С развитием цифровой аудиотехники, старые и добрые виниловые и ленточные проигрыватели ушли в прошлое. Осталась небольшая прослойка ценителей, которые, до сих пор, используют устройства воспроизведения с теплым ламповым звуком. К сожалению, зачастую, в их адрес сыпятся различные обвинения, самое ласковое из которых — аудиофилы. В многочисленных дискуссиях, обвинители пытаются оперировать разными техническими терминами, так и их оппоненты парируют, приводя, в ответ частоты дискретизации, битность, АЧХ. Давайте попробуем разобраться, что они на самом деле означают, чтобы тоже быть в курсе событий.
Как правило такая диаграмма наиболее часто приводится, как первый довод в спорах аудиофилов с остальными пользователями. Обычно, на ней все и заканчивается, далее идет бурная фантазия и визуализация звуковых пространств оппонентами, вступают дополнительные, «тяжелые» термины, чтобы окончательно доказать свое мнение. Например длина волны, амплитуда, мощность колебаний и прочие. Если же взглянуть на следующий рисунок, то и без лишних слов, многое и так становится понятным.
Наш мир не может ускорить или замедлить время, поэтому секунда — величина постоянная, 20(герц) - это количество повторений за 1 секунду. Ближняя (низкочастотная) волна наиболее длинная, дальше более короткие (более высокочастотные), поэтому из-за своей малой длины их и влезет по 20 тысяч штук в одну секунду. Вроде бы все ясно, но вот на таких графиках никто не укажет, имеет ли место синусоида или нота ми на скрипке.
Как мы знаем, рисунки всех отступников от аудиофилии всегда на фоне гармонической (красной) волны, где все красиво и идеально, но как быть с новыми для их понимания видами колебаний (синие) — сложные колебания, где и закон Котельникова, тоже не полностью применим, так как спектр сигнала неограниченный. Разве что ряд Фурье в синей волне можно попробовать разложить, для лучшего порядка.
А зачем вообще Котельников ? Этот гениальный человек, еще до создания компьютеров, догадался - чтобы закодировать весь спектр сигнала необходимо измерить амплитуду, хотя бы два раза за один период колебаний (волну) на максимально коротких его частотах, а длинные уже будут явно больше двух раз измеряться. Так как человек не дельфин, и ультразвук не воспринимает, кроме некоторых в детском возрасте, хватит и 20 000 — 22 000 Гц для кодирования. Частота считывания - дискретизация (не путать с дискредитацией), получается для наших ушей - дважды 22 = 44 000 Гц (44 100 Гц - принятый стандарт, из-за исторических особенностей видеозаписи, а именно — вследствие видеосинхронизации).
И здесь уже аудиофилы будут чертить прямые линии и ломаные квадраты. Хотя считывание сигнала происходит иначе.
Получая чередующиеся единицы и нолики, по которым потом и воссоздается сигнал, можно записать простейшую волну - синусоиду, в виде однобитной глубины звука. Если же частота дискретизации будет меньше, чем удвоенная, то запись даже простой волны невозможна, по понятным причинам, так как происходит наложение периодов на записывающие биты и вместо чередующихся единиц и ноликов - 10101010101010, получается беспорядочный набор данных.
Для более сложных колебаний, синусоидальных и негармонических, все еще хуже, явно не обойтись ни однобитной глубиной, ни удвоенной частотой дискретизации. Но прогресс не стоит на месте, от CD-качества (16 бит/44,1 кГц) студии звукозаписи перешли к Lossless-аудио (24 бит/48 кГц) и Hi-Res Lossless (24 бит/192 кГц), а Apple music уже решили штурмовать 32бит/192кГц. Но они все покажутся жалкими любителями шаурмы по сравнению с гениями японской мысли — инженерами Sony. Пока все наслаждались просроченной курицей, им покорялся новый формат звукозаписи. По принципу широтно-импульсной модуляции оказалось достаточно однобитной глубины регистрации сигнала, и стало возможным упростить конструкцию считывающих устройств до такого уровня, что записывать стало возможно с космической частотой дискретизации DSD -1024 (в 1024 раз выше классических аудио-CD - 44,1 кГц — т.е. 45,1584 MHz). Кстати, по некоторым сведениям, на основе принципа DSD работают чипы Neuralink. Повезло и владельцам PS-3 с Blu-Ray, аппаратно она воспроизводит данный формат.
Так что оказывается аудиофилы были в чем то и правы, но как только тема подходит к обратной декодировке и воспроизведению из цифрового вида записи, многие из них тыкают какими то ступеньками на синусоиде, доказывая, что волна превращается в ступенчатую пирамиду Майя, и поэтому звук их винилового проигрывателя единственный и уникальный во всей вселенной. Даже если, немножко логически подумать, для создания ровного плато, в колеблющейся среде, необходимы стоячие волны, для получения, которых в обычном домашнем динамике, явно потребуется воскресить Эйнштейна, чтобы изобрел какой-то магнит неизвестный пока обывателям, ведь пока переменный электрический ток в розетке, как известно всем умным школьникам, синусоидальный.
К сожалению, непонимание этих бегло и упрощенно описанных принципов приводит к разногласиям и обесцениванию труда людей, посвятивших свои жизни созданию удивительных устройств, которыми все пользуются в нынешнее время. Основная же проблема некачественной музыки лежит не в оцифровке, тем более уже доступны высокобитрейтные 32-битные и DSD форматы, а скорее в использовании вместо аналоговых музыкальных инструментов цифровых, которые, к тому же, все еще, в большинстве, на дешевых микросхемах, с множеством наводок, помех, искажений, так что даже две гармоники не создают ни обертонов, ни резонируют на записи, в отличии даже от дворовой дешевой акустической гитары. Почему так — ответ прост - потому что большинству и этого хватает, в отличие от немногих аудиофилов.
