Kwantisatie

Kwantisatie is het proces waarbij invoer wordt toegewezen aan een vaste reeks waarden. Een toepassing kan bijvoorbeeld een kwantiserende functie bevatten die een reeks getallen met drijvende komma afrondt op het dichtstbijzijnde gehele getal. Het resultaat is een verkleinde gegevensverzameling die alleen gehele getallen bevat.

Het kwantiseren van gegevens levert een discrete reeks waarden op die, hoewel ze geschat zijn, gemakkelijker kan worden verwerkt. Het afronden van getallen op het dichtstbijzijnde duizendtal kan bijvoorbeeld nuttig zijn bij het weergeven van bevolkingsgegevens in een grafiek. Het beperken van RGB-waarden tot een beperkt bereik kan zorgen voor consistente kleuren bij het publiceren van een website.

Audioproductie

Kwantisatie komt vaak voor bij digitale audioproductie, maar kan naar verschillende dingen verwijzen. Voorbeelden zijn 1) toonhoogtekwantisatie, 2) samplekwantisatie en 3) MIDI-kwantisatie.

1. Toonhoogtekwantisatie

Sommige instrumenten, zoals de piano en het klavecimbel, hebben discrete noten. Andere instrumenten, zoals de trombone en de gitaar, hebben een oneindig bereik aan toonhoogten. Het kwantiseren van gitaarinvoer kan helpen om de klank van een piano of andere instrumenten binnen een audiomix te evenaren.

2. Samplekwantisatie

Sampling is het proces waarbij een analoog audiosignaal wordt omgezet naar een digitaal formaat. Omdat analoge audio een oneindig bereik aan frequenties heeft, moeten de waarden bij het omzetten naar digitale gegevens worden gekwantiseerd tot een vast bereik. De samplefrequentie bepaalt hoe vaak het signaal per seconde wordt gesampled of gekwantiseerd. Standaard samplefrequenties zijn onder andere 44,1 kHz en 96 kHz (96.000 keer per seconde).

3. MIDI-kwantisatie

Een MIDI-opname bevat geen audiogegevens, maar slaat in plaats daarvan informatie op over elke noot die tijdens het opnameproces wordt gespeeld. De opname bevat welke noot werd ingedrukt, wanneer deze werd ingedrukt, hoe hard deze werd ingedrukt (de aanslagsterkte) en wanneer deze werd losgelaten.

Hoewel een MIDI-opname al discrete gegevens bevat, is het mogelijk om de timing van elke noot te kwantiseren. Na het opnemen van een drumloop met een digitaal keyboard is het bijvoorbeeld gebruikelijk om de gegevens te kwantiseren naar de dichtstbijzijnde zestiende noot, achtste noot of zelfs kwartnoot. Door de noten van de basdrum en snaredrum naar exacte tijdstippen te verschuiven, ontstaat een gelijkmatiger ritme.

NOTE:Het kwantiseren van audio- en MIDI-gegevens kan helpen om kleine fouten en inconsistenties in een opname te corrigeren. Het kan een opname echter ook kunstmatig laten klinken, omdat menselijke opnamen niet perfect zijn. Daarom wordt Auto-Tune spaarzaam toegepast op professionele opnamen en is MIDI-kwantisatie het meest geschikt voor elektronische muziek.