Нужны ли нам новые форматы?

Hi Res и Hi End: правда меломана часть IV

Нужны ли нам новые форматы?

SACD или DVD-Audio что звучит лучше?

Стремление к созданию нового, лучшего и совершенного устройства воспроизведения музыки или нового цифрового формата музыкальных композиций не может нас не радовать. С момента создания CD диска качество звучания компакт-диска с его относительно грубым разрешением (для замера амплитуды аналогового сигнала отводится 16 бит, а частота дискретизации составляет 44100 Гц) обсуждалось и критиковалось бесконечно. Такая частота дискретизации позволяет оцифровать аналоговый звук частотой 22000 Гц (если говорить строго, то 22050 Гц по теореме Котельникова). То есть в синусоиде аналогового сигнала частотой 22000 Гц с помощью АЦП будет осуществлен замер амплитуды как положительной, так и отрицательной полуволны. Это позволит в дальнейшем ЦАПу восстановить из цифрового аналоговый сигнал с частотой 22000 Гц и подать его на колонку. Сами понимаете, что 22 кГц это очень много и такую частоту человек не услышит. Именно это обстоятельство и принималось во внимание при создании формата CD диска и частота дискретизации в 44100 Гц выбиралась с гарантированным запасом. Единственно с чем можно с большой натяжкой согласиться, так это то, что для замера амплитуды аналогового сигнала отведено 16 бит. То есть, амплитуду входного сигнала можно разбить на 65535 уровней и записать на диск компьютера, а погрешность квантования составляет 1/65535. Эта погрешность приводит к тому, что на колонки ЦАП выдаст сигнал с изменённой амплитудой сигнала – или чуть громче (амплитуда больше на 1/2х65535) или чуть тише (амплитуда меньше на 1/2х65535), но и первое и второе для слушателя не различимо.

Тем не менее создатели новых аудио форматов одним из основных аргументов заявляют возможность сохранять и воспроизводить звуковые частоты более 22 кГц (предел для формата CD диска). Хотя они и признают, что эти частоты больше не слышны для людей (против факта не попрешь), тем не менее они утверждают, что эти частоты ощущаются в подсознании. Но научные исследования однозначно установили, что этого ощущения вообще не существует и не найден орган чувств, который эти высокие частоты ощущает!

Дело в том, что обычные студийные микрофоны записи не передают частоты выше 20 кГц, ни одна студия звукозаписи их не обрабатывает и ни один музыкальный инструмент их не создает. Они совершенно не нужны для качественного воспроизведения звука!
Единственно для чего нужны новые аудио форматы так это для хранения музыки высокого качества более чем с 2 каналами, вот только в этом может быть смысл.

К сожалению, все демонстрации много канального звука SACD и DVD-Audio оставляют смешанные чувства, так как немало еще много канальной музыки, которая получается после программной обработки стерео.

Вот таблица популярных аудио форматов:

Формат

Квантование, бит

Частота, кГц

Каналов

Битрейт, кбит/с

Сжатие

CD

16

44,1

2

1411,2

1:1 без потерь

Dolby Digital (AC3)

16-24

48

6

до 640

~12:1 с потерями

DTS

20-24

48; 96

до 8

До 1536

~3:1 с потерями

DVD-Audio

16,20,24

44,1; 48; 88,2; 96

6

6912

2:1 без потерь

DVD-Audio

16,20,24

176,4; 192

2

4608

2:1 без потерь

DSD64

1

2,822,4

DSD128

1

5,644,8

DSD256

1

11,289,6

И вот в 2014 году появился еще один lossless формат – MQA (Master Quality Authenticated). Его суть – “Это революционная сквозная технология, которая обеспечивает звук мастер-качества в файле, который достаточно мал для потоковой передачи или загрузки. Он обратно совместим, поэтому будет воспроизводиться на любом устройстве, так как упакован в формат .flac”. Идея состоит в том, чтобы навязать этот формат радиостанциям, так как размеры файла мастер-качества незначительны. Я пробовал воспроизводить файл MQA в плеере foobar2000. Музыка формата .flac воспроизводится, хотя плеер и отображает информацию о кодеке MQA, но остается не понятным какой формат идет на колонки flac или MQA.

Алгоритм работы кодека MQA описывается так - C наивысшей частотой дискретизации 192 кГц оцифровывается лишь спектр частот свыше 48 кГц. Поскольку динамический диапазон сигнала здесь крошечный и едва отличается от шума, то и места оцифровка займет немного. Теперь этот участок просто переносится и включается (т.е. инкапсулируется) кодеком MQA в область ультразвуковых шумов между 24 и 48 кГц где-то ниже шумового порога, на уровне –130 дБ. В итоге мы имеем аудиопоток с характеристиками 24 бит/48 кГц, из которого декодер MQA при воспроизведении восстановит весь спектр частот с дискретизацией 192 кГц. Кто говорил, что больше 12000 Гц он не слышит? По этому алгоритму оцифровываются частоты диапазона 48-192 кГц, чтобы нам передать «обертона».

И вся эта музыка в формате MQA запатентована, а поэтому на радиостанциях Spotify, Deezer, Tidal или Qobuz платная.

Часть 5 - Выводы

https://3008two.ru/index.php?/topic/314-hi-res-%D0%B8-hi-end-%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B4%D0%B0-%D0%BC%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B0-%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%8C-v/