Skal jeg justere lydstyrken ved hjælp af software eller hardware til optimal lyd?

Du kan justere dit højttalervolumen i appen, hele operativsystemet eller ved de fysiske kontroller på din højttaleropsætning. Hvilken metode er bedst for optimal lyd?

Dagens Spørgsmål og Svar session kommer til os med venlig hilsen af SuperUser-en underafdeling af Stack Exchange, en community-drive gruppering af Q & A websteder.

Spørgsmålet

SuperUser læser Qqwy stiller følgende spørgsmål:

Hvis musik ikke er høj nok, hvordan får jeg den bedste kvalitet (selvom forskellen er så lille, er den ubetydelig)?

Ved at gøre musikken højere i min musikafspiller, spil eller andet lydproducerende softwareprogram?

Ved at hæve lydstyrken på operativsystemniveau (f.eks. Ved at klikke på højttalerikonet i Windows-meddelelsesområdet og skrue op på lydstyrken)?

Ved at dreje lydstyrken op på forstærkeren eller højttalerne, der er tilsluttet din computer, og dermed ændre lydstyrken på hardwaren?

Betyr programmer vs. OS noget? Gør software vs. hardware spørgsmål?

Lad os komme til bunden af ting: er det bedre at skrue op på lydstyrken på højttaleren eller i computerens indstillinger?

Svaret

SuperUser bidragyder Indrek hopper ind med et definitivt svar på spørgsmålet:

Program vs OS generelt betyder ikke noget. Det er vigtigt, om du justerer lydstyrken i software eller hardware.

Reduktion af lydstyrken i software svarer stort set til at reducere bitdybden. I digital lyd opdeles signalet i forskellige prøver (taget tusindvis af gange pr. Sekund), og bitdybden er antallet af bits, der bruges til at beskrive hver prøve. At dæmpe et signal sker ved at gange hver prøve med et tal mindre end en, hvilket betyder, at du ikke længere bruger den fulde opløsning til at beskrive lyden, hvilket resulterer i reduceret dynamisk område og signal-støjforhold. Specifikt svarer hver 6 dB dæmpning til at reducere bitdybden med en. Hvis du startede med, siger 16-bit lyd (standard for lyd-cd'er) og reduceret lydstyrken med 12 dB, ville du effektivt høre på 14-bit lyd i stedet. Sænk lydstyrken for meget, og kvaliteten vil begynde at lide mærkbart.

Et andet problem er, at disse beregninger ofte resulterer i afrundingsfejl, fordi den oprindelige værdi af prøven ikke er en multipel af den faktor, hvormed du deler prøverne. Dette yderligere forringer lydkvaliteten ved at introducere, hvad der er stort set kvantiseringsstøj. Igen sker dette for det meste ved lavere volumenniveauer. Forskellige programmer kan bruge lidt forskellige algoritmer til at dæmpe signalet og løse disse afrundingsfejl, hvilket betyder der magt være en vis forskel i det resulterende lydsignal mellem f.eks. en lydafspiller og operativsystemet, men det ændrer ikke det faktum, at du i alle tilfælde stadig reducerer bitdybde og i det væsentlige spilder en del af båndbredden på transmitterende nuller i stedet for af nyttige oplysninger.

Denne PDF har flere oplysninger og nogle gode illustrationer, hvis du er interesseret i at lære mere.

Resultatet af at reducere lydstyrken i hardware afhænger af, hvordan volumenkontrollen er implementeret. Hvis det er digitalt, så er effekten meget det samme som at reducere lydstyrken i software, så der er sandsynligvis ringe eller ingen forskel på hvilken du bruger, hvad angår lydkvalitet.

Ideelt set skal du udsende lyd fra din computer med fuld lydstyrke, så du kan få den højeste opløsning (bitdybde), og derefter have en analog lydstyrke som en af de sidste ting foran højttalerne. Forudsat at alle enheder i din signalvej er af mere eller mindre sammenlignelig kvalitet (det vil sige, at du ikke parrer en billig low-end forstærker med en avanceret digital kilde og DAC), der skal give den bedste lydkvalitet.

@Joren skrev et godt spørgsmål i kommentarerne:

Så hvis jeg ønsker at indstille software volumenkontrol til max, hvordan håndterer jeg mine analoge kontroller pludselig at have et super lille anvendeligt sortiment? (Fordi selv at dreje det analoge lydstyrke til halvt er alt for højt.)

Dette kan være et problem, når volumenkontrollen er en del af en forstærker, hvilket sandsynligvis er tilfældet med de fleste computeropsætninger. Da forstærkerens job er at forstærke, som navnet antyder, betyder det, at volumenkontrollens forstærkning varierer fra 0 til mere end 1 (ofte meget mere), og da du har skruet lydstyrken til halvvejs, du er sandsynligvis ikke længere dæmpende, men forstærker faktisk signalet ud over de niveauer, du satte i software.

Der er et par løsninger på dette:

Få en passiv dæmpning. Da det ikke forstærker signalet, er forstærkningen fra 0 til 1, hvilket giver dig et meget større anvendeligt interval.

Har to analoge lydstyrker. Hvis din strømforstærker eller højttalere har en lydstyrke eller input-trimstyring, fungerer det godt. Brug det til at indstille et mastervolumen niveau, så din normale volumenkontrols anvendelige rækkevidde maksimeres.

Hvis de foregående to ikke er mulige eller mulige, skal du blot skrue ned lydstyrken på OS-niveau, indtil du har nået det bedste kompromis mellem det anvendelige område på analog lydstyrke og lydkvalitet. Behold individuelle programmer på 100% for at undgå flere bitdybde reduktioner i træk. Forhåbentlig vil der ikke være et mærkbart tab i lydkvalitet. Eller hvis der er, så vil jeg nok begynde at se på at få en ny forstærker, der ikke har så følsomme input, eller bedre endnu, har en måde at justere input gain.

@Lyman Enders Knowles påpegede i kommentarerne, at spørgsmålet om bitdybde reduktion ikke gælder for moderne operativsystemer. Specielt begynder Windows automatisk at samle alle lydstrømme til 32-bit flydepunkt, inden der gøres nogen form for dæmpning. Dette betyder, at uanset hvor lavt du drejer lydstyrken, bør der ikke være noget effektivt tab af opløsning. Endelig skal lyden til sidst nedkonverteres (til 16-bit eller 24-bit, hvis DAC understøtter det), som vil introducere nogle kvantiseringsfejl. Desuden vil dæmpning først og forstærkning senere øge støjgulvet, så rådene om at holde software niveauer på 100% og dæmpe i hardware, så tæt på slutningen af din lydkæde som muligt, står stadig.

Har du noget at tilføje til forklaringen? Lyde af i kommentarerne. Vil du læse flere svar fra andre tech-savvy Stack Exchange brugere? Tjek den fulde diskussionstråd her.