Mengingat sebagian besar orang tidak dapat mendengar begitu banyak frekuensi di atas 20kHz, saya tidak pernah mengerti argumen yang tepat untuk menggunakan kecepatan pengambilan sampel di atas 48kHz. Pada 48kHz, saya mengerti bahwa lebih mudah untuk membangun filter lowpass dengan sedikit bandwidth yang lebih tinggi untuk menghapus alias, tapi saya tidak mengerti mengapa ada orang yang ingin merekam pada 96kHz.

Untuk proyek yang benar-benar digital, yaitu menggunakan sintesis digital murni dan tidak merekam bahan apa pun yang akan dikonversi dari analog -> digital, apakah ada keuntungan menggunakan tingkat pengambilan sampel di atas 44,1 kHz?

Untuk yang lainnya, apakah ada manfaatnya menggunakan 96kHz? Apakah bermanfaat ketika menerapkan beberapa jenis operasi DSP tertentu di kemudian hari? Atau apakah ini murni efek plasebo untuk telinga?

Catatan: Ada pertanyaan lain di sini yang menanyakan tentang tingkat pengambilan sampel yang akan digunakan untuk berbagai jenis proyek rekaman, tetapi di sini saya menanyakan fakta nyata yang sulit untuk alasan matematika atau terkait DSP apa pun yang mendukung penggunaan tingkat pengambilan sampel yang lebih tinggi.

Saya selalu menggunakan laju sampling ganda jika memungkinkan, karena dua alasan penting.

Alasan pertama: untuk menghilangkan karakteristik filter anti-pencitraan ketika bekerja dengan sumber suara analog. Apa itu filter anti-pencitraan?

Katakanlah saya merekam pada 44100 Hz.
Jika saya akan merekam gelombang sinus kurang dari 10 KHz, Anda dapat dengan jelas melihat sinewave ketika Anda memplot nilai sampel dalam grafik.
Jika saya mencicipi gelombang sinus 0dB FS dengan frekuensi 22,5KHz, sampel membaca 1 dan -1 secara bergantian.

Sekarang, inilah masalahnya. Jika saya merekam gelombang sinus 0dB FS dengan frekuensi 30 KHz, dan plot sampel, masing-masing sampel mengambil lebih dari setengah periode sinus, dan - jika Anda akan memutar ulang sampel - itu akan mengembalikan sinewave 11KHz. (Jika Anda tidak percaya padaku, buat saja gambar sederhana.) Perilaku ini disebut 'efek pencitraan'.

Ini berarti bahwa sebelum mengambil sampel sinyal, kita harus yakin bahwa tidak ada frekuensi yang menunjukkan apa yang ada di atas apa yang disebut "frekuensi nyquist" (yang merupakan setengah dari laju sampling). Ketika menggunakan sumber suara digital yang menyediakan suaranya sudah disampel, ini bukan masalah besar, karena mereka kadang-kadang hanya dapat diprogram untuk tidak pernah menghasilkan sinyal di atas setengah laju pengambilan sampel, atau mereka dapat menyaring semuanya menggunakan fase linear. filter brickwall yang tidak memiliki efek pada sisanya.

Tetapi, jika Anda mengambil sampel sinyal dari sumber analog, pemfilteran ini dilakukan sebelum sinyal diambil sampelnya. Satu-satunya cara untuk menyaring suara analog adalah dengan menggunakan sirkuit elektronik. Dan karena filter seharusnya memiliki kurva yang sangat curam, itu akan mempengaruhi frekuensi dalam rentang yang dapat didengar , meskipun filter tidak dirancang untuk itu. Sekarang ada beberapa filter yang bagus di dalam konverter A / D, jadi masalahnya minimal, tetapi itu relatif menjengkelkan untuk mendengarkan ketika Anda bekerja beberapa hari pada audio 44,1 KHz, dibandingkan dengan menggunakan 96KHz. Filter yang akan diterapkan ketika Anda menurunkan sampel kembali ke 44.1 tentu saja merupakan filter digital, dan mungkin kualitasnya jauh lebih baik. Dan, itu hanya diterapkan ketika Anda benar-benar selesai dengan semua pekerjaan, sehingga tidak akan mengganggu Anda.

Alasan kedua: untuk menghilangkan karakteristik sinyal dithering.

Saat Anda merekam dalam resolusi 24 bit dan Anda berencana untuk memiliki master Anda pada 16 bit, Anda akan memerlukan sinyal dithering untuk menutupi kesalahan pembulatan. Sekarang noise bukan hal yang cantik untuk dimiliki dalam rekaman Anda dan sementara broadband noise terbaik untuk menutupi kesalahan pembulatan, pembentukan noise dapat menjadi peningkatan besar yang diterapkan pada sinyal dithering untuk membuatnya kurang mengganggu. Sekarang jika rekaman dibuat menggunakan 96KHz, Anda dapat mengeluarkan suara dari sebagian besar sinyal dithering ke frekuensi yang lebih tinggi dari 24KHz, sehingga tidak ada yang akan mendengarnya. Suara dithering pada akhir rekaman akhirnya disaring, pada saat Anda downsample proyek Anda kembali ke 44,1 KHz.

Jadi, intinya: Apakah berguna saat merekam barang analog:

• Iya tentu saja. Anda memiliki lebih sedikit gangguan dari filter anti-pencitraan dan lebih sedikit gangguan dari sinyal dithering ketika digunakan dengan pembentukan noise yang tepat.

Apakah berguna ketika bekerja dengan barang-barang digital yang datang langsung dari softsynth saya?

• Ya, masih berguna jika Anda berencana untuk bekerja dengan 24 bit, dan menguasainya hingga 16 bit. Anda bisa mendapatkan banyak hal dengan noise yang membentuk sinyal dithering.

Untuk proyek yang benar-benar digital, yaitu menggunakan sintesis digital murni dan tidak merekam bahan apa pun yang akan dikonversi dari analog -> digital, apakah ada keuntungan menggunakan tingkat pengambilan sampel di atas 44,1 kHz?

Iya. Beberapa contoh:

Pembuatan frekuensi yang tidak Anda inginkan

Mengasingkan dari sintesis digital

Banyak generator gelombang persegi / gigi gergaji / segitiga ditulis secara naif, karena menghasilkan harmonik yang tak terhingga jumlahnya, yang alias dan terdengar jelas buruk . ( ..., +1, +1, +1, +1, −1, −1, −1, −1, ...Adalah tidak gelombang persegi yang benar, dan harmonik alias akan menghasilkan suara tala radio di latar belakang selama portamento.)

Jika frekuensi sampling lebih tinggi, efek ini berkurang, karena frekuensi aliasing lebih jauh dari pita audio.

Tentu saja akan lebih baik jika generator ditulis dengan cara yang sepenuhnya menghilangkan alias , tetapi Anda tidak selalu dapat mengontrolnya sebagai pengguna. Bahkan yang ditulis dengan baik biasanya kompromi, dengan "mengurangi" aliasing , tidak sepenuhnya bandlimited, sehingga lebih tinggi sampling rate masih membantu.

Mengasingkan dari distorsi digital

Demikian juga, ketika Anda menggunakan segala jenis distorsi non-linear digital, itu menghasilkan jumlah harmonik atau produk intermodulasi yang tak terbatas . Yang akan diproduksi di atas frekuensi Nyquist sebenarnya alias kembali ke kisaran yang terdengar.

Meskipun secara teori dimungkinkan untuk mendistorsi dengan cara yang tidak terbatas , tidak umum bagi pengaya plugin untuk melakukan ini. Setiap plugin distorsi gitar yang saya uji memiliki alias, bahkan pemrosesan pada 96 kHz.

Saya tidak yakin seberapa besar masalah ini secara praktis. Banyak hal yang menyebabkan distorsi dalam jumlah kecil, seperti kompresor atau volume memudar, tetapi jumlahnya sudah dapat diabaikan, sehingga jumlah alias bahkan lebih diabaikan. Untuk distorsi berat, frekuensi alias mungkin juga tidak terlihat karena mereka terkubur dalam kebisingan. Apapun, laju sampling yang lebih tinggi akan membantu meminimalkan efek berbahaya.

Kekurangan frekuensi Anda lakukan inginkan

Kekhawatiran lain yang mungkin adalah bahwa frekuensi ultrasonik yang disintesis mungkin berguna nantinya dalam pemrosesan, meskipun Anda tidak dapat mendengarnya secara langsung dalam rekaman:

Pergeseran frekuensi dari perubahan waktu

Jika Anda membuat ulang gelombang untuk memperlambatnya, seperti pada pemutar suara, frekuensi ultrasonik itu akan menjadi frekuensi yang dapat didengar. Jika Anda telah memfilternya untuk menghindari aliasing pada laju pengambilan sampel yang lebih rendah, suara melambat akan kehilangan ujung yang tinggi.

Distorsi / Modulasi

Seperti yang dikatakan sebelumnya, distorsi akan membuat frekuensi intermodulasi baru pada jumlah dan lokasi yang berbeda dari frekuensi dalam rekaman asli. Kali ini, kami khawatir tentang frekuensi suara yang diinginkan yang dihasilkan oleh distorsi / modulasi frekuensi ultrasonik (tidak terkait dengan aliasing). Jika frekuensi ultrasonik itu tidak ada dalam rekaman sebelum distorsi, output akan hilang frekuensi terdengar yang mereka hasilkan, dan itu tidak akan persis meniru efek analog yang setara.

Sekali lagi, saya tidak yakin apakah ini praktis masalah, tapi setidaknya masuk akal, dan tingkat pengambilan sampel yang lebih tinggi yang mencakup USG akan memperbaikinya.

Secara umum, bekerja dengan laju pengambilan sampel yang lebih tinggi memberikan "ruang kepala" untuk mencegah masalah dengan efek dan hal-hal yang mungkin tidak diterapkan dengan benar. Seperti memfotokopi fotokopi, semakin baik kualitas setiap salinan, semakin sedikit degradasi pada produk akhir.

Tidak berguna untuk pemutaran

Ini bukan untuk mengatakan bahwa laju pengambilan sampel yang lebih tinggi adalah ide yang baik untuk pemutaran campuran jadi. Mereka tidak. Seperti dijelaskan di atas, distorsi USG dapat menghasilkan suara yang dapat didengar, dan pengeras suara adalah hal yang paling linier dalam rantai audio, jadi Anda ingin menghilangkan USG dari campuran akhir untuk mencegahnya terdistorsi oleh speaker.

Tidak ada manfaat untuk tingkat pengambilan sampel yang lebih tinggi untuk pemutaran musik; mereka hanya digunakan pada tahap perekaman dan pemrosesan. Lihat 24/192 Unduhan Musik ... dan mengapa itu tidak masuk akal .

Memiliki ruang kepala untuk efek adalah alasan yang secara teoritis (dan praktis) sah untuk memiliki tingkat pengambilan sampel yang lebih tinggi daripada dua kali batas pendengaran manusia.

Alasan untuk ini mudah divisualisasikan dengan membandingkan dengan pengeditan gambar - jika Anda hanya mengatakan gambar 800x600 px dengan bidikan keseluruhan dinding bata kontras tinggi, jala, tekstil bergaris, atau tekstur kontras tinggi spasi lainnya, Anda hanya dapat memutar di 45 ° kelipatan tanpa menyebabkan efek moiré dan mengaburkan detail. Dengan audio, distorsi yang terjadi dengan pengeditan memiliki istilah yang berbeda, tetapi prinsip teorema pengambilan sampel Nyquist-Shannon yang sama berlaku. Aliasing adalah istilah yang lebih umum digunakan daripada "efek pencitraan", untuk peristiwa bahwa suara sampel memiliki konten frekuensi di atas setengah laju sampling (disebut frekuensi Nyquist).

Dalam prakteknya, seperti yang telah dijelaskan oleh Pelle ten Cate, filter low pass dinding bata tidak dapat dicapai, tetapi selalu ada beberapa gradien (kemiringan) pada cut off.

Alasan lain yang baik untuk merekam dengan laju pengambilan sampel yang lebih tinggi adalah untuk mencapai gambar stereo yang lebih tepat, karena pendengaran manusia sebagian besar bergantung pada perbedaan waktu yang kecil (sekitar 5-20 ms, dan secara fisik ini adalah perbedaan fase) antara telinga untuk melokalisasi sumber suara. Kepala "bayangan" dan aspek lainnya juga berperan.

Dengan laju pengambilan sampel audio CD sebesar 44100 Hz, setiap sampel mewakili 22,6 mikrodetik, dan misalnya satu periode frekuensi 882 Hz memiliki 50 sampel. Juga, penundaan yang agak lama dari 20 ms penundaan berlangsung 50 sampel. Jadi, hanya 25 sampel pada frekuensi tengah yang berarti pembatalan fase 180 °.

Jadi, sampling rate 44,1 KHz cukup baik, tetapi tidak benar-benar memiliki banyak ruang kepala untuk mengedit.

Hal lain yang harus diingat adalah menggunakan dithering (seperti dalam editing gambar) untuk mencegah noise kuantisasi. Dan selanjutnya Anda akan bertanya, haruskah saya menggunakan kuantisasi 24 bit alih-alih 16 bit ...?

Alasan lain yang baik untuk menggunakan laju sampling yang lebih tinggi adalah untuk mengatasi kekurangan implementasi plugin. Banyak penulis plugin tidak memperhitungkan dengan tepat efek perluasan-bandwidth dari operasi sinyal non-linier, dan sebagai hasilnya Anda bisa mendapatkan efek aliasing sebelum Anda meninggalkan kotak.

Sebagai contoh, kompresor pada dasarnya adalah penguat yang dikontrol tegangan ... itu mengalikan satu sinyal (sinyal audio) dengan sinyal lain (penguatan). Penggandaan 2 sinyal juga dikenal sebagai modulasi cincin atau heterodyning; ini memiliki efek menghasilkan jumlah dan sinyal perbedaan dari 2 input. Jika Anda mengalikan sinus 15 kHz dengan sinus 10 kHz, Anda mendapatkan sinyal output yang memiliki komponen 5 kHz dan 25 kHz. Jika keuntungan kompresor Anda memiliki serangan yang sangat cepat, dan sinyal input memiliki bandwidth yang lebar, sinyal komponen "penjumlahan" dapat dengan mudah melampaui batas Fs / 2 pada basis transien, menghasilkan sampah frekuensi rendah alias di dalam output Anda yang palsu. sinyal.

Perbaikan sebenarnya untuk ini adalah agar plugin diimplementasikan menggunakan oversampling secara internal, tetapi jika Anda tidak bisa mendapatkan hal terbaik berikutnya adalah menjalankan sistem setinggi Fs yang Anda bisa. Anda tidak akan memiliki konten audio yang sebenarnya di stratosfer tetapi Anda terlindungi dari beberapa plugin yang bertiup melewati batas.

Untuk apa nilainya, alasan matematika, setidaknya untuk kebutuhan dunia audio, umumnya dijelaskan oleh teorema pengambilan sampel Nyquist-Shannon , kadang-kadang hanya disebut sebagai teorema Nyquist, yang dalam bahasa dasar hanya menyatakan bahwa untuk mereproduksi sepenuhnya bentuk gelombang dengan frekuensi maksimum n Hz, Anda membutuhkan 2n sampel per detik.

Saat merekam dengan beberapa trek, saya percaya kedalaman bit lebih penting daripada laju sampling.

Jadi misalnya, 24bit akan lebih baik dari 16bit. Ini ada hubungannya dengan cara trek Anda dicampur bersama dan sesuatu yang disebut "kesalahan pembulatan" ketika tidak ada bit yang cukup.

Sebagian besar perangkat keras dan perangkat lunak sekarang dapat dengan mudah mendukung 96rb & 24bit, jadi tidak ada kebutuhan nyata untuk kurang.

Yang mengatakan, Anda jelas dapat membuat rekaman berkualitas tinggi menggunakan peralatan 16 / 44.1 yang lebih lama.

Ini lebih tentang bakat daripada peralatannya.

"... fakta nyata, sulit untuk alasan matematika atau terkait DSP yang mendukung penggunaan tingkat pengambilan sampel yang lebih tinggi."

Disebut fakta nyata berasal dari Insinyur Audio nyata, ada kemungkinan menemukan beberapa di sini tetapi kemungkinan lebih cepat untuk mencari di Internet untuk Artikel yang ditulis oleh Insinyur aktual. Bertanya di sini berarti Anda puas dengan kami, saya bukan seorang Insinyur Audio tetapi saya dapat menggunakan Alat Pencarian.

Sesuatu yang perlu dipertimbangkan adalah lantai kebisingan Anda. Jawaban lain menyebutkan bagaimana Anda dapat menambahkan noise dan menyebutkan dithering dan kesalahan kuantisasi tetapi jawaban terdekat yang datang untuk menyebutkan lantai adalah berita gembira ini: "... frekuensi alias mungkin juga tidak terlihat karena mereka terkubur dalam kebisingan. ".

Jika Anda merekam di Situs Konstruksi, Stasiun Kereta Api atau Galangan Kapal Anda bisa menjadi murah dan merekam di 44.1 jika Anda tidak mencari kesempurnaan - jika tidak seperti Video adalah 4: 2: 2 dan bukan 4: 2: 0 maka untuk Audio lebih banyak Bit tetapi tidak lebih dari 32 (untuk ANDA, secara internal dalam Perangkat Lunak lebih dari 32) dan laju sampel lebih tinggi tetapi tidak lebih dari 96kHz (sekali lagi, untuk Anda, secara internal gunakan Perangkat Lunak dan Perangkat Keras yang beroperasi pada laju sampel yang lebih tinggi).

Coba Artikel ini untuk membantu Anda mencari Nasihat Insinyur - Anda tidak akan mengunjungi layanan hukum. stackexchange untuk info penting jadi belajarlah untuk belajar, pada akhirnya seberapa besar Anda peduli, seberapa besar perhatian audiens Anda, tingkat keahlian Anda dan apa yang Anda mampu.

Mengapa 88.2 - http://www.soundonsound.com/sound-advice/q-why-882khz-best-sample-rate-recording

Kenapa 24/96? - http://www.premiersoundfactory.com/modules/pico/content0035.html

Banyak tempat di Internet, termasuk kursus online gratis.

Versi singkatnya ya ada alasannya dan itu fakta yang sulit - jangan melemparkan kesalahan di awal dan berharap untuk memotongnya nanti, Anda tidak ingin seseorang berbicara saat Anda mencoba merekam atau orang asing berlari melalui Tembakan - namun ada Video yang memiliki keduanya dan banyak Thumbs Up.

Retas untuk diingat adalah rekaman yang keras tanpa memotong pada tingkat tinggi yang Anda mampu (waktu, ruang penyimpanan, keterampilan, uang, dan jenis input (IE: Situs Konstruksi), audiens) dan memotong nuansa paling tenang dengan Noise Removal untuk menghilangkan kuantisasi buruk dan dithering noise (yang Anda mungkin belum pernah melihat sampai kami sebutkan itu).

[Ditulis dengan maksud untuk menjadi jawaban sederhana tanpa kesalahan faktual dan tidak dimaksudkan untuk menyinggung Aficionados Audio atau Insinyur Audio Profesional]