图文好读版/ http://a85115230.pixnet.net/blog/post/377087863 　　当每次谈到 Dynamic range 就一定常提到 16bit 与 24bit 动态范围的差异，然而 在之前上一篇文章当中稍微提到了 32bit floating point，没想到就收到好多私讯的询 问有关 32bit floating 的问题，说哪套 DAW 也有这选择，这是什麽意思呢？这能不能 使用呢？这差异在哪呢？ 　　今天特别写篇短短文章来聊一下，相较於上篇的内容这篇谈的较深些，原因是因为这 之间牵扯到计算机演算的概念，但是士昕还是试着用比较简单和白话的方式来讨论，希望 能够让大家了解。 为何是 -18dBFS？ 　　如果你还没看前一篇录音介绍文章＂录好、录满？如何设置数位系统中的录音音量 ？ ”，就请先拨点时间回头复习阅读一下吧！然而，许多阅读过後的读者询问，为什麽 是 -18dBFS？ 　　在 VU 表头上接近 0VU 的数值对应到 EBU Digital 的数值正是 -18dBFS，这正是一 个不同表头与不同系统的数值对应表而以，因此当你提出为何不是接近 0 时，其实最先 需要解析的，是当下你工作所面对的系统类型与何样的表头是什麽。 zb-reflevel-analogdigital 图／Reference Levels - Analog and Digital system 　　虽然说在声音的领域里，并没有一个一定该怎麽做才能得到好声音的结果，只要最终 得取到的声音素材是好听好处理好後制的，即便录制在 -12dBFS 左右其实也不会被抓去 关的，只要後续处理声音素材的混音师能够处理的话…… 但在一般声音工程的认知当中 ， -18dBFS 的确会是一个不错的开始录音方式。 附注阅读： 录好、录满？如何设置数位系统中的录音音量？ 为何争论高 Bit 取样位元？ 　　在早期或者是较初阶的录音器材使用上，其实还是都有着非常高的 Noise floor 声 音底噪，因此在那个环境下进行录音的下意识动作，往往会试图拉高录音的声音讯号，在 不破音的状况下会尝试想要盖掉声音底噪，这样的行为通常会连带影响後续处理时的 Headroom 的空间。在数位录音的世界里以 1bit 容许范围约 6dB 的理论值来计算， 16bit 为 96dB 容许范围， 24bit 为 144dB 容许范围，32bit Fixed point 就为 192dB 。这个我们已经听烂的公式让我们得知越大的 bit depth 不仅增加了声音的取样解析度 ，同时也增加了声音动态的范围。因此开发高 Bit 数取样的争论是一直都存在的。 附注：在此先不谈及理论值的动态范围在实际上器材所能实现的数值为何。 Fixed point 定点数运算与 Floating point 浮点运算 　　在数位讯号的运算组合过程当中可以细分为两类，分别是 Fixed point 定点数运算 与 Floating point 浮点运算。 　　由以下图的 Fixed point 定点数运算来看，可以发现 24bit 的 ADC（Analog to Digital Converter）所转换进来的声音讯号，在 32bit 的 Fixed point environment 里拥有着非常大的 Headroom 空间与极低的 Noise floor 声音底噪，因此以理论值来说 ，32bit Fixed point 的确是可以供给声音一个更棒的空间。 32bit floating point-02 　　在 32bit Floating point 浮点运算的状况下，理论值的动态范围增广为一个无法置 信的 1680dB 这个夸张，一辈子都不太可能会接触到的动态。在 24bit 的入口後 32bit 与 24bit 之间的 8bit 差异值成为了一个浮动悬浮的盖子，这个盖子会随着声音讯号在 整个动态范围当中来向上或向下移动，最终再从 24bit 出口输出。 32bit floating point-03 　　目前以现今技术而言，声音工程当中较常见的方式来辨别两种技术为「软硬体之分」 　　一般来说，Fixed point 定点运算较常使用在声音讯号的转换器 AD/DA 核心架构运 算，而 Floating point 浮点运算较常被架构在各厂牌的 DAW 的选择运算基础上。 Floating point 在录上工程上的盲点与优缺点 优点： 　　一， Pro Tools 10 以上的软体在 Floating point 浮点运算的环境下，能够较有效 的避免使用 AudioSuite 即时运算效果器运算过程当中造成的破音与不必要的杂音。 　　二，在 32bit float 的运算环境里「理论」上，的确是能够在处理声讯阶段拥有 1680dB 这个夸张 headroom 的空间（注意，是处理而不是录制） 附注：这个理论值 ，大部份的人类一辈子都不太可能会接触到的声音极限...... 缺点： 　　一，在运算上极度吃资源，容易造成电脑过度负担。 　　　　如果搭配的 Sampling 取样位元为 96kHz 或更高就需要极度考量电脑本身的效 能，否则将造成效能不足的窘态。 　　二，占据太大电脑的容量空间。 　　　　以容量的计算来看，一分钟的双声道 16bit / 44.1kHz 的 5 分钟 CD 音质曲目 而言约 50MB，而 24bit / 48kHz 的5 分钟录音室基本录音品质约为 82 MB，而 32bit float / 48kHz 的 5 分钟为 109MB 左右。想像一下，整个 Pro Tools session 里的所 有声音档，将会储存在 Audio file 里，再加上现今的专案动不动就都是 50, 60 轨以上 ，如果是开设在 32bit float 的环境下，专案档的大小随便计算就为就好几十 GB 起跳 ，不仅对於电脑容量空间的占据，也容易造成拖垮电脑效能的原因之一。 盲点： 　　一，以目前全世界录音室主流的设备而言，即便在 32bit float 环境下工作，所有 声音的进与出都还是建立在 24bit 的运算架构上，换言之，在 32bit float 环境进行声 音工程工作「并不会改变或影响最原先录制的素材声音。」 　　　　再者，现今主流的录音工程硬体设备所支援的最高阶等级大部份还是为 24bit / 192kHz（过往是有音响厂商试着推出 32bit 的 ADC 机子，但是都是天价。）在硬体与 软体无法达到对等的状态下，使用 32bit floating 也是很难发挥最大功效，也是没有意 义的。（感谢 陈维翰老师 还特别提醒，在声音工程里，还需要考量类比电路理论值与实 际值之间的运算差异。） 　　二，Bit depth 的选取在 16bit 与 24bit 之间有着极为明显的差异，原因是在於彼 此之间的解析度与动态范围。 　　　　但是在 24bit 的环境下，其实动态的范围已经足够，若单纯焦点放置在 24bit 定点运算与 32bit 浮点运算上来谈，士昕其实可以直接的下一个定论，那就是「在 32bit float 环境下录音，其实并没有一个可以很直接明白听见与 24bit 极大差异的地 方。」 　　三，依据人类物理学，大家都知道人耳能接收的频率范围为 20Hz 至 20kHz，但比较 少被提及的部份为人类平均动态范围约为 130dB。 　　　　目前录音工程的实际硬体技术上，碍於类比技术的设计，要做到完全支援的机器 单价都非常昂贵，再加上目前全世界的主流 24bit AD/DA 以实用值而言，绝对足够应付 声音工程的需求。 附注：相关物理反应与人类声学的部份，要是有兴趣的读者可以去翻翻这本书，里面有蛮 详细的物理与声学关联性，但… 是英文only…… Physics and Music: The Science of Musical Sound physics-and-music-the-science-of-musical-sound-dover-books-on-physics_10809767 图／Physics and Music: The Science of Musical Sound 　　（本来真的只想打一小篇而以说...... ） 　　大概解释了一下何谓 32bit floating point，大家也比较了解我们所熟悉的 16bit 与 24bit 之间的差异，对於一个熟练掌控 dynamic range 的资深录音师来说，在还未拥 有可匹配的硬体问世之前（还要够便宜！）在声音工程上使用 32bit floating point 并 不会改变太多工作习惯与最终结果的差异，在现阶段也是无必要的。 bit12 BAL2-02 延伸阅读： 录好、录满？如何设置数位系统中的录音音量？ 录音工程的基础，了解声音讯号流程 Signal Flow！ 爵士鼓收音 Lewitt Microphone 麦克风测试 浅谈数位混音工程 Dynamic control，了解你对於音讯在干麻，是一个得到好声音的钥匙。 部落格/ http://a85115230.pixnet.net/blog 粉丝团/ https://www.facebook.com/Balanced.audio.lab/ --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 210.60.103.82 ※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/DigitalMusic/M.1448019877.A.261.html 在"Floating system"运算，屋顶盖子是怎麽移动，这可能要查一下，但是在Floating point processing environment里的8bit的确是这样拉扯24bit mantissa浮动的喔。 （而目前PT的32bit float，据我所知，应该的确是模拟的就是了。） ※ 编辑: a85115230 (1.165.112.233), 11/20/2015 22:09:22