодируется сигнал. Следовательно, исходный сигнал может быть сохранен с пределом, ограниченным только внутренним минимальным уровнем шума и максимальным уровнем сигнала носителя и воспроизводящего оборудования, то есть динамическим диапазоном системы.
9 аналоговая среда из молекул, наименьшая микроскопическая структура представляет наименьшую единицу квантования записанного сигнала. Естественные процессы сглаживания, такие как случайные тепловые движения молекул, ненулевой размер считывающего устройства и другие эффекты усреднения, делают практический предел больше, чем предел мельчайшей молекулярной структурной особенности. Теоретическая пластинка, состоящая из идеального алмаза, с размером канавки 8 микрон и размером элемента 0,5 нанометра, имеет квантование, подобное 16-битной цифровой выборке.
иллюстрация дизеринга, используемого при обработке изображений. Перед уменьшением палитры до 16 цветов было вставлено случайное отклонение, что аналогично влиянию дизеринга на аудиосигнал. Можно сделать шум квантования мягким на слух, применив дизеринг. Для этого к исходному сигналу перед квантованием добавляется шум. Оптимальное использование дизеринга делает ошибку квантования независимой от сигнала и принимает информацию о сигнале ниже младшего бита цифровой системы.
Алгоритмы дизеринга также обычно имеют возможность использования некоторого вида формирования шума, который сдвигает частоту большей части шума дизеринга в области, менее слышимые человеческим ухом, пониженный уровень шума, очевидного для слушателя.
Дизеринг обычно применяемый во время мастеринга перед окончательным уменьшением битовой глубины, а также на различных этапах DSP.
Один аспект, который может ухудшить работает цифровой системы джиттер. Это явление во времени от того, что должно быть правильным интервалом между дискретными выборками в соответствии с дискретизацией. Это может быть связано с неточностью времени на цифровых часах. В идеале цифровые часы должны генерировать тактовый импульс точно через равные промежутки времени. Другими источниками джиттера в цифровых электронных схемах джиттера, вызванного данными, когда одна часть цифрового потока влияет на последующую часть его прохождения через систему, и джиттер, вызванный источником питания, когда шум от источника питания вызывает нарушение во времени сигналы в цепях, которые он питает.
Точность системы зависит от выбранных значений частоты, но также зависит от амплитуды регулярности этих значений. Эта временная зависимость имеет аналогового эквивалента, аналоговые системы свои собственные эффекты искажения (ошибка высоты тона и вау-и-флаттер).
Периодическое дрожание создает шум модуляции и может рассматривать как эквивалентного дрожания. Случайный джиттер изменяет минимальный уровень шума цифровой системы. Чувствительность преобразователя к джиттеру зависит от конструкции преобразователя. Было показано, что случайный джиттер 5 нс может быть значительным для 16-битных цифровых систем.
В 1998 году Бенджамин и Ганнон исследовали слышимость джиттера с помощью тестов прослушивания. Они представляют, что самый низкий уровень слышимости джиттера составляет около 10 нс (среднеквадратичное значение ). Это было на тестовом сигнале синусоидальной волны 17 кГц . При прослушивании музыки слушатели не появляются дрожания звука на уровнях ниже 20 нс. В статье Ashihara et al. (2005) попытались определить пороги обнаружения случайного джиттера в музыкальных сигналах. Их метод включал тесты прослушивания ABX. Обсуждая свои результаты, отметили, что:
Пока фактический джиттер в потребительских товарах кажется слишком малым, чтобы его можно было реализовать хотя бы при воспроизведении музыкальных сигналов. Однако неясно, действительно ли пороги обнаружено, полученное в настоящем исследовании, обеспечивает предел слухового разрешения или оно будет ограничено разрешением оборудования. Искажения из-за очень небольшого джиттера могут быть меньше искажений из-за нелинейных характеристик громкоговорителей. Ашихара и Кирю [8] оценили линейность динамика и наушников. Согласно наблюдениям, наушники кажутся более предпочтительными для создания достаточного звукового давления на барабанные перепонки с меньшими их искажениями, чем громкоговорители.
После первоначальной записи аудиосигнала обычно каким-либо образом, например, с использованием сжатия, эквализации, задержки и реверберации. В случае аналогового подключения это осуществляется в виде внешних аппаратных компонентов, а в случае цифровых устройств то же самое обычно достигается с помощью плагинов в рабочей станции цифрового аудио (DAW).
A сравнение аналоговой и цифровой фильтрации показывает ряд технических методов. Цифровые фильтры более точны и гибки. Аналоговые фильтры проще, могут быть более эффективными и не задерживают.
Фазовый сдвиг: синусоидальная волна красного цвета задерживается во времени, равном углу 
, показан синусоидальной волной синего цвета. При изменении сигнала с помощью фильтра выходной сигнал может отличаться по времени от сигнала на входе, который измеряется как его овая фазовая характеристика. Многие эквалайзеры демонстрируют такое поведение, при этом значении фазового сдвига отличается по некоторому шаблону и сосредоточена вокруг регулируемой полосы. Хотя этот эффект изменяет сигнал способом, отличным от строгого изменения частотных характеристик, такое окрашивание иногда может положительно сказаться на восприярия звука аудиосигнала.
установлены в расчетах, цифровые фильтры могут объективно работать лучше, чем аналоговые компоненты. Другая обработка, такая как задержка и микширование, может быть выполнена точно.
Цифровые фильтры также более гибкие. Например, эквалайзер линейной фазы не вводит частотно-зависимый фазовый сдвиг. Этот фильтр может быть реализован в цифровом виде с использованием фильтра конечной импульсной характеристики, но не имеет практической реализации с использованием аналоговых компонентов.
Практический преимуществом цифрового обработки является более удобный вызов настроек. Параметры подключаемого модуля могут храниться на компьютере, тогда как подробные сведения о параметрах аналогового устройства записаны. Это может быть обременительно, когда целыесы необходимо вызвать вручную с помощью аналоговой консоли и внешнего оборудования. При работе в цифровом формате все параметры можно просто сохранить в файле проекта DAW и мгновенно вызвать. Лучшие профессиональные DAW также обрабатывают плагины в реальном времени.
Сейчас существует множество плагинов, которые включают аналоговое моделирование. Есть звукорежиссеры, которые они считают, они в равной степени сравнивают звук с аналоговыми процессами, которые они имитируют. Аналоговое моделирование имеет некоторые преимущества по сравнению с аналоговыми аналогами, такие как возможность удаления шума из алгоритмов и модификаций, позволяющих сделать параметры более гибкими. С другой стороны, другие инженеры также считают, что моделирование все еще хуже, чем у подлинных подвесных компонентов, и по-прежнему предпочитают микширование "нестандартно".
Субъективная оценка измерить, насколько хорошо звуковой компонент работает с точки зрения человеческого уха. Наиболее распространенной формой субъективного теста является тест на прослушивание, когда аудиокомпонент просто используется в контексте, для которого он был разработан. Этот тест популярен среди обозревателей Hi-Fi, когда рецензент в течение длительного времени использует компонент, который предоставлен в субъективных терминах. Общие описания включают в себя компонентный компонент или глухой компонент, обеспечивающий пространственное изображение.
Другой тип субъективного теста проводится в более контролируемых условиях и устранить возможную предвзятость из тестов прослушивания. Эти виды тестов выполняются с помощью компонента, скрытым от слушателя, и называются слепыми тестами. Чтобы предотвратить возможную предвзятость человека, проводящего тест, можно провести тест, чтобы этот человек также знал о тестируемом компоненте. Этот тип теста называется двойным слепым тестом. Этот вид тестов часто используется для оценки производительности сжатие звука с потерями.
Критики двойных слепых тестов считают, что они не позволяют чувствовать себя полностью расслабленным при оценке компонента системы. между различными компонентами, а также в зрительных (неслепых) тестах. Те, кто применяет метод двойного слепого тестирования, может попытаться снизить стресс слушателя, выделив определенное время для обучения слушателя.
Ранние цифровые аудиомашины давали неутешительные результаты с цифровыми преобразователями, вносящими ошибки, которые могут привести к повреждению ухо. Звукозаписывающие компании выпустили свои первые пластинки, основанные на мастерах цифрового звука в конце 1970-х годов. Компакт-диски стали доступны в начале 1980-х годов. В то время аналоговое воспроизведение звука было зрелой технологией.
. Ранние цифровые записи, выпущенные на компакт-дисках, были неоднозначны. Было замечено, что по сравнению с виниловой пластинкой компакт-диск намного лучше раскрывает акустику и окружающий фоновый шум среды записи. По этой причине методы, разработанные для аналоговых дисков, например размещение микрофона, необходимо было адаптировать к новому цифровому формату.
Некоторые аналоговые записи были переработаны для цифровых форматов. Аналоговые записи, сделанные с естественной акустикой концертного зала, как правило, нуждающиеся в ремастеринге. Процесс ремастеринга иногда подвергался критике за то, что он плохо выполнялся. Когда исходная аналоговая запись была достаточно яркой, ремастеринг иногда приводил к неестественному выделению высоких частот.
Super Audio CD (SACD) формат был создан Sony и Philips, которые также были разработчиками более раннего стандартного формата аудио компакт-дисков. SACD использует Direct Stream Digital (DSD), который работает совершенно иначе, чем формат PCM, обсуждаемый в этой статье. Вместо того, чтобы использовать большее количество битов и пытаться записать точную амплитуду сигнала для каждого цикла выборки, регистратор DSD использует метод, называемый сигма-дельта-модуляция. При использовании этого метода аудиоданные сохраняются в режиме наблюдения фиксированной амплитуды (т. Е. 1 бит) с дискретизацией 2,884 МГц, что в 64 раза больше частоты установки 44,1 кГц, используемой CD. В любой момент времени амплитуда аналогового сигнала представляет собой преобладание над нулями в потоке данных. Таким образом, этот поток цифровых данных можно преобразовать в аналоговый, просто пропустив его через относительно удобный аналоговый фильтр нижних частот. Конкурирующий формат DVD-Audio использует стандартный линейный PCM с характеристиками дискретизации и битовой глубиной, которые, по крайней мере, совпадают и обычно превосходят стандартные CD Audio. (16 бит, 44,1 кГц).
Популярная Hi-Fi прессе высказывались предположения, что линейная ИКМ «вызывает у людей [] стрессовую реакцию», и что DSD - единственная система цифровой записи, которая не [...] обладает этими эффектами ". Заявление, по всей видимости, происходит из статьи доктора Джона Даймонда 1980 года, озаглавленной «Человеческий стресс, вызванный цифровыми записями». Суть утверждения о том, что записи PCM (единственная доступная в то время цифровая технология записи) вызывали стрессовую реакцию. о «тестах», проведенных с использованием псевдонаучной техники прикладной кинезиологии, например, доктором Даймондом на презентации AES 66-й Конвенции (1980) с тем же названием. аналогичный метод демонстрации того, что рок-музыка (в отличие от классической) вредна для вашего здоровья из-за наличия «остановленного анапестического ритма». Заявления доктора Даймонда относительно цифрового звука были поддержаны Марком Левинсоном, который утверждал, что в то время как записи PCM приводили к стрессовая реакция, записи в формате DSD - нет. Двойной слепой субъективный тест между линейной PCM высокого разрешения (DVD-Audio) и DSD не выявил статистически значимой разницы. Слушатели, участвовавшие в этом тесте, отметили, что им очень трудно слышать разницу между двумя форматами.
возрождение винила отчасти связано с несовершенством аналогового звука, которое добавляет тепла. Некоторые слушатели предпочитают такой звук компакт-дискам. Основатель и редактор журнала The Absolute Sound Гарри Пирсон говорит, что «пластинки решительно более музыкальны. Компакт-диски истощают душу от музыки. Эмоциональная вовлеченность исчезает». Продюсер дубляжа Адриан Шервуд испытывает те же чувства к аналоговой кассете, которую он предпочитает из-за ее теплого звука.
Сторонники цифрового формата указывают на результаты слепых тестов, которые демонстрируют высокое возможно исполнение с цифровыми записывающими устройствами. Утверждение состоит в том, что-либо еще «аналоговый звук» - это скорее неточностей аналогового формата, чем что-либо еще. Одним из первых и сторонников цифрового звука был дирижер Герберт фон Караян, который сказал, что цифровая запись «определенно превосходит другую известную нам записи». Он также стал пионером безуспешной цифровой компакт-кассеты и провел первую запись, когда-либо выпущенную на коммерческий компакт-диск: Эйн Альпенсинфони.
Рихарда Штрауса. обычно подразумевают, что звук описывается с использованием метода непрерывного времени / непрерывными амплитудами как в системе воспроизведения / записи, а слова цифровой звук подразумевают подход дискретного времени / дискретных амплитуд, существуют методы кодирования звука, которые находятся где-то между два, например непрерывные временные / дискретные уровни и дискретные временные / непрерывные уровни.
Хотя эти ситуации не так распространены, как «чисто аналоговые» или «чисто цифровые» методы, на практике они встречаются. Действительно, все аналоговые системы демонстрируют дискретное (квантованное) поведение в микроскопическом масштабе, асинхронно управляемые усилители класса даже сознательно с использованием конструкции с непрерывным временем и дискретной амплитудой. Системы с непрерывной амплитудой и дискретным временем использовались во преобразователях ранних аналого-цифровых сигналов в виде схем выборки и хранения. Граница еще больше размывается из-за цифровых систем, которые статистически стремятся к аналоговому поведению, чаще всего за счет использования методов стохастического дизеринга и формирования шума. В то время как виниловые пластинки и обычные компакт-кассеты являются аналоговыми носителями и используют квазилинейные методы физического кодирования (например, глубина спиральной канавки, лента магнитное поле напряженность) без заметного квантования на спектров., существуют аналоговые эффекты нелинейные системы, которые демонстрируют, аналогичные тем, которые встречаются в цифровых системах, такие как частотно-модулированный звук, динамические перекрытия (например, частотно-модулированный звук Hi-Fi на видеокассетах, сигналы с кодировкой PWM ).
Хотя эти «гибридные» методы обычно более распространены в телекоммуникационных системах, чем в потребительских аудиосистемах, само по себе их существование стирает различную грань между определенными цифровыми и аналоговыми системами, по крайней мере, в крайней мере, в. том, что касается некоторых из-за их предполагаемые преимущества или недостатки.
Использование цифровой записи дает много преимуществ перед аналоговой записью, поскольку «каналом манипулирования, чем намагниченными частями на ленте». Числовое кодирование идеально передает звуковые волны, можно воспроизводить без фонового шума.
