Kwantyzacja

Kwantyzacja to proces mapowania wartości wejściowych na stały zestaw wartości. Na przykład aplikacja może zawierać funkcję kwantyzującą, która zaokrągla serię liczb zmiennoprzecinkowych do najbliższej liczby całkowitej. W rezultacie powstaje zmniejszony zbiór danych zawierający wyłącznie liczby całkowite.

Kwantyzacja danych zapewnia dyskretny zestaw wartości, które — choć są przybliżone — można łatwiej przetwarzać. Na przykład zaokrąglanie liczb do najbliższego tysiąca może być przydatne podczas tworzenia wykresu danych dotyczących populacji. Ograniczenie wartości RGB do niewielkiego zakresu może zapewnić spójność kolorów podczas publikowania strony internetowej.

Produkcja audio

Kwantyzacja jest powszechna w cyfrowej produkcji audio, ale może oznaczać kilka różnych rzeczy. Przykłady obejmują: 1) kwantyzację wysokości dźwięku, 2) kwantyzację próbek oraz 3) kwantyzację MIDI.

1. Kwantyzacja wysokości dźwięku

Niektóre instrumenty, takie jak pianino i klawesyn, mają dyskretne dźwięki. Inne instrumenty, takie jak puzon i gitara, mają nieskończony zakres wysokości dźwięku. Kwantyzacja sygnału z gitary może pomóc dopasować jego brzmienie do pianina lub innych instrumentów w miksie audio.

2. Kwantyzacja próbek

Próbkowanie to proces konwertowania analogowego sygnału audio do formatu cyfrowego. Ponieważ analogowy dźwięk ma nieskończony zakres częstotliwości, konwersja do danych cyfrowych wymaga kwantyzacji wartości do stałego zakresu. Częstotliwość próbkowania określa, ile razy na sekundę sygnał jest próbkowany lub kwantyzowany. Standardowe częstotliwości próbkowania obejmują 44,1 kHz oraz 96 kHz (96 000 razy na sekundę).

3. Kwantyzacja MIDI

Nagranie MIDI nie zawiera danych audio, lecz przechowuje informacje o każdej nucie zagranej podczas nagrywania. Zawiera informację o tym, który klawisz został naciśnięty, kiedy go naciśnięto, z jaką siłą (czyli jaka była jego dynamika) oraz kiedy go zwolniono.

Chociaż nagranie MIDI zawiera już dane dyskretne, można przeprowadzić kwantyzację czasu każdej nuty. Na przykład po nagraniu pętli perkusyjnej za pomocą klawiatury cyfrowej często kwantyzuje się dane do najbliższej nuty szesnastkowej, ósemkowej, a nawet ćwierćnuty. Przesunięcie dźwięków basu i werbla do dokładnych momentów tworzy bardziej regularny rytm.

NOTE:Kwantyzacja danych audio i MIDI może pomóc usunąć drobne błędy i niespójności z nagrania. Może jednak również sprawić, że nagranie zabrzmi sztucznie, ponieważ ludzkie nagrania nie są idealne. Dlatego autotune stosuje się oszczędnie w profesjonalnych nagraniach, a kwantyzacja MIDI najlepiej sprawdza się w muzyce elektronicznej.