Devo ajustar o volume por software ou hardware para o som ótimo?

Você pode ajustar o volume do alto-falante no aplicativo, no sistema operacional, ou pelos controles físicos na configuração do alto-falante. Qual método é o melhor para o som ideal?

Pergunta de hoje e amp;A sessão de resposta vem a nós com cortesia do SuperUser - uma subdivisão do Stack Exchange, um grupo de unidade comunitária de sites Q e A.

A questão

O leitor SuperUser Qqwy coloca a seguinte pergunta:

Se a música não for suficientemente alta, como faço para obter a melhor qualidade( mesmo que a diferença seja tão pequena que é insignificante)?

• Ao tornar a música mais alta no meu player de música, jogo ou outro programa de produção de som?
• Ao aumentar o volume no nível do sistema operacional( por exemplo, clicando no ícone do alto-falante na área de notificação do Windows e aumentando o volume)?
• Ao ligar o volume no amplificador ou alto-falantes conectados ao seu computador, e assim mudar o volume no hardware?

Os programas vs. OS são importantes? O software vs. hardware importa?

Vamos chegar ao fundo das coisas: é melhor aumentar o volume no alto-falante ou nas configurações do seu computador?

A resposta

Contribuinte do SuperUser Indrek entra com uma resposta definitiva à pergunta: o programa

vs OS geralmente não importa. O que importa é se você está ajustando o volume no software ou no hardware.

Reduzir o volume no software é basicamente equivalente a reduzir a profundidade do bit. No áudio digital, o sinal é dividido em amostras distintas( tomadas milhares de vezes por segundo) e a profundidade de bits é o número de bits que são usados ​​para descrever cada amostra. A atenuação de um sinal é feita multiplicando cada amostra por um número inferior a um, com o resultado de que você não está mais usando a resolução completa para descrever o áudio, resultando em um intervalo dinâmico reduzido e uma relação sinal-ruído. Especificamente, cada 6 dB de atenuação é equivalente a reduzir a profundidade do bit em um. Se você começou com, digamos, áudio de 16 bits( padrão para CDs de áudio) e reduziu o volume em 12 dB, você realmente escutaria o áudio de 14 bits em vez disso. Baixe o volume demais e a qualidade começará a sofrer visivelmente.

Outra questão é que esses cálculos geralmente resultarão em erros de arredondamento, devido ao valor original da amostra não ser um múltiplo do fator pelo qual você está dividindo as amostras. Isso degrada ainda mais a qualidade do áudio, introduzindo o que é basicamente o ruído de quantificação. Novamente, isso ocorre principalmente em níveis de volume mais baixos. Diferentes programas podem usar algoritmos ligeiramente diferentes para atenuar o sinal e resolver esses erros de arredondamento, o que significa que o pode causar uma diferença no sinal sonoro resultante entre, digamos, um player de áudio e o sistema operacional, mas isso não altera o fatoque em todos os casos você ainda está reduzindo a profundidade de bits e essencialmente desperdiçando uma parte da largura de banda na transmissão de zero, em vez de informações úteis.

Este PDF tem mais informações e algumas ilustrações excelentes se você estiver interessado em aprender mais.

O resultado da redução do volume no hardware depende de como o controle de volume é implementado. Se é digital, o efeito é muito parecido com a redução do volume no software, então provavelmente há pouca ou nenhuma diferença na qual você usa, em termos de qualidade de áudio.

Idealmente, você deve produzir áudio do seu computador em volume total, de modo a obter a maior resolução( profundidade de bits) e, em seguida, ter um controle de volume analógico como uma das últimas coisas na frente dos alto-falantes. Supondo que todos os dispositivos em seu caminho de sinal sejam de qualidade mais ou menos comparável( ou seja, você não está associando um amplificador de baixo custo barato com uma fonte digital de ponta e DAC), que deve oferecer a melhor qualidade de áudio.

@Joren publicou uma boa pergunta nos comentários:

Então, se eu quiser ajustar o controle de volume do software para o máximo, como faço para lidar com meus controles analógicos de repente, tendo uma super pequena faixa utilizável?(Porque mesmo girar o volume analógico para a metade é muito alto.)

Isso pode ser um problema quando o controle de volume faz parte de um amplificador, o que provavelmente é o caso da maioria das configurações do computador. Uma vez que o trabalho de um amplificador é, como o nome sugere, amplificar, isso significa que o ganho do controle de volume varia de 0 a mais de 1( muitas vezes muito mais) e, quando você virou o controle de volume para o ponto intermediário,você provavelmente não está mais atenuando, mas, na verdade, amplifica o sinal além dos níveis que você configurou no software.

Há algumas soluções para isso:

• Obter um atenuador passivo. Uma vez que não amplifica o sinal, o seu ganho varia de 0 a 1, o que lhe dá um alcance útil muito maior.
• Possui dois controles de volume analógicos. Se o seu amplificador de potência ou altifalantes tiverem um controle de volume ou entrada, isso funcionará de forma excelente. Use isso para definir um nível de volume mestre para que o alcance utilizável do controle de volume regular seja maximizado.
• Se os dois anteriores não forem possíveis ou viáveis, simplesmente baixe o volume no nível do sistema operacional, até chegar ao melhor compromisso entre o alcance utilizável no controle de volume analógico e qualidade de áudio. Mantenha os programas individuais em 100%, de modo a evitar várias reduções de profundidade de bits seguidas. Esperemos que não haja uma perda notável na qualidade de áudio. Ou, se houver, provavelmente eu provavelmente começarei a procurar obter um novo amplificador que não tenha entradas sensíveis, ou melhor ainda, tenha uma maneira de ajustar o ganho de entrada.

@Lyman Enders Knowles apontou nos comentários que a questão da redução de profundidade de bits não se aplica a sistemas operacionais modernos. Especificamente, começando com o Vista, o Windows suba automaticamente todos os fluxos de áudio para o ponto flutuante de 32 bits antes de fazer qualquer atenuação. Isso significa que, por baixo que você gire o volume, não deve haver perda efetiva de resolução. Ainda assim, eventualmente, o áudio precisa ser convertido para baixo( para 16 bits ou 24 bits se o DAC suportar isso), o que irá introduzir alguns erros de quantificação. Além disso, atenuando primeiro e amplificando mais tarde, aumentará o nível de ruído, de modo que o aconselhamento para manter os níveis de software em 100% e atenuar o hardware, tão próximo ao fim da sua cadeia de áudio quanto possível, ainda é válido.

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