SON DAKİKA

Dijital Audio

Dijital Audio

Dijital Audio

Bu yazımızda sesin neden dijital olarak kodlanması gerektiği hakkında bilgi sahibi olacağız.Dijital ortamda verileri saklamak, analog bantları saklamaktan daha kolay, zahmetsiz ve daha ucuz olduğu için , analog bantlar yavaş yavaş yerini Hard Disk’lere bırakmıştır.

Aslında tam olarak bırakmış sayılamaz, çünkü günüzmüzde özellikle analog çalışmayı tercih eden stüdyolar,gruplar ve müzisyenler hala mevcut.Hatta tamamen analog mix yapılan ancak kayıtları bilgisayarlarda saklayan yani bilgisayarı makara bant gibi kullanılan stüdyolar da bulunmaktadır.Aslında olay dijital analog olayından çıkıp tamamen zevk meselesine dönüşmüş durumda, çünkü günüzmüzde iyi bir A/D ve D/A çevirici ile neredeyse kayıpsız bir örnekleme gerçekleştirilebilinmektedir.

Analog kayıt teknolojisi voltaj değişimlerini kullanır.Yani analog sinyalden dijital sinyale dönüşüm için, düzenli bir grafik çizelgesi olan analog sinyalden belirlenen periyotlarda örnekler alınarak, dalga formu kopya edilmeye çalışılır, neredeyse kayıpsız bir örnekleme söylemimdeki amaç da bu yüzdendir.Ayrıca editing ve mixing işlemlerini, dalga formlarını görerek gerçekleştirdiğimizden dolayı bize göz ile referans sağlaması da çok büyük avantajlardan bir tanesidir.

Binary Code

Verilerin ikili rakam sistemi yani 0 ve 1 olarak ifade edilmesidir.Bu işlem her özel sembole bir bit dizgisinin atanması ile yapılır.

Dijital dilde, kelimeler bitlerden oluşmaktadır (0 ve 1).

8 Bit Word: nnnn.nnnn =256 Birim

16 Bit Word: nnnn.nnnn=65,536 Birim

20 Bit Word: nnnn.nnnn=1,048,576 Birim

24 Bit Word: nnnn.nnnn=16,777,216 Birim .

Quantize:Örnekleme yapılacak olan sinyalden genlik bileşenlerine yerleştirilmek üzere gerçekleştirilen işlemdir.

Dijital Audio

Şekil 1’de analog sinyalin zaman içerisinde göstermiş olduğu değişimleri göstermektedir.Şekil 2’de ise düzenli bir grafik çizelgesi olan analog sinyalden belirlenen periyotlarda , genlik bileşenlerinden örnekler (sampling) alınarak dalga formu kopyalanmaya çalışılır.

(Örnekleme) Sample Rate:Örnekleme oranı dijital audio sinyali için , analog sinyalden alınan örnekleme sayısını belirtir.Örnek olarak 44.100 Hz olan bir sample rate 1 saniye içinde analog sinyalden , 44.100 kez örnek alması anlamına gelmektedir.

Bit Rate:Dikey boyutta gerçekleştirilen işlemin adı ise Bit Rate’dir.Sinyalin belirli bir seviyedeki Amplitude (Genlik) değerini taklit etme amaçlıdır.Bit Rate aynı zamanda örneklenen sinyalin Dynamic Range’ini yani Dinamik Alanını belirler.

16Bit: 96 dB

24 Bit:144 dB

16 Bit ile 24 bit arasında görüldüğü üzere 48 dB fark vardır.1 Bit 6 dB demektir de demek yanlış olmaz sanırım.

Bit Örnekleme

Nyquist Teorimi

Nyquist Teorimi 1928 yılında Harry Nyquist tarafından ortaya atılmıştır.Bu teoriye göre frekans genişliğine dokunulmadan örnekleme yapılabilmesi için, o frekansın en az iki katı oranında örnekleme sayısının olması gerekir.

PCM yani Pulse Code Modulation (Darbe Kod Modülasyonu) analog formdaki sinyalin, dijitale dönüşümü sırasında meydana gelen kuantalama ve kodlama hatalarından dolayı 1970 yıllarda ortaya atılmıştır.

Buna Göre;

Örnek olarak 22 kHz ele alındığında

Nyquist=2xSinyal Bant Genişliği= 2 x 22.000Hz= 44.000Hz

22.000 Hz’i örneklemek için sample rate’in 44,000 Hz olması gerekmektedir.Bu frekansın üzerinde bir frekans, örnek olarak 44,001 Hz gibi bir frekans sisteme girmeye çalışırsa Anti Aliasing Filter ismi verilen Low Pass filtreler bu frekansları elemine edip, sisteme girmesini önler. Voltaj değerleri genliğe doğru orantılıdır.

Düşük voltaj değerleri daha sık aralıklarla , yüksek voltaj değerleri ise daha uzun aralıklarla numaralandırılır.Bunun sebebi ise insan kulağının Logaritmik olarak duymasıdır.Bu arada sinyalin karşılığı olan değer tam bir değere denk gelmiyorsa (0 ve 1) çevirici bu değeri en yakın alt veya üst seviyeye yuvarlar.Bu işleme kuantizasyon denir.

Anti Aliasing

Filter Sisteme girişteki sinyal çok sert bir cut off/low cut filtresi tarafından örnekleme frekansı üzerindeki bulunan bütün harmonik yapıyı ve bant genişliğini limitleyecek şekilde devreye eklenir.İdeal bir filtre flat pass band karakterinde olmalıdır.Filtre sinyalin fazını etkilememelidir ancak böyle bir filtre yoktur fakat etki azaltılabilir.Bir örnekleyicide sample rate 48 kHz ise genellikle 22kHz’e odaklanmak üzere tasarlanmıştır.

Fold Over

Frekansı En fazla birer noktalarından örneklenebilen sinyallerin artı ve eksi ekseninde kalan noktaları birbirleriyle birleşerek fold over frekansları oluşturur.Bu frekanslar sistemde sürekli distorsiyon üretecektir.

Sample And Hold S/H

Analog dalga formu sabit veya periyodik zamanlarda örneklenir, analogdan dijitale çevrilen veri, ilgili Word dizisi oluşturuluncaya kadar saklanır.Bu önemli bir işlevdir çünkü analog değer düzenlenmiş sample zamanının sonucunu değiştirebilir.Bunun socununda yanlış dijital Word ortaya çıkabilir.Zaman bağımlı bir osilatör devresi sample oranına göre , sample and hold devresini düzenleyecek şekilde çalışır.Sample and Hold devresi bir Gate ve Kapasitör’den meydana gelir.Kapasitör yukarıda belirttiğim gibi analog voltajı Analog/Dijital çevrimine kadar saklı tutar.Dijital anahtar kapasitörü sinyalden izole edinceye kadar takip eder.Bu süre zarfında sample zamanları değişir ise hata oluşur.Bu nedenle Sample and Hold devreleri dikkatle dizayn edilmeli ve sample komutları akıcı bir şekilde zamanlanması gerekmektedir.Değişen mutlak zamanlama ise Jitter olarak adlandırılır.

Sinyal Akışı

Multi Plexing

Şimdi geldik en çok kafa karıştıran kısımlardan bir tanesine.”Birden fazla audio kanalları nasıl tek bir kanal haline geliyor?” sorusunu daha önce kendinize sordunuz mu? Cevap evet ise sırada sondan bir önceki konumuz Multi Plexing’e geldi.Aslında çok basit bir tabirle Multi Plexing,Birden fazla analog sinyalin veya dijital bilginin birleştirilip, tek bir sinyal haline gelmesidir.Çok girişli devreler A/D çevrimini paralel data kabul eder, çıkış datasını birim zamanda bir bit dataya çevirerek süreli data dizgisi oluşturur.

Bit Farkları

Error Correction

Dijital sistemlerde örnekleme belli zaman aralıklarında yapıldığı için , bazen örnekleme zamanı ile analog giriş sinyali arasında uyumsuzluklar oluşur.Bu sorunlar yüzünden verilerin adresi karışabilir ve tarif edilemeyebilir.Bu hatalar ekstra bilgilerin varlığı ile düzeltilebilir.

Analog kayıt sistemlerinde hatalar bilgi kaybı şeklinde oluşur, dijitalde ise hata oluşumları kayıt ortamının oluşturacağı hatalar milimize edilebilecek şekilde oluşturulmuştur.Hatadan korunmak için veri depolanmadan önce eşiklik bitleri sisteme eklenir.Kodla kontrol edilerek oluşturulan data gerekenden fazla söz ile ifade edilir.Hata oluşumunda hatayı düzeltmek için ortamda değişik yerlere dağıtılır.

Kadir ŞALCI, Sound Engineer/ Music Composer

Başlıklar: , , , , , , , , , ,

Yorumlar

Yazıya 3 yorum yapılmış. Sen de fikrini paylaş!

tuncay konakli 25 Mayıs 2016

Makale olmasına ragmen sade bir dille zor bir konu anlatılmış, sıkılmadan okudum teşekkürler degerli paylasimlariniz icin.

Ahmet Atik 29 Mayıs 2016

Çok çok açıklayıcı olmuş, teşekkürler…

elif atis 4 Ağustos 2016

Aydınlatıcı bir paylaşım olmuş teşekkürler

SİZİN İÇİN ÖNERİLİYOR

20 Mart 2016, 21:21

Aranjörün sanatçıdan en iyi verimi alabilmesi için vokal kayıtlarında nasıl davranması gerektiği ile alakalı birkaç öneride bulunacağım.

love
Vokal Kayıtlarında Dikkat Edilmesi Gerekenler?

Vokal Kayıtlarında Dikkat Edilmesi Gerekenler? Vokal Kayıtlarından Daha İyi Verim Nasıl Alırım? Biraz insan psikolojisinden bahsedip sizlere bir aranjörün sanatçıdan en iyi verimi alabilmesi için nasıl davranması gerektiği ile alakalı birkaç öneride bulunacağım. Öncelikle yeni bir sanatçı olduğunu varsayalım. (var olan bir sanatçı ile alakalı daha farklı bahsedeceğim, orada durumlar biraz...

Devamını Görüntüle

Mutfaktan Sesleniyorum


2 dk’dan uzun süredir buradasın. Öyleyse bir beğeni hakettik