当谈到8位音乐时,可能想到的第一个想法是旧视频游戏机的配乐。 当前,通过在主题上进行简单的Youtube搜索,您可以看到以这些控制台的音色重新创建的无数版本的歌曲,标题为8位。 在对声学和音频的多年研究中,本文的作者发现了一些与主题有关的困惑,特别是在针对音频和游戏爱好者的环境中。 这种混淆可以概括为几个主要问题:一首歌曲听起来像电子游戏原声,因为它具有8位(或更少)的分辨率吗? 如果我们录制真正的8位乐器,听起来会像是《超级马里奥世界》配乐之一吗? 为了获得答案,首先,我们必须了解数字音频的概念,位的含义和音频分辨率。
近几十年来,模拟技术已逐渐被数字技术所取代,尽管对这些旧设备有些抵触,但数字媒体却将技术进步的重要性提升到了另一个层次。
音乐行业也没有及时介入,逐渐停止使用磁带和黑胶唱片为A / D转换器和计算机或智能手机上的存储空间。
但是,在转换为数字之前,记录的信号来自由换能器(如麦克风或电吉他)生成的一些模拟电信号。
模拟电信号通过其固有特性具有连续性,换言之,它是由无限个点形成的。 这意味着它在其长度的任何点上都有信息。 在这种情况下,计算机是否可以存储模拟信号? 不可以,因为拥有无限的数据点甚至无法存储一首歌曲! 然后,作为解决方案,根据A / D转换器的采样频率,周期性地采样一些数据点。
因此,采样频率是数字信号每秒具有的采样数。 例如,光盘(CD)的采样频率为44100 Hz,这意味着在再现的每一秒中,有44100个数据采样。
以及计算机如何理解信号幅度? 那就是位的用途。 对于这些数据样本中的每一个,将根据其幅度并根据A / D转换器的位深度(可用位数)来分配相应的位数。
这些位是二进制数,只能是两个值:“ 0”或“ 1”,它是计算机的基本存储单元。 位序列可以表示十进制数字或单词,如下所示:
每个十进制数字都可以转换为相应的二进制。 例如,对于3位量化,我们具有表中所示的可能性。
3位量化可产生8种不同的振幅可能性,而16位可产生65536种可能性。 下图表示4位量化。
一旦了解了位的概念及其对波形的影响,我们现在就可以介绍其与游戏音频的关系。
旧游戏机的音轨音色非常出色,可立即参考当时的游戏。 再次提出本文的最初问题:为什么这些配乐听起来像这样? 是因为它具有8位分辨率吗?
读者可以通过听下面的吉他唱片的音频逐渐得出结论,该吉他唱片首先以16位记录:
现在,在4位中,差异变得明显。
2位!
最后,只有1位!
在本文的这一点上,任何读者都应该注意到,减少位数会给信号增加更多的噪声和失真,但是在上述两个示例中,这听起来都像电子游戏的音色。 在8位示例中,差异很小,以至于没有人会注意到使用简单的再现设备与原始音频的差异。
低于4位时,除了给信号增加大量失真之外,没有任何有趣的事情发生,这使得听起来几乎难以忍受。
最后,产生我们旧调音台经典音色的事实是,它们的音轨是在其音调的三角波和方波合成器上制作的,因此,由于这些波形的独特音色,它们以这种方式听起来。 因此,与音频的位数没有关系,如果以高分辨率(例如16或24位)播放,声音的位数将完全相同。
减少位数时发生的失真是由于信号中存在方波,方波在信号的“极点”被“截断”时出现,从而导致谐波频率的产生。
需要牢记的一些重点:
- 所谓的8位音乐通常是现有歌曲的重现,以计算机化的方式播放,但由于8位,所以听起来不是那样。 原因实际上是它们创建的形式。
- 实际乐器以少于8位的量化演奏时,听起来会完全失真,而不像电子游戏。
可能是命名问题,但是有必要注意8位分辨率和8位音乐风格之间的区别,以免落入错误的技术解释之列。
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Marcel Pozzobon Borin | marcel.borin@harmoniaacustica.com.br