Hi-Res Audio Dijelaskan: Sample Rate dan Bit Depth

Dua angka yang menentukan segalanya

Setiap berkas audio digital dijelaskan oleh dua angka. Kamu melihatnya tiap hari tanpa selalu tahu artinya: 44,1 kHz / 16 bit untuk CD, 96 kHz / 24 bit untuk berkas yang dijual sebagai Hi-Res.

Angka pertama adalah sample rate. Angka kedua adalah bit depth. Keduanya mengukur hal yang sama sekali berbeda, dan mencampuradukkannya adalah sumber kebingungan paling umum di dunia audio.

Sample rate: seberapa sering suara diukur

Suara di dunia nyata bergerak terus-menerus. Komputer tidak bisa menyimpan sesuatu yang terus-menerus, jadi ia mengambil potret: berkali-kali per detik.

Sample rate 44.100 Hz berarti suara diukur 44.100 kali setiap detik. Bayangkan merekam gerakan dengan kamera: makin banyak bingkai per detik, makin halus gerakannya terekam. Sample rate adalah bingkai per detik untuk suara.

Kenapa angkanya 44.100 dan bukan angka bulat? Ini berasal dari teorema Nyquist, yang menyatakan bahwa untuk merekam frekuensi tertentu, kamu perlu mengambil sampel minimal dua kali lipat frekuensi itu. Batas atas pendengaran manusia muda sekitar 20 kHz, jadi dibutuhkan minimal 40 kHz. Sisa 4.100 Hz adalah ruang aman untuk filter.

Artinya CD sudah mampu merekam seluruh rentang yang bisa didengar telinga manusia. Ini fakta yang penting diingat saat kita membahas Hi-Res nanti.

Bit depth: seberapa teliti tiap pengukuran

Kalau sample rate adalah seberapa sering mengukur, bit depth adalah seberapa teliti tiap pengukuran dicatat.

16 bit berarti tiap sampel dicatat dengan salah satu dari 65.536 kemungkinan nilai. 24 bit menaikkannya jadi 16,7 juta kemungkinan nilai. Bayangkan menimbang sesuatu dengan timbangan yang punya garis tiap satu gram, dibandingkan timbangan yang punya garis tiap seperseribu gram.

Yang dipengaruhi bit depth adalah dynamic range: jarak antara suara paling pelan dan paling keras yang bisa direkam tanpa cacat. 16 bit memberi sekitar 96 dB. 24 bit memberi sekitar 144 dB.

Sebagai perbandingan: ruangan yang sangat sunyi punya kebisingan latar sekitar 30 dB, dan ambang rasa sakit sekitar 130 dB. Jadi 96 dB sudah melampaui apa yang bisa kamu dengar dalam kondisi mendengarkan normal.

Jadi apakah Hi-Res terdengar lebih baik?

Ini pertanyaan yang membuat orang bertengkar bertahun-tahun, jadi izinkan saya menjawab sejujur mungkin: untuk sebagian besar orang, dalam sebagian besar kondisi mendengarkan, perbedaannya tidak terdengar.

Alasannya sudah kita bahas di atas. 44,1 kHz sudah menangkap seluruh rentang frekuensi yang bisa didengar manusia. 16 bit sudah memberi dynamic range melebihi kondisi mendengarkan nyata. Menambah angka di atas itu berarti menyimpan informasi yang telingamu memang tidak dirancang untuk menerimanya.

Banyak uji dengar buta yang dilakukan bertahun-tahun tidak menemukan pendengar yang bisa membedakan keduanya secara konsisten, ketika materi sumbernya sama.

Frasa terakhir itu kuncinya, dan sering diabaikan.

Kenapa album Hi-Res sering benar-benar terdengar lebih baik

Kalau angkanya tidak penting, kenapa banyak orang bersumpah versi Hi-Res album favoritnya terdengar lebih hidup? Mereka tidak berbohong, dan penjelasannya bukan pada sample rate.

Rilisan Hi-Res biasanya dibuat dari mastering yang berbeda. Versi CD sebuah album populer tahun 2000-an sering dimasterkan dengan kompresi dinamis berat, hasil dari apa yang dikenal sebagai loudness war. Semua orang berlomba membuat album terdengar paling keras di radio, dengan mengorbankan jarak antara bagian pelan dan keras.

Saat album yang sama dirilis ulang sebagai Hi-Res, insinyurnya biasanya kembali ke rekaman asli dan memasterkan ulang dengan lebih hati-hati. Yang kamu dengar sebagai "lebih lapang" adalah hasil mastering itu, bukan hasil dari 96 kHz.

Buktinya sederhana: kalau kamu menurunkan berkas Hi-Res itu ke 44,1 kHz / 16 bit, keunggulannya tetap terdengar. Yang bagus adalah masterannya, dan masteran itu ikut terbawa.

Lalu apa gunanya 24 bit?

Ada satu tempat di mana 24 bit benar-benar berguna, dan itu bukan di telingamu, tapi di studio.

Saat merekam, insinyur perlu ruang aman. Kalau seorang penyanyi tiba-tiba melengking lebih keras dari perkiraan dan sinyalnya melewati batas, rekamannya rusak permanen. Dengan 144 dB dynamic range, mereka bisa merekam jauh di bawah batas dan tetap punya detail berlimpah saat menaikkannya nanti.

Sama halnya saat mencampur puluhan trek: tiap operasi matematis menambahkan sedikit galat pembulatan, dan ketelitian ekstra mencegahnya menumpuk jadi terdengar.

Jadi 24 bit sangat masuk akal untuk produksi. Untuk mendengarkan, ia sebagian besar adalah ruang penyimpanan yang terpakai tanpa memberi hasil.

Yang sebenarnya lebih layak diperhatikan

Kalau tujuanmu adalah musik yang terdengar lebih baik, urutan prioritas ini jauh lebih berdampak daripada mengejar angka:

• Kualitas masteran. Album yang dimasterkan dengan baik dalam format CD mengalahkan album yang dimasterkan buruk dalam format 24/192, setiap saat.
• Speaker atau headphone. Ini titik paling lemah di hampir semua sistem. Uang yang sama akan memberi perbedaan jauh lebih besar di sini daripada di berkas.
• Akustik ruangan. Pantulan dinding mengubah suara jauh lebih drastis daripada perbedaan 16 bit dan 24 bit.
• Menghindari lossy dan transcode. Perbedaan antara MP3 128 kbps dan lossless memang terdengar. Perbedaan antara 16 bit dan 24 bit umumnya tidak.

Bagaimana EarTea membantu

Masalah praktis dari semua ini: nama folder berbohong. Banyak koleksi berisi folder bernama "[24bit-96kHz]" yang isinya ternyata berkas 16 bit / 44,1 kHz biasa, karena nama folder disalin ikut saat berkasnya berpindah tangan.

EarTea membaca sample rate dan bit depth dari dalam berkas, bukan dari namanya. Berkas yang benar-benar melebihi 44,1 kHz atau 16 bit mendapat lencana Hi-Res; yang tidak, tidak: berapa pun yang tertulis di nama foldernya.

Itu memberimu gambaran jujur tentang koleksimu sendiri: berapa banyak yang benar-benar Hi-Res, dan berapa banyak yang hanya diberi nama begitu.

Kesimpulan

Sample rate menentukan seberapa sering suara diukur; bit depth menentukan seberapa teliti tiap pengukuran. CD sudah cukup untuk keduanya, sejauh menyangkut pendengaran manusia.

Bukan berarti Hi-Res tidak berguna: hanya saja manfaatnya biasanya datang dari masteran yang lebih baik, bukan dari angkanya. Mengetahui bedanya membuatmu bisa membelanjakan waktu, uang, dan ruang penyimpanan pada hal yang benar-benar mengubah apa yang kamu dengar.