مقدمة

يعد الدخول إلى عالم إنتاج الصوت والموسيقى الاحترافي أمرًا سهلاً نسبيًا هذه الأيام. كل ما عليك فعله هو تنزيل محطة عمل صوتية رقمية (DAW) والبدء في العمل على مشروعك الجديد. غالبًا ما تقوم منصات العمل الصوتية هذه بمعظم المهام بنفسها ، مما يخلق بيئة إبداعية مثالية لمشروعك الصوتي.

ومع ذلك ، عندما تبدأ في التعمق في إمكانات برنامجك ، ستدرك أن هناك إعدادات صوتية لك يمكن تعديله لتحسين جودة المحتوى الخاص بك. أحد هذه الإعدادات هو بلا شك معدل العينة.

تعد معرفة معدلات العينة والمعدل الأفضل لمشروعك جانبًا أساسيًا من إنتاج الصوت. يمكن أن يغير جودة إبداعاتك بشكل كبير. لا توجد إجابة واحدة تناسب الجميع عندما يتعلق الأمر بمعدل العينة. اعتمادًا على المحتوى الذي تقوم بإنشائه ، سيتعين عليك اختيار الإعدادات المناسبة لضمان أفضل النتائج.

في هذه المقالة ، سأشرح ما هو معدل العينة هو سبب أهميته. سأستعرض أيضًا معدل العينة الذي يجب استخدامه بناءً على ما إذا كنت منتجًا موسيقيًا ، أو مهندسًا صوتيًا يعمل في الفيديو ، أو ممثلًا للتعليق الصوتي.

سيكون من المستحيل شرح الأهمية معدل العينة دون إعطاء نظرة عامة على السمع البشري وكيفية تحويل الصوت من تناظري إلى رقمي. لذلك سأبدأ المقال بمقدمة موجزة عن هؤلاءالتوصية باختيار معدلات العينة القياسية التي تم استخدامها لسنوات وتقديم نتائج أصلية.

ما معدل العينة الذي يجب استخدامه عند التسجيل؟

هناك إجابتان على هذا السؤال ، إجابة بسيطة وأكثر تعقيدًا. لنبدأ بالأول.

بشكل عام ، يعد التسجيل عند 44.1 كيلو هرتز خيارًا آمنًا يوفر لك تسجيلات عالية الجودة ، بغض النظر عن نوع المشروع الصوتي الذي تعمل عليه. 44.1 كيلو هرتز هو معدل العينة الأكثر شيوعًا لأقراص الموسيقى المضغوطة. إنه يلتقط طيف التردد المسموع بالكامل بدقة.

معدل العينة هذا مثالي لأنه لن يستخدم مساحة كبيرة على القرص أو المزيد من طاقة وحدة المعالجة المركزية. ومع ذلك ، ستظل تقدم الصوت الأصلي الذي تحتاجه لتسجيلاتك الاحترافية.

إذا كنت تعمل في صناعة الأفلام ، فإن أفضل معدل عينة هو 48 كيلو هرتز ، حيث إنه معيار الصناعة. من حيث جودة الصوت ، لا يوجد فرق بين معدلي النموذجين.

الآن تأتي الإجابة الأكثر تعقيدًا. من خلال التقاط كل تفاصيل التسجيل ، ستضمن أن الصوت مطابق للصوت الأصلي. إذا كنت تسجل ألبومًا ، فيمكن تعديل الترددات الصوتية وتعديلها إلى النقطة التي قد تؤثر فيها ترددات الموجات فوق الصوتية بشكل طفيف على الترددات المسموعة. معدل دون مشاكل ، يجب أن تجربها. السؤال لما إذا كانت جودة الصوت تتحسن مع معدلات عينات أعلى لا يزال محل نقاش. قد لا تسمع أي فرق ، أو قد تدرك أن موسيقاك الآن أعمق وأكثر ثراءً. أقترح أن تجرب جميع معدلات العينات وأن تسمع بنفسك إذا تغير أي شيء.

إذا كنت تخطط لإبطاء تسجيلاتك بشكل كبير ، فعليك بالتأكيد تجربة معدلات أعلى لأخذ العينات. يدعي بعض المهندسين أنهم يسمعون الفرق بين معدلات العينات القياسية والعينة الأعلى. ومع ذلك ، حتى لو فعلوا ذلك ، فإن الاختلاف في الجودة ضئيل للغاية لدرجة أن 99.9٪ من المستمعين لن يلاحظوا ذلك.

كيفية ضبط معدل العينة على منصة العمل الصوتية الرقمية الخاصة بك

كل منصة عمل صوتية مختلفة ، لكن تلك التي توفر إمكانية تغيير معدل العينة تفعل ذلك بطرق مماثلة إلى حد ما. بقدر ما أعرف ، يمكنك تغيير معدل العينة في جميع محطات العمل الصوتية الرقمية الأكثر شيوعًا ، مثل Ableton و FL Studio و Studio One و Cubase و Pro Tools و Reaper. حتى برنامج Audacity المجاني يسمح بتغيير معدل العينة.

في معظم الحالات ، ستتمكن من ضبط معدل عينة DAW في تفضيلات الصوت. من هناك ، يمكنك تغيير معدل العينة يدويًا وحفظ الإعدادات المحدثة. تكتشف بعض منصات العمل الصوتية تلقائيًا معدل العينة الأمثل ، عادةً 44.1 كيلو هرتز أو 96 كيلو هرتز.

أوصيك بإجراء بعض الاختبارات قبل بدء التسجيل. ستؤدي زيادة معدل العينة بلا شك إلى تقليل زمن الوصول وفرص التعرّف. ومع ذلك ، فإنه سيكون كذلكتضع ضغطًا إضافيًا على وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك. سينتهي بك الأمر أيضًا بأحجام ملفات أكبر بكثير. على المدى الطويل ، قد يؤثر هذا على أداء جهاز الكمبيوتر الخاص بك عن طريق تقليل مساحة القرص.

إذا كنت ترغب في خفض معدل العينة ، فتأكد من عدم الانتقال إلى أي مكان أقل من 44.1 كيلو هرتز وفقًا لنظرية تردد Nyquist التي تمت مناقشتها أعلاه .

مهما فعلت ، فأنت بحاجة إلى التأكد من التقاط جميع الترددات المسموعة بدقة. كل شيء آخر له تأثير ضئيل على الصوت الخاص بك أو يمكن إصلاحه أثناء مرحلة ما بعد الإنتاج.

قد يعجبك أيضًا: أفضل منصة عمل صوتية لجهاز iPad

الأفكار النهائية

إذا كان لديك استوديو تسجيل منزلي ، فإن اختيار معدل العينة هو أحد القرارات الأولى التي يتعين عليك اتخاذها قبل تسجيل الأصوات.

بصفتي موسيقيًا نفسي ، أقترح البدء بالسعر الأسهل والأكثر شيوعًا: 44.1 كيلو هرتز. يلتقط معدل أخذ العينات هذا النطاق السمعي البشري بأكمله ، ولا يشغل مساحة كبيرة على القرص ، ولن يفرط في تحميل طاقة وحدة المعالجة المركزية لديك. ولكن ، من ناحية أخرى ، فإن التسجيل بمعدل 192 كيلو هرتز وتجميد الكمبيوتر المحمول كل دقيقتين لا معنى له ، أليس كذلك؟

يمكن لاستوديوهات التسجيل الاحترافية التسجيل عند 96 كيلو هرتز أو حتى 192 كيلو هرتز. ثم أعد تشكيلها إلى 44.1 كيلو هرتز لاحقًا لتتوافق مع معايير الصناعة. حتى واجهات الصوت المستخدمة للتسجيل المنزلي تسمح بمعدلات عينات تصل إلى 192 كيلو هرتز. بالإضافة إلى ذلك ، توفر معظم منصات العمل الصوتية إمكانية تعديل معدل العينة وفقًا لذلك قبل البدءالتسجيل.

مع تقدم التكنولوجيا ، قد تصبح معدلات أخذ العينات ذات الدقة العالية أكثر شيوعًا. ومع ذلك ، لا يزال التحسن العام من حيث جودة الصوت محل نقاش. بشكل أساسي ، طالما أنك لا تذهب إلى أي مكان أقل من 44.1 كيلو هرتز ، فستكون على ما يرام تمامًا.

إذا بدأت للتو في العمل مع الصوت ، فإنني أوصي بالالتزام بمعدلات العينات الأكثر شيوعًا. ثم ، مع تقدمك وزيادة ثقتك في أجهزتك ، جرب معدلات عينات أعلى. تحقق مما إذا كان استخدامها له تأثير فعلي وقابل للقياس على جودة الصوت.

إذا لم يكن الأمر كذلك ، فوفر على نفسك المشكلة وانتقل إلى 44.1 كيلو هرتز. إذا تغيرت معايير جودة الصوت ، فيمكنك دائمًا إعادة تجميع المواد الصوتية في المستقبل. يعتبر Upsampling عملية آلية في الغالب وليس لها تأثير سلبي على الجودة الكلية للصوت.

حظ سعيد!

هذا موضوع معقد وثقيل للغاية من الناحية التقنية. سأحاول إبقائه مباشرًا قدر الإمكان. ومع ذلك ، فإن الفهم الأساسي للترددات الصوتية وكيف ينتقل الصوت عبر الفضاء سيساعد. يمكن أن تساعد هذه المقالة أيضًا المبتدئ في اختيار الإعداد الأمثل لجلسات التسجيل الخاصة به.

قبل الخوض في تعقيدات معدلات العينة ، أود توضيح بعض الأشياء حول كيفية سماع الأصوات وتفسيرها. يساعدنا هذا في فهم كيفية تسجيل الأصوات وإعادة إنتاجها. يمنحك هذا المعلومات التي تحتاجها لإبراز أهمية معدل العينة.

ينتقل الصوت عبر الهواء في شكل موجات. عندما تدخل موجة صوتية إلى قناة الأذن وتصل إلى طبلة الأذن ، تهتز الأخيرة وترسل هذه الاهتزازات إلى ثلاثة عظام صغيرة تسمى المطرقة والسندان والركاب.

تحول الأذن الداخلية الاهتزازات إلى طاقة كهربائية. ثم يفسر الدماغ الإشارة. يهتز كل صوت بتردد موجة جيبية معينة ، مما يجعله فريدًا كما لو كان بصمة صوتية. يحدد تردد الموجة الصوتية طبقة صوتها.

يرى البشر تردد الموجات الصوتية على أنها نغمة. يمكننا سماع الأصوات بين 20 و 20000 هرتز وهي الأكثر حساسية للترددات بين 2000 و 5000 هرتز. مع تقدمنا ​​في السن ، نفقد القدرة على الاستماع إلى ترددات أعلى. بعض الحيوانات ، مثل الدلافين ، تستطيع ذلكسماع ترددات تصل إلى 100000 هرتز ؛ يمكن للآخرين ، مثل الحيتان ، سماع الأصوات دون الصوتية حتى 7 هرتز.

كلما زاد الطول الموجي للصوت المسموع ، انخفض التردد. على سبيل المثال ، يمكن لموجة منخفضة التردد بطول موجي يصل إلى 17 مترًا أن تتوافق مع 20 هرتز. على العكس من ذلك ، يمكن أن تكون موجات التردد الأعلى ، التي تصل إلى 20000 هرتز ، صغيرة مثل 1.7 سم.

نطاق التردد المسموع من قبل البشر محدود ومحدّد بوضوح. لذلك ، تركز أجهزة تسجيل الصوت وتشغيله على التقاط الأصوات التي يمكن أن تسمعها آذان الإنسان. جميع الأصوات المسجلة التي تسمعها ، من الأقراص المضغوطة المفضلة لديك إلى التسجيلات الميدانية في الأفلام الوثائقية ، مصنوعة باستخدام أجهزة تلتقط بدقة وتعيد إنتاج الأصوات التي يمكن أن يسمعها البشر.

تطورت التكنولوجيا بناءً على قدراتنا واحتياجاتنا السمعية. هناك مجموعة واسعة من الترددات التي لن تسجلها آذاننا وأدمغتنا ، حيث قرر التطور أنها ليست ضرورية لبقائنا على قيد الحياة. ومع ذلك ، لدينا اليوم أدوات تسجيل صوتي تحت تصرفنا تسمح بالتقاط الأصوات التي لن تتمكن حتى الأذن البشرية الأكثر تدريبًا من التعرف عليها.

كما سنرى أدناه ، اتضح أن الترددات نستطيع ' لا يزال بإمكان سماع التأثير على تلك الموجودة في نطاقنا المسموع. لذا ، بطريقة ما ، من الضروري أخذها في الاعتبار عند تسجيل الصوت. من ناحية أخرى ، ما إذا كان تسجيل الترددات خارج نطاقنا المسموع له تأثير على الصوتلا تزال الجودة محل نقاش.

يتم تشغيل معدل العينة عندما نقوم بتحويل إشارة تناظرية (طبيعية) صوتية إلى بيانات رقمية حتى تتمكن أجهزتنا الإلكترونية من معالجتها وإعادة إنتاجها.

تحويل الصوت التناظري إلى صوت رقمي

يتطلب تحويل الموجة الصوتية من التناظرية إلى الرقمية مسجلًا يمكنه ترجمة الأصوات الطبيعية إلى بيانات. لذلك ، يعد الانتقال بين أشكال الموجة التناظرية إلى المعلومات الرقمية خطوة ضرورية عند تسجيل الصوت على جهاز الكمبيوتر الخاص بك من خلال محطة عمل الصوت الرقمي.

عند التسجيل ، سمات معينة لموجة صوتية ، مثل النطاق الديناميكي والتردد ، إلى أجزاء رقمية من المعلومات: شيء يمكن لجهاز الكمبيوتر الخاص بنا فهمه وتفسيره. لتحويل شكل موجة أصلي إلى إشارة رقمية ، نحتاج إلى وصف شكل الموجة رياضيًا عن طريق التقاط كمية كبيرة من "اللقطات" لهذا الشكل الموجي حتى نتمكن من وصف اتساعها بالكامل.

تسمى هذه اللقطات معدلات العينة. إنها تساعدنا في تحديد الميزات التي تحدد شكل الموجة بحيث يمكن للكمبيوتر إعادة إنشاء نسخة رقمية من الموجة الصوتية التي تبدو بدقة (أو تقريبًا) مثل الأصلية.

هذه عملية تحويل الإشارة الصوتية من التناظرية إلى يمكن أن يتم ذلك عن طريق واجهة صوتية. يقومون بتوصيل الآلات الموسيقية بجهاز الكمبيوتر الخاص بك و DAW ، مما يعيد إنشاء الصوت التناظري كشكل موجة رقمية.

تمامًا مثل الإطارمعدل مقاطع الفيديو ، كلما زادت المعلومات ، كان ذلك أفضل. في هذه الحالة ، كلما ارتفع معدل العينة ، زادت المعلومات التي لدينا حول محتوى تردد معين ، والتي يمكن تحويلها بعد ذلك بشكل مثالي إلى أجزاء من المعلومات.

الآن بعد أن عرفنا كيفية استخدام محطات عمل الصوت الرقمية لدينا تسجيل الأصوات وتحريرها ، حان الوقت للنظر في أهمية معدل العينة ومعرفة كيفية تأثيره على جودة الصوت.

معدل العينة: تعريف

ببساطة ضع ، معدل العينة هو عدد المرات التي يتم فيها أخذ عينات صوتية لكل ثانية. على سبيل المثال ، عند معدل عينة يبلغ 44.1 كيلو هرتز ، يتم التقاط شكل الموجة 44100 مرة في الثانية.

وفقًا لنظرية نيكويست شانون ، يجب أن يكون معدل العينة أعلى مرتين على الأقل من أعلى تردد تنوي التقاطه لتمثيل إشارة صوتية بدقة. انتظر ، ماذا؟

باختصار ، إذا كنت تريد قياس تردد الموجة الصوتية ، فيجب عليك أولاً تحديد دورتها الكاملة. هذا يشمل مرحلة إيجابية وسلبية. يجب اكتشاف كلتا المرحلتين وأخذ عينات منه إذا كنت تريد التقاط التردد بدقة وإعادة إنشائه.

باستخدام معدل العينة القياسي البالغ 44.1 كيلو هرتز ، ستسجل بشكل مثالي ترددات أعلى قليلاً من 20000 هرتز ، وهو أعلى مستوى تردد يمكن أن يسمعه البشر. وهذا هو السبب أيضًا في أن 44.1 كيلو هرتز لا يزال يعتبر الجودة القياسية للأقراص المدمجة. كل الموسيقى التي تستمع إليها على القرص المضغوط لديها هذه العينة القياسيةمعدل.

لماذا 44.1 كيلوهرتز وليس 40 كيلوهرتز إذن؟ لأنه عندما يتم تحويل الإشارة إلى رقمية ، فإن الترددات فوق تلك المسموعة من قبل البشر يتم ترشيحها من خلال مرشح تمرير منخفض. يوفر 4.1 كيلو هرتز الإضافي لمرشح الترددات المنخفضة مساحة كافية ، لذلك لن يؤثر على المحتوى عالي التردد.

سيوفر لك استخدام معدل عينة أعلى يبلغ 96000 هرتز نطاقًا من الترددات يصل إلى 48000 هرتز ، بطريقة تفوق طيف السمع البشري. في الوقت الحاضر ، تسمح معدات تسجيل الموسيقى عالية الجودة بالتسجيل بمعدل عينة أعلى من 192000 هرتز ، وبالتالي التقاط ترددات صوتية تصل إلى 96000 هرتز.

لماذا لدينا إمكانية تسجيل مثل هذه الترددات العالية إذا لم نتمكن من ذلك تسمعهم في المقام الأول؟ يتفق العديد من محترفي ومهندسي الصوت على أن الترددات فوق النطاق المسموع لا يزال من الممكن أن يكون لها تأثير على جودة الصوت الإجمالية للتسجيل. يمكن أن يؤدي التداخل الدقيق لهذه الأصوات فوق الصوتية ، إذا لم يتم التقاطها بشكل صحيح ، إلى حدوث تشويه يتداخل مع الترددات ضمن طيف 20 هرتز - 20000 هرتز.

في رأيي ، التأثير السلبي لهذه الترددات فوق الصوتية على الإجمالي. جودة الصوت لا تذكر. ومع ذلك ، يجدر تحليل المشكلة الأكثر شيوعًا التي قد تواجهها عند تسجيل الأصوات. سيساعدك على تحديد ما إذا كانت زيادة معدل العينة سيحسن جودة التسجيلات الخاصة بك.

الاسم المستعار

يعد الاسم المستعار أحدظاهرة تحدث عندما لا تتم إعادة تفسير الصوت بشكل صحيح من خلال معدل العينة الذي تستخدمه. إنه مصدر قلق كبير لمصممي الصوت ومهندسي الصوت. وهذا هو سبب اختيار العديد منهم لمعدل عينات أعلى لتجنب المشكلة.

عندما تكون الترددات الأعلى عالية جدًا بحيث يتعذر التقاطها بواسطة معدل العينة ، فقد يتم إعادة إنتاجها على أنها ترددات أقل. هذا لأن كل تردد يتجاوز حد تردد Nyquist (والذي ، إذا كنت تسجل عند 44.1 كيلو هرتز ، سيكون 2050 هرتز) ، سينعكس الصوت للخلف ، ليصبح "اسمًا مستعارًا" للترددات المنخفضة.

An يجب أن يساعد المثال في توضيح هذه الظاهرة. إذا قمت بتسجيل الصوت باستخدام عينة معدل 44100 هرتز وأثناء مرحلة المزج ، يمكنك إضافة بعض التأثيرات التي تدفع الترددات الأعلى إلى 26000 هرتز. لهذا السبب ، فإن التردد الإضافي البالغ 3950 هرتز سوف يرتد إلى الوراء وينشئ إشارة صوتية تبلغ 18100 هرتز تتداخل مع الترددات الطبيعية.

أفضل طريقة لتجنب هذه المشكلة هي استخدام معدلات عينات أعلى على الصوت الرقمي الخاص بك محطة العمل. بهذه الطريقة ، ستحصل على ترددات معينة أعلى من 20000 هرتز يتم التقاطها بشكل صحيح. بعد ذلك ، ستكون قادرًا على استخدامها إذا كان ذلك ضروريًا.

هناك أيضًا مرشحات تمرير منخفضة تتجاهل الترددات فوق حد تردد Nyquist وبالتالي تمنع حدوث الاسم المستعار. أخيرًا ، يعد الاختزال من خلال المكونات الإضافية المخصصة خيارًا صالحًا أيضًا. وحدة المعالجة المركزيةسيكون الاستخدام أعلى بكثير من ذي قبل ، ولكن تقل احتمالية حدوث الاسم المستعار.

معدلات العينة الأكثر شيوعًا

كلما زاد معدل أخذ العينات ، زادت دقة تمثيل الموجة الصوتية. معدلات أخذ العينات المنخفضة تعني عينات أقل في الثانية. مع بيانات صوتية أقل ، سيكون التمثيل الصوتي تقريبيًا ، إلى حد ما.

قيم معدل أخذ العينات الأكثر شيوعًا هي 44.1 كيلوهرتز و 48 كيلوهرتز. 44.1 كيلو هرتز هو المعدل القياسي لأقراص الصوت المضغوطة. بشكل عام ، تستخدم الأفلام صوت 48 كيلو هرتز. على الرغم من أن كلا معدلي العينة يمكن أن يلتقطوا بدقة نطاق التردد الكامل للسمع البشري ، غالبًا ما يختار منتجو الموسيقى والمهندسون استخدام معدلات عينات أعلى لإنشاء تسجيلات عالية الدقة.

عندما يتعلق الأمر بمزج الموسيقى وإتقانها ، من أجل على سبيل المثال ، من الضروري الحصول على أكبر قدر ممكن من البيانات والتقاط كل تردد ، والذي يمكن للمهندسين استخدامه لتقديم الصوت المثالي. على الرغم من أن هذه الترددات فوق الصوتية لا يمكن سماعها ، إلا أنها لا تزال تتفاعل وتخلق تشويشًا بينيًا يمكن سماعه بوضوح.

فيما يلي الخيارات إذا كنت ترغب في استكشاف معدلات عالية لأخذ العينات:

• 88.2 كيلو هرتز

  كما ذكرت سابقًا ، لا تزال الترددات التي لا يسمعها البشر تتلاعب وتؤثر على الأصوات المسموعة. يعد معدل العينة هذا خيارًا ممتازًا لخلط الموسيقى وإتقانها. ينتج عنه عدد أقل من الأسماء المستعارة (الأصوات التي لا يمكن تمثيلها بشكل صحيح ضمن معدل العينة المستخدم) عندماالتحويل من رقمي إلى تناظري.

• 96 كيلو هرتز

  على غرار 88.2 كيلو هرتز ، يعد تسجيل الموسيقى عند 96 كيلو هرتز مثاليًا للمزج وإتقان. ومع ذلك ، تأكد من أن جهاز الكمبيوتر الخاص بك يمكنه التعامل مع هذا الأمر ، حيث سيتطلب كل تسجيل مزيدًا من طاقة المعالجة ومساحة التخزين.

• 192 كيلو هرتز

  تدعم واجهات الصوت الحديثة بجودة الاستوديو إلى معدلات أخذ العينات 192 كيلو هرتز. هذا هو أربعة أضعاف جودة الأقراص المضغوطة القياسية ، والتي قد تبدو مبالغة بعض الشيء. ومع ذلك ، يمكن أن يكون استخدام معدل العينة هذا مفيدًا إذا كنت تخطط لإبطاء تسجيلاتك بشكل كبير ، حيث ستحافظ على جودة صوت عالية الدقة حتى بنصف السرعة.

مرة أخرى ، يمكن أن يكون الاختلاف بين معدلات العينة دقيقًا جدًا. على الرغم من أن العديد من مهندسي الصوت يعتقدون أنه من الأساسي الحصول على أكبر قدر ممكن من المعلومات من التسجيل الأصلي من أجل إعادة إنشاء صوت أصيل حقًا.

هذا النهج ممكن أيضًا بفضل التحسن الهائل في التكنولوجيا التي شهدناها على مدى العقد الماضي. زادت مساحة تخزين أجهزة الكمبيوتر المنزلية وقدرات المعالجة بشكل كبير من إمكانات ما يمكننا فعله بها. فلماذا لا نحقق أقصى استفادة مما لدينا؟

إليك المشكلة ، هناك خطر زيادة التحميل على جهاز الكمبيوتر الخاص بك وإضافة ضغط غير ضروري إلى استخدام وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك. لذلك ، ما لم تسمع بوضوح اختلافًا في جودة تسجيلاتك ، فسأفعل