//
запись...

Все статьи

Дизеринг


Нередко при работе со звуковыми файлами приходится понижать их разрядность. Наиболее частый пример – экспорт финального микса, к примеру, в 16 бит, когда вся работа велась с разрядностью 24 бита.

Из предыдущих статей («Частота дискретизации и разрядность» и «Шумы квантования и алиасинг») вы уже знаете, что разрядность – это вертикальная дискретизация, то есть деление динамического диапазона на отрезки, с помощью которых задается амплитуда (громкость) каждого воспроизводимого единичного семпла. В более высокой разрядности эти отрезки мельче, а их количество больше. Соответственно, при понижении битности придется что-то делать с промежуточными значениями.


Существует три варианта воздействия на промежуточные значения разрядности: округление вниз, округление до ближайшего значения или дизеринг. Сначала рассмотрим первые два.

Транкейт (от англ. Truncate — «усечение») — алгоритм изменения разрядности, при котором промежуточное избыточное значение отсекается.

Раундинг (от англ. Rounding — «округление») — алгоритм изменения разрядности, при котором промежуточное избыточное значение округляется вверх или вниз.

Транкейт и раундинг

Пример. Допустим, у нас есть число 4.7, которое нужно привести к целому значению. При транкейте произойдет отсечение лишних 0.7, и мы получим 4. При раундинге 0.7 двинется к ближайшему целому и даст 5 (см. рисунок).

Именно это и происходит при понижении разрядности. В результате транкейта или раундинга в цифровых данных появляются погрешности. Сами по себе они не страшны, но поскольку звук цикличен, ошибки возникают в каждом цикле при одинаковой фазе волны. Циклически повторяющиеся ошибки квантования приводят к появлению нелинейных искажений (non-linear distortion), то есть искажений, зависящих от амплитуды сигнала, а не только от его частоты или фазы.

Нелинейные искажения могут проявиться сильнее при нормализации (увеличении громкости) очень тихо записанных звуков. Ошибки квантования проявляются сильнее на тихих сигналах, поэтому при подъеме уровня громкости они также становятся заметнее. С этим связана рекомендация опытных звукорежиссеров записывать звук на максимально возможном уровне громкости, исключая появление клипов.

Чтобы избежать появления нелинейных искажений, необходимо разрушить цикличность. Для этого применятся дизеринг (от англ. Dithering — «сглаживание»), при котором в звук вводится очень тихий посторонний сигнал, содержащий случайные величины, — шум (только не путайте шум с искажениями). Каждое значение разрядности увеличивается на очень маленькую случайную величину, и в результате каждый следующий цикл волны слегка отличается от предыдущего. Цикличность ошибок разрушается, а вместе с ней исчезают нелинейные искажения.

Шумы привычны для нашего слуха и окружают нас постоянно: даже в абсолютно тихой комнате присутствует легкий фоновый шум. Поэтому их появление не несет деструктивного воздействия на звук и не вызывает отторжения у слушателя. Дизеринг (можно встретить также написание «дитеринг») в цифровой среде реализуется с помощью плагинов, которые назначаются на мастер-канал при сбрасывании микса при понижении разрядности.

Одним из распространенных алгоритмов дизеринга является так называемый нойс-шейпинг (от англ. Noise Shaping — «шум, которому придали форму»). При нойс-шейпинге шум специальным образом фильтруется, чтобы избежать его появления на воспринимаемых человеческим слухом частотах.

По мнению некоторых звукорежиссеров, влияние дизеринга на звук слишком незначительно. Однако слух – вещь субъективная, так что экспериментируйте и решите этот вопрос для себя самостоятельно, ведь дизеринг – очень простая операция.

Эта статья — выдержка из моей книги «Академия Мюзикмейкера». Если вы работаете со звуком и пишете музыку, то она может быть для вас весьма полезной. В данный момент книга временно недоступна для покупки на сайте, но ее можно приобрести в магазинах в Москве, Санкт-Петербурге и Владивостоке (адреса на сайте), а также заказать с доставкой у меня через личные сообщения (с отправкой по всему миру).

Впрочем, если вы по каким-либо причинам не хотите тратить деньги на книгу, подписывайтесь на этот блог, я с некоторой периодичностью публикую статьи из книги здесь. Вступайте в группу ВКонтакте, оставляйте комментарии в обсуждениях или под статьями в блоге.


© Алексей Данилов
Иллюстрации: А. Рублевский
При перепечатывании ссылка на источник обязательна

Интересное: