Трябва ли да регулирам силата на звука чрез софтуер или хардуер за оптимален звук?

Можете да регулирате силата на звука на високоговорителите в приложението, в цялата операционна система или чрез физическите контроли на настройките на високоговорителите. Кой метод е най-подходящ за оптимален звук?

Днешната сесия на въпросите и отговорите идва с любезното съдействие на SuperUser - подразделение на Stack Exchange, обединяващо групи от уебсайтове с въпроси и отговори.

Въпроса

Четецът за суперпотребител Qqwy поставя следния въпрос:

Ако музиката не е достатъчно силна, как мога да получа най-доброто качество (дори ако разликата е толкова малка, че е незначителна)?

Като направите музиката по-силна в моя музикален плейър, игра или друга софтуерна програма, произвеждаща звук?

Чрез повишаване на силата на звука на ниво операционна система (например, като кликнете върху иконата на високоговорителя в областта за уведомяване на Windows и я увеличите)?

Чрез включване на силата на звука на усилвателя или високоговорителите, които са свързани към компютъра, и по този начин се променя силата на звука на хардуера?

Има ли значение за програмите срещу OS? Има ли софтуер и хардуер?

Нека да стигнем до дъното на нещата: по-добре ли е да увеличите силата на звука в говорителя или в настройките на компютъра?

Отговорът

Сътрудникът на SuperUser Индрек се впуска с окончателен отговор на въпроса:

Програмата срещу OS обикновено няма значение. Важното е дали регулирате силата на звука в софтуера или хардуера.

Намаляването на обема в софтуера е равностойно на намаляване на дълбочината на битовете. При цифровото аудио сигналът се разделя на отделни проби (взети хиляди пъти в секунда), а битовата дълбочина е броят на битовете, които се използват за описание на всяка проба. Затихването на сигнала се извършва чрез умножаване на всяка проба с число, по-малко от едно, като резултатът е, че вече не използвате пълната резолюция, за да опишете звука, което води до намалено динамично пространство и съотношението сигнал / шум. По-конкретно, всеки 6 dB отслабване е еквивалентен на намаляване на битовата дълбочина с една. Ако сте започнали с, да речем, 16-битов звук (стандартен за аудио компактдискове) и сте намалили силата на звука с 12 dB, бихте могли да слушате 14-битовия звук. Прекалете силата на звука и качеството ще започне да страда значително.

Друг проблем е, че тези изчисления често водят до грешки в закръгляването, тъй като първоначалната стойност на пробата не е кратна на фактора, с който разделяте образците. Това допълнително влошава качеството на звука чрез въвеждането на това, което е основно шум от количествено определяне. Отново, това се случва най-вече при по-ниски нива на звука. Различните програми могат да използват малко по-различни алгоритми за намаляване на сигнала и за разрешаване на тези грешки при закръгляването, което означава, че там биха могли, може да има някаква разлика в произтичащия звуков сигнал между, да речем, аудио плейър и операционна система, но това не променя факта, че във всички случаи вие все още намалявате битовата дълбочина и по същество губите част от честотната лента за предаване на нули вместо това полезна информация.

Този PDF файл има повече информация и някои отлични илюстрации, ако се интересувате от повече информация.

Резултатът от намаляването на обема в хардуера зависи от това как се прилага контролът на силата на звука. Ако е цифрово, тогава ефектът е същият като намаляването на обема в софтуера, така че вероятно няма много разлика в това, което използвате, по отношение на качеството на звука.

В идеалния случай трябва да извеждате звук от компютъра на пълен обем, за да получите възможно най-висока резолюция (битова дълбочина), а след това да имате аналогов контрол на силата на звука като едно от последните неща пред високоговорителите. Ако приемем, че всички устройства във вашия път на сигнала са с повече или по-малко сравнимо качество (т.е. не сдвоявате евтин усилвател с нисък клас с висок клас цифров източник и ЦАП), който трябва да даде най-доброто качество на звука.

@Joren публикува добър въпрос в коментарите:

Така че, ако искам да настроя софтуер за контрол на силата на звука на макс, как да се справя с моя аналогов контрол изведнъж с супер малка използваема гама? (Защото дори превръщането на аналоговия обем на половина е твърде силно.)

Това може да е проблем, когато контролът на силата на звука е част от усилвател, което вероятно е случаят с повечето компютърни настройки. Тъй като работата на усилвателя е да, както подсказва името, да се усилва, това означава, че печалбата на контрола за сила на звука варира от 0 до повече от 1 (често много повече), и до момента, в който сте превърнали контрола за сила на звука до половината, Вероятно вече не сте отслабващи, а всъщност усилвате сигнала отвъд нивата, които сте задали в софтуера.

Има няколко решения за това:

Вземете пасивен атенюатор. Тъй като не усилва сигнала, неговата печалба варира от 0 до 1, което ви дава много по-голям полезен диапазон.

Имате два аналогови регулатора за сила на звука. Ако вашият усилвател или високоговорители имат контрол на силата на звука или на входа, това ще работи чудесно. Използвайте това, за да зададете главно ниво на звука, така че вашият обикновен обхват на регулиране на силата на звука да е максимален.

Ако предишните две не са възможни или осъществими, просто намалете силата на звука на нивото на операционната система, докато не постигнете най-добрия компромис между използваемия диапазон на аналоговия контрол на силата на звука и качеството на звука. Съхранявайте отделните програми на 100%, за да избегнете редуциране на няколко битови дълбочини. Надяваме се, че няма да има забележима загуба в качеството на звука. Или ако има, вероятно ще започна да търся нов усилвател, който няма толкова чувствителни входове, или още по-добре, има начин да регулира усилването на входа.

@Lyman Enders Knowles посочи в коментарите, че въпросът за намаляване на битовата дълбочина не се отнася за съвременните операционни системи. По-конкретно, започвайки с Vista, Windows автоматично преглежда всички аудио потоци до 32-битова с плаваща запетая, преди да направи каквото и да е затихване. Това означава, че колкото и ниска да обръщате звука, не трябва да има ефективна загуба на резолюция. И все пак, в крайна сметка аудиото трябва да бъде конвертирано надолу (до 16-битов, или 24-битов, ако DAC поддържа това), което ще въведе някои грешки на квантуване. Също така, първо отслабване и усилване по-късно ще увеличат шума, така че съветите да поддържат софтуерните нива на 100% и да намаляват хардуера, колкото е възможно по-близо до края на аудио веригата, все още стои.

Имате ли какво да добавите към обяснението? Звукът е изключен в коментарите. Искате ли да прочетете повече отговори от други технологични потребители на Stack Exchange? Вижте пълната тема за дискусия тук.