Bit Depth และ Sampling Rate คืออะไรทำไมต้องสนใจ ?

เคยสงสัยกับไหมว่า พวกที่อยู่บนแผ่น CD บางทีก็เป็น 16bit / 44.1khz บางทีก็เป็น 24bit/96khz Remaster มันคืออะไร มีไว้เพื่อบอกอะไรให้กับเรา ซึ่งจริงๆแล้ว พวกค่าตัวเลขอย่าง 16bit / 44.1khz หรือ 24bit / 96khz ก็คือจำนวน Bit Dept และ Sampling Rate ที่เป็นตัวบ่งบอกความละเอียด หรือ คุณภาพของเสียงนั่นเอง เมื่อฟังผ่านหูฟัง ถ้าจะให้เข้าใจง่ายๆ ตัว Sampling Rate ก็จะเปรียบเสมือนความละเอียดของหนังที่เราดูกัน ซึ่งปรกติในหนังจะถูกกำหนดความละเอียดตามจำนวน Pixel เช่น ความละเอียดแบบ 1080p ก็มีค่า pixel อยู่ที่ 1920x1080 นั่นเอง ส่วน Bit Depth ของหนังก็จะถูกระบุเป็น Bit เช่นเดียวกัน เช่นสีระดับ 4 bit / 8 bit / 16 bit ถ้าตัวเลขยิ่งสูงก็ยิ่งรองรับค่าความแตกต่างของสีได้สูงเช่นเดียวกัน ผลก็คือภาพจะมีความเนียน ลึก สีอิ่ม และมีมิติมากขึ้น  

แล้ว Bit Depth คืออะไร สำคัญยังไง ?

Bit Depth ในทาง Audio ก็คือ ตัวกำหนดระดับและน้ำหนักความ ดัง/เบา ของเสียงที่ได้ยินเมื่อออกลำโพงซึ่งตัว Bit Depth จะถูกกำหนดอยู่บน Sampling Rate ในแต่ละจุดว่า มันมีความดังและเบากี่ระดับ ถ้าจะให้เห็นภาพ คือ เวลาเราตีกลอง 1 ครั้ง ก็จะมีรายละเอียด Bit Depth ที่แสดงค่าระดับความดังของเสียงตั้งแต่เสียงที่เบาที่สุดของกลอง จนค่อยๆไล่จนถึงช่วงที่เสียงดังที่สุดดัง โป๊ะ! แล้วค่อยๆลดมาสู่จุดที่เบาที่สุด พูดง่ายๆคือ bit depth คือจำนวนบิตที่ใช้เก็บข้อมูลของแต่ละตัวอย่างเสียง บิตยิ่งมาก ข้อมูลยิ่งละเอียด เสียงที่ได้ก็จะมีความแม่นยำมากขึ้น

bit depth ที่นิยมใช้กันทั่วไปมีดังนี้

• 8 bit: เก็บข้อมูลได้ 256 ระดับความดัง
• 16 bit: เก็บข้อมูลได้ 65,536 ระดับความดัง
• 24 bit: เก็บข้อมูลได้ 16,777,216 ระดับความดัง
• 32 bit: เก็บข้อมูลได้ 4,294,967,296 ระดับความดัง

แล้ว sampling rate คืออะไร ?

sampling rate คือจำนวนครั้งที่ตัวอย่างเสียงถูกบันทึกต่อวินาที ค่า sampling rate ยิ่งสูง เสียงที่ได้ก็จะมีความถี่สูงมากขึ้น หน่วยของ sampling rate คือ Hertz (Hz) ตัวอย่างเช่น ค่า sampling rate 44.1 kHz หมายถึงมีการบันทึกเสียง 44,100 ครั้งต่อวินาที พูดง่ายๆยิ่งมีค่า Sampling Rate สูง ก็ทำให้เสียงมีความคมชัดและสมจริงมากยิ่งขึ้น

ความสำคัญของ sampling rate

sampling rate มีความสำคัญต่อคุณภาพของเสียงดิจิทัลมากๆ เนื่องจากเป็นตัวกำหนดว่าเสียงที่ได้จะมีช่วงความถี่ครอบคลุมมากน้อยเพียงใดเพราะโดยปรกติแล้ว เสียงที่มนุษย์สามารถได้ยินได้อยู่ในช่วงความถี่ตั้งแต่ 20 Hz ถึง 20 kHz ค่า sampling rate ที่เพียงพอสำหรับเก็บเสียงที่มนุษย์สามารถได้ยินได้คือ 44.1 kHz หรือ 48 kHz ซึ่งเหตุผลที่ต้องมีค่าความถี่ที่ระดับ 44.1 kHz เพราะการเก็บข้อมูลเสียงมาเป็นรูปแบบดิจิทัลจะต้องเพิ่มความถี่เป็นสองเท่าเพื่อให้ได้คลื่นแบบ Digital ที่มีความใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากที่สุด

ค่า sampling rate ที่นิยมใช้กัน

ค่า sampling rate ที่เห็นในเครื่องเล่นเพลงซึ่งนิยมใช้กันในปัจจุบันมีดังนี้

• 44.1 kHz: เป็นค่ามาตรฐานสำหรับการบันทึกเสียงบนแผ่น CD
• 48 kHz: เป็นค่ามาตรฐานสำหรับการบันทึกเสียงสำหรับวิดีโอ
• 96 kHz: เป็นค่าที่นิยมใช้ในงานบันทึกเสียงระดับมืออาชีพขั้นเริ่มต้น
• 192 kHz: เป็นค่าที่ได้รับความนิยมมากขึ้นในปัจจุบัน
• 384 kHz: เป็นค่าที่มักนิยมใช้เพื่อทำเพลง Hi-Res ของทางฝั่ง Audiophile

ผลกระทบของ sampling rate ต่อคุณภาพเสียง

ค่า sampling rate ที่สูงขึ้นจะให้คุณภาพเสียงที่ดีกว่าค่า sampling rate ที่ต่ำลง ไฟล์เสียงที่มี sampling rate สูงจะมีช่วงความถี่ครอบคลุมมากขึ้น จึงสามารถบันทึกเสียงที่มีความถี่สูงได้ดีกว่า ส่งผลให้เสียงที่ได้มีความชัดเจนและคมชัดมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ไฟล์เสียงที่บันทึกด้วย sampling rate 44.1 kHz จะไม่สามารถบันทึกเสียงที่มีความถี่สูงเกิน 20 kHz ได้ หากต้องการบันทึกเสียงที่มีความถี่สูงเกิน 20 kHz ต้องใช้ค่า sampling rate ที่สูงกว่า เช่น 48 kHz, 96 kHz, หรือ 192 kHz เป็นต้น

สรุปคือค่า Bit Depth และ Sampling Rate คือส่วนประกอบสำคัญในการทำเพลงรูปแบบดิจิทัลอย่างมาก ยิ่งมีความละเอียดสูงก็จะยิ่งให้คุณภาพเสียงที่สมจริงและมีความเหมือนกับต้นฉบับมากที่สุด ซึ่งถ้าเป็นมาตรฐาน digital หรือ CD Quality จะอยู่ที่ 16bit / 44.1kHz แต่ถ้าสูงกว่านั้นเป็นระดับ 24bit เราจะเรียกว่าเป็นระดับ Hi-Res ทันที เพราะมาตรฐานเริ่มต้นของ Hi-Res จะเริ่มที่ 24bit / 44.1kHz แต่โดยปรกติเราจะเห็นเพลงที่เป็นระดับ 24bit/96kHz มากกว่า