PsychoDither
(O Próprio Ruído de Dithering de Deus)
(c) 2007 Schwa
Início rápido.
Use o Psycho Dither como o último efeito no canal master ao renderizar para uma profundidade de bits menor. Se o seu host de áudio não fornecer slots de efeito pós-fader, insira o Psycho Dither como o último efeito antes do fader master, deixe o fader master em zero e não o mova de forma alguma, ou o trabalho do Psycho Dither será desfeito.
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Noções básicas.
Um sinal de áudio digital consiste em uma série de números, ou samples. No nível mais básico, esses samples representam a voltagem de saída para os alto-falantes. Quando a voltagem de saída é +1, o cone do alto-falante está em sua posição de “máximo para fora”; -1 representa a posição de “máximo para dentro”. Os samples variam a uma taxa rápida, fazendo com que a posição do alto-falante varie, o que reproduz o áudio original.
O áudio de CD típico contém uma taxa de amostragem de 44.100 samples por segundo. Seu projeto de áudio digital pode ter uma taxa de amostragem diferente. A conversão da taxa de amostragem no momento da renderização é geralmente tratada pelo software host de áudio e não será discutida aqui.
O áudio de CD típico contém samples com uma profundidade de 16 bits, o que significa que cada sample deve estar em uma das 2^16 = cerca de 65.000 posições possíveis entre o máximo de entrada e o máximo de saída. No entanto, o software de gravação de áudio geralmente usa uma profundidade de bits interna muito maior (flutuação de 32 bits é a mais comum). Se você renderizar seu projeto de áudio de uma profundidade de bits maior para uma menor sem usar um redutor de bits como o Psycho Dither, a resolução extra será simplesmente descartada, o que introduz artefatos de áudio de baixo nível com som distintamente feio, conhecidos como ruído de truncamento.
O ruído de truncamento, por definição, consiste em informações que foram retiradas, então não há como eliminá-lo. Mas existem maneiras de atenuá-lo.
Modelagem de Ruído Psicoacústico.
Devido à estrutura física do ouvido humano, somos mais sensíveis a algumas frequências e menos sensíveis a outras. Ao enviar o ruído de truncamento para um loop de feedback de alta ordem cuidadosamente gerenciado, o ruído pode ser filtrado exatamente para as frequências que são menos perceptíveis, fazendo com que o volume aparente do ruído seja bastante reduzido ou até eliminado.
Dither.
Outra estratégia para lidar com o ruído de truncamento é simplesmente cobri-lo com ruído branco. O Dithering é a alteração aleatória do último bit ou dois de cada sample truncado para criar uma camada de ruído branco, ou chiado. O Dithering adiciona potência de ruído, mas o ruído branco chama a atenção muito menos do que o ruído de truncamento que ele encobre.
Ajustes Adaptativos.
O estado da arte na modelagem de ruído dither é fazer o dither aleatoriamente nos últimos dois bits do áudio truncado para criar uma máscara de ruído branco, então usar coeficientes fixos pré-calculados para moldar esse ruído branco em partes predeterminadas do espectro de frequência. A estratégia de redução de ruído do Psycho Dither é diferente: dois ajustes adaptativos separados são feitos durante a reprodução de áudio, para que o ruído de truncamento possa ser gerenciado ativamente em relação ao áudio de origem para preservar o máximo possível
da faixa dinâmica com a mínima potência de ruído adicionada.
Primeiro, a força e a distribuição do próprio ruído de dither são ajustadas conforme o sinal de áudio da fonte muda, diminuindo a força do dither em passagens onde o áudio da fonte contém características semelhantes a ruído e aumentando a força do dither em passagens onde o ruído de truncamento seria mais audível.
Segundo, usando uma abordagem completamente diferente dos coeficientes pré-calculados padrão, o filtro de modelagem de ruído é constantemente recalculado e ajustado em relação ao perfil de frequência real do áudio de origem. Isso permite que o Psycho Dither gerencie ativamente o filtro de modelagem de ruído para evitar empurrar o ruído para partes vazias e audíveis do espectro.
Controles.
Dither Color (Cor do Dither): Selecione vermelho ou verde. O dither vermelho adiciona o ruído mínimo ao sinal, o que soará “duro” ou “vazio”. Quando usado com alta potência psicoacústica, o dither vermelho é a melhor escolha para a maioria dos tipos de material de áudio. O dither verde adiciona mais ruído de dither, o que soará mais “suave”, e é útil quando é apropriado para o material soar mais analógico. O dither verde é semelhante a um leve chiado de fita quando amplificado. Para uma renderização típica de áudio de CD de 16 bits, o ruído de dither está abaixo de -60 dB, o que é de fato fraco.
Psycho Power (Potência Psicoacústica): Selecione o grau, ou ordem, do filtro de modelagem de ruído. Você verá o gráfico de ruído preto mudar de forma conforme a potência psicoacústica muda. Filtros de modelagem de ruído de ordem superior movem o ruído de entrada de forma mais eficaz para partes inaudíveis do espectro, mas também adicionam mais energia de ruído à saída.
Target Bit Depth (Profundidade de Bit Alvo): Selecione a profundidade de bits desejada do áudio de saída.
Dicas.
Para escolher as melhores configurações para o seu material de áudio específico, tente diminuir a profundidade de bits alvo bem abaixo da profundidade de bits de renderização real, para que o ruído de redução de bits, o ruído de dither e a modelagem de ruído psicoacústico sejam todos claramente audíveis. Uma vez que você ajuste as configurações que soam mais apropriadas para o material, aumente a profundidade de bits alvo de volta para o número desejado.
Não use nenhum redutor de bits na frente de um plugin de 32 bits em um caminho de sinal de 64 bits. Esta é uma conversão de ponto flutuante, e usar um redutor de bits só adicionará ruído sem nenhum benefício.
Se você tiver alguma necessidade de suporte ou perguntas sobre o uso ou qualquer outra coisa relacionada a este plugin, visite os fóruns em stillwellaudio.com. Woo hoo!
Outras Leituras.
“Dither Explained” (Dither Explicado), por Nika Aldrich.
users.qwest.net/%7Evolt42/ca … lained.pdf
“The Secrets of Dither” (Os Segredos do Dither), por Bob Katz.
digido.com/portal/pmodule_id … age_id=27/