В этой статье мы рассмотрим с вами понятие дитеринг и основные правила его применения.
Итак, как известно, в цифровых системах амплитуду сигнала ограничивает фиксированный набор чисел – процесс так называемого квантования.
Например, в 16-ти битном звуке существует 65 536 значений, а в 24-х битном – 1 677 726. Высчитать динамический диапазон каждой можно умножением количества бит на 6. В случае с 8 битным звуком это будет 48 dB, для 16-ти битного звука – 96 dB, а для 24-х битного – 144 dB.
Квантование сигнала вызывает искажение формы звуковой волны: могут возникнуть лишние гармоники и другие проблемы, которые появляются на низком уровне сигнала, так как ему уже не хватает разрешающей способности системы.
Так вот, как раз для решения этих проблем и применяется дитеринг. С помощью дитеринга можно математически убирать все искажения и заменять их постоянным шумом.
Чтобы проверить динамический диапазон конвертера, следует подать на него сигнал невысокой громкости. Таким образом, вы сможете послушать в наушниках, как ведет себя звук, попавший на вход конвертера. Зафиксируйте громкость, при которой звук пропадет.
Рекомендуется также снизить громкость сигнала на 40 dB перед его пропусканием через конвертер. Таким образом, вы сможете оценить звучание реверберации и объем фонограммы после цифровой обработки.
Цифровая обработка всегда удлиняет так называемое цифровое слово до 24-х бит и более, что зависит от конкретного процессора. Это происходит даже при обработке 16-ти битного сигнала.
В результате должен снова получиться 16-ти битный звук, но простым отрезанием ненужных бит тут не обойтись, поскольку это негативно отразится на качестве звука.
По этой причине и используют дитеринг, который маскирует искажения. Так как при суммировании двух и более 24-х битных семплов может получиться результат, равный 48 бит и более, то разрешение внутренней шины внутри цифровых консолей и рабочих станций намного превышает 24 бита.
Однако стандарт AES/EBU способен осуществлять передачу только 24-х бит и по этой причине каждый раз от цифрового к цифровому устройству получается так называемый транкейт звука, составляющий 24 бита.
Как результат, постепенно возникает ошибка, которая вызывает искажения на границе динамического диапазона. В случае с 24-мя битами эта ошибка не воспринимается на слух, так как равняется 144 дБ.
Работа различных DAW (цифровых рабочих станций) имеет свои особенности. Например, известный аппаратно-программный комплекс ProTools работает в 48-ми битах, но после использования плагинов каждый раз осуществляется транкейт звука в 24 бита. Большее количество DAW работают в 32-х битах с плавающей запятой.
С помощью дитеринга маскируются не только искажения, но и полезный сигнал. Однако с этим приходится мириться. Использование дитеринга – это своеобразный компромисс.
Постоянный 16-ти битный дитер имеет уровень около -91 dBFS, к которому можно применить эквализацию для минимизации его негативных последствий. Этот метод известен как нойз-шейпинг. Он заключается в удалении шума дитера из района 3 kHz и из диапазона высоких частот от 1 kHz до 20 kHz, то есть в тех местах, где его очень легко заметить на слух.
Но не стоит думать, что этот метод стопроцентно эффективно подействует на любой материал. Влияние на общее звучание у разных кривых нойз-шейпинга разное. Бывают случаи, когда нойз-шейпинг и вовсе не применяют.
Сравнивать различные методы дитеринга можно с помощью понижения громкости на 40 dB перед ним и прослушиванием результата в наушниках. В некоторых случаях разница между высококачественными и дешевыми системами весьма заметна.
Хотя амплитуда дитеринга имеет уровень -91 dBFS, опытному слушателю не составит труда услышать негативное воздействие на звук транкейта или неграмотного дитеринга. В случае 16-ти бит звучание дитеринга всегда лучше, если сравнивать с обычным транкейтом.
Однако существует одно золотое правило, которое помогает избежать многих проблем. Суть его заключается в том, что дитеринг в 16 бит можно использовать один единственный раз и только после завершения остальной обработки. Дальнейшая обработка и использование дитеринга в очередной раз ухудшат качество.
В силу несущественного эффекта от шума дитеринга в 24-х битах его не учитывают. Шум от процессора с таким однократным дитерингом составляет -139 dBFS, что приблизительно на 20 dB ниже, чем от наилучшего конвертера.
Так как работа плагинов внутри большинства DAW происходит в 32-х битах и выше с плавающей запятой, то целесообразность работы с 32-х битными файлами очевидна. При подключении внешних процессоров через AES/EBU в идеале 32-х битный файл должен пересчитаться через дитеринг в 24-х битный.
Также дитеринг должен выполниться самим процессором после его работы, и следующим по цепочке процессором. Однако это осуществляется не во всех процессорах. Тут возникает вопрос, насколько нужен дитеринг в 24 битах.
Так как шум конвертора сильнее, с его помощью легко замаскировать транкейт и последствия использования дитеринга.
Тесты на современных, высококачественных мониторах показывают, что в 24-х битах разница между транкейтом и дитерингом практически не ощущается.
Однако старайтесь по возможности дитеринг применять.
____________________
Автор: Ирина Кипаренко
При копировании материала ссылка на сайт www.master-skills.ru обязательна!