фото из сервиса Яндекс.Картинки со ссылкой сюда http://www.myshared.ru/slide/982332/
Всем Доброго Аудиофильского Мои Хорошие!!!
Не волнуйтесь, не волнуйтесь!!! Тема Катушечных Магнитофонов никуда не делась!!! Все продолжается! Просто катушечники это хорошо, но иногда и от них нужно отдохнуть! Эта статья выходит внепланово и бонусом, никоим образом не нарушая стандартного выхода цикла статей про Катушечники!
В этой статье мы слегка разберемся, кто такой цифровой звук, с чем его едят, и почему ругают.
Есть в мире такая теория. Суть ее в том, что если оцифровывать сигнал с частотой 2 раза большей, чем максимальная частота записываемого сигнала, то потом, при воспроизведении, сигнал восстановится в идеальном виде.
Ну и понятное дело вкоруг этой теории дофига мифов. Давайте попробуем ими покидаться, так чтобы они улетели куда подальше, и мы смогли разобраться, как же там на самом деле это все работает?
Ну кидаться я имел вввиду откидывать их чем покрупнее и куда подальше, не вглядываясь в процесс.
Поэтому будем сразу разбираться с теорией. Эта Теорема лишь часть всех необходимых теорем для понимая процессов.
Я попробую изоложить все это максимально просто.
Помните на уроках по Алгребре мы графики строили? Было у нас 2 точки и мы через них проводили прямую? Помните?!!! А теперь представте на этой прямой, которую мы сейчас мысленно провели другие 2 точки. Именно на ней. Теперь попробуйте начертить координатные оси, поставить на ней эти 2 новые точки и снова провести через них прямую. Она такая же как и первая!!! Заметили?!!
Т.е. на самом деле в нашей прямой гораздо больше точек, но мы можем передать только 2 из них, чтобы начертить ее. Т.е. чтобы что сделать? Правильно! Дорисоввать остальные Фиг-знает-сколько-лион точек!
А теперь представьте график синуса. Ту самую загогулю. И вот собственно все, что гласит та Теорема про звук, это сколько точек нужно чтобы передать ее значения, если мы заранее знаем, что на выходе будет синусоидальная загогуля.
Но мы только что пришли к мысли, что восстановление по этим двум точкам потребует от нас дополнительной работы. Нам ведь нужно будет при воспроизведении построить не 2 точки, а фиг-знает-сколько-лион.
И тут первая проблема цифрового звука. Так никто не делает.
Т.е. необходимые условия этой знаменитой Теоремы не выполняются. А значит и процесс преобразования получается другой. С другими характеристиками, параметрами и искажениями.
Если же мы будет действовать как предписывает нам Теорема, то нам понадобится поставить мощный процессор, который будет вычислять недостающие точки. И еще нам придется определиться с частотой на которой будет работать наш Цап. Мы пришли к мысли, что она должна быть выше. Но на сколько?
На этот вопрос должны ответить другие формулы. И они есть. По ним вычисляют количество гармоник, которые накидает тот или иной алгоритм преобразований цифры в аналог. И у этих формул есть выраженная зависимость от частоты. Для идеального синуса нужно чтобы было 44 импульса на период. Такое у Компакт Диска достигнуто на частотах не выше 1 кГц. Но это мы уже про электронику и схемотехнику ЦАПа.
А у нас еще в Теории есть некоторые математические моменты которые нужно разобрать.
Дело в том, что процессор, который нам нужен не применяют по той причине, что в передаваемой цифре нет данных для его работы.
Как так? Чего за фигня??? Все просто! В той Теореме ничего не сказано про точность передачи значений. Сказано только про их количество. 2 штуки на 1 Герц полезного сигнала.
А вот про точность замера амплитуды там ничего. Дело в том, что эта теорема написана несколько раньше, чем возникла идея представлять амплитуду в цифровом значении. Она для Амплитудно-Импульсной Модуляции создана. А в ней такой амплитуда передается без ограничений на точность.
А вот когда мы ее начинаем представлять в Битах. Которых у нас то 16, то 24, то 32. То у нас очень сильная погрешность. Дело в том, что число Pi нынче вычислили до Миллиардного знака. А вот на 16 битах оно только до 5го. И только до 10го на 32х.
Т.е. при этих значениях возникает ошибка замера амплитуды, которая делает бесполезными какие-либо математические попытки восстановить сигнал с большим количеством точек.
Исправить это можно 2-мя путями. Первый увелические глубины кватнтования. Т.е. прибавлением битиков. А второй увечиением частоты дискретизации.
При этом первый путь, все равно потребует установки математического процессора, и разгона ЦАПа до значительно больших частот. До 880 000 Гц.
Либо же увеличивать объемы передаваемых данных, стремясь достичь этих же значений. Т.е. по сути мы все равно на Цап будем предавать это же количество точек. Разница только в том, в каком виде их хранить будем. В "сжатом" или нет? И в каком виде замерять? В полнообъемном или ленивом?
Человечество, как нынче известно, избрало путь полнобъемного замера с увеличением объемов хранения. Зато без лишних процессоров.
Вот такая быстрая история цифрового звука.
Она содержит много упрощений и пропусков. Возможно даже необходимых для полноценного понимания изложенного материала. Но самое главное в ней все таки содержится.
Тут бы и закончить. Но на самом деле история длиннее. Дело в том, что когда выпустили Компакт Диск оказалось, что многие, в т.ч. и приличная часть Аудиофилов Начального Уровня, гораздо критичнее не к искажениям, а к щелчкам и шумам. И им таким Компакт Диск пришелся лучше Винила.
Но давайте все таки напишем правду. Если Аудиофил не слышит разницу между Компакт Диском и Винилом Аналоговых времен. Или вернее делает выбор в пользу Компакт Диска. То он как человек назвавшый себя Кофейным Гурманом, но при этом предпочитает растворимый кофе.
Я не буду давать оценку таким гурманам. Предлагаю читателям самим решать. Можно ли считать себя гурманом предпочитая растворимый кофе зерновому? А вот некоторые Аудиофилы могут.
И именно это их поведение и положило основу всем мифам и спорам. А ведь сколько Хорошей Музыки неправильной цифрой испорчено?!!!
Цифра может быть хорошей. Она может быть лучше аналоговых носителей. Это факт. Но для этого она должна быть на более высокой частоте.
И инженеры это понимают. Прогресс к этим частотам почти пришел. Еще чуть чуть. Лет 10-15 споров и все будет. Но вот Хрошую Музыку 80х и 90х жалко... Ее качестно звука уже не вернуть, оно потерялось в этих Аудиофильских спорах. Осталось только качество содержания...
Спасибо, что дочитали!