Вопрос или проблема
Не уверен, подходит ли эта тема для обсуждения здесь, если это так, скажите, пожалуйста, и я буду благодарен за предложения относительно подходящих форумов.
Моя установка для записи винила состоит из карты M-audio 2496 на Linux с использованием jack и захвата через командную строку. Я использую аппаратный вход для захвата и устанавливаю уровень записи через alsamixer; Обычно мой уровень захвата уже много лет составляет -3 дБ.
В последнее время я тестирую новый фонопредусилитель, у которого выходной уровень выше, чем у моих других устройств, поэтому я снизил уровень захвата до -6 дБ, но столкнулся с проблемами клиппинга.
Исследуя эту проблему, оказалось, что установка уровня захвата ниже -3 дБ на аппаратных каналах “H/W Multi” (левый) и “H/W Multi 1” (правый) приводит к искажению сигнала!
Возможно, некоторые фотографии помогут проиллюстрировать это явление. Ниже представлены снимки одного и того же высоко модулированного фрагмента виниловой записи при различных уровнях захвата в alsamixer. Обратите внимание, что во время процесса записи не было Xruns или overruns.
При 0 дБ я получаю перегрузки как и ожидалось; при -3 дБ всё выглядит нормально, как в обычной настройке; Обратите внимание на уровень записанной амплитуды. Но, как вы можете заметить, дальнейшее снижение уровня захвата не только уменьшает общую записанную амплитуду, но и клиппирует пики, даже если они достигают меньшей амплитуды, чем при записи на -3 дБ.
Я всегда думал, что уровень захвата alsamixer работает аналогично “уровню записи” на кассетных магнитофонах моего детства, то есть просто ослабляет сигнал. Теперь, похоже, что он одновременно ослабляет и как-то ограничивает…. Я в замешательстве!
Пожалуйста, помогите мне лучше понять, что здесь происходит, и заранее благодарю за любые соображения.
-Джо
Ответ или решение
Вопрос, поднятый Джо, касающийся проблем с уровнями захвата в alsamixer при записи аудио через звуковую карту M-audio 2496 в среде Linux с использованием Jack, представляет собой интересное сочетание аппаратных и программных аспектов звуковой инженерии. Для понимания и решения этой проблемы стоит рассмотреть, как работают аудиосистемы ALSA и Jack в Linux, а также понять механизм изменения уровней захвата звука в alsamixer.
Теория
ALSA (Advanced Linux Sound Architecture) предоставляет драйверы и библиотеку для работы с аудио в Linux. Jack — это звуковой сервер, специально разработанный для низкой латентности и синхронизации звуковых потоков. Обработка аудиосигналов в данной системе начинается с физического преобразования аналогового сигнала в цифровой (ADC) и завершается программной обработкой аудиоданных, включая уровни захвата, которые настраиваются в alsamixer.
Уровни захвата в alsamixer регулируют усиление сигнала, который поступает на преобразователь. В идеале, это похоже на регулировку уровня записи на кассетных магнитофонах, но может отличаться в конкретной реализации оборудования либо драйвера. Изменение уровней захвата с позиций этого программного обеспечения должно производить простую аттенюацию (уменьшение) сигнала, но на практике может возникать эффект "клиппинга" (искажения), если определенные пороги или алгоритмы не отрабатывают как ожидается.
"Клиппинг" в аудиосигналах происходит, когда сигнал превышает доступный диапазон, приводя к искажению звука. Обычно это бывает на высоких уровнях усиления, но Джо столкнулся с парадоксальной ситуацией, где клиппинг происходит при снижении уровня до ниже -3 дБ, что не должно быть стандартным поведением.
Пример
Представим конкретную ситуацию с фотографиями, предоставленными Джо. На снимках показаны захваты сигналов при различных уровнях: 0 дБ, -3 дБ, -6 дБ и -9 дБ. На значениях 0 дБ происходит ожидаемое перегрузки и клиппинг высоких пиков, в то время как значение -3 дБ выглядит приемлемым. Однако на -6 дБ и ниже очевидно, что амплитуда сигналов уменьшается, но клиппинг явно присутствует, что в теории должно исключаться.
Применение
Чтобы устранить проблему, следует принять во внимание несколько аспектов, влияющих на поведение системы:
-
Проверка оборудования: Начните с изучения спецификаций и документации M-audio 2496. Возможно, особенность работы данной модели заключается в сложных алгоритмах регулировки уровней, которых стоит учитывать отдельно.
-
Настройки микшера: Внимательно проверьте настройки микшера и Jack на преднамеренные эффекты, например, автоматическое нормирование или лимитеры, которые могут быть активированы и влиять на сигнал при его снижении.
-
Драйвера и версии ПО: Убедитесь, что используемые драйвера ALSA и другие компоненты звуковой подсистемы обновлены до последних версий. Бывают случаи, когда такие эффекты вызываются багами в ПО, которые могут быть исправлены в более поздних версиях.
-
Консультация с сообществом: Посетите профессиональные форумы и обсуждения среди пользователей Linux и Jack, такие как Linux Audio Users или форум ALSA. Там могут быть обсуждены подобные ситуации, и даны советы по их разрешению.
-
Эксперименты: Попробуйте подключать различные конфигурации (например, прямиком через Pulseaudio без Jack) и следите за изменениями в сигнале. Это может выявить конкретные условия и зависимости, которые вызывают текущую проблему.
Джо сталкивается с типичной проблемой настройки аудиосистем, которая может потребовать сочетания навыков работы с аппаратной частью и понимания программного обеспечения. Важно подходить к этой задаче системно, проверяя каждый элемент по отдельности и в комбинированном режиме, чтобы найти корень проблемы и воспроизвести наилучшее качество звука без искажений.