Цифра или аналог ?

Уже давно в наше время цифровых технологий мы перестали задумываться о том, насколько более удобны цифровые аппаратные ресурсы по сравнению с аналоговыми. В принципе, когда только начинался переход с аналогового оборудования на цифровое, было очень много дебатов на тему удобства работы, технических преимуществ и, наоборот, минусов цифры перед аналогом. Но сейчас время от времени все же этот вопрос встает в различных ситуациях, как в различных студиях звукозаписи, так и в клубах. Какие все же преимущества цифрового оборудования перед аналоговым и чем цифра уступает старым конструкциям?
Для начала коротко о том, по каким принципам строится оцифровка звука.

Для преобразования аналогового звука в цифровой существуют АЦП (аналогово-цифровые преобразователи), именно эти устройства способны преобразовывать непрерывный аналоговый сигнал в последовательность отдельных чисел, то есть сделать его дискретным (о дискредитации чуть ниже).Преобразование происходит следующим образом: цифровое устройство много раз в секунду производит измерение амплитуды аналогового сигнала и выдает результаты этих измерений уже непосредственно в виде чисел. При этом, результат измерений не является точным аналогом непрерывного электрического сигнала.Полностью соответствия зависит от количества измерений и их точности. Частота, с которой производятся измерения, называется частотой дискредитации, а точность измерений амплитуды указывает число бит, использующихся для показаний результата измерений. Этот параметр называется разрядностью.

Итак, преобразование аналогового сигнала в цифровой состоит из двух этапов: дискредитации по времени и квантования (выравнивания) по амплитуде. Дискредитация по времени означает, что сигнал представляется рядом своих отсчетов (сэмплов), взятых через равные промежутки времени. Например, когда мы говорим, что частота дискредитации (чаще используется название частота сэмплирования), равна 44,1 кГц, то это означает, что сигнал измеряется 44 100 раз в течении секунды. Как правило, основной вопрос на первом этапе преобразования аналогового сигнала в цифровой (оцифровки) состоит в выборе частоты дискредитации аналогового сигнала, так как от этого еще зависит и непосредственно качество результата преобразования. Считается, что диапазон частот, которые слышит человек, составляет от 20 до 20000 Гц, а для того, чтобы аналоговый сигнал можно было точно восстановить по его отсчетам, частота дискредитации должна быть как минимум вдвое больше максимальной звуковой частоты. Таким образом, если реальный аналоговый сигнал, который в дальнейшем будет преобразован в цифровую форму, содержит частотные компоненты от 0 Гц до 20 Гц, то частота дискредитации такого сигнала должна быть не меньше, чем 40 кГц. В процессе дискредитации частотный спектр аналогового звука претерпевает весьма значительные изменения. После дискредитации относительно низкочастотный исходный аналоговый сигнал представляет из себя последовательный временной ряд очень узких импульсов с различной амплитудой и с очень широким спектром до нескольких мегагерц (математический принцип-чем уже импульс, тем шире его спектр). Поэтому спектр дискредитированного сигнала значительно шире спектра исходного аналогового сигнала. Отсюда вывод: наиболее целесообразная оцифровка происходит на повышенной частоте дискредитации и с высокой разрядностью.

Принципы работы аналогового же оборудования строятся на непрерывности сигнала в электрической цепи. Причиной перехода производства технологий от аналоговых к цифровым стала потребность прежде всего в повышении качества звучания, хранения, а также автоматизации процесса работы. Думаю, ни для одного ди-джея не секрет, что если сравнивать звучание винила и CD в соотношении сигнал/шум, однозначно, выигрывает по качеству компакт-диск, так как цифровые технологии записи и воспроизведения позволяют существенно контролировать шумоподавляющий процесс. Но при этом, по причине сжатия исходного сигнала после процесса оцифровки, компакт-диск уступает качеством общего звучания винилу, так как диапазон частот оригинального сигнала при аналоговой записи практически не претерпевает никаких изменений (что касается шумоподавления, это также зависит и от игл на проигрывателях). Поэтому мы предпочитаем звучание винила компакт-дискам.

Теперь самое время рассмотреть отдельно взятое оборудование на пример удобства, функциональности и качества звучания. Начнем с микшерных пультов.

Аналоговые микшерные пульты с давних пор были привлекательны в работе именно по причине удобства 'руления' звука, то есть творческий процесс был не обременен программистскими моментами работы и не отвлекал от непосредственной задачи настройки звука моментально. Но беда всех аналоговых пультов, как практически и всего аналогового оборудования, в шуме, который создается из-за непрерывных потоков электрических импульсов по проводам, соединяющим детали пульта. Разные фирмы-производители решают эту проблему по-разному, и инженеры компаний, производящих аналоговые пульты для разных нужд (коцертные, студийные микшерные консоли, ди-джейские пульты и т. д.), каждый год совершенствуют свои разработки в этой области, так как, не смотря на то, что уже добрая половина студий, клубов, театров и концертных площадок имеют в наличии цифровые пульты, производство аналоговых пультов еще не скоро канет в лету по причине некоторых процессов, которые пока еще невозможно произвести на цифровых пультах. Многие западные крупные студии звукозаписи специально заказывают именно аналоговые микшерные консоли у таких производителей, как 'Allen & Heat', 'Soundcruft', именно под проекты, которые они записывают, с условиями специфики данных музыкальных направлений, и электронных в том числе. От микшерного пульта во многом зависит конечное звучание музыкального материала.

В то же время и у цифровых пультов есть свои преимущества перед аналоговыми собратьями. В первую очередь, это автоматизация отдельно взятых процессов, например, поднятие фейдеров можно запрограммировать и они будут сами двигаться так, как вам это надо, то есть уже ненадо прилагать внимание каждый раз на движение фейдера в заданном направлении, достаточно задать путь и далее можно переходить к следующей стадии работы. Так же цифровые пульты имеют возможность записи с них на носитель через различные цифровые порты-оптический, коаксиальный и в некоторых пультах присутствуют специально отведенные места под встраиваемые SCSI-порты, что значительно облегчает связь пульта с компьютером. И как следствие наличия цифровых выходных портов, качество сигнала, поступаемого с пульта на носитель, остается в исходном виде. Но при всех этих преимуществах цифровые пульты с наличием кнопок вместо ручек и где одна кнопка выполняет несколько функций, тормозят сам творческий процесс, так как приходится отвлекаться на чисто технические процессы во время творческой работы за пультом, что в конечном итоге влияет на результат этой работы. В каждой специфике работы с микшерным пультом присутствуют свои критерии, по которым и происходит выбор. Если для работы в студии помимо качества важнее скорее творческие аспекты работы, помимо технических, то что касается работы с пультом ди-джеев, тут скорее выбор зависит от удобства и при необходимости, автоматизации процесса сведения, хотя и творческая сторона занимает не последнее место.

Далее перейдем к рассмотрению синтезаторов, где также есть как аналоговые инструменты, так и их цифровые представители. Ни для кого не секрет, что в электронной музыке всегда прежде всего оценивается качество звуков, на которых она, собственно, и построена. Издавна, со времен начального развития электронных музыкальных инструментов и первых экспериментов в электронной музыке принято считать, что качество звука инструментов зависит от конструкции их составляющих, то есть генераторов, фильтров, преобразователей и т.д. Плотность звука корректируется именно этими составляющими, которые являются неотъемлемой частью аналоговых синтезаторов.

Так как аналоговые синтезаторы имеют составляющие, которые подают непрерывный сигнал в электрической цепи и звук имеет возможность пропускаться через имеющееся в каждом инструменте количество генераторов, фильтров и огибающих, качеством звука можно манипулировать до безконечности. Отсюда и широкие возможности работы со звуком, его редактированием и доведением до нужного звучания.

Цифровые же инструменты, напротив, как правило имеют вшитые заводские оцифрованные сэмплы, которые также редактируются посредством цифровых составляющих, что придает звуку достаточную плоскость и ограничивает диапазон звучания. Сейчас достаточно широко используется производство различными фирмами, такими, как Roland, Korg, Yamaha, которые еще на заре производства электронных инструментов выпускали аналоговые синтезаторы, инструментов, совмещающих в себе как цифровые конструкции, так и аналоговые. Как правило, это цифровое программирование звуков и редакции, плюс в некоторых моделях все те же звуки-цифровые сэмплы, и встренные фильтры, генераторы и огибающие, построенные по аналоговой технологии. Связано это с расцветом электронных танцевальных направлений и потребности в возможностях старых полностью аналоговых синтезаторов, производство которых, кстати, с недавних пор возобновилось.

Я небуду затрагивать виртуальные синтезаторы, так как они имеют схожесть с цифровыми инструментами и, как правило, по причине неоднократной оцифровки, их звучание не идет ни в какое сравнение (хотя тут можно и поспорить-многое зависит от умелого использования данных программ, что, в принципе, относится и к самим синтезаторам тоже).

Думаю, пора подвести итог вышесказанному в этой статье. Итак, различие принципов работы аналоговых приборов и цифровых сильно меняет производительность каждого из видов этих приборов. И несмотря на достаточно уверенные шаги в наше время цифровых технологий, аналоговое оборудование продолжает производиться и использоваться. Как показывает практика работы с обоими видами технических устройств, у каждого из них есть свои преимущества и недостатки друг перед другом и за счет этого обе технологии продолжают шагать рядом, и еще нескоро разойдутся, как гласит мудрость: новое - это хорошо забытое старое, что и подтверждает наличие сегодня на рынке и немалый спрос на аналоговое оборудование. Каждый же, прочитавший эту статью, сделает для себя самостоятельные выводы, что выбирать и каким технологиям отдавать предпочтение - как мы выяснили, в разных сферах музыкальной деятельности разные требования