Dzisiaj 32-bit float pojawia się w rejestratorach, interfejsach, mikrofonach i coraz większej liczbie urządzeń do produkcji audio. Zoom przypomina jednak, że droga do tego rozwiązania nie zaczęła się od pytania o liczbę bitów. Problem był znacznie bardziej praktyczny: jak nagrać nieprzewidywalne źródło bez ryzyka, że jeden nagły skok poziomu zniszczy materiał?
Producent wrócił do historii Zoom F6 z 2019 roku, pokazując, jak wcześniejsze doświadczenia z F8 doprowadziły do połączenia dwóch torów konwersji A/D z zapisem 32-bit float.
24 bity nie rozwiązywały problemu gainu
W klasycznym nagrywaniu 24-bit PCM realizator nadal musiał odpowiednio ustawić gain przedwzmacniacza.
Za wysoko – nagły wzrost poziomu mógł doprowadzić do przesterowania. Za nisko – po późniejszym podniesieniu sygnału bardziej widoczne stawały się ograniczenia wynikające z poziomu szumów całego toru.
Szczególnie problematyczne było to w nagraniach terenowych, dokumentach, produkcji filmowej czy podczas koncertów, gdzie dynamiki źródła nie zawsze da się przewidzieć przed naciśnięciem REC.
F8: ten sam sygnał nagrany dwa razy
Wprowadzony w 2015 roku Zoom F8 był jednym z etapów dochodzenia do rozwiązania tego problemu.
Pomysł był prosty: jeden sygnał wejściowy można było zapisać równolegle na dwóch śladach z różnymi ustawieniami poziomu. Jeden pełnił rolę właściwego nagrania, drugi – nagrany ciszej – był zabezpieczeniem na wypadek nagłego przesterowania.
To działało, ale po nagraniu nadal pozostawały dwa pliki i konieczność zdecydowania, którego fragmentu użyć.
I właśnie tutaj pojawiło się pytanie, które doprowadziło do kolejnego etapu: skoro mamy dwa różnie wzmocnione sygnały, czy można połączyć ich zalety już podczas nagrywania?
Dwa przetworniki A/D zamiast dwóch plików
Tak powstała koncepcja, którą Zoom określa jako Dual AD.
Sygnał rozdzielany jest na dwa tory konwersji:
- tor o większym wzmocnieniu przeznaczony dla cichych sygnałów,
- tor o mniejszym wzmocnieniu pozwalający przejąć znacznie głośniejszy materiał.
W praktyce elektronika może wykorzystać informacje z obu konwerterów zamiast zmuszać użytkownika do wyboru jednego ustawienia gainu obejmującego cały możliwy zakres dynamiki.
Samo opracowanie rozwiązania wymagało m.in. poradzenia sobie z różnicami fazy i poziomu pomiędzy torami oraz płynnym łączeniem danych z obu przetworników.
I tutaj potrzebny stał się 32-bit float
To chyba najciekawszy element całej historii, bo 32-bit float nie pojawił się wyłącznie po to, żeby na pudełku znalazła się większa liczba bitów.
Dual AD generował bardzo szeroki zakres danych. Cichy materiał mógł być przechwycony z dużą rozdzielczością przez tor o wysokim wzmocnieniu, podczas gdy mocne sygnały obsługiwał drugi konwerter.
Tradycyjny 24-bitowy zapis stałoprzecinkowy stawał się w tym przypadku ograniczeniem. 32-bit floating point posłużył jako format pozwalający zachować znacznie szerszy zakres wartości generowanych przez cały system.
To ważne rozróżnienie. W przypadku F6 sednem rozwiązania nie był sam format pliku, ale połączenie Dual AD z 32-bit float.
F6 i zmiana podejścia do ustawiania poziomu
W 2019 roku pojawił się Zoom F6. Według producenta był to pierwszy rejestrator terenowy łączący Dual AD z nagrywaniem 32-bit float.
W przeciwieństwie do rozwiązania z F8 użytkownik nie otrzymywał dwóch oddzielnych śladów o różnych poziomach, z których później trzeba było wybierać.
Ciche i głośne fragmenty były obsługiwane przez odpowiednie tory konwersji, a rezultat zapisywany jako jeden plik 32-bit float.
I to właśnie ta zmiana była najważniejsza z punktu widzenia workflow. Zamiast przed każdym nagraniem próbować przewidzieć maksymalny poziom źródła, realizator mógł znacznie bardziej skupić się na samym nagrywaniu.
Historia przygotowana przez Zoom dobrze pokazuje również coś, co czasem ginie w marketingowym haśle „32-bit float”. Nie chodzi wyłącznie o format pliku. Kluczowe jest to, co dzieje się z sygnałem jeszcze przed jego zapisaniem.
Więcej szczegółów
Producent: https://www.zoom.com
Dystrybutor: https://www.sound-service.eu
