В наш век высоких технологий множеству людей никогда не доводилось слушать музыку достойным образом в режиме стерео, не смотря на то, что воспроизведению в стерео режиме уже более 100 лет.
Аналоговая и цифровая музыка в современном мире
В 1881 году, на Всемирной парижской ярмарке (таже самая, которая привела к строительству Эйфелевой башни) Клемент Адер впервые в мире продемонстрировал стереофоническую систему воспроизведения звука, которая состояла из разных телефонных гарнитур для каждого уха, которым передавался звук от двух микрофонов.
Тем самым он добился большей реалистичности звучания, чем от воспроизведения с одного микрофона.
Он назвал это театральным телефоном, действительно удивительной демонстрацией для того времени.
Алан Блюмлейн подхватив идею Климента Адера, в 1930 году изобрел и запатентовал для компании EMI хранение предварительно записанного стереозвука на 12-ти дюймовом виниловом диске, вращающегося на скорости 33 об/мин.
Другими словами, он изобрел долгоиграющую виниловую пластинку, которая любителями качественного звука востребована во всем мире и по сей день.
В 50-х годах, во времена большого технологического прорыва, такие компании, как Dupond и General Electric разработали и внедрили инновационные продукты в звуковой сфере, которые и до сих пор оказывают влияние на весь аудиомир. Начиная с 1952 - го года компания Columbia Record популяризировала применение стереофонической виниловой пластинки (33 об/мин), сделав ее тем самым, самым массовым продуктом.
Успех формата заключался в том, что на данную пластинку имелась возможность разместить в четыре раза больше музыки, чем на предыдущую версию винилового диска, воспроизводящего звук на 78 об/мин и с возможной записью музыки только на одну сторону пластинки.
Первые стереофонические записи, сделанные Аланом Блюмлейном в декабре 1933 года, можно услышать в Британской онлайн-библиотеке.
В последующие годы буквально все звукозаписывающие компании и производители аудиоаппаратуры убедили потребителя в том, что именно сейчас, в эпоху цифрового аудио возможно воспроизводить звук в HD у себя дома.
Виниловая пластинка имеет возможность воспроизводить музыку в высоком качестве, однако, она подвержена износу (запил иглой вследствие неправильно настроенного тонарма и т.д.), что делает ее использование довольно деликатным занятием.
Кстати, хранение цифровых данных в оптическом формате оказывается продуктом той же эпохи, хотя это удивительно. Он был изобретен Джеймсом Т. Расселом, который работал исследователем в той же компании - General Electric.
В 1965 году Джеймс Т. Рассел подал патентную заявку, являющаяся предшественницей компакт-диска, который нам в последствие (01.10.1982 год) предоставили компании Philips / Sony. На первых CD-дисках был записан альбом Билли Джоэла "52nd Street".
Корпораций Philips и Sony предоставили свою совместную разработку - компакт-диск, как невероятное изобретение, позволяющее воспроизводить музыку в высоком качестве всегда.
На CD-дисках звуковая дорожка была записана в совершенно новом цифровом формате, а сами диски выпускались массово, что по соображениям разработчиков должно было навсегда прекратить существование виниловых пластинок.
Однако, качество звучания первой модели cd-проигрывателей было далеко от "идеально - качественного звука". Сразу же после выхода в продажу первого cd-диска многие аудиофилы заявили о неполноценности нового цифрового формата воспроизведения музыки.
Резкие ВЧ и стерильный, скучный звук были явно заметны.
В добавок, производство самих компакт-дисков требовало особой стерильной среды (отсутствие влаги), которую не всегда удавалось обеспечить. В следствие чего попадались cd-диски ржавеющие изнутри, которые потом невозможно было использовать по прямому назначению.
- Почему этот идеальный цифровой звук был настолько неудовлетворительным?
- Как может аналоговый формат со всеми его техническими и практическими ограничениями может быть более удовлетворительным?
Ответ на этот вопрос довольно прост: Цифровой формат, выбранный Philips / Sony (16 бит/ 44 кГц) попросту недостаточен для хранения объемных данных музыкальной информации, требующиеся для воспроизведения в Hi-Fi качестве.
Как мы знаем, звук распространяется по воздуху, а различия в высоте и тембре зависят от изменений амплитуды звуковой волны и частоты с которой он распространяется.
Виниловая пластинка постоянно вибрирует, воспроизводя амплитуду звуковой волны без остановки, с чего можно сделать вывод, что этот формат действительно имеет высокую точность и разрешение в звуке.
Однако, виниловая пластинка имеет существенный недостаток, в виде износа под действием иглы звукоснимателя.
Кроме того, в микроскопических канавках пластинки есть грязная аккомодация, которая разрушает звук отвлекающими "тресками" и "щелчками".
В добавок, "мастер" для печати виниловых пластинок делает канавки тангенциальными к центру диска, а поскольку многие проигрыватели имеют систему рычагов, которые двигают иглу не по касательной, а в радиальном направлении. Из чего следует, чем ближе игла будет находится к центру пластинки, тем сильнее будут искажения звука.
Для чтения CD-диска цифро-аналоговый преобразователь использует квадратичную систему чтения (16 бит) и это вычисление выполняется 44 тысячи раз в секунду (44 кГц). Может показаться, что такое количество вычислений довольно большое, но на самом деле его не достаточно для непрерывного воспроизведения музыки.
Следовательно, взамен непрерывного потока звука как у пластинки, компакт-диск производит серию шагов, которые плохо реализуют непрерывную звуковую волну. Исходя из этого, музыка становится менее естественной и более стерильной, так как попросту не хватает данных для полноценного воспроизведения звука.
Неспособность стандарта CD (16 бит/44 кГц) хранить достаточно звуковых данных для воспроизведения была известна Philips и Sony с момента его внедрения.
Philips и Sony внедрили его, потому что это было коммерчески более осуществимо на тот момент, чем уже имеющийся превосходящий его стандарт - 24-бит / 96 кГц.
В отличие от стандарта 16 бит/ 44 кГц, стандарты 24/96, 24/192, 32/384 воспроизводят звук более реалистично, потому что каждый шаг при чтении диска значительно уже и воспроизведение становится более непрерывным.
Если посмотреть на графике, то становится ясно, что цифровая модель звука значительно уступает аналоговому хранению данных.
Однако, это не означает, что цифровой носитель не пригоден для воспроизведения звука высокой точности, ему попросту необходимо больше данных, чтобы превзойти качество звучания виниловой пластинки, чем к сожалению не может похвастаться обычный CD-диск.
Формат LP массово вошел в нашу жизнь в 1952 году и до сих пор остались те первые проигрыватели винила, которые воспроизводят музыку с высокой точностью, на которую сегодня способна лишь очень дорогая цифровая аудиоаппаратура.
К примеру, первый CD-проигрыватель (Sony CDP-101) в 1982 году примерно стоил в 10-ть раз дороже обычного проигрывателя винила того-же года выпуска, который в разы превосходил по качеству звучания выше указанный CD-плеер.
В 1998 году президент Sony заявил в журнале Stereophile, что Sony не рискнет выпустить новый высококачественный носитель для потребителя, так как обычный человек не заинтересован в верности звука за пределами CD.
Однако, Philips / Sony после истечения срока патента на формат CD (16/44), в 1999 году пересмотрели свою позицию по отношению к качеству воспроизведения звука.
Корпорация Sony разработала и запустила совершенно новый формат хранения аудиоданных в высоком разрешении, способного потягаться по качеству звучания с виниловой пластинкой.
Так в 1999 году началась эра SACD (Super Audio CD), который кодировал музыку в стандарте DSD (1-бит / 2,8224 МГц).
Новый формат хранения данных получился прекрасным, но в связи с высокой стоимостью, как самих устройств чтения, так и SACD-дисков, в 2016 году закончился полным коммерческим провалом, а сам формат, вдруг стал считаться устаревшим.
В наше время формат DSD доступен пользователям исключительно через интернет.
Конечно, теперь в 2022 году у нас есть возможность воспроизводить цифровые форматы 32-бит / 384 кГц или DSD («1-битный прямой поток»), которые на самом деле имеют высокую точность воспроизведения, аналогичную винилу, но какой ценой?
Но и тут не все так гладко, чтобы с компьютера воспроизводить музыку в высоком разрешении, в надлежащем качестве, необходим хороший, повторюсь, хороший внешний ЦАП, а их стоимость как мы знаем велика.
Так же, нужно учитывать то, что записи в таком высоком качестве тоже стоят не мало и их количество ограниченно (по переведенным в этот формат альбомов), что делает их трудно-доступными по отношению к тем же альбомам записанных на обычные виниловые пластинки.
P/S. К счастью, любителю больше не приходится выбирать между удобством цифрового формата с более низкой точностью воспроизведения или более высокой точностью аналогового воспроизведения без удобства и портативности цифрового.
Данная альтернатива в высокой точности звука не нова и выполнима практически для любого любителя, поэтому цифровые форматы не смогли затмить аналог, как ожидалось.
