Bit Rate,Sample Rate,5:1, 10:1 HD என்பவை என்ன? எப்படி இயங்குகிறது?

Bit Rate,Sample Rate,5:1, 10:1 HD என்பவை என்ன? எப்படி இயங்குகிறது?

Bit rate, (Sample rate பற்றி விபரமாக அறிய,நீங்கள் பள்ளியில் படித்த physics,பாடத்தில் Nyquist Shannon sampling theorem த்தை ஒரு முறை திருப்பிப் பாருங்கள்.) முதலில் ஜேர்மன் நிபுணர்களால் உருவாக்கப்பட்ட,MPEG (Moving Pictures Experts Group) Layer 1.2.3 என வரிசைப்பட்டுள்ளது.zip file போல் சுருக்கப்பட்ட வடிவம் (compressed) MP3. CD யில் உள்ள ஆடியோவின் 11 இல் ஒரு பங்காக (128 kbit/s)சுருக்கப்பட்டு உருவாவதால், தரவிறக்கம் தரவேற்றம்,வந்தட்டில் இடம்,வேகம் போன்றவற்றிற்கு உதவுகிறது.இது 128 ஐத் தவிர கூடிய குறைந்த அளவுகளிலும்(கூடிய/குறைந்த தரத்துடன்) உருவாக்கப்படுகிறது.

MP3, என்பது WAV ஐப் போன்றது என்றாலும், MP3 ஒரு சுருக்கப்பட்ட வடிவமாகும்.
ஒரு sample rate என்பது 44.100 times per second ஆகும். (2 bytes = 16 bits நீளம்) மூன்று நிமிட பாடல் CD இல் 32 MB என்றால் அது MP3 இல் 3 MB ஆக இருக்கும்.( 1.4 million bits per second = 176,000 bytes per second)பொதுவாக இந்த Bit rate என்பது 96 இல் இருந்து 320 ற்குள் இருக்கும். சாதாரண வானொலி பாடல் 128 Kbps ஆக இருக்கும்.ஆனாலும் பலர் 160 Kbps இல் இணையத்தளங்களில் வைத்து CD குவாலிடியில் உள்ளது போல் செய்கிறார்கள்.
இதில் 5.1, 2.1 chanels என எங்கும் சேமிக்கப்படுவதில்லை,மாறாக மொனொ, ஸ்டீரியோ போல், ஆடியோ காட் மூலம் பிரித்து தரப்படுகிறது. .இதை audio tracks என சொல்லலாம்.
முதலில் 5.1 ; 2.1 channelஎன்றால் என்ன? 2.0 என்றால் ஸ்டீரியோ வாக இடம் வலம் என இரண்டு ஸ்பீக்கர்கள் கொண்டிருக்கும். 2.1 என்பது அதே போல் 2 ஸ்பீக்கர்களும், 1 subwoofer என சொல்லப்படும் Low Frequency Effects(LFE) ஆக இருக்கும். இதன்படி பார்த்தால்,5.1 இல் 5 ஸ்பீக்கர்களும் 1 subwoofer உம் இருக்கும்.5.1 speakers = 2 முன்னால் 1 நடுவில், 2 பின்புறம், .1 subwoofer
இதன்படி 7.1 ஆடியோ என்றால்,2 முன்னால், 1 நடுவில், 2 பக்கங்களில், 2 பின்னால் .1 subwoofer என வரும்.இப்படி இருப்பதால் இதை Monaural sound , Stereo or Stereophonic sound , Surround Sound, அல்லது Multichannel sound, அல்லது 5.1, 6.1 or 7.1 channel sound என்கிறார்கள்.

மெல்லிய கடுமையான சத்தங்களை வெவ்வேறு பிரீகுவென்சியில் வைத்து சனல்களாக கொண்டு வருவதால், அதை பிரித்து அப்படியே தர வெவ்வேறு ஸ்பீக்கர்கள் (முதல் இலக்கத்தில் உள்ள speaker கள் 100 HZ – 22 Khz வரை அமைக்கப்படுகின்றன. ஒட்டுக் கேட்பது போல் கேட்க LFE -subwoofer(மிகக் குறைந்த frequency இல் உள்ள – 100Hz -200 Hz வரை) உருவாக்கப்படுகிறது.
சில சமயங்களில் Home theater களில் 7.2, 10.2, 11.2 channels என வருகிறது.இதில் முதல் இலக்கம் speakers .2 என வரும் இரண்டாவது இலக்கம் 2 subwoofer ஐக் குறிக்கும்.

கூடிய Bits/Seconds அதிக informations சேமிப்பதால் நல்லSound Quality ஆக இருக்கும்.sound files களில் உள்ள தரவுகளை(Data/information) ஒரு வினாடியில் அனுப்பும் அளவு தான் bits per seconds ஆகும்.Nyquist-Shannon theorem த்தின்படி 50 khz -60 khz மனிதன் கேட்பதற்கு தேவையான information கொடுக்க முடியாது என சொல்லப்பட்டுள்ளது.நீங்கள் பள்ளியில் படித்த இவற்றை நான் அதிகப்பிரசங்கித்தனமாக இங்கே சொல்லக் கூடாது. இருப்பினும் ஞாபகப்படுத்தும் நோக்குடன் தெரிவித்தேன். அதன்படி அதற்கு மேல் உள்ளவை Digital,Modem,DSL இப்படியானவற்றுடன் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.(Bps =bits per second ஒரு இடத்தில் இருந்து இன்னொரு இடத்திற்கு எடுத்து செல்வதை )

Sample rate மணிக்கூண்டு டிக் சத்தம் போல் அந்த சத்தத்தின் தன்மை (quality) என்றால், அதிகளவான sample rate (sampling frequency)நல்ல அதிகளவான குவாலிட்டி ஆக இருக்கும். இதுவும் ஒரு வினாடியில் எவ்வளவு என அளக்கப்படும்.அதனால் தான் sample rate ஒரு sound file இன் அளவை கட்டுப்படுத்துவதில்லை.bit per second தான் ஒரு music file இன் அளவை (3 MB or 10 MB என்ற அளவை) தீர்மானிக்கிறது.ஒரு வினாடியில் analog signal களை digitize செய்யும் அளவை, பிரீகுவென்சியை Hertz இல் அளக்கிறார்கள்.
மனித கேட்கும் திறன் 20 Hz – 20.000 Hz வரையும், அதே சமயம் ஒரு CD- 44.100 Hz ஆகும்.
இதை விட sound power ஒன்றும் வந்து தொலைக்கிறது. இது dB -decible இல் அளக்கப்படுகிறது.
பள்ளியில் படித்த Nyquist-Shannon theorem த்தை இன்னொருமுறை திருப்பிப் பாருங்கள்.

ஒரு frequency என்பது, ஒரு வினாடியில் ஒலி அலைகள் பயணிப்பதாகும். இதை,(ஒரு cycle,)1 hz, khz அளவையில் அளக்கிறார்கள். அம்மா வீட்டில் இருந்து, கவனமாய் போடா என்பது,தெருவிற்கு இறங்கிய போது குறைந்தும் ,தெருவைக் கடக்கும் போது கேட்காமலும் போய் விடுகிறது. ஏன்? அம்மா பேசிய ஒலி அலைகள் மெதுவாக பயணிக்கின்றன. . சிறிய வேகம் குறைந்த அலைகள் மூலம் ஒலிபரப்பப்படும் வானொலி நிகழ்ச்சி குறுகிய தூரமும், சிற்றலை வைரிசையில் ஒலிபரப்பப்படுவது உலகெங்கும் செல்கிறது என்பதை நாம் அறிவோம்.

மனிதனால் கேட்கப்படும் குறைந்த அளவான, 20hz ற்குக் கீழ் உள்ளவை infrasonic எனவும், மனிதனால் கேட்கப்படும் அதிக அளவான 20 khz ற்கு மேலானதை Ultrasound என்றும் சொல்கிறார்கள். சில மிருகங்கள் இந்த ultrasound ஐ கேட்கும் சக்தி கொண்டது. மனிதன் ஒட்டுக் கேட்பான் என்பதை கடவுள் முன்னரே தெரிந்து கொண்டு எச்சரிக்கையுடன் 20khz உடன் நிறுத்திக் கொண்டார் என்றே எனக்குத் தோன்றுகிறது. இல்லையேல் என்ன நடக்கும்?
கணினியில் அனலொக் அலைகளை, டிஜிட்டலாக மாற்றிப் பதிவு செய்யப்படுகிறது. பின் டிஜிட்டலை அனலோக்காக மாற்றி நாம் கேட்கும்படி தருகிறது. நம்மால் கேட்கக் கூடிய அலைவரிசைகளில், பிரிகுவென்சியில் பதிவு செய்ய முடியாது. அப்படி பதிவு செய்வதாக வைத்துக் கொண்டாலும், ஒரு பாடலை பதிவு செய்ய 1 TB அளவு இடம் வன்தட்டில் தேவைப்படும். சம்மதமா?

இதே போன்று தான் சேமிக்கும் போது, cd/dvd இல் பதியும் போது 20khz இல் பதிந்தால் பக்கத்து வீட்டு பத்மா பேசுவதும் வந்து சேர்ந்து விடும்.பல இழக்கப்பட்டு விடும். பல வேறு சத்தங்கள் வந்து சேரும். அதைக் கருத்தில் கொண்டு, வளர்ச்சி பெற்றது தான், நல்ல முறையும், பதிவு செய்து கேட்கவும் சிறந்த, MP3, HD போன்ற முறைகளாகும்.

மேடைகளில் ஒலிவாங்கியில் இருந்து ஒலிபெருக்கிக்கு, சாதாரண ஒலி electromagnetic wave ஆக மாற்றப்பட்டு செல்கிறது. வானொலியில் இந்த electromagnetic wave ,radio frequency range ஆகவும் (பொதுவாக 500-1600 kHz ,AM stations) அல்லது 86-107 MHz ( FM stations) மாற்றப்பட்டு செல்கிறது.ஒரு நாதஸ்வர ஒலி 20 hz ற்கு சற்று அதிகமான frequency இல் இசைக்கப்படுவதால் நம்மால் கேட்க முடிகிறது.

இதனால் தான் sampling,anti-aliasing ,nyquist limit என்ற தொழில் நுட்ப வார்த்தைகள் எல்லாம் வந்து நுழைந்தன.அவற்றை எழுத இன்னொரு முறை வருகிறேன்.

நன்றி சக்தி