Sampling Rate และ Bit Depth คืออะไร

ทำความรู้จักกับ อัตราบิต และ อัตราการสุ่มตัวอย่างสัญญาณ

หลายคนเคยได้ยินศัพท์คำนี้มาบ้างในวงการเสียงหรือในสถาปัยกรรมการผลิตชิพด้านอิเล็กทรอนิกส์ สำหรับคำว่า Sampling Rate และ Bit Depth ก่อนอื่นเลยเราต้องขออธิบายถึง ศัพท์ทั้ง 2 คำนี้ก่อนว่าเหตุใดวันนึงการทำงานในระบบเสียงถึงต้องเขามาเกี่ยวโยงกับศัพท์ 2 คำนี้ครับ

ในยุคปัจจุบันที่เทคโนโลยีเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตเราเพื่ออำนวยความสะดวก เพื่อตอบสนองความต้องการและอีกหลายปัจจัย หนึ่งในอุปกรณ์ที่กลายมาเป็นอุปกรณ์สร้างความบันเทิงส่วนบุคคลก็คงไม่พ้น Smart Phone, Tablet หรือ computer ซึ่งแน่นอนว่าอุปกรณ์เหล่านี้ล้วนเป็นอุปกรณ์ที่ทำงานบนพื้นฐานของระบบดิจิตอลเกินกว่า 90% และสิ่งนี้เองครับที่กลายมาเป็นจุดเริ่มต้นของการเข้าถึงระหว่างผู้คนและคอมพิวเตอร์

การเข้าถึงโลกออนไลน์ของผู้คนในปัจจุบันนั้นแทบจะ 100 % ทุกคนสามารถค้นหาสิ่งที่ต้องการผ่าน Social Network ผู้คนสามารถศึกษาข้อมูล ความรู้ได้ฟรี ๆ จากโลกอินเตอร์เน็ตกลายมาเป็นจุดเริ่มต้นของทุกคน ที่สามารถตอบสนองความต้องการของตัวเองในโลกทุกวันนี้ได้ หากคุณต้องการมีเพลงเป็นของตัวเอง คุณก็แค่ซื้ออุปกรณ์ทำเพลงที่ขายในอินเทอร์เน็ตมาใช้งาน เพราะปัจจุบันอุปกรณ์ดังกล่าวนั้นราคาไม่สูงและยังมีขายแพร่หลายอีกด้วย

อ่านข้อมูลเพิ่มเติมจากเว็ปไซต์ IZOTOPE ได้ที่นี่ Click

Sampling rate และ  Bit depth เข้ามามีบทบาทได้อย่างไร

ปัจจุบันระบบของเรามีการพัฒนาในเรื่องของอุปกรณ์เสียงไปมาก ทำให้มีอุปกรณ์ที่เป็นระบบดิจิตอลขึ้นมาเพื่อตอบโจทย์และลดข้อจำกัดของอุปกรณ์ระบบแอนาลอกแบบเดิม ๆ เช่น มิกเซอร์ดิจิตอล หรืออุปกรณ์จัดการลำโพงแบบดิจิตอล หรือที่เราเรียกกันว่า DSP ( digital signal Processing ) ซึ่งแน่นอนว่าในเมื่อมันเป็นระบบดิจิตอลก็จำเป็นที่จะต้องทำให้ไฟฟ้าที่เป็นแอนาลอก กับภาษาคอมพิวเตอร์ที่เป็นดิจิตอล ให้สามารถคุยกันหรือส่งต่อสัญญาณกันได้ กระบวนการนี้ก็คือการแปลงสัญญาณแอนาลอกเป็นดิจิตอลนั่นเอง หรือ หลายท่านอาจคุ้นเคยในชื่อ “A to D” หรือ “ADC” 

 

Bit depth เป็นคำที่บอกถึงอัตราบิต หรือการแบ่งย่อยของจุดสูงสุด และจุดต่ำสุดของสัญญาณ และ Sampling rate คืออัตราการสุ่มตัวอย่างเสียงแอนาลอก เพื่อที่จะแปลงให้เป็นดิจิตอลครับ

เรามาทำความเข้าใจเรื่อง Bit depth กันก่อนครับ โดยทั่วไปคลื่นเสียงจะสวิงทั้งฝั่งบวกและลบ การสวิงขึ้นลงนี่เองครับ เราเรียกว่า Dynamic Range ก็คือความสูงของการสวิงของสัญญาณ จากรูปจะเป็นสัญญาณเสียงแบบแอนาลอก ที่มี dynamic Range ระดับหนึ่ง

 Sampling Rate ก็คือการสุ่มตัวอย่างนั่นเอง นั่นหมายความว่า คอมพิวเตอร์นั้น ไม่สามารถที่จะเก็บเอาสัญญาณทางไฟฟ้ามาได้ 100 % แน่นอนครับ เพียงแต่เป็นการสุ่มเอาเป็นจำนวนจุดต่อ 1 วินาทีนั่นเอง  เช่นในงานสตูดิโอหรือ mixer ปัจจุบันเราสามารถเห็นค่าการสุ่มตัวอย่าง ต่าง ๆ ได้เช่น 44.1 kHz,  48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 192 kHz ซึ่งค่าเหล่านี้เองครับมันคือค่าการสุ่มตัวอย่างเสียง ซึ่งแน่นอนว่า ยิ่งอัตราการสุ่มมาก ความแม่นยำก็ยิ่งสูง  จะสูงอย่างไร มาดูกันครับ

 รูปนี้เป็นการประมวลผลแบบ 8 บิต 24 Hz

เมื่อจำลองสัญญาณ digital ที่ผ่านการแปลงด้วยอัตราบิตที่ 8 บิต อัตราการสุ่มตัวอย่าง ที่ 24 Hz จะได้ดังรูปภาพ

 

และจากรูปนี้เป็นการประมวลผลสัญญาณแบบ 16 บิต 48 Hz

เมื่อจำลองสัญญาณ digital ที่ผ่านการแปลงด้วยอัตราบิตที่ 16 บิต อัตราการสุ่มตัวอย่าง ที่ 48 Hz จะได้ดังรูปภาพ

 

จากการเปรียบเทียบรูปจะเห็นว่าการสุ่มตัวอย่าง ที่ละเอียดมีผลต่อสัญญาณเสียงอย่างมาก 

 

เห็นได้ชัดเจนว่า เมื่ออัตราบิตเปลี่ยน ลักษณะของสัญญาณก็เปลี่ยนไปด้วยครับ เมื่อลองเปรียบเทียบการสุ่มตัวอย่างที่อัตราบิต 8 บิต 24 Hz และ 16 บิต  48 Hz เราจะเห็นความแตกต่างได้อย่างชัดเจนดังรูปด้านบน

ข้อดีของการประมวลผลที่สูง คือได้สัญญาณเสียงที่สมจริงและใกล้เคียงต้นฉบับที่สุดครับ แต่ข้อเสียก็คือจำเป็นที่จะต้องใช้ระบบประมวลผลที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งราคานั้นอาจจะสูงตามครับ รวมถึงการประมวลผลที่สูงทำให้ต้องใช้พื้นที่ในการบันทึกไฟล์ที่มากขึ้นอีกด้วย

ฉะนั้นเราจะเห็นว่าอุปกรณ์ที่ใช้งานด้านการประมวลผลสัญญาณเสียงโดยเฉพาะ จะมีอัตราบิตที่สูง และ อัตราการสุ่มตัวอย่าง ที่สูง ซึ่งปัจจุบันโดยส่วนใหญ่ในท้องตลาด เราอาจจะเห็นหลาย ๆ เจ้า ให้การ Sample มามากถึง 192 kHz 

เยี่ยมชมสินค้าของเราได้ที่นี่ : Click

ติดตามช่องทางต่างๆของ AT PROSOUND

FACEBOOK ATPROSOUND

YOUTUBE ATPROSOUND

 

 

• Facebook
• Twitter
• Line