Samplingsfrekvens og lydsampling - Utforsk hvert konsept og fire typer

Har du noen gang hørt om samplingsfrekvens og lydsampling, men ikke helt skjønner hva det dreier seg om? Forståelig!

Prøvetaking er et komplisert tema; vi er her for å hjelpe deg!

I denne artikkelen lærer du alt du trenger å vite om lydsampling, samplingsfrekvens og bitdybdefrekvens, begreper du vil bli bedre kjent med ved å lese denne artikkelen.

Ønsker du å friske opp kunnskapen din om filmskaping før du går i gang med dette faget? Da kan du lese vår artikkel om filmskaping 101.

Hva er prøvetaking?

Hvis du noen gang har drevet med vitenskapelig forskning, vet du sikkert at ordet sampling refererer til et sett med verdier i statistikk. Men når man snakker om lyddesign, får sampling en annen betydning.

I lyddesign refererer sampling til konvertering av lydsignaler til en sekvens av samplinger. Du kan bruke samplingsteknologi til å fange opp virkelig lyd i en digital lydfil.

4 Typer prøvetaking

Når det gjelder prøvetaking, finnes det mange forskjellige typer. Vi har samlet noen av de vanligste formene for prøvetaking.

1. Prøvetaking av lyd

Sampling av lyd skjer når en lydbølge konverteres til data gjennom en serie med samplinger. Samplingene konverteres til binære data som en datamaskin kan lese.

En lydprøve er i bunn og grunn en digital gjenskaping av et analogt lydsignal.

Samplingene må konverteres til binære data fordi datamaskiner ikke kan behandle lyd på samme måte som mennesker. Så for å skape en digital representasjon av lyden må den oversettes til noe datamaskiner kan forstå, nemlig binære data.

Sampling kan også brukes til å forklare konseptet med å klippe ut lydfiler for avspilling i andre sammenhenger. Dette er spesielt utbredt i musikkbransjen, der artister "sampler" lyd fra eldre sanger og gjenbruker dem i nye sanger som bakgrunnsspor.

Et godt eksempel på dette er Kanye West, som har brukt dem siden begynnelsen av sin karriere. I begynnelsen brukte han dem med et "chipmunk"-filter, men siden har han begynt å bruke dem i andre sammenhenger også.

2. Prøvetaking av tale

Sampling av tale er også en type lydsampling, og det skjer vanligvis gjennom telefoner eller VoIP.

VoIP betyr Voice over Internet Protocol, og det er en metode som brukes til å transportere lyd ved hjelp av internett. Det begynte kanskje enkelt, men det er det som har forvandlet seg til populære nettbaserte programvarer som Skype, TeamSpeak og Discord.

Fordi det er enkelt å kommunisere med 8 kHz, bruker man vanligvis en lavere samplingsfrekvens når man sampler tale. Det er derfor telefon- og VoIP-samtaler høres ut som de gjør.

3. Prøvetaking av video

Videosampling fokuserer på samplingsfrekvensen, som er repetisjonsfrekvensen for sensorens integrasjonsperiode.

Det er oppdateringsfrekvensen til bildene som vises på skjermen. Hvis en TV er klassifisert som 60 Hz, oppdateres bildet på skjermen 60 ganger i sekundet.

Det er også knyttet til begrepet bilder per sekund.

Videosampling kan også referere til musikksampling, der videoskapere tar biter av tidligere videomateriale og bruker det til å lage nye opptak.

Dette er særlig utbredt i nyhetssendinger og på YouTube, der andre videoopptak tas og brukes som bakgrunnsmateriale eller til ulike typer innhold.

4. 3D-prøvetaking

3D-sampling skjer når du volumgjengir prøver av et 3D-rutenett av voxels for å lage en 3D-gjengivelse. Det brukes i en røntgen- eller MR-skanner for å produsere et 3D-bilde av pasientens kropp.

3D-prøvetaking brukes også i produksjon for å lage prototyper i dataprogramvare som en forløper til produksjon og testing i virkeligheten.

Hva er samplingsfrekvenser?

Samplingsfrekvensen refererer til antall samplinger/målinger av lyden som tas hvert sekund. Jo høyere samplingsfrekvens, desto høyere er lydkvaliteten.

Programvaren vi har tilgjengelig i dag, er imidlertid begrenset til hvor store samplingsfrekvenser vi kan jobbe med. Det er også grunnen til at vi har noen få standardiserte samplingsfrekvenser som gjør det enklere å jobbe med flere lydprøver.

En standard samplingsfrekvens er 44,1 kHz, som brukes i MP3-filer eller til lyd-CD-er. Denne samplingsfrekvensen er tilgjengelig for så godt som alle datamaskiner.

Vi jobber vanligvis med så lave kHz som 8 eller 16 for telefoner og VoIP-programvare. Mens musikk og filmlyd høres forferdelig ut med denne samplingsfrekvensen, går det helt fint med samtaler.

Fordelen med å bruke lave samplingsfrekvenser for telefonsamtaler er at det krever mindre data å overføre.

Standard samplingsfrekvenser

• 8 kHz - brukes til telefoner eller walkie-talkies
• 16 kHz - brukes i VoIP
• 44,1 kHz - brukes til vanlige lyd-CD-er eller i MP3-filer
• 48 kHz - standard samplingsfrekvens for digitalt videoutstyr
• 88,2 kHz - brukes i profesjonelt lydopptaksutstyr (vanligvis til musikkinnspilling)
• 96 kHz - Blu-Ray-lydspor. Kan også brukes i musikkopptak.
• 192 kHz - brukes i profesjonelle videokameraer, men er ikke så vanlig.

Hva er bitdybdefrekvens?

Bitdybden refererer til antall tilgjengelige biter for hver sample.

Med andre ord, jo høyere bitdybde, desto høyere kvalitet vil lydprøvene ha, noe som gir høyere lydkvalitet.

Jo høyere bitdybden er, desto mer omfattende er det dynamiske området. Det dynamiske området refererer til de delene av et opptak som har lav og høy lydstyrke.

Du bruker vanligvis en 16-bits dybderate for CD-lydkvalitet og en 24-bits dybderate på DVD-er.

Standard bitdybdehastighet

• 16 bit - vanligvis kjent som standard opptakshastighet, fungerer for de fleste anledninger. Den brukes ofte på CD-er.
• 24 bit - for de som vil ha et større dynamisk område å jobbe med. Større dynamisk område enn det menneskelige øret. Brukes vanligvis på DVD-er.
• 32 bit - har et stort dynamisk område på 192 dB, men regnes som overkill og sløsing med data.

Lær mer om dette. Dykk ned i lyddesign

Dette er slutten på artikkelen, og jeg håper du føler deg mer opplyst om samplingsfrekvenser og lydsampling.

Hvis du vil lære mer om emnet, kan du lese vår artikkel om lyddesign. Her får du vite alt du trenger å vite om lyddesign.