Skip to main content

Computer Audio Basics - Digital lyd og standarder

Introduction to Voice Over IP (April 2025)

Introduction to Voice Over IP (April 2025)
Anonim

Computer lyd er et af de mest oversete aspekter ved et computer køb. Med lidt information fra producenterne har brugerne svært ved at finde ud af, hvad det er, de får. I denne artikel vil vi se på det grundlæggende i digital lyd, og specifikationerne kan være opført. Derudover vil vi se på et par af de standarder, der bruges til at beskrive komponenterne.

Digital Audio

Al lyd, der optages eller afspilles via et computersystem, er digital, men al lyd, der afspilles fra et højttalersystem, er analog. Forskellen mellem disse to former for optagelse spiller en vigtig rolle ved bestemmelsen af ​​lydprocessorernes evne.

Analog lyd bruger en variabel skala af information til at prøve og bedste gengive de oprindelige lydbølger fra kilden. Dette kan producere en meget nøjagtig optagelse, men disse optagelser nedbrydes mellem forbindelser og generationer af optagelser. Digital optagelse tager prøver af lydbølgerne og registrerer det som en række bits (dem og nuller) der bedst tilnærmer bølgemønsteret. Det betyder, at kvaliteten af ​​den digitale optagelse vil variere baseret på de bits og prøver, der bruges til optagelsen, men kvalitetsfaldet er meget lavere mellem udstyr og registreringsgenerationer.

Bits og prøver

Når man ser på lydprocessorer og endda digitale optagelser, vil vilkårene for bits og KHz ofte komme op. Disse to udtryk refererer til den prøvefrekvens og lyddefinition, som en digital optagelse kan have. Der er tre primære standarder, der anvendes til kommerciel digital lyd: 16-bit 44KHz til CD-lyd, 16-bit 96KHz til DVD og 24-bit 192KHz til DVD-Audio og nogle Blu-ray.

Bitdybden refererer til antallet af bits, der anvendes i optagelsen, for at bestemme amplitude af lydbølgen ved hver prøve. Således vil en 16-bits bithastighed muliggøre en rækkevidde på 65.536 niveauer, mens en 24-bit tillader 16,7 millioner. Prøvehastigheden bestemmer antallet af punkter langs lydbølgen, der samples over en periode på et sekund. Jo større antal prøver jo tættere den digitale repræsentation er på den analoge lydbølge.

Det er vigtigt at bemærke her, at prøvefrekvensen er forskellig fra bitrate. Bitrate refererer til det samlede antal data, der behandles i filen per sekund. Dette er i det væsentlige antallet af bits multipliceret med prøvehastigheden, der derefter konverteres til bytes på en per-kanalbasis. Matematisk er det (bits * sample rate * kanaler) / 8 . Så CD-lyd, der er stereo eller to kanaler ville være:

(16 bits * 44000 pr. Sekund * 2) / 8 = 192000 bps pr. Kanal eller 192 kbps bitrate

Med denne generelle forståelse, hvad skal man nøjes med, når man undersøger specifikationerne for en lydprocessor? Generelt er det bedst at kigge efter en i stand til 16-bit 96KHz prøvefrekvenser. Dette er lydniveauet, der anvendes til 5.1 surround-lydkanaler på dvd- og Blu-ray-film. For de, der søger den bedste lyddefinition, tilbyder de nye 24-bit 192KHz-løsninger større lydkvalitet.

Signal-til-støjforhold

Et andet aspekt af lydkomponenter, som brugerne kommer på tværs af, er en signal til støjforhold (SNR). Dette er et tal repræsenteret af decibel (dB) for at beskrive forholdet mellem et lydsignal og de lydniveauer, der genereres af lydkomponenten. Jo højere signal-til-støjforholdet er, desto bedre er lydkvaliteten. Den gennemsnitlige person kan generelt ikke skelne fra denne støj, hvis SNR er større end 90dB.

standarder

Der er en række forskellige standarder, når det kommer til lyd. Oprindeligt var AC'97-lydstandarden udviklet af Intel som et middel til standardiseret understøttelse af 16-bit 96KHz lydunderstøttelse til seks kanaler, der er nødvendige for DVD 5.1 audio lydsupport. Siden da har der været nye fremskridt i lyd takket være high definition videoformater som Blu-ray. For at understøtte disse blev der udviklet en ny Intel HDA-standard. Dette udvider lydstøtten til op til otte kanaler med 30-bit 192KHz, der er nødvendige for 7.1 lydsupport. Nu er dette standarden for Intel-baseret hardware, men den fleste AMD-hardware, der er mærket som 7.1-lydsupport, kan også nå de samme niveauer.

En anden ældre standard, der kan henvises til, er 16-bit Sound Blaster-kompatibel. Sound Blaster er et mærke af lydkort skabt af Creative Labs. Sound Blaster 16 var et af de første store lydkort til understøttelse af 16-bit 44KHz samplinghastighed for CD-Audio kvalitets computer lyd. Denne standard er under den nyere standard og er sjældent refereret længere.

EAX eller Environmental Audio Extensions er en anden standard, der blev udviklet af Creative Labs. I stedet for et bestemt format for lyd er det et sæt softwareudvidelser, der ændrer lyd for at replikere effekterne af bestemte miljøer. For eksempel kan lyden, der afspilles på en computer, være designet til at lyde som om den blev spillet i en hul med mange ekkoer. Støtte til dette kan eksistere i enten software eller hardware. Hvis det gøres i hardware, bruger den færre cykler fra CPU'en.

Situationen med EAX blev mere kompliceret med Windows-operativsystemer siden Vista. I det væsentlige flyttede Microsoft meget af lydstøtten fra hardware til software side for at få et større sikkerhedsniveau på systemet. Det betyder, at mange spil, der håndterer EAX audio i hardware, nu håndteres af software lagene i stedet. Meget af dette er blevet håndteret af software patches til drivere og spil, men der er nogle ældre spil, der ikke længere vil kunne bruge EAX effekterne.I det væsentlige er alt blevet flyttet til OpenAL-standarderne, hvilket gør EAX kun rigtig vigtigt for legacy-spil.

Endelig kan nogle produkter bære THX-logoet. Dette er i det væsentlige en certificering, at THX Laboratories føler, at produktet opfylder eller overstiger deres minimumspecifikationer. Bare husk, at et THX-certificeret produkt ikke nødvendigvis har bedre ydeevne eller lydkvalitet end en, der ikke gør det. Fabrikanterne skal betale THX labs til certificeringsprocessen.