Jak odczytać dźwięk? Ekspert: im wyższe próbkowanie, tym lepiej

Radio RMF FM opublikowało we wtorek fragmenty nowej opinii biegłych, którzy na nowo odczytali zapis rejestratora rozmów w kokpicie Tu-154M przed katastrofą w Smoleńsku. Według prokuratury odczytana treść rozmów jest o ponad 30 proc. dokładniejsza od poprzednich analiz. Biegli prokuratury wykorzystali własną kopię zapisu, zarejestrowaną podczas specjalnej, dodatkowej wizyty w Moskwie w lutym 2014. Według radia biegli zaznaczyli, że wszystkie wcześniejsze badania oparte były na jednakowych kopiach zapisu przechowanego w Moskwie rejestratora MARS. Wykonane były z nieodpowiednią dla uzyskania pełnego zapisu tzw. częstotliwością próbkowania, przez co były znacząco zubożone przez sam sposób ich skopiowania, usuwający część zarejestrowanych i możliwych do odczytania z taśmy magnetycznej danych.

Suchomski wyjaśnił, że częstotliwość próbkowania przy zgrywaniu analogowego dźwięku do postaci cyfrowej oznacza jak często próbka danego nagrania jest odczytywana i zapisywana cyfrowo. Im wyższa częstotliwość – tym dokładniejsze odwzorowanie cyfrowe dźwięku analogowego. Zaznaczył, że katedra nie zajmuje się rekonstrukcją dźwięku pochodzącego z wypadków lotniczych, jednak naukowcom znane są zasady, dotyczące częstotliwości próbkowania, które przy takiej pracy powinny być stosowane. Katedra ma doświadczenie w rekonstrukcji nagrań muzycznych. Ocenia się, że człowiek słyszy częstotliwości od 16 Hz do 20 kHz. - Podstawowe prawo techniki cyfrowej mówi o tym, że aby dany sygnał prawidłowo zapisać w technice cyfrowej, bez zniekształceń, trzeba go próbkować z częstotliwością co najmniej dwa razy wyższą, niż najwyższa częstotliwość w danym sygnale - powiedział Suchomski. - Do nagrań audio na płytach CD stosowana jest próbkowanie ponad dwukrotnie wyższe od najwyższej słyszalnej przez człowieka częstotliwości - 44,1 kHz - powiedział adiunkt.

44 tysiące herców (44 kHz) oznacza, że w każdej sekundzie rejestrowane jest 44 tys. próbek. - Dźwięki, które słyszymy składają się z wielu sinusoid - tonów prostych - o różnych amplitudach i częstotliwościach. Jeśli częstotliwość przy zgrywaniu cyfrowym będzie zbyt mała, część tych dźwięków nie zostanie odwzorowana cyfrowo - wyjaśnił. Tłumaczył, że jeśli nagranie audio czy dźwięk zostanie zgrany w jakości 11 kHz, to część pasma zostanie wycięta. - W porównaniu z nagraniem 44 kHz będzie ono wyraźnie mniej czytelne, bardziej "wąskie" dla przeciętnego człowieka. To jakbyśmy robili serię zdjęć i włączali spust migawki aparatu na tyle rzadko, że części zdarzeń nie udało się zrobić zdjęcia, albo zeskanowali zdjęcie w mniejszej rozdzielczości i większej – różnica w szczegółach jest widoczna gołym okiem - tłumaczył.

Suchomski wskazał, że najwyższa stosowana częstotliwość próbkowania w technice studyjnej to 192 kHz, ale ponieważ używana jest do specjalnych zastosowań, korzysta się z niej w nielicznych urządzeniach i działaniach eksperymentalnych. Zaznaczył, że różnica pomiędzy 44 kHz a wyższymi częstościami jest niezauważalna dla człowieka, który ma zwykły słuch. Natomiast przy zgrywaniu nagrań analogowych dla ich późniejszego analizowania i przetwarzania, im wyższa częstość – tym lepiej – dokładniej odwzorowywany jest dźwięk - wyjaśnił.

- 96 kHz to są już bardzo wysokie, wyśrubowane standardy w systemach audio, dla ludzi, którzy uważają, że słyszą więcej, niż przeciętny człowiek, albo do zastosowań specjalnych - podkreślił. Powiedział, że od częstotliwości próbkowania zależy wielkość pliku cyfrowego - czasami redukuje się ją, gdy kanał, przez który dźwięk ma być transmitowany, ma węższe pasmo częstotliwości niż pasmo dźwięku - np. podczas telekonferencji - ale dzieje się to kosztem jego jakości. Zaznaczył, że nie odnosi się do konkretnego nagrania, bo nie wie, jakie były techniczne możliwości jego przegrania. - Jednak do rekonstrukcji potrzeba jak najwięcej materiału, nawet jeśli będzie on nadmiarowy, użyłbym najwyższej możliwej częstotliwości - podkreślił.

Według RMF najnowsza opinia uznaje za wadliwe wszystkie wcześniejsze ekspertyzy nagrania - zarówno prowadzone przez MAK, jak przez tzw. Komisję Millera, Instytut im. Sehna, czy Centralne Laboratorium Kryminalistyczne Policji. Biegli prokuratury wykorzystali własną kopię zapisu, zarejestrowaną podczas specjalnej, dodatkowej wizyty w Moskwie w lutym 2014. Prokuratura poinformowała we wtorek, że jest w posiadaniu dziewięciu kopii nagrań dźwięków z kokpitu samolotu TU 154M nr 101 oraz stenogramów tych rozmów wykonanych na potrzeby MAK, tzw. Komisji Millera oraz dwóch stenogramów wykonanych na potrzeby prokuratury wojskowej. - Żadnemu z tych podmiotów nie udało się odczytać wszystkich wypowiedzi oraz zidentyfikować wszystkich mówców. Stenogramy te różnią się między sobą. Jak wynika z praktyki badania wypadków lotniczych, nie jest to sytuacja wyjątkowa, lecz właśnie najczęściej spotykana. Dlatego też z dużą ostrożnością podchodzić należy do twierdzeń osób, które wypowiadają się o przebiegu katastrofy lotniczej wyłącznie w oparciu o stenogram rozmów z kokpitu samolotu, bez korelacji z pełnym zebranym w toku śledztwa materiałem dowodowym - zaznaczyła prokuratura w oświadczeniu.

Autor: js/ja / Źródło: PAP