Bitcrusher - Википедия - Bitcrusher
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Декабрь 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
А Bitcrusher это звуковой эффект, который производит искажение за счет уменьшения разрешения или полосы пропускания цифровой звук данные. Результирующий шум квантования может производить впечатление «более теплого» или резкого звука в зависимости от степени уменьшения.
Методы
Типичный биткрашер использует два метода для снижения качества звука: уменьшение частоты дискретизации и уменьшение разрешения.
Снижение частоты дискретизации
Цифровой звук состоит из быстрой последовательности числовых отсчетов, которые кодируют изменяющуюся амплитуду звуковой волны. Для точного представления широкополосного сигнала значительной продолжительности цифровому аудио требуется большое количество выборок с высокой частотой дискретизации. Чем выше частота, тем точнее сигнал; более низкая скорость требует, чтобы аналоговый сигнал источника был отфильтрован нижними частотами, чтобы ограничить максимальную частотную составляющую в сигнале, иначе высокочастотные составляющие сигнала будут псевдоним. В частности, частота дискретизации (также известная как частота дискретизации) должна быть как минимум в два раза больше максимальной частотной составляющей в сигнале; эта максимальная частота сигнала, равная половине частоты дискретизации, называется Предел Найквиста.
Хотя распространено заблуждение, что частота дискретизации влияет на «гладкость» сигнала, представленного в цифровом виде, это не так; теория выборки гарантирует, что вплоть до максимальной частоты сигнала, поддерживаемой частотой дискретизации (то есть пределом Найквиста), цифровой (дискретный) сигнал будет точно представлять аналоговый (непрерывный) источник, за исключением искажения шума квантования в результате конечной точности отдельных образцов. Исходный сигнал можно точно восстановить, просто пропустив дискретный сигнал нижних частот через идеальный фильтр нижних частот (с идеальным вертикальным профилем отсечки). Однако, поскольку невозможно создать идеальный фильтр, необходимо использовать настоящий фильтр с постепенным переходом между полосой пропускания и полосой задерживания, в результате чего невозможно точно записать все частоты вплоть до предела Найквиста для заданная частота дискретизации. Решение состоит в том, чтобы увеличить частоту дискретизации на величину, которая учитывает переходные полосы фильтров, используемых как для дискретизации, так и для непрерывной реконструкции; вот почему, например, компакт-диски используют частоту дискретизации 44,1 кГц для записи звука, которая редко превышает 20 кГц, даже несмотря на то, что предел Найквиста для этой частоты дискретизации составляет 22,05 кГц. Другое соображение состоит в том, что для идеальной реконструкции выборки должны быть визуализированы как идеальные импульсы бесконечно малой длительности, но все реальное оборудование генерирует прямоугольные импульсы для выборок; некоторые низкокачественные устройства цифро-аналогового преобразования используют ступенчатое преобразование, которое по существу выводит выборки в виде прямоугольных импульсов, длительность которых равна периоду выборки. В этом случае также увеличение частоты дискретизации может уменьшить и компенсировать возникающие искажения. Даже в этом случае нельзя переоценить тот факт, что, независимо от его мотивации, дополнительный запас, добавленный к частоте выборки, действительно нет сделать реконструированный сигнал более гладким, это просто предотвращает наложение частот в полосе перехода к более низким частотам, которое могло бы нелинейно искажать сигнал.
DAW сегодня обычно используется частота дискретизации 44,1 кГц или выше. Ранние цифровые устройства использовали гораздо более низкие частоты дискретизации, чтобы сохранить память для сохраненного звука. А Говори и произноси например, с 1979 года использовалась частота дискретизации 8 кГц.
Снижение частоты дискретизации (также называемое понижающей дискретизацией) намеренно снижает частоту дискретизации, чтобы ухудшить качество звука. По мере уменьшения частоты дискретизации высокие частоты искажаются или, если цифровой сигнал сначала фильтруется нижними частотами, они теряются. Если используется примитивный ступенчатый ЦАП или если частота среза фильтра ЦАП не регулируется для отслеживания с частотой дискретизации, а вместо этого фиксируется на половине частоты Найквиста для максимальной поддерживаемой частоты дискретизации, то формы сигналов также становятся более "грубыми". "звучание. При экстремальном уменьшении форма волны становится металлической в результате сильного наложения спектров и, возможно, нелинейных искажений из-за плохо настроенного цифро-аналогового преобразования. (Обратите внимание, что всех этих эффектов можно избежать, если сигнал проходит фильтрацию нижних частот перед субдискретизацией и если параметры ЦАП для воспроизведения соответствуют уменьшенной частоте дискретизации; тогда форма волны просто звучит с ограниченной полосой частот, как телефон, AM-радио с четким приемом или магнитной лентой на малой скорости ленты.)
Снижение разрешения
Сэмплы в цифровом аудио записываются как целые числа или числа с плавающей запятой, хранящиеся в цифровой памяти. Эти числа кодируются с помощью серии битов памяти включения и выключения. Чем больше количество битов, тем точнее сэмпл кодирует мгновенный уровень громкости дискретизированной звуковой волны. Сегодня DAW обычно используют 32-битные числа с плавающей запятой, потому что они больше подходят для последовательной многоуровневой обработки и микширования, но окончательный главный вывод обычно состоит из 16-битных или 24-битных целочисленных выборок. Раннее цифровое аудиооборудование и видеоигры использовали 8-битные целочисленные образцы или меньше. В классической драм-машине Roland TR-909 использовались 6-битные целочисленные семплы. Количество битов, используемых в каждой выборке, напрямую влияет на отношение сигнал / шум и динамический диапазон цифрового сигнала, в частности, путем определения амплитуды своего рода шума, называемого шум квантования это похоже на белый шум с фильтром нижних частот.
Уменьшение разрешения намеренно уменьшает количество битов, используемых для аудиосэмплов. По мере уменьшения битовой глубины формы волны становятся более зашумленными, а тонкие вариации громкости теряются, уменьшая динамический диапазон на низких частотах. При экстремальном уменьшении битов формы сигналов сокращаются до щелчков и гудений (прямоугольные волны), поскольку форма волны резко перескакивает с низкого на высокий и обратно без промежуточных значений, причем многие более низкие пики сглаживаются до нулевой амплитуды.
Основные элементы управления
Эффекты Bitcrusher обычно имеют как минимум два элемента управления: один снижает частоту дискретизации, а другой - разрешение.
Ручка или ползунок для уменьшения разрешения (он же «битовая глубина», «глубина» или «бит») обычно регулируется с 32 бит до 1 бит.
Программное обеспечение LossyWAV Дэвида Робинсона и Ника Карри вычисляет минимальную битовую глубину для представления каждого сегмента сигнала PCM без слышимых искажений. Хотя он предназначен как препроцессор для снижения битрейта в сжатие звука более низкое значение параметра качества приводит к появлению битовых искажений.[1]
Управление снижением частоты дискретизации (также известное как «понижающая дискретизация» или «усреднение») иногда отображается в Гц для новой частоты дискретизации или как коэффициент уменьшения. Снижение частоты дискретизации иногда вместо этого отображается как количество последовательных отсчетов для в среднем вместе для создания нового образца. Значение 20 снижает частоту дискретизации до 1/20 от исходной частоты.
Примеры
- Андеграундный хип-хоп художник Эзоп Рок тонко использует этот эффект в своих песнях.
- Конец песни Daft Punk "Short Circuit" из альбома Открытие начиная с 2:12.
- В сингле Daft Punk 2000 года "One More Time" в мелодии использован битовый эффект.
- Пример звука, искаженного биткрашером, находится во введении к песне «Chemicals» из альбома. Сокращать немецкой группой Notwist.
- Сэмплы, использованные в Roland TR-909 драм-машина, например, имеет разрешение 6 бит, что дает аналогичный звук.
- В музыкальном жанре Жесткий стиль, биткрашинг стал важным эффектом во многих треках.
- В более сложных версиях жанра электронной музыки ДАП СТЕП /Барабанный, эффекты bitcrusher "yah yah" и "yoi yoi" стали более популярными в последние годы в этом жанре, и некоторые артисты использовали эффект больше, чем характерную черту жанра "басы колеблются ".
- Часто используется в семплах песен для Мадлиб альтер эго Квазимото. [LAX JFK, астронавту, Rappcats Pt. 3, Блиц и т. Д.]