سمپل ریت و بیت دپت چیست؟

حتما تاکنون نرخ نمونه برداری (Sample Rate) یا عمق بیت (Bit Depth) را شنیده‌اید و یا در انتخاب میکروفون با آن مواجه شده‌اید. در پروسه خرید میکروفون با واژه‌های کلیدی روبرو هستید که دانستن معنی آن‌ها، در ضبط صدای باکیفیت مهم اند. در این مقاله با بررسی سمپل ریت و عمق بیت، شما را با این واژه‌های تخصصی آشنا می‌کنیم. اکنون برای درک بهتر با یک مثال شروع می‌کنیم.

به عکس بالا بادقت نگاه کنید.

در تصویر سمت چپ به دلیل کم بودن تعداد پیکسل‌ها، تصویر غیرواضح و بسیار بی‌کیفیت است. اما در تصویر سمت راست،کیفیت کاملا واضح است. فیلم‌هایی که در تلفن همراه یا کامپیوتر می‌بینید، با سایزهای پیکسلی متفاوتی هستند که هرچه ابعاد پیکسل‌ها کمتر باشند، حجم فایل هم کمتر می‌شود و وضوح تصویر پایین می‌آید. نرخ نمونه برداری و عمق بیت هم دو نوع نمونه برداری دیجیتال هستند که در دردنیای صدا اتفاق می‌افتند. اگر بخواهیم صدا را وارد دنیای دیجیتال کنیم ودر کامپیوترها پردازش کنیم، در اولین مرحله باید از آن‌ها نمونه برداری کنیم. (در مثال عکس‌ها، دوربین عکاسی نمونه برداری را انجام می‌دهد و کیفیت را مشخص می‌کند)

صدا چیست؟

بطور کلی صدا، ارتعاش مکانیکی یک محیط گازی، مایع یا جامد است. منبع صوتی با تولید صدا، مولکول‌های هوای اطراف خود را به ارتعاش در می‌آورد. صدا یک موج آنالوگ با دامنه و فرکانس نامحدود است ولی در دنیای دیجیتال، محدودیت وجود دارد. تمام صداهایی که در طبیعت می‌شنوید از ارتعاشاتی در بازه زمانی به صورت منظم تشکیل شده که به تعداد این ارتعاشات در ثانیه، فرکانس گفته می‌شود.

در تصویر بالا یک موج سینوسی می‌بینید که برای ورود به کامپیوتر باید فرکانس و دامنه آن به دیجیتال تبدیل شود. ماهیت ذخیره سازی کامپیوتر گسسته است یعنی نمی‌تواند یک موج پیوسته آنالوگ را سیو کند. موج آنالوگ، می‌تواند شامل بی نهایت مقادیر متفاوت باشد؛ بنابراین کامپیوتر ناچار است به صورت تقریبی، اطلاعات آنالوگ را به دیجیتال تبدیل کند (که به این کار Sampling یا نمونه برداری گفته می شود). دوربین‌های فیلمبرداری نیز، همین کار را می‌کنند. هر فیلم، مجموعه‌ای از چندین عکس (نمونه) است. هر چه تعداد این نمونه ها بیشتر باشد، کیفیت پخش بالاتر می‌رود.

نرخ نمونه برداری یا سمپل ریت چیست؟

به تعداد نمونه‌های صدا در واحد ثانیه، سمپل ریت گفته می‌شود و با واحد کیلوهرتز (kHz) بیان می‌شود. یک کیلوهرتز شامل هزار نمونه در ثانیه است. هرچقدر تعداد این نمونه ها یا سمپل‌ها بیشتر باشد، نتیجه نهایی صدای دیجیتال به صدای اصلی ضبط شده، نزدیک‌تر خواهد بود.

نمونه برداری صوتی فرآیندی است که در آن صدای آنالوگ از منبع موسیقی مانند ساز آنالوگ به فایل‌ دیجبیتالی تبدیل می‌شود. ضبط صدای دیجیتالی، این کار را از طریق نمونه برداری از منبع صوتی انجام می دهد.

نرخ نمونه 48KHz و نسبت رزولوشن 24bit در یک میکروفون باعث می شود که کیفیت صدای خوبی داشته باشید.

Bit Depth یا عمق بیت چیست؟

تمام داده‌ها در کامپیوتر باید به صورت صفر و یک ذخیره شوند. صدای آنالوگ قبل از ورود به کامپیوتر باید به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل گردد تا در کامپیوتر به شکل داد‌ه‌های صفر و یک ذخیره شود. این اعداد که به آن باینری گفته می‌شود، با نام بیت نیز شناخته می‌شوند. هرچه تعداد بیت‌ها بیشتر باشد، نیاز به فضای بیشتری برای ذخیره اطلاعات خواهید داشت. هنگامی که یک سیگنال سمپل می‌شود، باید این اطلاعات به شکل بیت‌ ذخیره شوند، اینجاست که عمق بیت به کار می‌آید. زمانی که یک فایل صوتی را انتخاب میکنیم تا در نرم افزار DAW خود با یک عمق بیت مشخص ضبط کنیم، در واقع اندازه جعبه یا محفظه‌ای که می‌خواهیم اطلاعات واردش کنیم را انتخاب می کنیم.

Bit Depth باعث می‌شود که جزئیات دامنه فرکانسی بیشتر و تمامی صداها واضح‌تر شنیده شوند. با افزایش عمق بیت، کیفیت و رزولوشن صدا بیشتر می شود. متداول‌ترین عمق بیت‌های صوتی 16 ، 24 و 32 بیتی هستند. یک فایل با عمق بیت ۲۴، جزئیات بیشتری را نسبت به یک فایل با عمق ۱۶ بیت در اختیارتان می‌گذارد.

سخن نهایی:

نرخ نمونه برداری نشان دهنده تعداد دفعاتی است که از یک صدای آنالوگ به صورت دیجیتالی نمونه برداری می‌شود. عمق بیت یک ضبط دیجیتال نیز به تعداد بیت‌های هر نمونه اشاره دارد.

در این مقاله شما را با دو واژه تخصصی عمق بیت و نرخ نمونه برداری آشنا کردیم. لطفا نظرات و پیشنهادهایتان را با ما در بخش کامنت‌ها درمیان بگذارید.