سمپل ریت و عمق بیت چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟
هنگامی‌که در مورد کیفیت صدا بحث می‌شود، آنگاه مردم عادی به‌سختی می‌توانند اصطلاحات مربوط به این حوزه را درک کنند. دو مورد از اصطلاحات رایج در این زمینه، سمپل ریت (Sample Rate) و عمق بیت (Bit Depth) هستند. در ادامه این مطلب قصد داریم که به مقایسه سمپل ریت و عمق بیت بپردازیم و شما را بهتر با این دو اصطلاح آشنا کنیم.
سمپل ریت چیست؟
مقایسه سمپل ریت و عمق بیت را با تعریف کردن اولی آغاز می‌کنیم. تصاویر دیجیتال از تعدادی پیکسل تشکیل شده‌اند. این پیکسل‌های کوچک به ترتیب خاصی در کنار یکدیگر قرار گرفته و در نهایت تصویر بزرگ و یکپارچه را به ما تحویل می‌دهند. جهت ساده‌تر شدن موضوع، یک فایل صوتی را همانند یک تصویر دیجیتال در نظر بگیرید. هنگامی‌که صدا ضبط می‌شود، در واقع صوت در قالب جریان الکتریکی، از طریق میکروفن وارد مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) می‌شود.
در ادامه مبدل چندین سمپل یا نمونه از جریان را گرفته و دنباله‌ای از اعداد باینری (0 و 1) را به آن‌ها اختصاص می‌دهد. در اینجا می‌توانید سمپل‌های صدا را همانند پیکسل‌های یک تصویر دیجیتال در نظر بگیرید. همان‌طور که پیکسل‌های بیشتر به‌معنای تصویری شارپ‌تر بوده، سمپل‌های بیشتر نیز به‌معنای صدایی واضح‌تر هستند. به تعداد سمپل‌ها در یک ثانیه، سمپل ریت گفته می‌شود.
سمپل ریت‌های استاندارد
تعدادی استاندارد سمپل ریت وجود دارند که شرکت‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری باید به آن‌ها پایبند باشند تا همه‌چیز به‌خوبی پیش برود. اگر کمی با صدا کار کرده باشید، آنگاه احتمالا با برخی از این استانداردها آشنایی دارید. مثلا 8kHz سمپل ریت استاندارد جهت ضبط صدای انسان است. این عدد در واقع حداقلی جهت درک صحبت‌های انسان‌ها است. اگر سمپل ریت از 8kHz پایین‌تر باشد، آنگاه به‌راحتی نمی‌توانیم صحبت‌های اشخاص را تشخیص دهیم.
در رابطه با موسیقی باید بگوییم که صدای با کیفیت CD، دارای سمپل ریت 44.1kHz است. این عدد بدین معنا است که مبدل آنالوگ به دیجیتال در هر ثانیه، 44100 سمپل یا همان نمونه را دریافت می‌کند. یکی دیگر از استانداردها، 48kHz بوده که بیشتر جهت موسیقی متن فیلم‌ها استفاده می‌شود.
این مطلب را نیز بخوانید: چگونه در خانه صدا را با کیفیت استودیو ضبط کنیم؟
یکی از استانداردهای رده بالا در این زمینه، 96kHz است و طبیعتا نسبت به سمپل ریت 44.1kHz، کیفیت بیشتری را ارائه می‌دهد. البته بحث‌هایی نیز در پیرامون سمپل ریت 96kHz وجود دارند، زیرا مردم نمی‌دانند که آیا این نرخ واقعا ضروری است یا خیر؟ برخی از متخصصان صدا می‌گویند که سمپل ریت 96kHz نیز زیادی است و این در حالی است که شرکتی همانند اپل، صداهای دارای سمپل ریت 192kHz را ارائه می‌دهد!
عمق بیت چیست؟
مقایسه سمپل ریت و عمق بیت را با تعریف دومی ادامه می‌دهیم. به‌صورت ساده، سمپل ریت به وضوح صدا مربوط می‌شود. این در حالی است که عمق بیت به مقدار نویز موجود در صدا می‌پردازد. پیش‌تر گفتیم که به وسیله مبدل ADC، به هر سمپل دنباله‌ای از اعداد باینری اختصاص داده می‌شود. حال تعداد اعداد باینری موجود در هر سمپل، عمق بیت نامیده می‌شود.
مبدل ADC بر اساس دامنه صدا (قدرت جریانی که از میکروفن عبور می‌کند)، به هر سمپل تعدادی عدد باینری اختصاص می‌دهد. بدین ترتیب موج‌های صوتی به شکل دیجیتال درمی‌آیند. هر چه تعداد بیت‌ها در یک سمپل بیشتر باشند، آنگاه ADC نیز با دقت بیشتری می‌تواند موج صوتی را به شکل دیجیتال تبدیل کند.
در هر صورت ADCها تنها قادر هستند که تعداد محدودی از ولتاژها را به هر سمپل اختصاص دهند. با این اوصاف اگر در بین دو ولتاژ، سمپلی به مشکل برخورد کند، آنگاه به‌صورت خودکار گرد شده که به این رویه، نویز کمی‌سازی می‌گویند.
در تصویر بالا، نمونه‌ای از یک موج صدا را مشاهده می‌کنید که از طریق یک ADC دو بیتی ضبط شده است. درست است که موج اصلی (قرمز) در سطوح مختلفی اوج می‌گیرد، اما در هر صورت سیگنال دیجیتال کمی‌سازی شده آن (آبی) فقط در ولتاژ 0.25 ولتی فرود می‌آید. بیت ریت‌های پایین‌تر باعث وارد شدن نویز دیجیتال به صدا می‌شوند. در نهایت هر چه عمق بیت کمتر باشد، آنگاه موج صدا نیز با دقت کمتری بازتولید خواهد شد.
عمق بیت‌های استاندارد
همانند سمپل ریت، عمق بیت نیز دارای استانداردهایی است که در صنعت موسیقی مورد استفاده قرار می‌گیرند. صدای 8 بیتی حداقل عمق صدایی است که شما مشاهده می‌کنید. در این کیفیت، متوجه مقدار قابل توجهی از نویز شده، اما وضوح صدا همچنان قابل قبول است.
استاندارد بعدی، صدای 16 بیتی است که به آن کیفیت CD نیز گفته می‌شود. در چنین صداهایی معمولا نویزی شنیده نشده و اکثر مردم نیز می‌توانند بدون مشکل خاصی، چنین صداهایی را ویرایش کنند. سپس به استاندارد 24 بیتی می‌رسیم. این عمق بیت بیشتر در میان مهندسان حرفه‌ای صدا محبوب است. در این عمق، نویزی ندارید و همچنین دامنه بیشتری را نیز در اختیار خواهید داشت.
این مطلب را نیز بخوانید: کارت صدا چیست، چگونه کار می‌کند و چه تفاوتی با DAC دارد؟
در نهایت نیز عمق 32 بیتی را داریم که همانند سمپل ریت 96kHz، بحث‌های مختلفی در پیرامون آن وجود دارند. بسیاری از مردم اعتقاد دارند که این عمق ضروری نیست. استدلال موجود در این زمینه نیز این است که به‌راحتی می‌توانید صداهای 16 و 24 بیتی را ویرایش کنید و بنابراین عمق بیت 32، چیزی فراتر از حد موردنیاز است.
سمپل ریت و عمق بیت بهینه
برای گوش دادن عادی
اگر یک شنونده عادی هستید، آنگاه به چیزی فراتر از صدای 16 بیتی نیاز ندارید. برخی از سرویس‌های استریم موسیقی، عمق بیت بیشتری را ارائه می‌دهند که طبیعتا این مهم صدا را نیز واضح‌تر می‌کند، اما در هر صورت این موضوع تفاوت قابل توجهی را به وجود نخواهد آورد. اگر فقط یک شنونده عادی هستید، آنگاه سمپل ریت 44.1kHz برای شما مناسب خواهد بود.
برای خوره‌ها و مهندسان صدا
هنگامی‌که به خوره‌ها و متخصصان صدا می‌رسیم، قضیه متفاوت می‌شود. این افراد می‌دانند که DAC چیست و از سایر تجهیزات دیگر نیز استفاده می‌کنند تا موسیقی و صدای بهتر و باکیفیت‌تری را تجربه کنند. در رابطه با نویز کمتر و دامنه پویا، صدای 24 بیتی بهترین گزینه خواهد بود. چنین صداهایی نویز بسیار کمی داشته و در عین حال نیز می‌توانند بدون اعوجاج، حجم صدای بیشتری داشته باشند.
هنگامی هم که به سمپل ریت می‌رسیم، آنگاه قضیه کمی تغییر می‌کند. برخی از مردم می‌گویند که نمی‌توانند تفاوت بین صداهای 96kHz و 44.1kHz را تشخیص دهند و این در حالی است که برخی دیگر می‌گویند که می‌توانند تفاوت را احساس کنند.
نوشته سمپل ریت و عمق بیت چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟ اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.