З моменту випуску компакт-диска в 1982 році та до наших днів, ми використовуємо частоту дискретизації 44,1 кГц. Більшість музики, яка колись випускалася в цифровому форматі, використовувала цю частоту дискретизації; мільйони альбомів, компакт-дисків, треків у MP3 та AAC форматах. Частота дискретизації 44,1 кГц була з нами протягом тривалого часу, але питання в тому, чи потрібна вона у сучасному світі і чому вона була обрана як основна частота дискретизації?
Витоки 44,1 кГц
При розробці компакт-диска однією з вимог було те, що формат повинен відтворювати весь спектр частот, що чутно. Зазвичай вважається, що це від 20Гц до 20кГц для людського слуху. З теореми Найквіста відомо, що для відтворення будь-якої заданої звукової частоти – частота дискретизації повинна бути як мінімум удвічі вищою за найвищу частоту, яку ви хочете відтворити. Це означало, що компакт-диски повинні були семплюватися з частотою 40 кГц або вище, щоб охопити чутний спектр.
Зберігання на жорсткому диску цифрових даних, еквівалентних об’єму компакт-диска, було неможливим, тому що диски того часу просто не мали достатньої ємності. Тому відеомагнітофони були перепризначені для зберігання аудіосемплів у вигляді чорно-білих відеосигналів. У США ці відеомагнітофони працювали зі швидкістю 30 кадрів за секунду і мали 490 придатних для використання рядків на кадр (за винятком порожніх рядків). Було вирішено, що в кожному рядку відео повинно зберігатися 3 аудіосемпли.
3 семпла на рядок * 490 рядків * 30 кадрів за секунду = 44 100.
У Великій Британії відеомагнітофони працювали з трохи іншою роздільною здатністю та частотою кадрів. Проте математика все одно працює:
3 семпла на рядок * 588 рядків * 25 кадрів за секунду = знову отримуємо 44 100.
Оскільки ви можете зберігати лише ціле число семплів у рядку (1, 2, 3, 4, 5 тощо), 44,1 кГц була мінімально можливою частотою дискретизації, необхідною для виконання вимог Найквіста, а також для збереження майстрів компакт-дисків. дисків на відеокасетах.
Два сімейства частот дискретизації
На відміну від цього, телевізійне виробництво та сучасні робочі процеси цифрового відео завжди використовували 48 кГц як стандартну частоту дискретизації. Нині досить використовуються множники як 44,1 кГц, і 48 кГц. У деяких робочих процесах можуть бути корисні вищі частоти дискретизації. На сьогоднішній день поширені два набори:
Похідні ставки CD:
- 44,1 кГц
- 88,2 кГц
- 176,4 кГц
Ставки, похідні від відео:
- 48 кГц
- 96 кГц
- 192 кГц
Навіщо так багато частот дискретизації?
Очевидно, що частота 44,1 кГц виникла виключно через технічні обмеження під час розробки компакт-дисків. Її похідні, 88,2 та 176,4 кГц, існують тільки тому, що вони математично кратні їй. У міру того, як ми відходимо від фізичних форматів і вступаємо в епоху, коли більшість контенту доставляється в електронному вигляді, чи є якась причина зберігати частоту 44,1 кГц? Очевидно, що нам потрібно буде зберегти можливість працювати зі застарілим контентом на цій частоті дискретизації та мати можливість створювати майстер-диски доти, доки формат ще існує, але чи не повинні ми зараз просто перейти на 48, 96 і (де потрібно) 192кГц ?
— Дивись також: Що таке DDP образ? —
Наша студія AREFYEV Studio використовує 96кГц-32bit при мікшуванні та майстерингу музики, навіть якщо наданий вихідник у 44.1кГц або 48кГц, ця частота дискретизації дає відчутні результати у просторових обробках. Замовляйте безкоштовний демо-мастеринг для прослуховування та порівняння.
