Czy powinienem regulować głośność za pomocą oprogramowania lub sprzętu, aby uzyskać optymalny dźwięk?

Możesz dostosować głośność głośnika w aplikacji, system operacyjny lub fizyczną kontrolę konfiguracji głośników. Która metoda jest najlepsza dla optymalnego dźwięku?

Dzisiejsza sesja pytań i odpowiedzi jest dostępna dzięki uprzejmości SuperUser - podsekcji Stack Exchange, grupy dyskusyjnej poświęconej tematyce społecznościowej.

Pytanie

Czytnik SuperUser Qqwy stawia następujące pytanie:

Jeśli muzyka nie jest wystarczająco głośna, jak uzyskać najlepszą jakość (nawet jeśli różnica jest tak mała, że jest znikoma)?

Zwiększając głośność muzyki w moim odtwarzaczu muzycznym, grach lub innych programach dźwiękowych?

Podnosząc głośność na poziomie systemu operacyjnego (na przykład klikając ikonę głośnika w obszarze powiadomień systemu Windows i zwiększając głośność)?

Zwiększając głośność wzmacniacza lub głośników podłączonych do komputera, a tym samym zmieniając głośność sprzętu?

Czy programy przeciw OS są ważne? Czy oprogramowanie i sprzęt mają znaczenie?

Przejdźmy do sedna rzeczy: czy lepiej podkręcić głośność w głośniku lub w ustawieniach komputera?

Odpowiedź

SuperUser - współtwórca Indrek wskakuje z ostateczną odpowiedzią na pytanie:

Program w stosunku do systemu operacyjnego zazwyczaj nie ma znaczenia. Liczy się to, czy dostosowujesz głośność w oprogramowaniu czy sprzęcie.

Zmniejszenie głośności w oprogramowaniu jest zasadniczo równoznaczne z redukcją głębi bitowej. W dźwięku cyfrowym sygnał jest rozdzielany na odrębne próbki (wykonywane tysiące razy na sekundę), a głębia bitowa to liczba bitów, które są używane do opisania każdej próbki. Tłumienie sygnału odbywa się przez pomnożenie każdej próbki przez liczbę mniejszą niż jeden, co powoduje, że nie używasz już pełnej rozdzielczości do opisu dźwięku, co skutkuje zmniejszeniem zakresu dynamiki i stosunku sygnału do szumu. Konkretnie, każde 6 dB tłumienia jest równoważne zmniejszeniu głębokości bitu o jeden. Jeśli zaczynasz od, powiedzmy, 16-bitowego dźwięku (standard dla płyt audio CD) i zmniejszysz głośność o 12 dB, zamiast tego efektywnie słuchasz 14-bitowego dźwięku. Zmniejsz głośność zbyt mocno, a jakość zacznie wyraźnie odczuwać.

Innym problemem jest to, że obliczenia te często prowadzą do błędów zaokrąglania, ponieważ pierwotna wartość próbki nie jest wielokrotnością czynnika, przez który dzieli się próbki. To dodatkowo obniża jakość dźwięku, wprowadzając to, co w zasadzie jest szumem kwantowym. Znowu dzieje się tak głównie przy niższych poziomach głośności. Różne programy mogą wykorzystywać nieco inne algorytmy do tłumienia sygnału i rozwiązywania tych błędów zaokrąglania, co oznacza, że istnieją moc być jakąś różnicą w wynikowym sygnale dźwiękowym między, powiedzmy, odtwarzaczem audio i systemem operacyjnym, ale to nie zmienia faktu, że we wszystkich przypadkach nadal zmniejszasz głębokość bitową i zasadniczo marnujesz część przepustowości na przesyłanie zer przydatnych informacji.

Ten plik PDF zawiera więcej informacji i doskonałe ilustracje, jeśli chcesz dowiedzieć się więcej.

Wynik zmniejszenia głośności sprzętu zależy od sposobu implementacji regulacji głośności. Jeśli jest cyfrowy, efekt jest taki sam, jak zmniejszenie głośności w oprogramowaniu, więc prawdopodobnie nie ma różnicy w używaniu, jeśli chodzi o jakość dźwięku.

W idealnej sytuacji dźwięk z komputera powinien być odtwarzany z pełną głośnością, aby uzyskać najwyższą możliwą rozdzielczość (głębia bitowa), a następnie mieć analogową regulację głośności jako jedną z ostatnich rzeczy przed głośnikami. Zakładając, że wszystkie urządzenia znajdujące się w ścieżce sygnału mają mniej więcej porównywalną jakość (tj. Nie łączymy taniego wzmacniacza niskotonowego z high-endowym cyfrowym źródłem i przetwornikiem cyfrowym), powinno to dać najlepszą jakość dźwięku.

@Joren opublikował dobre pytanie w komentarzach:

Więc jeśli chcę ustawić regulację głośności oprogramowania na maksimum, jak mam sobie radzić z moimi sterowaniami analogowymi nagle mając bardzo mały zakres użyteczności? (Ponieważ nawet obrót głośności analogowej na połowę jest zbyt głośny).

Może to stanowić problem, gdy regulator głośności jest częścią wzmacniacza, co prawdopodobnie ma miejsce w przypadku większości konfiguracji komputera. Ponieważ zadaniem wzmacniacza jest, jak sugeruje nazwa, wzmocnienie, oznacza to, że wzmocnienie regulacji głośności mieści się w zakresie od 0 do więcej niż 1 (często znacznie więcej), a do czasu, gdy przekręciłeś regulator głośności do połowy, prawdopodobnie już nie tłumisz, ale w rzeczywistości wzmacniasz sygnał poza poziomami ustawionymi w oprogramowaniu.

Istnieje kilka rozwiązań tego problemu:

Zdobądź pasywny tłumik. Ponieważ nie wzmacnia sygnału, jego wzmocnienie mieści się w zakresie od 0 do 1, co daje znacznie większy zakres użyteczności.

Mają dwie analogowe regulatory głośności. Jeśli twój wzmacniacz mocy lub głośniki mają regulację głośności lub wejścia, to będzie działać świetnie. Użyj tej opcji, aby ustawić główny poziom głośności, aby zmaksymalizować użyteczny zakres standardowej regulacji głośności.

Jeśli poprzednie dwa nie są możliwe lub wykonalne, po prostu zmniejsz głośność na poziomie systemu operacyjnego, dopóki nie osiągniesz najlepszego kompromisu między możliwym do wykorzystania zasięgiem na analogowym sterowaniu głośnością a jakością dźwięku. Zachowaj indywidualne programy na poziomie 100%, aby uniknąć kilku redukcji głębokości bitów z rzędu. Mam nadzieję, że nie będzie zauważalnej utraty jakości dźwięku. A jeśli tak, to prawdopodobnie zacznę patrzeć na nowy wzmacniacz, który nie ma czułych wejść, albo jeszcze lepiej, ma sposób na regulację wzmocnienia wejścia.

@Lyman Enders Knowles zwrócił uwagę w komentarzach, że kwestia redukcji głębokości bitów nie dotyczy nowoczesnych systemów operacyjnych. Konkretnie, począwszy od wersji Vista, system Windows automatycznie upsamifikuje wszystkie strumienie audio do 32-bitowego zmiennoprzecinkowego przed wykonaniem jakiegokolwiek tłumienia. Oznacza to, że jakkolwiek zmniejszysz głośność, nie powinno dojść do skutecznej utraty rozdzielczości. Mimo to, ostatecznie audio musi zostać obniżone (do 16-bitowych lub 24-bitowych, jeśli DAC obsługuje to), co wprowadzi pewne błędy kwantyzacji. Ponadto osłabienie pierwszego i późniejsze wzmocnienie zwiększy poziom szumów, więc porady dotyczące utrzymywania poziomu oprogramowania na poziomie 100% i osłabienia sprzętu, jak najbliżej końca łańcucha audio, wciąż stoi.

Czy masz coś do dodania do wyjaśnienia? Dźwięk w komentarzach. Chcesz przeczytać więcej odpowiedzi od innych użytkowników Stack Exchange, którzy znają się na technologii? Sprawdź cały wątek dyskusji tutaj.