Share
Velkommen tilbake mine venner for en annen runde med systemkalibrering! Hittil i serien har vi dekket alt fra generell oppsett, til grunnleggende kalibrering, til høyttalerdesigner, til basshåndtering, til forsterkerdesign. Så hva er da igjen? Våre gode gamle venner omformerne selvfølgelig!
Denne neste delen i serien er dedikert til å analysere akkurat det som akkurat går inn i disse omformerne, hvorfor de har en slik innvirkning på lyden, og til slutt det vi trenger å se etter i dem som lydingeniører. Og hvis du er bekymret for at denne opplæringen vil bli for teknisk siden det innebærer elektronikk, frykt ikke. Alt vil bli holdt klart, enkelt, men fortsatt detaljert slik at alle kan følge med!
Så med det for øye, forberede seg på konvertering!
Mens ingeniører vil snakke hele dagen om hvordan denne høyttaleren lyder i forhold til den ene fordi denne er portet, eller hvordan denne rørforsterkeren er renere enn den faste forsterkeren fordi de bruker høyere spenninger, hører du ofte ingeniører som snakker om omformere i altfor tekniske vilkår. Du vil alltid høre, "Vel, denne bare hørtes bedre!" Og mens det er uten tvil det viktigste aspektet, kan de fleste ingeniører ofte ikke forklare hvorfor det høres bedre ut eller ikke si hva som foregår inne i konverteren.
I kjerne vil en omformer ta et analogt signal (spenning) og generere et proporsjonalt digitalt tall i forhold til størrelsen på inngangsspenningen (i vårt tilfelle amplitude for å si vårt mikrofonsignal). Prosessen kan også fungere i omvendt hvor vi tar våre digitale tall og genererer proporsjonal analog spenning; Dette igjen er det som kommer ut av omformere og går til forsterkeren. En omformer som går fra analog til digital er kjent som en ADC og en digital til analog er kjent som en DAC, mens en omformer som kan gjøre begge deler er en AD / DA.
Men noen av dere kan lure på hvordan vet det amplitude av signalet mitt hvis det hele tiden endrer seg? Måten vi håndterer konstant skiftende signal på, er å kvantisere det analoge signalet i diskrete individuelle prøver, slik at vi kan generere våre digitale tall over tid. Problemet med kvantisering er at ved å vende vårt kontinuerlige analoge signal til diskrete prøver genererer vi feil fordi signalet vårt ikke lenger vil være kontinuerlig, men i individuelle trinn. dette er kjent som kvantiseringsfeil.
Men hvis vi prøver raskt nok, vil våre trinn være så nær den opprinnelige kontinuerlige prøven at feilen blir minimert til poenget med å være ubetydelig. Dette refererer selvsagt til prøvefrekvens. Vær også oppmerksom på at for å riktig registrere en sinusbølge ved en gitt frekvens, må samplingsfrekvensen være minst dobbelt så rask som den oppgitte frekvensen. derfor hvorfor vi registrerer ved 44,1 kHz for å gi et frekvensområde på 22,5 kHz.
Selv om informasjonen ovenfor kan virke felles kunnskap til noen lesere, er det andre aspekter ved konverteringsprosessen som ikke er så vanlig kjent og er avgjørende for å forstå konvertering. Husk at denne delen vil bli holdt veldig enkel, da matematikken som kan oppstå, er følelsesløs!
Først og fremst vil du oppdage at hvis du ser på en omformer, konverterer vi ikke direkte til PCM-informasjon. I stedet begynner de bedre brikkesettene (som heldigvis er de fleste av dem nå og dager) med det som er kjent delta-sigma-modulering. Denne form for konvertering skal settes veldig enkelt (og som en grov underdrivelse), gjetninger om hva den neste amplitudeendringen vil være i forhold til den forrige inngangen og hvor nær den tidligere gjetningen var. Men det gjør det så fort (i MHz territorium!) Og med så små mengder at vi ender med en ekstremt nøyaktig representasjon av signalet vårt.
Så for eksempel vår innsats var 0,5 vår gjetning var 0,6 og med det sagt var vi ganske nært. Så logisk vil vi gjette et sted der rundt for den neste amplitudeendringen. Men vår neste amplitude shift var ikke 0,6 eller 0,8, men i stedet 3,0 og vi gjettet 0,7! Så for å kompensere vår neste gjetning kommer til å være rundt 3,0. Mens den feilen kan virke høy, husk at vi sampler signalet mange ganger raskere, selv 192 kHz slik at feilen er så rask, det kan også være ubetydelig.
Etter at vi har generert denne uhyre raske konvertering, må vi opprette en PCM datastrøm som våre datamaskiner lettere kan forstå som å gjøre behandling med en direkte delta-sigma-strøm, er svært vanskelig, og de fleste programvare og maskinvare vil ikke håndtere det. Dette gjøres gjennom et dekimasjonsfilter som gjør signalet vårt 44,1 kHz, 96 kHz, etc..
Vær oppmerksom på at vi også trenger å bruke en stor del filtrering for å minimere og feil som oppstår før konvertering og etter decimering. Først og fremst for å nøyaktig digitalisere et signal uten å fremkalle aliasing, plasseres et anti-aliasingfilter før delta-sigmaen; Oftere er dette et lavpassfilter med et veldig høyt og bratt avskjæringspunkt. I tillegg er et høypassfilter ideelt plassert etter dekimeringsfilter, da dekimasjonsfiltret kan indusere en DC-kompensasjon som må korrigeres.
Hvis du skulle sprenge de fleste omformere ville du se at de alle kjører de samme få konverteringsbrikkene fra et utvalg av selskaper (vanligvis Cirrus Logic, Asahi Kasei og Texas Instruments (som kjøpte Burr Brown). Hvordan er det da forskjellig lyd omformere kan høres så forskjellig i klarhet? Det kommer vanligvis ned til jitteren.
Jitter er tendensen til en omformer for å avvike fra det periodiske signalet, eller mer enkelt er det feil i tidsdomene. For at vi skal kunne prøve vårt innkommende signal nøyaktig over tid, må vi sørge for at ett sekund er alltid ett sekund, eller mer spesifikt, er en prøve alltid lengden på en prøve. For å holde ting organisert og regulert trenger vi en klokke for å sikre nøyaktighet.
Men denne klokken kan drifte overtid, og når det blir jitterfeil introdusert i signalet vårt, begynner vi å samle feil del av signalet på det aktuelle tidspunktet. For å regulere klokken brukes enten en krystall eller en PLL (faselåst sløyfe) for å sikre stabilitet og minimere jitter. Jo mer jitter stede i klokken, desto mer sannsynlig er vi å indusere amplitudeproblemer og effektivt begynne å redusere bitdybden til signalet vårt og samtidig forårsaker svært subtile faseforskyvninger som skaper et mer uklart stereobilde.
Vanligvis vil vi ikke merke denne faseskiftet før vi sammenligner en omformer mot en bedre omformer og så plutselig blir det åpenbart (eller i noen tilfeller ikke så åpenbart fremdeles!). Dette skiftende døgnet rundt er også en primærkonkurrent for hvorfor noen omformere har bedre stereobilde og oppfattet dybde som de har sterkt minimert jitteren. Selvfølgelig spiller andre deler av signalkjeden også dette, men å ha en steinstabil klokke for å minimere jitteren er nøkkelen.
Hvis alt dette virker litt forvirrende, tenk jitter som dette. Hvis du prøver å ta et bilde med et kamera i hånden, må du virkelig prøve og sørge for at hånden din fortsatt er, eller du vil få bevegelsesskarphet. Men over tid kan hånden din bli trøtt, og du kan begynne å få mer bevegelsesskarphet. Sikkert et bilde hver eneste gang vil være fint og klart, men den større delen av bildene dine vil bli uklar.
Men hvis du skulle bruke et stativ fra begynnelsen, så ville du nesten garantere klarere bilder fra starten. For lyd er vår omformer kameraet, jitteren er bevegelsesskarmen og stativet er den ideelle klokken. Enkel nr?
Så hvis klokken er så viktig for oss, kan vi kjøpe noe ultra presis klokke for å kontrollere våre omformere? Ja det kan du! Men skal du? Det kommer an på.
Det finnes mange typer klokkefunksjon i lydområdet, men mer enn sannsynlig har vi alle sett en BNC-ordklokkeinngang på baksiden av grensesnitt og omformere. Disse brukes til å koble sammen to stykker utstyr og få dem til å fungere synkronisert med at en er en mester og en er slave.
Du kan selvfølgelig daisy kjede dem sammen, men du begynner å miste troskap når du gjør dette. I stedet kan vi bruke en komplett ekstern klokke med flere utganger til å koble sammen alle våre digitale gir. Du vil vanligvis se disse i posthus med videoproduksjonsutstyr og diverse digitale miksere, etc. som alle må operere i samme skala. I dette tilfellet er den eksterne klokken fantastisk, da den vil holde alt synkronisert og stabilt. søt!
Så hvorfor ville vi ikke ha det? Fordi uansett hvor god den eksterne klokken er, er den ikke intern!
Interne klokker som selv er bare moderat gode, er langt bedre enn en ekstern klokke fordi det er vanskelig for et stykke utstyr å synkronisere med ekstern klokke. Sikker på at vi kan gjøre det, men det vil ikke høres så godt som det interne, med mindre det indre er svært dårlig designet. Så med mindre du trenger å koble to eller flere enheter, hold deg borte fra eksterne klokker!
Som med de fleste alle ting lydrelatert, er det alltid mulig å sammenligne to eller flere enheter ved siden av hverandre. På slutten av dagen er ører og hva de hører de viktigste kriteriene for å velge en frittstående omformer. Men de fleste av oss vil ikke få luksusen til å kunne gjøre disse sammenligningene i person. Så hva skal vi da se etter i en omformer?
Å ha høyest mulige bitdybde mulig er viktigst i en omformer. Du burde virkelig ikke ha noe under 24 biter som med 24-biters omformere, vi er i stand til å skyve støygulvet til et ekstremt lavt nivå som ikke burde utgjøre noe problem for oss under blanding. Vær imidlertid oppmerksom på at den teoretiske signal-støy-forholdet (SNR) for 24 bit-omformere er -144 dB, men de beste sjetongene i realiteten kan bare nå -120 dB! Nå ser du hvorfor bitdybde er så viktig?
En annen veldig praktisk funksjon satt til å finne en omformer er bruken av flertrinns PLL og støyforming. Ved bruk av en enkelt fase er PLL veldig nyttig, vi er begrenset til visse båndbredder av jitterreduksjon avhengig av utformingen av PLL. Ved å inkorporere flere trinns PLLer kan vi redusere jitter ved forskjellige båndbredder og sikre en klarere konvertering. I tillegg er en annen teknikk som brukes av noen få high end-omformere bruken av støyforming. I hovedsak er jitterstøyen modulert til en mye høyere frekvens langt utover det hørbare spekteret og blir deretter enkelt filtrert ut med et grunnleggende lavpasfilter.
Mens vi diskutert hvorfor det er både godt og ille å ha en ekstern klokke, har valget alltid bra bare i tilfelle. Men hvis du virkelig ikke tror du ikke trenger et eksternt, så vær ikke bekymret for det. Men hvis du setter opp et posthus eller kanskje en live rigger med mye digital tilkobling (som blir ganske vanlig nå og dager) så må du sørge for at du har en ekstern klokkeinngang
Å bestemme hvilke typer innganger og utganger du trenger, kan hjelpe deg å begrense fokuset ditt når du prøver å velge en omformer. Hvis du trenger en direkte tilkobling til datamaskinen din, så trenger du åpenbart USB, Firewire eller Thunderbolt. Hvis du har et internt PCI-e-kort, kan du se på AES, ADAT, etc som tilleggsutstyr.
For de som bruker en digital konsoll som Presonus Live-serien eller Tascam DM-serien, kan du potensielt bruke de digitale inngangene som AES, ADAT osv. For å gå direkte fra brettet til omformeren uten å måtte gå fra digital til analog til digital igjen for å komme tilbake til analog. Meningsløse konverteringer bør alltid unngås!
Fordi konvertering er uten tvil det svakeste punktet i vår signalkjede; Det er også vanskeligste å høre hvordan det påvirker det resulterende signalet. Når vi digitaliserer et fotografi med en skanner, mister vi teknisk alltid kvalitet, men med en god skanner bør denne nedbrytingen være umerkelig.
Lydkonvertering er egentlig den samme ideen, men vi bruker våre ører og ikke våre øyne. I tillegg, hvis vi skulle skrive ut skanningen og deretter skanne den igjen og gjenta denne prosessen om og om igjen, ville vi begynne å se nedbrytningen tydeligere med hver rescan. Med lyd, jo mer konverterer vi signalet til digitalt fra analog og tilbake jo mer legger vi til støy og jitter på signalet vårt og begynner å skyte vår stereobilde og redusere dynamisk rekkevidde.
Så sørg for at du får de beste omformerne du kan, og sørg for at du reduserer mengden konverteringer!
Til neste gang!
Accentsconagua