音楽制作。マスタリング - パート 2

ページ内容

アナログ数字
変革パート XNUMX

音楽制作の過程におけるマスタリングは、音楽のアイデアが生まれてから受け取り手に届けられるまでの最後のステップであるということを前回書きました。デジタル録音されたオーディオについても詳しく調べてきましたが、AC 電圧コンバーターに変換されたこのオーディオがどのようにバイナリ形式に変換されるかについてはまだ説明していません。

1. すべての複雑なサウンドは、たとえ非常に高度に複雑であっても、実際には多くの単純な正弦波サウンドで構成されています。

前回の記事は、このような波の中で (1) たとえ多声パートを演奏する多くの楽器について話しているとしても、すべての音楽内容がエンコードされることがどのようにして可能なのかという質問で終わりました。答えは次のとおりです。これは、複雑なサウンドは、たとえ非常に複雑なサウンドであっても、実際には 多くの単純な正弦波音で構成されています.

これらの単純な波形の正弦波の性質は時間と振幅の両方によって変化し、これらの波形は互いに重なり、加算、減算、変調し合うため、最初に個々の楽器音が作成され、次にミックスと録音が完了します。

図 2 に見られるのは、特定の原子、つまり音の問題を構成する分子ですが、アナログ信号の場合、そのような原子はありません。XNUMX つの偶数の線があり、その後の読み取り値を示すドットはありません (違いは図はステップとして表示され、対応する視覚効果を得るためにグラフィカルに近似されます)。

ただし、アナログまたはデジタルソースから録音された音楽の再生は、スピーカーやヘッドフォンのトランスデューサーなどの機械的な電磁変換器を使用して実行する必要があるため、ほとんどの場合、純粋なアナログオーディオとデジタル処理されたオーディオブラーの差は圧倒的です。最終段階では、つまり聴いているとき、音楽は、トランスデューサー内の振動板の動きによって引き起こされる空気粒子の振動と同じように私たちに届きます。

2. 私たちの音を構成する分子は重要です

アナログ数字

純粋なアナログオーディオ (つまり、アナログテープレコーダーで録音されたアナログ、アナログコンソールでミキシング、アナログディスクで圧縮、アナログプレーヤーおよび増幅されたアナログアンプで再生) とデジタルオーディオ (から変換アナログからデジタルへ、デジタルで処理およびミキシングされてからアナログ形式に戻されます。

ほとんどの場合はそうではありませんが、同じ音楽素材を両方の方法で録音して再生すると、違いは確実に聞こえるでしょう。ただし、これは、アナログまたはデジタル技術を使用するという事実そのものよりも、これらのプロセスで使用されるツールの性質、その特性、特性、および多くの場合制限によるものです。

同時に、サウンドをデジタル形式にすることを想定しています。特に、これらのサンプルは、少なくとも理論的には、私たちが聞く周波数の上限をはるかに超えた周波数で発生するため、音のこの特定の粒状性が変換されます。デジタル化され、私たちには見えません。ただし、音素材を使いこなすという観点からは非常に重要であり、それについては後述します。

ここで、アナログ信号がどのようにデジタル形式、つまりゼロから XNUMX まで変換されるかを考えてみましょう。 XNUMX つは、電圧が XNUMX つのレベルのみを持つことができる場合です。XNUMX つは電圧を意味するデジタル XNUMX レベル、もう XNUMX つはデジタル XNUMX レベルです。この緊張は事実上存在しません。デジタル世界のすべては XNUMX か XNUMX のいずれかであり、中間の値はありません。もちろん、「オン」状態と「オフ」状態の間にまだ中間状態が存在する、いわゆるファジーロジックもありますが、これはデジタルオーディオシステムには適用できません。

3. 音源によって引き起こされる空気粒子の振動により、膜の非常に軽い構造が動き始めます。

変革パート XNUMX

ボーカル、アコースティックギター、ドラムなど、あらゆる音響信号がデジタル形式でコンピューターに送信されます。 まず交流電気信号に変換する必要があります。これは通常、音源によって引き起こされる空気粒子の振動が非常に軽い振動板構造を駆動するマイクロホンを使用して行われます (3)。これは、コンデンサーカプセルに含まれるダイヤフラム、リボンマイクの金属箔バンド、またはダイナミックマイクのコイルが取り付けられたダイヤフラムです。

これらのそれぞれの場合において、 非常に弱い振動電気信号がマイクの出力に現れます。これにより、多かれ少なかれ、振動する空気粒子の同じパラメータに対応する周波数とレベルの比率が保存されます。したがって、これは一種の電気的な対応物であり、交流電気信号を処理するデバイスでさらに処理できます。

初めから マイク信号を増幅する必要がある弱すぎてどうにも使えないからです。一般的なマイクの出力電圧は、1,5 分の XNUMX ボルト程度であり、ミリボルトで表され、多くの場合はマイクロボルトまたは XNUMX 万分の XNUMX ボルトで表されます。比較のために、従来のフィンガー型バッテリーが生成する電圧は XNUMX V であることを付け加えておきます。これは変調を受けない定電圧であり、音声情報は送信されません。

ただし、どの電子システムでもエネルギー源として DC 電圧が必要であり、AC 信号が変調されます。このエネルギーがクリーンで効率的であればあるほど、電流負荷や外乱の影響を受けにくくなり、電子部品によって処理される AC 信号もクリーンになります。だからこそ、アナログオーディオシステムにおいて電源、つまりパワーサプライは非常に重要なのです。

4. マイクアンプ、プリアンプまたはプリアンプとも呼ばれます

マイクアンプは、プリアンプまたはプリアンプとも呼ばれ、マイクからの信号を増幅するように設計されています (4)。彼らの仕事は、信号を、多くの場合、数十デシベルまで増幅することであり、これはレベルを数百以上上げることを意味します。したがって、プリアンプの出力では、入力電圧に正比例するものの、入力電圧の数百倍を超える交流電圧が得られます。分数からボルト単位までのレベルで。この信号レベルが決まります ラインレベル これはオーディオデバイスの標準動作レベルです。

変身パート２

このレベルのアナログ信号はすでに通過可能です デジタル化プロセス。これは、アナログデジタルコンバーターまたはトランスデューサーと呼ばれるツールを使用して行われます (5)。クラシック PCM モードでの変換プロセス、つまり現在最も一般的な処理モードであるパルス幅変調は、次の XNUMX つのパラメータによって定義されます。 サンプリングレートとビット深度。ご想像のとおり、これらのパラメーターが高いほど、変換が向上し、信号がデジタル形式でコンピューターに供給される精度が高くなります。

5. コンバーターまたはアナログデジタルコンバーター。

このタイプの変換の一般的なルール サンプリングつまり、アナログ素材のサンプルを採取し、それをデジタル表現で作成します。ここでは、アナログ信号の電圧の瞬時値を解釈し、そのレベルを 6 進数でデジタル表現します (XNUMX)。

ただし、ここで、あらゆる数値を次の式で表すことができるという数学の基本を簡単に思い出す必要があります。 任意の番号体系。人類の歴史を通じて、さまざまな数値体系が使用されてきましたし、現在も使用されています。たとえば、12 ダース (12 個) や 144 ペニー (XNUMX ダース、XNUMX 個) などの概念は、XNUMX 進法に基づいています。

6. アナログ信号の電圧値とそのレベルをバイナリシステムでデジタル形式で表現

時間については、混合システムを使用します - 秒、分、時間には XNUMX 進法、日と日には XNUMX 進法、曜日には XNUMX 進法、月の週には XNUMX 進法 (XNUMX 進法と XNUMX 進法にも関連)、XNUMX 進法XNUMX 年の月を示すために、XNUMX 進法に移り、XNUMX 年、XNUMX 年、XNUMX 年が表示されます。異なるシステムを使用して時間の経過を表現する例は、数システムの性質を非常によく示しており、変換に関連する問題をより効果的にナビゲートできるようになると思います。

アナログからデジタルへの変換の場合、最も一般的になります。 XNUMX 進数値を XNUMX 進数値に変換する. 各サンプルの測定値は通常、マイクロボルト、ミリボルト、およびボルトで表されるため、0 進数です。次に、この値はバイナリシステムで表されます。その中で機能する1つのビットを使用します-XNUMXとXNUMXは、XNUMXつの状態を示します：電圧またはその存在なし、オフまたはオン、電流または非オンなど。したがって、歪みを回避し、すべてのアクションは、たとえば、コネクタやその他のデジタルプロセッサに関連して、私たちが扱っているアルゴリズムのいわゆる変更。

あなたはゼロです。またはXNUMXつ

これら XNUMX つの数字、XNUMX と XNUMX を使用して、次のことを表現できます。 あらゆる数値その大きさに関係なく。数値 10 を例に挙げます。1 進数から XNUMX 進数への変換を理解するための鍵は、XNUMX 進数の数値 XNUMX は、XNUMX 進数の場合と同様に、数値文字列内の位置に依存するということです。

1 がバイナリ文字列の末尾にある場合は 1、末尾から 2 番目の場合は 4、8 番目の位置は 1、10 番目の位置は 100 で、すべて 1000 進数です。 XNUMX進法では、同じ末尾のXNUMXがXNUMX、最後からXNUMX番目のXNUMX、XNUMX番目のXNUMX、XNUMX番目のXNUMXが類推を理解するための例です。

したがって、10 を 1 進数形式で表したい場合は、1 と 1010 を表す必要があるため、先ほど述べたように、XNUMX 位が XNUMX、XNUMX 位が XNUMX、つまり XNUMX になります。

小数値を使用せずに 1 ボルトから 10 ボルトまでの電圧を変換する必要がある場合、つまり、整数のみを使用する場合は、4 ビットシーケンスをバイナリで表現できるコンバーターで十分です。この 4 進数変換には最大 XNUMX 桁が必要となるため、XNUMX ビットとなります。実際には次のようになります。

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

10 1010

1 から 7 までの数値の先頭のゼロは、各 7 進数が同じ構文を持ち、同じ量のスペースを占めるように、文字列を XNUMX ビット全体に埋め込むだけです。図 XNUMX に、XNUMX 進数から XNUMX 進数への整数の変換をグラフ形式で示します。

7. XNUMX進数の整数をXNUMX進数に変換する

上部と下部の波形は両方とも同じ値を表しますが、前者は、たとえば、リニア電圧レベルメーターなどのアナログデバイスの場合、XNUMX 番目は、そのような言語でデータを処理するコンピューターを含むデジタルデバイスの場合に理解できます。この下の波形は、可変フィル方形波のように見えます。時間の経過とともに最大値と最小値の比率が異なります。この可変コンテンツは、変換される信号のバイナリ値をエンコードするため、「パルスコード変調」-PCM という名前が付けられています。

ここで、実際のアナログ信号の変換に戻ります。滑らかに変化するレベルを表す線で表現できることはすでにわかっていますが、これらのレベルのジャンプ表現などというものは存在しません。ただし、アナログからデジタルへの変換が必要な場合は、アナログ信号のレベルを随時測定し、測定された各サンプルをデジタル形式で表現できるようなプロセスを導入する必要があります。

これらの測定が行われる周波数は、人が聞くことのできる最高周波数の少なくとも 20 倍でなければならないと想定されており、周波数は約 XNUMX kHz であるため、最も高い周波数となります。 44,1kHz は依然として人気のあるサンプルレートです。サンプリングレートの計算は、かなり複雑な数学的演算に関連付けられていますが、変換方法に関する知識のこの段階では意味がありません。