Samplefrequenties en audiosampling:

een gids voor beginners.

Bij het samplen van audio van een analoge bron vindt op de computer een berekening plaats. Daarbij worden de analoge geluiden van een gitaar, keyboard of ander instrument omgezet in digitale data. De samplefrequentie bepaalt de kwaliteit van deze conversie.  

 

In dit artikel kijken we hoe de samplefrequentie van invloed is op de kwaliteit van je digitale audio en gaan we in op de rol van de bitdiepte. We laten je ook zien hoe je het eindproduct converteert en comprimeert, zodat het gemakkelijk kan worden bewerkt en verplaatst.

 

Wat je leert:

Wat zijn samplefrequenties?

Bij audiosampling wordt een muziekbron omgezet in een digitaal bestand. In het geval van digitale audio-opnamen worden hiervoor regelmatig samples van de geluidsgolven van de audiobron gemaakt. Hoe meer samples je opneemt – wat de 'samplefrequentie' wordt genoemd – des te meer het uiteindelijke digitale bestand op het origineel zal lijken. Een hogere samplefrequentie levert over het algemeen een audioreproductie van betere kwaliteit op. 

vector-sound-waves-simple-white-lines-on-orange-background-equalizer-dynamic-visual-effect-vector-illustration

Samplefrequenties worden meestal gemeten per seconde en uitgedrukt in kilohertz (kHz) of cycli per seconde. Cd's worden gewoonlijk opgenomen met 44,1 kHz, wat inhoudt dat er 44.100 samples per seconde zijn opgenomen. 

 

Als je het concept van samplefrequenties onder de knie hebt, kun je getrouwere opnamen maken. Wanneer je eenmaal deze digitale kopie hebt, kun je die bewerken en mixen zonder dat je aan geluidskwaliteit inboet.

 

 

musician-and-making-music-concept-african-american-male-sound-producer-working-in-recording-studio-close-up

De uiteindelijke geluidskwaliteit van je opname wordt niet alleen bepaald door de samplefrequentie: ook de bitdiepte speelt een rol.

 

Wat is bitdiepte/bitsnelheid?

Elke sample die je tijdens een audio-opname maakt, moet in de vorm van 'computerbits' worden opgeslagen. Hoe meer bits je gebruikt om elke sample op te nemen, des te beter de geluidsreproductie. 

 

Anders gezegd, een hoge samplefrequentie, in combinatie met een hoge bitdiepte (ook wel 'bitsnelheid' of 'sample-indeling' genoemd), levert de beste geluidskwaliteit voor je opname op. Hoe hoger de bitdiepte, des te groter het dynamische bereik. 

hand-touching-tablet-with-waveforms-and-sound-design-concept

Het dynamische bereik is het verschil tussen de zachte en luide delen in je opname. Dit wordt gemeten in decibel (dB). Het menselijke oor kan geluiden tot 90 dB horen, maar als je geluiden daarboven opneemt, kun je zachtere geluiden versterken om audio van hoge kwaliteit te krijgen. 

decibel-scale-loud-chart

8-bits audio.

 

Dit is een reproductie van vrij lage kwaliteit, waarbij audio op 46 dB wordt geproduceerd, ongeveer de helft van wat de mens kan horen.  

 

 

16-bits audio.

 

Dit is met 96 dB het maximale niveau dat het menselijke oor kan horen.

 

 

24-bits audio.

 

Hoewel dit met 145 dB ruim boven het menselijke gehoor zit, kan het toch handig zijn om op dit niveau te werken om de 'ruisvloer' (de digitale witte ruis) te verminderen. 

 

 

32-bits float audio.

 

Dit kan een haast oneindig decibelniveau bieden en wordt eigenlijk alleen gebruikt voor audio van superhoge kwaliteit – zoals plotselinge harde geluiden die moeten worden vastgelegd zonder begrenzers te gebruiken.

 

Waarom is de standaard-samplefrequentie voor audio 44,1 kHz?

Voor veel opnamen wordt tegenwoordig de samplefrequentie van 44,1 kHz gebruikt; dit is ook de standaardfrequentie voor cd's. Dit heeft deels te maken met de manier waarop samplefrequenties werken en hoe wij als mensen horen.

cd-in-the-laptop-cd-dvd-drive

Samplefrequenties werden voor het eerst besproken in de jaren veertig van de twintigste eeuw, als onderdeel van het theorema van Nyquist–Shannon. Dat theorema stelt dat de samplefrequentie twee keer zo hoog moet zijn als de frequentie van de oorspronkelijke opname, omdat het geluid anders niet getrouw wordt gereproduceerd.

 

Het menselijke oor kan tussen 20 Hertz (20 Hz) en 20 kilohertz (20 kHz) horen. 44,1 kHz is meer dan twee keer zo hoog als de maximale frequentie die de mens waarneemt en zal dus volgens de theorie een zeer nauwkeurige reproductie opleveren.  

 

Sommige mensen nemen nog steeds geluid met hogere samplefrequenties op om alle geluiden vast te kunnen leggen. Als de toonhoogte van een audiosample dat op 192 kHz was opgenomen zou worden verlaagd, zouden sommige frequenties die in de oorspronkelijke opnamen niet hoorbaar waren, wel hoorbaar worden. Wanneer het geluid met een lagere samplefrequentie was opgenomen en vervolgens de toonhoogte zou worden verlaagd, zouden sommige van de hoge tonen in die audio verloren gaan.

DJ's hand-over-the-laptop-and-mixing-console-controlling-the-sound-settings

Maar zelfs als je geluid op een hogere frequentie opneemt, zal dat waarschijnlijk toch worden teruggeconverteerd naar 44,1 kHz, de frequentie waarop veel moderne audiosystemen zijn ingesteld. 

 

Welke andere samplefrequenties worden gebruikt en waarvoor?

 

Als 44,1 kHz de standaard is voor cd-audio, kun je je afvragen waarom er ook nog andere samplefrequenties bestaan. Zoals we eerder schreven, kunnen hogere samplingfrequenties voor duidelijkere audio zonder ruis zorgen. Ze kunnen ook handig zijn bij het masteren en mixen van audio. Zelfs als we bepaalde geluiden niet kunnen horen, bestaan ze wel in de opname met de hogere samplefrequentie en kunnen ze dus nog steeds worden bewerkt. 

 

modern-music-record-studio-control-desk-with-laptop-screen-showing-user-interface-of-digital-audio-workstation-software-equalizer-mixer-and-professional-equipment-faders-sliders-record-close-up

48 kHz.

 

Deze samplefrequentie wordt naast 44,1 kHz ook als standaardfrequentie gebruikt. Let echter wel op, want audio die met de ene frequentie is opgenomen en op een andere frequentie wordt afgespeeld, wordt versneld of vertraagd.

 

 

88,2kHz.

 

Dit is nu de gouden standaard voor hoge-resolutie-opnamen. Wanneer deze samplefrequentie wordt gebruikt, ontstaat er minder vervorming (zogeheten 'aliasing') tijdens de conversie van analoog naar digitaal en heb je ook meer vrijheid bij het mixen en masteren. 

 

 

96kHz.

 

Net als 88,2 kHz biedt deze samplefrequentie meer mogelijkheden wanneer je de audio gaat mixen en masteren. Het werken op deze frequenties kan echter wel een probleem zijn als je computer de extra informatie niet aankan en onvoldoende opslagruimte heeft. 

 

 

192kHz.

 

In sommige rapporten wordt gesuggereerd dat het opnemen van geluid met een dergelijk hoge samplefrequentie kan leiden tot problemen in je audio, zoals trillingen. Het is ook moeilijk om computers te vinden die dit aankunnen. Het is eigenlijk alleen handig om hoogfrequente audio te vertragen.

 

Kan ik een audiobestand comprimeren zonder kwaliteitsverlies?

 

Wanneer je een hoge samplefrequentie hebt, kom je met grote bestanden te zitten. Om een globaal idee te krijgen van hoe groot een bestand zal zijn, kun je deze berekeningen aanhouden:

 

  • Samplefrequentie (in Hertz niet kilohertz) x Bitsnelheid x Aantal kanalen x Aantal seconden = totaalaantal bits

  • Totaalaantal bits / 8 = bytes

  • Bytes / 1.000.000 = megabytes (MB)


Bijvoorbeeld:

 

44100 Hz x 16-bits x 2 kanalen voor stereo-opname x 4400 seconden (opname van cd van 74 minuten) = 6.209.280.000 bits – of zo'n 6,2 miljard bits

 

6.209.280.000 bits / 8 = 776.160.000 bytes of 776 miljoen bytes

 

776.160.000 bytes / 1.000.000 = 776,16 MB

 

 

Het bestand comprimeren.

 

Het overbrengen en werken met bestanden van deze omvang kan lastig zijn. Eén mogelijkheid is om het bestand te comprimeren. 

 

Sinds de introductie van MP3-bestanden is het comprimeren van audio gebruikelijk geworden. Bij dergelijke bestanden kon de audio met weinig kwaliteitsverlies worden gecomprimeerd. Door audio te converteren naar MP3 – wat je op veel computers en sommige websites kunt doen – kun je de bestandsgrootte soms wel met een factor 10 terugbrengen. Hiertoe wordt alle opgenomen audio verwijderd die met het menselijke oor niet waarneembaar is.

close-up-portrait-of-her-she-nice-attractive-lovely-cute-charming-dreamy-peaceful-cheery-girl-listening-podcast-motivation-playlist-isolated-on-bright-vivid-shine-vibrant-pink-fuchsia-color-background

Om je audiobestand te comprimeren met Adobe Audition, selecteer je gewoon de MP3-bestandsindeling wanneer je het bestand opslaat. Het is wel belangrijk dat je het bestand slechts één keer comprimeert als MP3, want anders heb je kans dat je bestand opnieuw wordt gecomprimeerd. Als gevolg daarvan kunnen eventuele artefacten – of geluidsfouten – worden versterkt.

 

MP3's worden gecomprimeerd tot 128 kbps of (wat tegenwoordig gebruikelijker is) 256 kbps en 320 kbps. Dit wordt 'lossy' compressie genoemd, waarbij er wel enig kwaliteitsverlies is – zelfs als dat voor de meeste mensen niet hoorbaar is. 

 

 

Lossless compressie.

 

Daarnaast is er lossless compressie. Daarbij wordt het bestand verkleind zonder dat dit ten koste gaat van de geluidskwaliteit. In plaats van audio te verwijderen, worden de gegevens in het bestand op een efficiëntere manier weggeschreven. Deze bestanden zijn groter dan MP3's: de bestandsgrootte wordt meestal gehalveerd, in plaats van dat het bestand wordt verkleind tot één tiende van het origineel. 

 

Deze typen bestanden zijn doorgaans niet bedoeld voor dagelijks gebruik, maar worden gebruikt om audio op te slaan. De belangrijkste typen zijn FLAC, WavPack, Monkey's Audio en ALAC (Apple Lossless). 

 

Een audiobestand converteren naar een andere samplefrequentie in Adobe Audition.

In Adobe Audition kun je een audiobestand eenvoudig converteren naar een andere samplefrequentie.

 

Controleer eerst welke samplefrequentie de geluidskaart van de computer ondersteunt. Volg dan deze stappen:

 

  1. Klik op 'Golfvormeditor' > 'Bewerken' > 'Sampletype converteren', of dubbelklik gewoon op het gedeelte 'Sampletype' van de statusbalk

  2. Selecteer de nieuwe frequentie in de lijst 'Samplesnelheid' of voer in het tekstvak een aangepaste frequentie in

  3. Klik op 'Geavanceerd' en sleep vervolgens de kwaliteitsregelaar om de kwaliteit van de samplingconversie aan te passen

  4. Selecteer 'Filter pre/post' om vervorming/aliasingruis te vermijden

 

Ontdek de complete reeks functies in Adobe Audition voor het samplen, mixen en masteren van audio.

Mogelijk heb je ook interesse in…

Hoogwaardige microfoon voor ASMR-opnamen

Wat is ASMR en hoe krijg je YouTube-volgers?
Miljoenen gebruiken ASMR om te ontspannen. Leer hoe je een video met een rustgevend en troostend effect maakt.

Verschillende ISO-instellingen op een camera

Wat is ISO?
Ontdek de rol die deze zuil van de belichtingsdriehoek binnen de fotografie speelt.

Pixelkunst van maanlandschap.

Ontdek hoe je pixelkunst maakt.

Verken de digitale kunstvorm die inspiratie ontleent aan games zoals Final Fantasy en Super Mario.

Koop Adobe Audition.

Creëer, mix en ontwerp geluidseffecten met de beste software voor digitale audiobewerking.

7 dagen gratis, daarna € 26,43 per maand.