Цифровой звук. Реальный мир стр.297

Проще всего было бы вовсе отказаться от уменьшения глубины квантования, но это невозможно из практических соображений. Например, для записи Audio-CD требуется глубина квантования 16 бит. .Альтернатива — всегда выполнять проект при глубине квантования 16 бит, но это тоже не выход. Обработка звука при повышенной глубине квантования имеет ряд преимуществ, пусть даже на выходе приходится ее уменьшать. В ряде систем, например в Pro Tools LE и HD, при выполнении проектов с выходным 16-разрядным звуком в самой системе используется 24-разрядный звук (при внутренней обработке или сопряжении в рамках системы).

Нам нужен способ снижения глубины квантования без внесения дополнительных искажений. Устранить погрешность округления невозможно, но можно за счет сглаживания сделать эти искажения не такими заметными на слух. Сглаживание обеспечивает снижение заметности на слух искажений, вызванных уменьшением глубины квантования, путем добавления случайного низкочастотного шума в прореживаемый (downsampled) сигнал. В результате субъективно снижается уровень шума на “спокойных” участках звукозаписи за счет того, что эти искажения не группируются на гармониках в спектре сигнала, а распределяются по нему случайным образом. В результате такой обработки запись звучит лучше.

Ограничение уровня шумов — задача, родственная сглаживанию. Хотя технически она решается иначе, чем сглаживание, цель остается прежней — сделать шумы незаметными на слух. Технология ограничения шумов заключается в переносе шумов, вызванных погрешностью округления, в полосу частот, в которой острота слуха ниже и эти шумы становятся не так заметны на слух (в аудиоприложениях опции сглаживания и ограничения шумов часто сгруппированы вместе).

Во многих рабочих станциях цифровой звукозаписи (DAW) предусмотрена возможность выбора нескольких вариантов использования сглаживания и ограничения шумов (либо одного из них, либо обоих) при снижении глубины квантования до 16 бит. Наиболее широко используется фирменный алгоритм комбинированного сглаживания и ограничения шумов под названием “POW-г” (Psychoacoustically Optimized Wordlength Reduction). Алгоритмы снижения глубины квантования типа POW-r встроены в такие приложения, как Pro Tools, Logic Pro и SONAR.

При снижении разрядности цифровой записи для создания файла фонограммы обязательно включайте опцию сглаживания (повторное сглаживание увеличивает искажения, поэтому, если по каким-либо причинам необходимо уменьшить разрядность цифровой записи в несколько раз, применяйте сглаживание на самом последнем этапе). Сглаживающие фильтры иногда оснащены дополнительными опциями (например, вариант noise shaping (комбинированный вариант сглаживания с ограничением шумов) или straight dithering (только сглаживание)), но, поскольку преимущества того или иного варианта зависят от характеристик конкретной записи, лучше всего выбрать оптимальный вариант методом проб и ошибок, перепробовав их все и сравнив результаты. Если ваше приложение не поддерживает технологии сглаживания, вы можете, например, экспортировать запись в формате 24 бит, а затем в другом приложении выполнить сглаживание и снижение разрядности записи (во многие аудиоредакторы, например в BIAS Peak и Sony Sound Forge, а также в инструменты записи CD типа Roxio Jam, включены алгоритмы сглаживания).