Devo ajustar o volume por software ou hardware para obter o som ideal?

Dec 4, 2024
Hardware

Você pode ajustar o volume do seu alto-falante no aplicativo, em todo o sistema operacional ou pelos controles físicos na configuração do seu alto-falante. Qual método é o melhor para um som ideal?

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A questão

O leitor SuperUser Qqwy coloca a seguinte questão:

Se a música não está alta o suficiente, como faço para obter a melhor qualidade (mesmo que a diferença seja tão pequena que seja insignificante)?

  • Tornando a música mais alta no meu reprodutor de música, jogo ou outro programa de software de produção de som?
  • Aumentando o volume no nível do sistema operacional (por exemplo, clicando no ícone do alto-falante na área de notificação do Windows e aumentando o volume)?
  • Aumentando o volume do amplificador ou dos alto-falantes conectados ao computador, alterando assim o volume do hardware?

Programas versus SO importam? O software x hardware importa?

Vamos ao que interessa: é melhor aumentar o volume do alto-falante ou nas configurações do computador?

A resposta

O colaborador do SuperUser Indrek entra com uma resposta definitiva à pergunta:

Programa vs. SO geralmente não importa. O que importa é se você está ajustando o volume no software ou no hardware.

Reduzir o volume no software é basicamente equivalente a reduzir a profundidade de bits. No áudio digital, o sinal é dividido em amostras distintas (tomadas milhares de vezes por segundo), e a profundidade de bits é o número de bits usados ​​para descrever cada amostra. A atenuação de um sinal é feita multiplicando cada amostra por um número menor que um, com o resultado sendo que você não está mais usando a resolução total para descrever o áudio, resultando em redução da faixa dinâmica e da relação sinal-ruído. Especificamente, cada 6 dB de atenuação é equivalente a reduzir a profundidade da broca em um. Se você começou com, digamos, áudio de 16 bits (padrão para CDs de áudio) e reduziu o volume em 12 dB, você efetivamente estaria ouvindo áudio de 14 bits. Abaixe demais o volume e a qualidade começará a ser prejudicada notavelmente.

Outro problema é que esses cálculos geralmente resultarão em erros de arredondamento, devido ao valor original da amostra não ser um múltiplo do fator pelo qual você está dividindo as amostras. Isso degrada ainda mais a qualidade do áudio, introduzindo o que é basicamente ruído de quantização. Novamente, isso acontece principalmente em níveis de volume mais baixos. Programas diferentes podem usar algoritmos ligeiramente diferentes para atenuar o sinal e resolver esses erros de arredondamento, o que significa que há poderia haver alguma diferença no sinal audível resultante entre, digamos, um reprodutor de áudio e o sistema operacional, mas isso não muda o fato de que em todos os casos você ainda está reduzindo a profundidade de bits e essencialmente desperdiçando uma parte da largura de banda na transmissão de zeros. de informações úteis.

Este PDF tem mais informações e algumas ilustrações excelentes se você estiver interessado em aprender mais.

O resultado da redução do volume no hardware depende de como o controle de volume é implementado. Se for digital, o efeito é quase o mesmo que reduzir o volume no software, então provavelmente há pouca ou nenhuma diferença em qual deles você usa, em termos de qualidade de áudio.

Idealmente, você deve reproduzir o áudio do seu computador no volume máximo, para obter a maior resolução (profundidade de bits) possível e, em seguida, ter um controle de volume analógico como uma das últimas coisas na frente dos alto-falantes. Supondo que todos os dispositivos em seu caminho de sinal sejam de qualidade mais ou menos comparável (ou seja, você não está emparelhando um amplificador barato com uma fonte digital e DAC de última geração), isso deve fornecer a melhor qualidade de áudio.

@ Joren postou uma boa pergunta nos comentários:

Então, se eu quiser definir o controle de volume do software para o máximo, como faço para lidar com meus controles analógicos de repente tendo um alcance utilizável superminúsculo? (Porque mesmo diminuir o volume analógico para a metade é muito alto.)

Isso pode ser um problema quando o controle de volume faz parte de um amplificador, o que provavelmente é o caso da maioria das configurações de computador. Uma vez que a função de um amplificador é, como o nome sugere, amplificar, isso significa que o controle de volume ganho varia de 0 a mais de 1 (muitas vezes muito mais), e quando você gira o controle de volume para a metade, provavelmente não está mais atenuando, mas na verdade amplificando o sinal além dos níveis definidos no software.

Existem algumas soluções para isso:

  • Obtenha um atenuador passivo. Uma vez que não amplifica o sinal, seu ganho varia de 0 a 1, o que oferece uma faixa utilizável muito maior.
  • Possui dois controles de volume analógicos. Se o seu amplificador de potência ou alto-falantes tiverem um controle de volume ou ajuste de entrada, isso funcionará muito bem. Use-o para definir um nível de volume mestre de modo que o intervalo utilizável do seu controle de volume regular seja maximizado.
  • Se os dois anteriores não forem possíveis ou viáveis, simplesmente abaixe o volume no nível do sistema operacional, até que você alcance o melhor compromisso entre a faixa utilizável no controle de volume analógico e a qualidade de áudio. Mantenha os programas individuais em 100% para evitar várias reduções de profundidade de bits consecutivas. Esperançosamente, não haverá uma perda perceptível na qualidade do áudio. Ou, se houver, provavelmente começaria a procurar um novo amplificador que não tenha entradas tão sensíveis, ou melhor ainda, tenha uma maneira de ajustar o ganho de entrada.

@Lyman Enders Knowles apontou nos comentários que a questão da redução da profundidade de bits não se aplica aos sistemas operacionais modernos. Especificamente, a partir do Vista, o Windows faz o upsample automaticamente de todos os streams de áudio para ponto flutuante de 32 bits antes de fazer qualquer atenuação. Isso significa que, por mais baixo que você coloque o volume, não deve haver perda efetiva de resolução. Ainda assim, eventualmente o áudio terá que ser convertido para baixo (para 16 bits ou 24 bits se o DAC suportar isso), o que irá introduzir alguns erros de quantização. Além disso, atenuar primeiro e amplificar depois aumentará o piso de ruído, de modo que o conselho para manter os níveis de software em 100% e atenuar no hardware, o mais próximo possível do final da cadeia de áudio, continua válido.


Tem algo a acrescentar à explicação? Soe fora nos comentários. Quer ler mais respostas de outros usuários do Stack Exchange com experiência em tecnologia? Confira a tópico de discussão completo aqui .

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