تفاوت آنالوگ و دیجیتال

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، فناوری صوتی به دو دسته اصلی آنالوگ و دیجیتال تقسیم می‌شود که دو بحث کاملا مجزاست. اگر در زمینه‌ ساخت و طراحی صدا فعال هستید، پادکست ضبط می‌کنید، موسیقی می‌سازید یا ویرایش می‌کنید، دانستن این دو فرمت ضبط صدا خالی از لطف نیست.

به‌طورخلاصه، می‌توان گفت در دنیای آنالوگ زندگی می‌کنیم و صدا‌هایی که به گوشمان می‌رسند، آنالوگ هستند. سیگنال‌ها با ورود به گوشی یا کامپیوتر و سپس کدگذاری، به دیجیتال تبدیل می‌شوند. درواقع، آنالوگ از ابتدا وجود داشته؛ ولی دیجیتال را انسان طراحی کرده است. فرمت‌های آنالوگ و دیجیتال از دو روش ضبط صدا به‌وجود می‌آیند و ازنظر برخی، یکی از آن‌ها درمقایسه‌با دیگری برتری دارد؛ ولی هرکدام مزایا و معایبی دارند.

در فیزیک، صدا به‌شکل موج فشاری تولید می‌شود. زمانی‌که شیء مرتعش می‌شود، ارتعاشاتی از امواج صوتی در محیط به‌وجود می‌آید؛ پس امواج صوتی مجموعه‌ای از ارتعاشات در محیط هستند. فناوری ضبط صدای آنالوگ اطلاعات صوتی را با ایجاد مجموعه‌ای از بار‌های مغناطیسی در حلقه‌ی نوار مغناطیسی، در حالت سیگنال‌های موجی ذخیره می‌کند. فناوری صوت دیجیتال نیز داده‌ی صوتی را به‌صورت مجموعه مقادیر عددی در حالت بیت‌های باینری روی هارددرایو ذخیره می‌کند.

درادامه، پس از بیان پارامتر‌های اصلی ضبط صدای دیجیتال و آنالوگ، مزایا و معایب و تفاوت‌هایشان را بررسی می‌کنیم.

ضبط و بازپخش صدای آنالوگ و دیجیتال

در این بخش، با اشاره به پارامتر‌های اصلی صوت آنالوگ و دیجیتال، تفاوت‌های اصلی در ضبط و بازپخش صدا در این دو فناوری را بررسی می‌کنیم. پیش از مقایسه‌ی سیستم‌های صدای آنالوگ و دیجیتال، باید به این نکته اشاره کنیم که تمامی سیستم‌های صدای دیجیتالی برخی از فناوری‌های صدای آنالوگ را دارند. میکروفون‌ها دستگاه‌های صوتی آنالوگ هستند که انرژی صوتی را به سیگنال الکتریکی آنالوگ تبدیل می‌کنند. همچنین، پیش‌تقویت‌کننده‌ها و تقویت‌کنند‌ه‌های توان و بلندگو‌ها همگی دستگاه‌های آنالوگ هستند. درادامه، بیشتر درباره‌ی تفاوت صدای آنالوگ و دیجیتال در ذخیره‌سازی اطلاعات صوتی صحبت می‌کنیم.

صدای آنالوگ

نوار

نوار مغناطیسی بهترین روش صوتی آنالوگ برای ضبط و بازپخش است. نوار ضبط صوت براساس ارسال جریان الکتریکی به سیم‌پیچ و تشکیل میدان مغناطیسی دور آن کار می‌کنند و برعکس. درواقع، ضبط‌کننده‌های نواری سیگنال‌هایی به سیم‌پیچ اطراف آهن‌ربایی می‌فرستند که در نزدیکی نوار مغناطیسی قرار دارد. سیم‌پیچ اطراف آهن‌ربا هد ضبط (Record Head) نام دارد.

با عبور نوار از میدان مغناطیسی ایجادشده‌ی هد ضبط، اجزای نوار بار مغناطیسی می‌گیرند. الگوی بار‌های مغناطیسی نوار مانند سیگنال صوتی ارسال‌شده از سیم‌پیچ است. جریان یا دامنه‌ی سیگنال صوتی به جریان بار‌های مغناطیسی ایجادشده در نوار بستگی دارد. برای بازپخش صدا، عکس این فرایند انجام می‌شود. نوار مغناطیسی‌شده جریان الکتریکی روی هد ایجاد می‌کند که به آمپلی‌فایر متصل می‌شود تا از بلندگو‌ها اجرا شود.

انواع متنوعی از نوار و دستگاه‌های ضبط نواری وجود دارد که روی کیفیت ضبط صدا تأثیر می‌گذارند و براساس دو متغیر اصلی سرعت و عرض نوار از هم متمایز می‌شوند.

سرعت نوار

سرعت عبور نوار از هد ضبط روی کیفیت ضبط‌کردن تأثیر می‌گذارد و هرچه سریع‌تر باشد، صدای ضبط‌شده پاسخ فرکانس بیشتر و صدای هیس و سیگنال‌های ازدست‌رفته کمتر دارد. سرعت دستگاه نواری با واحد اینچ بر‌ثانیه (ips) محاسبه می‌شود و معمولا ۱۵ و ۱.۲-۷ و ۳۰ ips است. استاندارد ضبط حرفه‌ای نیز ۱۵ ips است.

عرض نوار

عرض نوار بر کیفیت ضبط صدا تأثیر می‌گذارد و هرچه نوار عریض‌تر باشد، ضبط باکیفیت‌تر خواهد بود. البته بهتر است نوار عریض‌تر برای ضبط آهنگ‌ها و صدا‌های بیشتر استفاده شود تا بهبود کیفیت یک آهنگ. پس صدا‌های بیشتر ضبط و به‌صورت مستقل بازپخش می‌شوند.

صفحه‌ی گرامافون (وینیل)

صفحه‌ی گرامافون ابزاری برای ذخیره‌سازی صدای آنالوگ است و در آن، صدا‌های ضبط‌شده آسان‌تر نگه‌داری و ذخیره و پخش می‌شوند. صفحه‌ی گرامافون درمقایسه‌با نوار آسیب‌پذیری کمتری دارد. میدان‌های مغناطیسی می‌تواند نوار را از بین ببرد؛ ولی برای صفحه‌ی گرامافون مشکلی پیش نمی‌آورد. دلیل این امر آن است که گرامافون از ابزار دیگری برای ذخیره‌ی صدا استفاده می‌کند و به‌جای بار مغناطیسی، اطلاعات صوتی به‌صورت شیار‌های موج‌دار روی سطح صفحه‌ی گرمافون ذخیره می‌شوند.

هنگامی‌که صفحه‌ی گرامافون با سرعت مشخصی می‌چرخد، سوزن روی سطح شیاردار آن حرکت می‌کند. این سوزن به آهن‌ربایی در سیم‌پیچ متصل است و با حرکت رفت‌وبرگشتی‌اش، جریان الکتریکی در سیم‌پیچ ایجاد می‌کند. این سیم‌پیچ به آمپلی‌فایر متصل است و پس از ارسال جریان به آن، صدا از بلندگو‌ها پخش می‌شود. جریان یا دامنه‌ی سیگنال صوتی به‌شدت حرکت سوزن بستگی دارد.

در دنیای مدرن، صفحه‌های گرامافون فقط برای بازپخش استفاده می‌شود. نوار مغناطیسی سیگنال الکتریکی را به انرژی مغناطیسی تبدیل می‌کند و با استفاده از آن، ضبط آنالوگ در گرامافون ایجاد می‌شود و اطلاعات روی دیسک‌های گرامافون ذخیره می‌شوند.

صوت دیجیتال

مدولاسیون کد پالس (Pulse Code Modulation)

مدولاسیون کد پالس (PCM) روشی برای تبدیل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال است و سیگنال‌های صوتی را به اطلاعات دودویی (باینری) کدگذاری می‌کند. در روش PCM، سیگنال صوتی در فواصل مختلف نمونه‌برداری و سپس کوانتیده می‌شود. پیش‌تر گفتیم که در ضبط صدای آنالوگ، امواج صوتی را بار مغناطیسی ایجاد می‌کند؛ اما در ضبط دیجیتال، PCM امواج صوتی را با ذخیره‌ی رشته‌ای از اعداد ایجاد می‌کند. درواقع، این روش مقادیر پیوسته‌ی سیگنال‌های صوتی را به اعداد گسسته تبدیل می‌کند و نمودار پلکانی از موج می‌دهد.

این اعداد در نقاط مختلف موج، دامنه یا جریان را به‌صورت بیت‌های دودویی صفر و یک نشان می‌دهند که نمونه نام دارند. هر نمونه، مقدار عددی را در مجموعه‌ی محدود از مقادیر نشان می‌دهد. پس از نمونه‌برداری و گسسته‌سازی سیگنال صوتی در تبدیل سیگنال صوتی به دیجیتال، مقادیر پیوسته به گسسته تبدیل شدند که به آن کوانتش (quantization) می‌گویند و در مبدل آنالوگ به دیجیتال انجام می‌شود.

در مبدل دیجیتال به آنالوگ، نمونه‌ها در زمان بازپخش ضبط دیجیتال به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل و به بلندگو‌ها فرستاده می‌شوند. این فرایند نیز در مبدل دیجیتال به آنالوگ انجام می‌شود. در نمودار زیر، چگونگی ذ‌خیره‌ی امواج صوتی به نمونه‌های دیجیتال را مشاهده می‌کنید. نقاط قرمزرنگ نمونه‌های ایجادشده و اعداد گسسته هستند.

عمق بیت

عمق بیت نشان‌دهنده‌ی تعداد بیت‌های هر نمونه و رزولوشن داده‌های صوتی ایجاد‌شده و ذخیره‌شده در هر فایل صوتی است. با عمق بیت می‌توان به مقدار دامنه‌ی ممکن پی برد. هر بیت مقدار دامنه‌ی ممکن ۲ را نشان می‌دهد. هرچه تعداد بیت نمونه بیشتر باشد، مقادیر دامنه بزرگ‌تر می‌شود و می‌توان اطلاعات دقیق‌تری از دامنه‌ی موج صوتی ذخیره کرد. 

عمق بیت استاندارد سی‌دی‌ها ۱۶ بیت و مقدار دامنه‌ی ممکن ۶۴،۵۳۶ دارد. استاندارد حرفه‌ای عمق بیت ۲۴ بیت و دامنه‌ی ۱۶،۷۷۷،۲۱۶ دارد. بسیاری از استودیو‌های ضبط صدا از عمق ۳۲ بیتی استفاده می‌کنند.

نرخ نمونه‌برداری

نرخ نمونه‌برداری تعداد نمونه‌های دریافت‌شده از موج صوتی در هر ثانیه را نشان می‌دهد و واحد سنجش آن هرتز (Hz) است. اگر صوتی در نرخ نمونه‌برداری بالاتر ضبط شود، فرکانس ضبط‌شده بیشتری دارد. طبق قانون تیکوییست، نرخ نمونه‌برداری برای ضبط صدا باید دوبرابر بالاترین فرکانس موجود در سیگنال باشد. همان‌طورکه می‌دانید، فرکانس صدا‌هایی که می‌شنویم، ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز است؛ بنابراین برای ضبط بالاترین فرکانس قابل‌شنیدن انسان، یعنی ۲۰ کیلوهرتز، نرخ نمونه‌برداری باید حداقل ۴۰ کیلوهرتز باشد.

نرخ نمونه‌برداری سی‌دی‌ها ۴۴/۱ کیلوهرتز و برای صدای حرفه‌ای برای ویدئو ۴۸ کیلوهرتز است. بسیاری از ضبط‌کننده‌های صدا، نرخ نمونه‌برداری ۹۶ کیلوهرتز یا بیشتر دارند.

فرمت‌های فشرده‌ی صوتی دیجیتال

فایل‌های صوتی ضبط‌شده با استودیو‌های ضبط به‌دلیل داشتن میزان چشمگیری از اطلاعات حجم زیادی دارند. برای مثال، اگر آهنگی سه‌دقیقه‌ای با عمق بیت ۲۴ بیتی و نرخ نمونه‌برداری ۹۶ کیلوهرتز ضبط شود، حجم فایل آن تقریبا ۵۲ مگابایت می‌شود که برای اپلیکیشن‌های مصرف‌کننده مانند استریمینگ زیاد است. در این موارد، فرمت‌های فشرده‌سازی برای کاهش حجم فایل‌ها به‌کار می‌آیند. این فرمت‌ها به دو دسته‌ی اصلی Lossy و Lossless تقسیم می‌شوند.

فرمت‌های فشرده‌سازی Lossy (استریمینگ و MP۳)

در فرمت‌های Lossy، اطلاعاتی از فایل در زمان فشرده‌سازی حذف می‌شوند. متأسفانه بیشتر فرمت‌های فشرده‌سازی صوت کاربردی مصرف‌کننده از این دسته هستند. در دسته‌ی Lossy از الگوریتم‌های خاصی برای کاهش اثر منفی روی کیفیت فایل استفاده می‌شود؛ اما برخی از داده‌ها حین فشرده‌سازی فایل حذف می‌شوند و بازیابی‌شدنی نیستند.

فرمت‌های MP۳ و AAC و Ogg Vorbis از فرمت‌های رایج فشرده‌سازی Lossy هستند و برای ذخیره‌ی بسیاری از فایل‌ها در فضای محدود هارددرایو یا استریم‌کردن محتوا در پهنای باند محدود اینترنت استفاده می‌شود. الگوریتم‌های این فرمت‌ها برای کاهش حجم فایل، محتوای درک‌پذیر انسان را در اولویت قرار می‌دهند و محتوای کم‌اهمیت را حذف می‌کنند که تأثیر چندانی بر کیفیت نمی‌گذارد.

فرمت‌های فشرده‌سازی Lossless) FLAC و AIFF)

در فرایند فشرده‌سازی Lossless، اطلاعاتی حذف نمی‌شود و برخی از سرویس‌های استریم مانند تایدل، از این فرمت استفاده می‌کنند. با استفاده از این فرمت‌ها، اطلاعات فایل می‌توانند در فایل کم‌حجم‌تر کدگذاری و بعدا رمزگشایی شوند و درنهایت، اطلاعات PCM اصلی را در فایل WAV بازیابی کرد. این فشرده‌سازی حجم فایل را درمقایسه‌با فایل‌های غیرفشرده کم‌تر می‌کنند؛ اما در حد فشرده‌سازی Lossy فایل کم‌حجم نمی‌دهند.

تفاوت‌های اصلی صوت دیجیتال و آنالوگ در ضبط و بازپخش

فناوری‌های ضبط صدای دیجیتال و آنالوگ یک هدف دارند و آن هم ایجاد مدلی از امواج صوتی است که بتوان با دقت ممکن آن را بازپخش کرد. هر دو فناوری توانسته‌اند به‌خوبی این هدف را محقق کنند. کیفیت صدای فایل ضبط‌شده با یک روش لزوما درمقایسه‌با دیگری برتری ندارد و فقط متفاوت است. درادامه، درباره‌ی کیفیت هرکدام توضیح می‌دهیم.

دقت دامنه

پهنای باند صوت دیجیتال محدود است و ازآنجاکه سیگنال گسسته دارد، نمی‌توانند مقادیر پیوسته امواج صوتی را دریافت کنند. پس سیستم‌های دیجیتال نمی‌توانند امواج صوتی را دقیق اندازه‌گیری کنند و تنها تقریب نزدیکی از آن‌ها را محاسبه می‌کنند. امواج صوتی در نوار آنالوگ به‌جای مقادیر عددی، با ایجاد بار‌های مغناطیسی ضبط می‌شوند و مقادیر عددی بی‌شمار می‌پذیرد. این بدان‌معنا است که کوچک‌ترین نوسان‌ها در شدت موج می‌تواند روی نوار مغناطیسی تأثیر بگذارد.

کوانتش دیجیتال با افزودن عمق بیت افزایش می‌یابد؛ اما مقادیر عددی آن همیشه محدود هستند. پیش‌تر بیان کردیم که نمودار صوت دیجیتال پلکانی است و مقادیر گسسته دارد و صوت آنالوگ منحنی و پیوسته است.

در صوت دیجیتال، می‌توان پله‌های بیشتر اضافه کرد؛ ولی مقادیر ناشناخته‌ای از اعداد بین پله‌ها که پیوسته بودند، وجود خواهند داشت.

توان نویز

بزرگ‌ترین مشکل فناوری ضبط صدای آنالوگ این است که درمقایسه‌با فناوری دیجیتال، توان نویز بسیار بیشتری دارد. درواقع، حتی با کیفیت‌ترین نوار آنالوگ نویز مغناطیسی دارد که در ضبط صدا باعث ایجاد صدای هیس می‌شود. توان نویز ضبط دیجیتال ۲۴ بیتی، ۱۴۴ دسی‌بل است. به‌خاطر داشته باشید توان نویز هر سیستمی از مجموع توان نویز اجزای آن کم است؛ یعنی حتی درصورتی‌که زنجیره‌ی سیگنال از عناصر الکتریکی نویزدار بهره‌مند باشد، سیستم‌های دیجیتالی نویزدار می‌شوند.

آسیب‌پذیری و طول عمر

رسانه‌ی آنالوگ (مانند نوار و گرامافون)، علاوه‌بر اینکه نویز دارد، در طول زمان بسیار آسیب‌پذیر است و درمقابل رسانه‌ی دیجیتال (مانند هارد درایو و سی‌دی‌ها) مقاومت بیشتری دارد.

هر دو رسانه‌ی آنالوگ و دیجیتال با گذشته زمان آسیب می‌بینند و بار اولی که صدای ضبط‌شده اجرا می‌شود، بهترین کیفیت را دارد. از صدا‌های ضبط‌شده‌ی قدیمی گرامافون‌ها می‌توان به این موضوع پی‌برد. این صدا‌ها به‌مرور‌زمان و پس از هربار بازپخش، کیفیتشان کم می‌شود.

نوار آنالوگ را باید در وضعیتی خاص نگه‌داری کرد تا کیفیتش آسیب نبیند. صدا‌های ضبط‌شده گرامافون هربار که اجرا می‌شوند، آسیب می‌بینند. رسانه‌ی دیجیتال نیز آسیب‌پذیر است؛ اما راحت‌تر می‌توان از آن‌ها دربرابر تخریب محافظت کرد. ضبط دیجیتالی مجموعه اعدادی دارد که می‌تواند چندین‌بار با دقت کامل بازتولید شود؛ درحالی‌که هربار بازتولید در صوت آنالوگ، نویز صدای ضبط‌شده را بیشتر می‌کند.

حمل و قابلیت بازتولید

رسانه‌ی دیجیتال درمقایسه ‌با رسانه‌ی آنالوگ قابلیت بازتولید بهتری دارد و راحت‌تر حمل می‌شود. هارددرایو‌ها و فلش‌ها درمقایسه‌با حلقه‌های نوار و دیسک‌های گرامافون اندازه کوچک‌تری دارند و اطلاعات دیجیتال ذخیره‌شده در آن‌ها می‌توانند با استفاده از اینترنت در چند ثانیه به آن طرف دنیا منتقل شوند. ناگفته نماند بازتولید اطلاعات دیجیتال درمقایسه‌با رسانه‌ی آنالوگ تقریبا هزینه‌ای ندارد.

مقایسه‌ی تقویت کننده و توزیع در صوت دیجیتال و آنالوگ

در این قسمت، تفاوت سیستم‌های پخش و تقویت‌کننده در صوت آنالوگ و دیجیتال را بررسی می‌کنیم که در مکان‌های عمومی و کنسرت‌ها از آن‌ها استفاده می‌شوند.

تقویت‌کننده و توزیع در صوت آنالوگ

سیستم‌های صوت آنالوگ برای تقویت‌کننده و پخش صدا به فناوری ضبط نیاز ندارند. سیگنال صوتی با استفاده از میکروفون به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود. سیگنال صوتی الکتریکی ابتدا به پیش‌تقویت‌کننده‌ی میکروفون و سپس به افکت‌ها و میکسر‌های صوتی آنالوگ و درنهایت، به آمپلی‌فایر ارسال می‌شود. سیگنال صوتی تقویت‌شده را بلندگو‌ها به انرژی صوتی (آنالوگ) تبدیل می‌کند.

سیگنال صوتی از ابتدا تا انتهای زنجیره‌ی سیگنال آنالوگ، به هر دو صورت انرژی الکتریکی و شنیداری وجود دارد و به ذخیره‌ی سیگنال نیازی نیست. تمامی فرایند‌های یادشده در لحظه و به سرعت برق در سیم انجام می‌شوند؛ یعنی ۲۷۰ هزار کیلومتربرساعت و حدودا ۷۵ درصد سرعت نور.

تقویت‌کننده و توزیع در صوت دیجیتال

سیستم‌های صوت دیجیتال برای تقویت‌کننده و توزیع به فناوری ضبط نیاز دارند. سیگنال صوت الکتریکی در PCM تبدیل یا کوانتیزه می‌شود. هرزمان که آنالوگ به دیجیتال و برعکس تبدیل می‌شود، فرایند کوانتومش اتفاق می‌افتد که پیش‌تر مفصل درباره‌ی آن صحبت کردیم. در این فرایند، هر سیگنالی که با استفاده از کابل‌های آنالوگ به افکت دیجیتال فرستاده یا از آن دریافت می‌شود، در PCM تبدیل و پردازش و سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. تمامی پردازنده‌های صوتی و میکسر‌ها و آمپلی‌فایر‌ها برای پردازش سیگنال‌های صوتی مقدار کمی از سیگنال را ضبط می‌کنند.

تفاوت‌های اصلی تقویت کننده و توزیع صوت دیجیتال و آنالوگ

تأخیر

با اینکه سرعت کوانتومش‌های دیجیتالی بسیار سریع است، آن‌ها درمقایسه‌با سرعت حرکت برق در سیم بسیار کُند هستند. ویژگی‌های سیستم‌های صوتی دیجیتال می‌تواند روی افزایش تأخیر سیگنال تأثیر بگذارد. تأخیر از کم‌بودن سرعت سیگنال در پردازش ایجاد می‌شود. تمامی سیستم‌های صوتی دیجیتال در زنجیره‌ی سیگنال تأخیر ایجاد می‌کنند؛ البته با پیشرفت فناوری، تأثیر آن به‌طرز چشمگیری کاهش یافته است.

یکی از مشکلات اصلی تأخیر در سیستم، تداخل فاز مخرب است. اگر سیگنالی دو مسیر را طی کند و هر دو در سیگنال تأخیر ایجاد کنند، سیگنال از فاز خارج می‌شود و ممکن است فیلتر شانه‌ای (comb filtering) یا انعکاس صدا (اکو) ایجاد شود. علاوه‌براین، تأخیر می‌تواند تجربه‌ی غیرعادی از مانیتورینگ برای نوازندگان و هنرمندان دیگر به‌همراه داشته باشد. اگر در سیگنال تأخیر ایجاد شود، نوازنده یا خواننده‌ای که از هدفون به موسیقی یا صدایش گوش می‌کند، گیج می‌شود.

قابلیت حمل

اندازه و وزن سیستم‌های آنالوگ از مشکلات این سیستم‌ها به‌شمار می‌روند. میکسر‌های صوتی دیجیتالی مدرن برای هر کانال، اکوالیزر، کمپرسور، گیت‌ها و سایر افکت‌ها را دارند. سیستم‌های آنالوگ برای اجرای قابلیت‌های میکسر‌های دیجیتال، به چندین دندانه و هزاران پوند چرخ‌دنده نیاز دارند و وزنشان بیشتر است.

ایجاد افکت کنسول دیجیتالی ساده است و به افزودن کابل آنالوگ برای پچ‌کردن نیازی نیست. مهندس میکس می‌تواند با فشاردادن چند دکمه‌ی سیستم دیجیتالی افکت را تغییر دهد. ممکن است برای عوض‌کردن افکت به پچ‌کردن مجدد سیستم آنالوگ احتیاج باشد. تجهیزات آنالوگ اجزای الکتریکی اکولایزر و کمپرسور و گردش افکت سنگینی دارد؛ درحالی‌که تراشه‌های پردازش سیگنال دیجیتال کارایی ابزار‌های مشابه یادشده را با فضا و وزن سبک‌تر ارائه می‌دهند.

توان نویز

اگر افکت‌های آنالوگ بیشتر کنارهم قرار دهید، از هر دستگاه نویز الکتریکی جمع می‌شود؛ اما استفاده از افکت‌های دیجیتالی بیشتر به سیگنال نویز نمی‌اندازد؛ زیرا سیگنال از پردازنده‌ی سیگنال دیجیتالی خارج نمی‌شود و به‌جای نویز چند دستگاه، تنها نویز یک دستگاه وجود دارد.

تفاوت‌های دیگر صوت دیجیتال و آنالوگ

روش ضبط‌کردن

صدای آنالوگ در اوایل فناوری‌های ضبط صدا خلق شد. برای ضبط صدای آنالوگ از میکروفون استفاده می‌شود تا فشار هوا یا صدا به سیگنال‌های الکتریکی آنالوگ تبدیل شود. سپس، سیگنال‌های به‌دست‌آمده مستقیما با مغناطیسی‌کردن روی نوار‌های آنالوگ (نوار‌های بزرگ یا کاست‌ها) یا ازطریق ایجاد شیار‌های حلزونی روی صفحه‌های گرامافون ذخیره می‌شوند.

در یکی از مراحل ضبط صدای دیجیتال، صدا به سیگنال الکتریکی آنالوگ و سپس سیگنال آنالوگ به دیجیتال یا مجموعه‌ای از اعداد تبدیل می‌شود تا نرم‌افزار دیجیتال بتواند آن را بخواند و بازتولید کند. پس از طی‌کردن این مراحل، صوت دیجیتال می‌تواند به‌راحتی روی دیسک‌های فشرده، هارددرایو‌ها کپی یا برای بازپخش گسترده در اینترنت بارگذاری شود.

پهنای باند

هر سیگنال ضبط‌شده می‌تواند با رزولوشن‌های مختلف بازتولید شود؛ اما کیفیت صدای نهایی به میزان درخور‌توجهی به پهنای باند آن بستگی دارد. هرچه پهنای باند صوتی بیشتر باشد، صدا باکیفیت‌تر می‌شود. این ویژگی در صدا همانند عکس با رزولوشن پایین است که هرچه بزرگ‌تر می‌کنیم، کیفیتش کمتر می‌شود و جزئیات را نمی‌توانیم به وضوح ببینیم.

پهنای باند صدای آنالوگ نامحدود است و بدون لطمه‌زدن به کیفیت، می‌تواند رزولوشن‌های بالاتر داشته باشد؛ اما پهنای باند ضبط دیجیتال محدود و ثابت است. پهنای باند گسترده در افزایش قابلیت صدا اهمیت دارد؛ به‌خصوص زمانی‌که با کیفیت اسپیکر‌های بازتولید صدا اجرا شود.

نسبت سیگنال به نویز

احتمالا در خرید تجهیزات صوتی و تصویری، نسبت سیگنال به نویز (SNR) را در محصولات مشاهده کرده‌اید. این نسبت میزان نویز تولیدشده به‌وسیله‌ی سیگنال صوتی ضبط‌شده به بلندگو‌ها را نشان می‌دهد. به‌عبارت‌دیگر، نسبت سیگنال به نویز میزان صدای مفید را درمقابل صدا‌های ناخواسته یا نویز نشان می‌دهد و واحد دسی‌بل دارد. پس اگر نسبت سیگنال به نویز صوتی ۱۰۰ دسی‌بل باشد، نشان می‌دهد سیگنال صوتی مفید درمقایسه‌با نویز ۱۰۰ دسی‌بل بیشتر است. درواقع، هرچه این نسبت بیشتر باشد، نویز ناخواسته کمتر است و با گوش‌دادن به فایل صوتی باکیفیت می‌توان به نسبت بالای سیگنال به نویزش پی برد.

همان‌طورکه گفتیم، نویز صوت آنالوگ بیشتر است؛ بنابراین نسبت سیگنال به نویز ضبط‌های دیجیتال بیشتر است؛ اما می‌تواند با عمق بیت ضبط محدود شود. وقتی سیگنال‌های صوتی دیجیتالی می‌شوند، امواج صوتی به‌شکل منحنی پلکانی درمی‌آیند و نویز دیجیتالی ایجاد یا اضافه می‌کنند. صدای آنالوگ بسیار صاف‌تر است؛ ولی به‌دلیل ضبط‌های ناقص روی نوار یا صفحه‌ی گرامافون می‌تواند نویز یا کرک داشته باشد.

تنوع رسانه

رسانه‌های دیجیتالی درمقایسه‌با آنالوگ تنوع بیشتری دارند. فایل‌های صوتی آنالوگ فقط در ضبط‌های نواری یا کاست اجرا می‌شوند؛ درحالی‌که فایل‌های دیجیتالی را به روش‌های مختلف، از سی‌دی‌های فشرده گرفته تا وب‌سایت‌های رسانه، می‌توان ذخیره کرد و همه‌ی افراد می‌توانند آن‌ها را اجرا یا دانلود کنند. به‌همین‌دلیل با گذشت زمان، موسیقی‌های دیجیتال افزایش یافتند و ضبط‌های آنالوگ کمتر شدند. البته همچنان صفحه‌های گرامافون و نوار‌ها طرفدارانشان را دارند.

جمع‌بندی

هر دو سیستم صوتی آنالوگ و دیجیتال برای دنیای مدرن ارزشمند هستند و نمی‌توان گفت یکی از آن‌ها بر دیگری برتری دارد. فناوری‌های دیجیتال و آنالوگ هدف مشترکی دارند تا امواج صوتی را ضبط و با دقت ممکن بازپخش کنند. هر دو فناوری توانسته‌اند به‌خوبی این هدف را محقق کنند؛ اما در دنیای مدرن به‌دلیل ویژگی‌هایی مانند قابلیت کپی‌کردن آسان‌تر، حمل راحت‌تر، بارگذاری در اینترنت و نویز کمتر فناوری ضبط دیجیتال بیشتر از آنالوگ استفاده می‌شود. صوت دیجیتال را انسان طراحی کرده است و البته در بازپخش آن، فناوری آنالوگ کاربرد دارد. به‌طورکلی، فناوری صوتی کاربرد‌های زیادی دارد و هرکدام، تجهیزات منحصربه‌فردی می‌خواهد. پس به‌عنوان مهندس صدا و نوازنده و شنونده باید تصمیم بگیریم کدام تجهیزات صوتی برای رفع نیاز هر موقعیت مناسب است.

منبع: زومیت