Obnovit stránku

Jak funguje digitální audio?

Aktualizováno • Autor: Michal Rybka

Zatímco analogová nahrávka „otiskuje“ záznam na nosné médium jako obraz jeho originální podoby, digitální audio funguje tak, že se zvuková stopa rozdělí na vzorky. Ty se změří a změní se na sekvenci čísel, v podstatě datový soubor. Jaké má digitální audio oproti analogovým záznamům výhody? A jsou i nějaké nevýhody?

Digitální audio

Jak funguje digitální audio – OBSAH

  1. Výhody a nevýhody digitálního audia
  2. Kvantifikace zaznamenaného zvuku
  3. Vzorkovací frekvence udává úroveň signálu
  4. Vnímání rozdílů je nevědomé

Výhody a nevýhody digitálního audia

Digitální audio má oproti analogovému záznamu celou řadu výhod – je možné ho neomezeně kopírovat, opatřit kontrolními součty a přenášet ho i v zarušeném prostředí. Je dokonce možné ho rozřezat na datové pakety a poslat na cestu internetem s tím, že i když pakety dorazí ve špatném pořadí, systém je dokáže opět složit a přehrávat skladbu, jako by se nechumelilo. Digitální záznam je vhodnější pro ukládání i pro distribuci – kámen úrazu je u něj v masteringu, totiž jak původní nahrávku připravíme a vyrobíme z ní digitální soubor.

Kvantifikace zaznamenaného zvuku

Základním krokem k tvorbě digitální nahrávky je její kvantifikace, tedy rozřezání zaznamenávané hudby na jednotlivé hodnoty, kvanta. K tomu musíme správně určit číselný rozsah, do kterého budeme zaznamenávat úroveň měřeného signálu – základem pro CD kvalitu je 16 bitů, Hi-Res Audio dovoluje zaznamenat úrovně hlasitosti i v 24bitovém a 32bitovém rozsahu, což je mnohem přesnější a dovoluje to větší dynamický rozsah.

Digitální audio
Už samotný záznam zvuku je důležitý.

Vzorkovací frekvence udává úroveň signálu

Druhým důležitým parametrem je vzorkovací frekvence, tedy jak často budeme měřit úroveň signálu. Ta se řídí Nyquist-Shannonovým vzorkovacím teorémem, který říká, že pokud chceme zaznamenat signál o určité frekvenci, musíme ho vzorkovat na alespoň dvojnásobné frekvenci. Pro záznam na CD je vzorkovací frekvence 44,1 kHz, což znamená, že na CD lze zaznamenat zvuk s frekvencí až 22 kHz – to by pro většinu použití mělo teoreticky stačit, většina lidí má práh slyšení mnohem níže, jen velmi mladí jsou schopní vnímat frekvence nad 20 kHz a většina energie (informačního obsahu) hudby se nachází pod 10 kHz. Proč chtít zaznamenávat více?

V praxi se ale ukázalo, že lidé dokážou rozeznat mezi CD a Hi-Res nahrávkou – ale ne proto, že by dokázali slyšet více než 22 kHz. Jde o to, že kromě frekvence, která udává výšku tónu, jsou lidé schopní překvapivě přesně měřit čas nástupu zvuku.

i

Nejlepší sluchátka 2023

Evoluční teorie říká, že přesné měření zvuku je důležité pro určení polohy zdroje zvuku – a protože pro naše předky v džungli bylo důležité, aby dokázali identifikovat zdroj zvuku přesně, vyvinula se u nás tato schopnost v až překvapivé míře. Trénovaní lidé dokážou detekovat zvuk s přesností až 7 mikrosekund, což je třetina vzorkovací frekvence CD Audia a teprve Hi- Res Audio s vzorkovací frekvencí 192 kHz nabízí vyšší přesnost rozlišení. Můžeme tedy říci, že Hi- Res Audio není o zaznamenávání extrémních frekvencí, ale o vysokém detailu záznamu původní zvukové vlny.

Digitální audio
CD způsobilo v digitálním audiu revoluci a dlouho to vypadlo, že pohřbí vinylové desky. Nestalo se.

Vnímání rozdílů je nevědomé

Při standardním vzorkování se musí měření rozhodnout, zda nástup zvuku bude měřit v tomto, nebo až v dalším vzorku, což nevnímáme jako změnu ve frekvenci, ale jako nedokonalost záznamu v čase, zvláště pokud jde o rytmus. Přestože posluchač vědomě neslyší rozdíl, něco se mu nezdá na kvalitě audia – je nepřesné. Podobně u vysokých frekvencí nejde o to, že by hudba běžně operovala s tak vysokými frekvencemi, ale vysoké frekvence dávají zvláště strunným a kovovým nástrojům kvalitu čistoty v dozvuku nebo nepřesnosti, kterou zkušený posluchač vnímá.

i Mohlo by vás zajímat

Pro mnoho lidí jsou nedokonalosti digitálního záznamu nepodstatné. Ba co víc – až tak nepodstatné, že dovolují masivní kompresi audia. Pro jiné jsou ale nedokonalosti zdrojem nespokojenosti. A právě pro ty je určeno Hi-Res Audio, jehož vzorkovací frekvence i rozsah záznamu úrovní jde hodně za hranice nutného, a vytváří tak digitální audio nejvyšší kvality. Ano, stále ho může studio při vytváření masteru pokazit – ale to už je jejich vina, nikoliv vina digitálního záznamu jako takového!

Na vašem soukromí nám záleží

My, společnost Alza.cz a.s., IČO 27082440 používáme soubory cookies k zajištění funkčnosti webu a s Vaším souhlasem i mj. k personalizaci obsahu našich webových stránek. Kliknutím na tlačítko „Rozumím“ souhlasíte s využívaním cookies a předáním údajů o chování na webu pro zobrazení cílené reklamy na sociálních sítích a reklamních sítích na dalších webech.

Více informací
Rozumím Podrobné nastavení Odmítnout vše
P-DC1-WEB02