Z punktu widzenia jakości, co jest lepsze: zwiększanie głośności w oprogramowaniu, w systemie operacyjnym, czy w głośnikach?

Program vs. OS generalnie nie ma znaczenia. Liczy się to, czy regulujesz głośność w oprogramowaniu, czy w sprzęcie.

Zmniejszanie głośności w oprogramowaniu jest w zasadzie równoważne zmniejszaniu głębi bitowej. W cyfrowym audio, sygnał jest dzielony na różne próbki (pobierane tysiące razy na sekundę), a głębia bitowa to liczba bitów, które są używane do opisania każdej próbki. Tłumienie sygnału polega na pomnożeniu każdej próbki przez liczbę mniejszą niż jeden, w wyniku czego nie jest już wykorzystywana pełna rozdzielczość do opisania dźwięku, co skutkuje zmniejszeniem zakresu dynamiki i stosunku sygnału do szumu. Mówiąc konkretnie, każde 6 dB tłumienia jest równoważne zmniejszeniu głębi bitowej o jeden. Jeśli zaczniemy od dźwięku 16-bitowego (standard dla płyt CD), a następnie zmniejszymy głośność o 12 dB, otrzymamy dźwięk 14-bitowy. Zbytnie zmniejszenie głośności spowoduje zauważalne pogorszenie jakości.

Innym problemem jest to, że obliczenia te często powodują błędy zaokrągleń, ponieważ oryginalna wartość próbki nie jest wielokrotnością współczynnika, przez który dzielimy próbki. To dodatkowo pogarsza jakość dźwięku poprzez wprowadzenie czegoś, co jest w zasadzie szumem kwantyzacyjnym. Ponownie, dzieje się to głównie przy niższych poziomach głośności. Różne programy mogą używać nieco innych algorytmów do tłumienia sygnału i rozwiązywania tych błędów zaokrągleń, co oznacza, że mogą być pewne różnice w wynikowym sygnale dźwiękowym między, powiedzmy, odtwarzaczem audio a systemem operacyjnym, ale to nie zmienia faktu, że we wszystkich przypadkach nadal zmniejszasz głębię bitową i zasadniczo marnujesz część pasma na przesyłanie zer zamiast użytecznych informacji. Ten PDF zawiera więcej informacji i kilka doskonałych ilustracji, jeśli jesteś zainteresowany dowiedzeniem się więcej.

Wynik zmniejszenia głośności w sprzęcie zależy od tego, jak zaimplementowana jest regulacja głośności. Jeśli jest ona cyfrowa, to efekt jest taki sam jak przy zmniejszaniu głośności w oprogramowaniu, więc prawdopodobnie nie ma dużej lub żadnej różnicy w tym, której z nich używasz, jeśli chodzi o jakość dźwięku.

Idealnie, powinieneś wyprowadzać dźwięk z komputera przy pełnej głośności, tak aby uzyskać najwyższą możliwą rozdzielczość (głębię bitową), a następnie mieć analogowy regulator głośności jako jedną z ostatnich rzeczy przed głośnikami. Zakładając, że wszystkie urządzenia w twoim torze sygnałowym są mniej więcej porównywalnej jakości (tzn. nie łączysz taniego wzmacniacza low-end z high-endowym źródłem cyfrowym i DAC), powinno to dać najlepszą jakość dźwięku.

@Joren zadał dobre pytanie w komentarzach:

Więc jeśli chcę ustawić programową regulację głośności na maksimum, jak sobie poradzę z tym, że moje analogowe przyciski nagle mają super mały zakres użyteczności? (Ponieważ nawet przekręcenie analogowej regulacji głośności do połowy jest o wiele za głośne.)

To może być problem, gdy regulacja głośności jest częścią wzmacniacza, co prawdopodobnie ma miejsce w przypadku większości konfiguracji komputerowych. Ponieważ zadaniem wzmacniacza jest, jak sama nazwa wskazuje, wzmacnianie, oznacza to, że wzmocnienie regulatora głośności waha się od 0 do ponad 1 (często znacznie więcej), i zanim przekręcisz regulator głośności do połowy, prawdopodobnie nie tłumisz już sygnału, ale wzmacniasz go ponad poziom ustawiony w oprogramowaniu.

Jest kilka rozwiązań tego problemu:

• Zdobądź pasywny tłumik. Ponieważ nie wzmacnia on sygnału, jego wzmocnienie waha się od 0 do 1, co daje znacznie większy zakres użyteczności.

• Posiadanie dwóch analogowych regulatorów głośności. Jeśli twój wzmacniacz mocy lub głośniki posiadają regulację głośności lub trymu wejścia, to będzie to świetne rozwiązanie. Użyj go do ustawienia głównego poziomu głośności, tak aby zmaksymalizować zakres użyteczności Twojego zwykłego regulatora głośności.

• Jeśli dwa poprzednie sposoby nie są możliwe lub wykonalne, po prostu zmniejsz głośność na poziomie OS, aż osiągniesz najlepszy kompromis pomiędzy zakresem użytecznym na analogowym potencjometrze głośności a jakością dźwięku. Trzymaj poszczególne programy na 100% tak, aby uniknąć kilku redukcji głębi bitowej pod rząd. Miejmy nadzieję, że nie będzie zauważalnej utraty jakości dźwięku. A jeśli tak, to prawdopodobnie zacznę się zastanawiać nad kupnem nowego wzmacniacza, który nie ma tak czułych wejść, lub lepiej, ma możliwość regulacji wzmocnienia wejściowego.

@Lyman Enders Knowles zwrócił uwagę w komentarzach, że kwestia redukcji głębi bitowej nie dotyczy nowoczesnych systemów operacyjnych. Konkretnie, począwszy od Visty, Windows automatycznie upsampluje wszystkie strumienie audio do 32-bitowego zmiennoprzecinkowego przed wykonaniem jakiegokolwiek tłumienia. Oznacza to, że niezależnie od tego, jak nisko ustawimy głośność, nie powinno dojść do efektywnej utraty rozdzielczości. Mimo to, w końcu dźwięk musi zostać przekonwertowany w dół (do 16-bitów, lub 24-bitów, jeśli DAC to obsługuje), co wprowadzi pewne błędy kwantyzacji. Ponadto, tłumienie najpierw i wzmacnianie później zwiększy poziom szumu bazowego, więc rada, aby utrzymywać poziomy programowe na 100% i tłumić w Sprzęt, tak blisko końca łańcucha audio, jak to tylko możliwe, jest nadal aktualny.

Zasadniczo, w dźwięku, im bliżej fizycznego źródła, tym lepiej, aby mieć czysty sygnał. Każdy fizyczny etap będzie dodawać szum. Wcześniejszy, mocniejszy.

Kiedy sygnał jest wzmacniany, wszelkie szumy w sygnale również zostaną wzmocnione. Silniejszy sygnał oznacza mniejszy szum w porównaniu z sygnałem. W związku z tym, gdy sygnał jest przekazywany w dół łańcucha, szum będzie mniejszy.

Zazwyczaj lubię mieć poziomy oprogramowania i OS tak głośne, jak to tylko możliwe. Ponieważ te źródła zazwyczaj nie są wzmacniane, ich pułap decybelowy powinien wynosić 0dB; Zasadniczo, nie mogą się przycinać.

Następnie upewniam się, że ten dźwięk idzie bezpośrednio do pojedynczego wzmocnionego miejsca docelowego, takiego jak słuchawki cyfrowe (przez USB), głośniki z pokrętłem głośności i zasilaczem, lub wzmacniacz. Staram się unikać łączenia urządzeń wzmacniających w łańcuchy, ponieważ mogą one zacząć się wzajemnie przesterowywać i powodować obcinanie. Nawet pojedynczo, wzmocnienie może powodować ścinanie, jeśli głośność jest zbyt wysoka.

Ponieważ mogą one się przycinać, mam tendencję do utrzymywania tych źródeł w okolicach 50% głośności, ponieważ jest to zwykle poziom, w którym są one komfortowe. Daje to również elastyczność w zwiększaniu lub zmniejszaniu głośności jeśli poziom oprogramowania/OS jest niższy niż zwykle.

To zdecydowanie zależy od tego, jakiego sprzętu i oprogramowania używasz. Używam komputera połączonego tym kablem audio z dwoma wtyczkami jack 3,5 z odbiornikiem i jeśli ustawię dźwięk na niski poziom na komputerze (oprogramowanie) i wysoki na odbiorniku, słyszę dużo szumu. Prawdopodobnie ma to związek ze wzmocnieniem nie tylko dźwięku, ale także szumu, który jest odbierany przez różne komponenty. Ilekroć to robię, słyszę również szumy, gdy nie odtwarzam muzyki.

Inaczej jest z moim laptopem, jest on podłączony do tego samego amplitunera kablem optycznym S/PDIF (cyfrowy) i tutaj mogę ustawić głośność na 100% w amplitunerze (moi sąsiedzi tego nienawidzą!) Jest naprawdę głośno i mogę po prostu zmniejszyć głośność w laptopie bez zauważalnej utraty jakości dźwięku. Robię to, ponieważ mam przyciski głośności na klawiaturze, a amplituner jest dość daleko.

Jednym z błędów, który wciąż widzę, jest dostosowywanie głośności przez użytkowników końcowych za pomocą konkretnego programu, tylko po to, aby później zwiększyć lub zmniejszyć głośność za pomocą karty dźwiękowej (miksera OS, jeśli chcesz).

Oczywiście, powoduje to zamieszanie i nie pozwala na przewidywalny poziom głośności przy uruchamianiu innych programów.

Prostym rozwiązaniem - i tym, które stosuję od wielu lat - jest ustanowienie poziomu podstawowego zarówno na poziomie sprzętu, jak i systemu operacyjnego. Ustawiając stały poziom głośności w sprzęcie i stały poziom wyjściowy w oprogramowaniu, ustanawiasz standard, do którego możesz porównać wyjście dowolnego programu, którego używasz, dostosowując głośność w konkretnym programie według potrzeb (zaletą jest to, że będziesz wiedział, jaki poziom głośności otrzymasz z konkretnego programu w przyszłości).

Oczywiście, aby uzyskać optymalne korzyści zarówno ze wzmacniacza, jak i karty dźwiękowej (OS), należy najpierw ustawić głośność wzmacniacza na maksymalny poziom, na jaki pozwala topologia, ale poniżej niedopuszczalnego lub niepożądanego poziomu zniekształceń. (Niestety, wiele wzmacniaczy audio “klasy D” o niskiej mocy działa akceptowalnie do pewnego stopnia, ale wszystko poza tym punktem [często, wszystko poza 33 lub 50 procent powyżej znamionowej maksymalnej mocy wyjściowej], często skutkuje słyszalnym poziomem zniekształceń [jak również kompresją dynamiki i innymi niepożądanymi efektami]. Jeśli zdarzyło Ci się mieć wzmacniacz audio z bardzo niskimi zniekształceniami przy jego maksymalnej mocy znamionowej [pod warunkiem, że jest to standard ważony, a nie bezużyteczny, jak nieważony i mierzony tylko przy 1kHz], możesz mieć swobodę ustawienia wyjścia wzmacniacza audio na maksimum [oczywiście poniżej zakresu obcinania; “maksimum” zależy od napięcia wejściowego]. Pamiętam, że w przeszłości mogłem to robić ze wzmacniaczami Denona, Adcoma, Haflera i Nikona).

Wyjście układów audio w niektórych płytach głównych pozostawia wiele do życzenia. W dedykowanych kartach dźwiękowych wybór wysokiej jakości kart dźwiękowych jest ograniczony. Dla zintegrowanych obwodów audio, radzę wybrać poziom głośności nie większy niż 2/3 całkowitego zakresu - i pozostawić go na tym poziomie głośności. (Wiem, że nie jest to naukowa metoda, ale testując zintegrowane wyjścia w wielu płytach głównych, zauważyłem, że zniekształcenia i inne niepożądane efekty znacznie wzrastają, gdy moc wyjściowa układu zbliża się do maksimum. Ograniczenie poziomu ‘OS’ do 2/3 (lub 66%, lub dla zwięzłości i łatwej do zapamiętania liczby, 70 [w skali od 1 do 100; bliższe 66% byłoby 66 w skali od 1 do 100]) dobrze mi służyło (przy jednoczesnej rezygnacji z konieczności przeprowadzania wyczerpujących testów).

P.S. Dla dobra wtajemniczonych (lub obsesyjno-kompulsywnych) - i zanim jakiś audiofil lub inżynier zacznie diatrybę - jestem w pełni świadomy faktu, że ustawienie suwaka na poziomie 2/3 lub w przybliżeniu 66 w skali od 1 do 100 NIE reprezentuje rzeczywistego poziomu wyjściowego 66% całości [rzeczywisty poziom wyjściowy będzie niższy], ale jest to szybkie podejście do uzyskania przybliżenia najczystszego poziomu wyjściowego dostępnego z integralnych obwodów audio płyty głównej. P.P.S. Podane informacje zakładają układy analogowe. Jeśli używasz obwodów cyfrowych (SPDIF, Optical, inne podobne), możesz ustawić poziom karty dźwiękowej (‘OS’) na maksimum z niewielkim ryzykiem zauważenia różnicy w jakości wyjścia z obwodu audio.

Z czysto empirycznego punktu widzenia, gdy podkręcę moje głośniki do końca, słyszę statykę.

Słyszę ten szum nawet jeśli w przeciwnym wypadku z moich głośników nie wydobywa się żaden dźwięk. Dlatego zawsze zwiększam głośność na komputerze, zwiększając ją zarówno w programie, jak i w systemie, a następnie staram się utrzymać pokrętło głośności tak niskie, jak to możliwe w moich głośnikach, aby zminimalizować szum statyczny.

To może być produkt uboczny moich #@#!@% głośników, ale zakładam, że wiele osób ma takie głośniki jak moje.

Obecnie zwiększam głośność w oprogramowaniu/OS do 100% i zmniejszam ją po stronie sprzętowej, ale z dużo prostszego powodu:

W moim poprzednim komputerze karta dźwiękowa generowała zauważalny biały szum o stałej głośności, bez względu na to, na co ustawiłem głośność w OS. Regulacja dźwięku po stronie sprzętowej pomogła zredukować ten hałas.

Powiedziałbym, że sprzęt, ale istnieje coś takiego jak standardowa głośność dla większości aplikacji.

Jednak DTS wydaje się być jednym z wyjątków, bazując na doświadczeniu, że jeśli odtwarzam filmy z DTS, nie reguluję poziomu głośności amplitunera, kiedy przechodzę z filmu na film i nadal uważam, że jest komfortowo.

Jeśli to możliwe, wolałbym mieć coś, co dawałoby sygnał na tym samym poziomie co DTS, aby zachować komfort.

To powiedziawszy, dla każdego systemu operacyjnego mają one również domyślne dźwięki systemowe. Powiedziałbym, że ustawiasz swój poziom względem tego poziomu głośności i pozwalasz systemowi operacyjnemu zająć się głośnością.

To pytanie jest zbyt zróżnicowane, ale jeśli musisz uzyskać odpowiedź, zależy to od kilku sytuacji…

1. Sprzęt, czy są to głośniki wewnętrzne, zewnętrzne, słuchawki, itp?
   
2. Jak głośno rozmawiamy? Od poziomu 1 do poziomu 10, czy tylko szturchnięcie?

Sprzęt, to zależy czy masz dobre głośniki na początek, szturchnięcie głośników przez oprogramowanie lub sprzęt może być zauważalne, jeśli są one zewnętrzne i konkretnej marki, ale jeśli są tanie, może być konieczne zwiększenie więcej niż szturchnięcie.

Jeśli chodzi o oprogramowanie, to zawsze preferowana jest regulacja oprogramowania przed regulacją sprzętu, jeśli jest on zewnętrzny, ponieważ regulacja oprogramowania jest dziś czasem łatwiejsza… a sprzęt, choć nadal łatwy, to zależy czy masz go podłączonego do zewnętrznego equalizera, czy do czegoś zupełnie innego.

Niektórzy audiofile powiedzą Ci, że jak już zdobędziesz sprzęt, który chcesz mieć, to nigdy więcej nie będziesz musiał go dotykać, poza regulacją głośności… inni powiedzą, że regulacja programowa jest lepsza…

Ponownie, pomijasz wiele zmiennych, i to naprawdę jest zbyt szerokie, i może zechcesz ponownie dostosować pytanie, wprowadzając do niego więcej szczegółów.

Kiedy wysyłasz sygnał audio przez łańcuch pokręteł głośności (dowolnego rodzaju: analogowych, cyfrowych, fizycznych, programowych), ustaw każde z nich tak głośno, jak to tylko możliwe bez obcinania lub zniekształcania. W przeciwnym razie niepotrzebnie zmniejszamy zakres dynamiki sygnału (vel ilość bitów, vel cichość syczenia). Używaj tylko ostatniego pokrętła do regulacji głośności sygnału wychodzącego z łańcucha. To optymalizuje jakość, dla wszystkiego, od gry wideo na laptopie do transmisji na żywo transatlantyckiej orkiestry symfonicznej.