near cd quality что это

Почему вам достаточно mp3, а Lossless не нужен

Консерваторию не заканчивали? Тогда losseless Вам не нужен, слушайте качественный mp3.

Очень часто встречаются индивиды, презирающие сжатые форматы в принципе. Не стоит ориентироваться на их мнение. Очередные модники, которые в исследовании с вероятностью 90% не услышат отличий сжатого звука от несжатого.

Что такое mp3

MP3 придуман не только для того, чтобы резать качество. Его разработкой занималось Общество Фраунхгофера — объединение институтов прикладных исследований Германии. Они же позже придумали AAC, который мог бы стать главным форматом сжатого звука… Но не получилось.

А Вы знали, что MP3 бывает с переменным (VBR) и постоянным битрейтом (CBR)? Постоянный битрейт, ввиду работы алгоритма, кодируется каждый раз как в первый. Поэтому может выдавать неровное качество, а это значит – не всякий звук в таком раскладе будет качественно записан.

Поскольку MP3 появился довольно давно, он обладает массой ограничений. Разрядность — 16–24 бита. Частота дискретизации представлена следующим набором вариантов: 8; 11,025; 12; 16; 22,05; 24; 32; 44,1; 48. Максимальный битрейт не превышает 320 кбит/с. Максимальное число каналов — 2. Но мы все-таки о музыке говорим, мультиканальные записи еще поискать надо.

А таперь давайте посмотрим, как кодируется MP3. На иллюстрации — частотно-временное распределение звука. Одна и та же запись: Audio CD, OGG-файл, хорошо закодированный MP3. Что наблюдаем — куски справа и слева совпадают практически полностью. Значит, MP3 файл звучит практически так же, как оригинальная запись на компакт-диске.

Человеческий слух и его пределы — психоакустика

Дело в том, что основная задача Общества Фраунхгофера — разработка психоакустических моделей человеческого восприятия звука. И здесь есть много тонкостей. Главная — мы не дельфины.

Во-вторых, существуют определенные ограничения на количество одновременно воспринимаемых звуков. Человек одновременно способен слышать не более 250 звуков из 24 диапазонов (причем, количество одновременных звуков в диапазоне так же довольно мало).

В-третьих, слышимый диапазон составляет от 16 Гц до 20 кГц и к 60 годам снижается почти в два раза. В идеальном случае и при тренировках (да-да, его необходимо тренировать!).

Все частоты ниже 100 Гц воспринимается не слуховыми клетками, а… кожей. Потом низкие волны переотражаются в слуховом канале – эти волны и воспринимаются как инфрабас. (Это из области костной проводимости.)

Более того — число регистрирующих акустические волны клеток у каждого различно. Да что там — у каждого отдельно взятого человека их число в правом и левом ухе отличается.

Кстати, и восприятие каждым ухом различается. Поменяйте местами каналы в любимой композиции — получите новое звучание.

Если копнуть глубже, оказывается, что каждая частота звука воспринимается только при определённой громкости. При её достижении, тишина сменяется резким и достаточно отчётливым звуком. После человек может слышать и более тихий звук этой частоты.

Другое интересное свойство слуха — чем меньше уровень громкости, тем меньше его разрешающая способность, меньше число воспринимаемых звуков. При снижении громкости лучше воспринимаются высокие частоты, при увеличении — низкие. И они не дополняют, а сменяют друг друга.

Человек не воспринимает некоторые звуки, концентрируя внимание на других. Обратите внимание — отчетливо, осознаваемо слышен обычно один инструмент, или вокал. Все прочее превращается в фон или единое созвучие. И на чем бы мы не концентрировались в композиции, увеличить число воспринимаемых основных звуков нам не под силу.

Как создается mp3

Все эти данные, полученные при экспериментальных исследованиях, сведены воедино и представлены в виде идеальной модели человеческого слуха. Именно на нее ориентирован стандарт MP3.

Все, что человек однозначно не слышит — обрезается сразу. Дальнейшая обработка ухудшает звучание в соответствии с пониманием этой модели.

Благодаря большой проведённой работе современные психоакустические модели достаточно точно оценивают человеческий слух и не стоят на месте.

На деле, несмотря на заверения любителей музыки, музыкантов и аудиофилов, для среднестатистического, нетренированного слуха MP3 в максимальном качестве обладает практически предельными параметрами.

Исключения есть, их не может не быть. Но они не всегда легко заметны при слепом прослушивании. И следуют они уже не из механизмов работы слуха, а из алгоритмов обработки звуковой информации мозгом.

И здесь играют роль только личностные факторы. Всё это и объясняет, почему мы любим разные модели наушников и почему численные характеристики аудио не могут однозначно определить качество звука.

В MP3 умещается все: качество аналоговых записей

Настойчивость аудиофилов, требующих FLAC, стоит просеивать через еще одно серьезное сито. Большая часть аналоговых записей не содержит достаточного количества информации для losseless-форматов.

Все компакт-диски записаны с частотой дискретизации 44,1 кГц и квантованием 16 бит. Откуда здесь возьмутся 192 кГц и 24/32 бита, которые используются при кодировании во FLAC? Их же нет, это пустышка!

Вы возразите, что для аналогового звука эти параметры выше… Но для аудиокассеты и магнитной ленты (если, конечно, это не японский мастер-тейп) характеристики AudioCD НЕДОСТИЖИМЫ. Для массового студийного оборудования возможность записи аналогового звука, соответствующего AudioCD, появилась относительно недавно.

Поэтому нет смысла оцифровывать с бешеным качеством запись из доцифровой эпохи, в особенности сделанные на магнитных носителях. Они не содержат тех спектров и того количества информации, которые могут хранить контейнеры без сжатия.

В MP3 умещается все: цифра

Строго говоря, с большинством цифровых записей — та же самая картина. В 90-е годы и позднее появились дешёвые пластмассовые бумбоксы. Звукорежиссёрам пришлось заботиться о едином звучании на всех устройствах — динамический диапазон записей порезали до 10-12 бит.

Еще один момент. До недавнего времени никто не записывался на студии слишком в высоком качестве. Потому что одновременно работать с несколькими десятками аудиодорожек с высоким качеством записи сложно, а иногда просто недостаточно человеческих и технических ресурсов.

Если все это кажется неубедительным — посмотрите результаты любого слепого теста. Можно распознать систему, можно распознать наушники. Но вот отличить качественный MP3 (CBR 320 kbps, Lame 3.93) от FLAC удается только самым прокаченным гурманам.

Давайте посчитаемся, супергерои. Кто из вас может отличить lossless от lossy, на каком материале, и на какой аудиосистеме?

Николай Маслов

Kanban-инженер, радиофизик и музыкант. Рассказываю о технике простым языком.

Источник

Как Hi-Res записи деградируют в CD-формате — объясняем на пальцах

Только ли в битах и килогерцах дело?

Как Hi-Res записи деградируют в CD-формате — объясняем на пальцах

Только ли в битах и килогерцах дело?

Компакт-диску в следующем году исполнится 40 лет. За этот немалый период любители музыки и коллекционеры фонограмм прошли долгий путь от практически детского восторга на старте, когда, поддавшись эмоциям, многие меломаны распродавали свои коллекции винила, заменяя их вожделенными серебристыми кружочками, “которые не шумели в паузах”, до пришедшего позже понимания недостатков формата. В результате часть филофонистов вернулась к винилу, что в итоге породило виниловый ренессанс, а другая часть занялась совершенствованием аппаратуры для воспроизведения компактов, в надежде таким образом скомпенсировать проблемы формата как такового. Сможет ли приобретающее всё большую популярность аудио высокого разрешения (Hi-Res) дать второе дыхание “цифре”?

Сразу расставим точки над i с исторической точностью – стандарт Red Book, разработанный компаниями Philips и Sony и в рамках которого был описан формат компакт-диска, был представлен в 1980 году, а в 1982 году компания Philips представила первый серийный проигрыватель таких дисков. То есть, в следующем году исполнится 40 лет с момента, когда цифровое аудио шагнуло в народ. Впрочем, сути дела это никак не меняет.

Сегодня нас в большей степени интересует аудио высокого разрешения. Так что же это такое? Строгого определения Hi Res не существует. Ассоциация JEITA (Японская Ассоциация Индустрии Электроники и Информационных Технологий) определяет CD и аудио стандартного разрешения как цифровой поток с разрядностью 16 бит и частотой дискретизации до 48 кГц включительно (напомним, что Red Book для формата CD-DA жестко фиксирует частоту дискретизации на уровне 44,1 кГц). Соответственно, всё, что оцифровано с более высокими параметрами, называется аудио высокого разрешения (High Resolution или Hi-Res). Поэтому при упоминании Hi Res всегда нужно делать оговорку, о каком конкретно разрешении идёт речь.

Причем, до сих пор мы говорили о формате оцифровки аналогового сигнала PCM (Pulse Code Modulation – импульсно-кодовая модуляция), который и определен для компакт-диска в Red Boook. Но позже теми же компаниями Sony и Philips был предложен однобитовый потоковый формат DSD (Direct Stream Digital), использующий плотностно-импульсную модуляцию. Формат подразумевает дискретизацию с существенно большей частотой – минимум – 2,8224 МГц, что в 64 раза больше, чем у компакт-диска (DSD64), кроме того, есть варианты DSD128, DSD256 и DSD512 с ещё более высокими частотами дискретизации. При этом, разрядность оцифровки составляет всего один бит. Но с форматом DSD в контексте сегодняшнего разговора проще – он изначально является форматом Hi-Rez аудио и используется для издания дисков высокого разрешения SACD.

Откуда берется аудио высокого разрешения?

Случаи народного творчества по оцифровке аналоговых носителей (виниловых пластинок или магнитных лент) или, не дай бог, апскейла компакт-дисков мы сейчас рассматривать не будем. В иных случаях аудио высокого разрешения появляется из студий мастеринга, где готовятся различные издания альбома или трека (винил, компакт-диск, файлы для стриминга и так далее). И здесь важно определить место Hi Res аудио в производственной цепочке. Не секрет, что в большинстве случаев изначально музыканты пишутся “в цифре” – с таким материалом намного удобнее работать звукоинженерам при сведении, постобработке и мастеринге. Случаи, когда всё по старинке делается “в аналоге”, а вместо компьютеров используются огромные многодорожечные катушечные магнитофоны и аналоговые пульты, бывают, но это – редкие исключения.

Так вот – пишутся музыканты именно в Hi-Res, поскольку для последующего сведения и мастеринга без ущерба для качества звучания высокое разрешение подходит как нельзя кстати. То есть, в результате сведения и мастеринга на свет появляется итоговый микс в высоком разрешении. Часто этот материал имеет параметры 24 бит / 96 кГц, но обычно студии используют лишь увеличенную до 24 бит разрядность, не повышая частоту дискретизации – тогда на выходе будет аудио с параметрами 24 бит / 44,1 кГц. Затем на основе этого “корневого” микса делаются варианты для записи на винил, компакт-диск, MP3 и других форматов со сжатием с потерями. То есть, этот исходный микс является своеобразным краеугольным камнем записи – лучшим её вариантом по качеству звучания, неким аналогом мастер-ленты при аналоговом мастеринге. И, напомним, этот микс записан в высоком разрешении.

Услышать разницу

Последствия конвертации

Причины первого типа носят объективный характер – это последствия понижения разрядности и частоты дискретизации. К примеру, чтобы снизить частоту выборки с 96 кГц до 44,1 кГц (ситуацию осложняет тот факт, что это некратные частоты) приходится пересчитывать под новую сетку весь сигнал, в том числе и в слышимом спектре частот. Понижение разрядности приводит к загрублению формы сигнала – вместо гладкого синуса (например) получаем его ступенчатую аппроксимацию. Известны различные способы борьбы и с тем, и с другим эффектом. Как правило, это достигается различной цифровой фильтрацией и подмешиванием шума (noise shaping). Подобные вмешательства позволяют скомпенсировать огрехи даунсемплинга, но, как легко догадаться, качества звучания совсем не прибавляют.

На потребу публике

Второй тип по сути рукотворен. К этому типу мы отнесем все “улучшения” и “оптимизации”, которые проводятся с определенными целями при подготовке издания на конкретном носителе. К примеру, с определенного момента музыкальные продюсеры решили “оптимизировать” компакт-диск для воспроизведения на массовой технике – музыкальных центрах, штатных автомобильных аудиосистемах и смартфонах с самыми простыми наушниками-затычками. Такая оптимизация заключалась в активном использовании звуковых компрессоров и лимитеров, которые фактически сжимают динамический диапазон – отсекают пиковые сигналы, а средний уровень музыкального материала подтягивают к уровню 0 дБ.

В результате получаются очень громкие и бодрые фонограммы, которые на не слишком качественной технике действительно звучат выигрышно. Но достаточно послушать диск с такой записью на системе High End (да и просто на качественной Hi-Fi аппаратуре), как вы заметите, что запись утратила эмоциональность и ясность, потеряла объем и жизнь. Но что могут противопоставить малочисленные аудиофилы со своими дорогущими стереосистемами армии, вооруженной смартфонами с затычками? Доля первых находится в пределах статистической погрешности. В результате сегодня за очень редким исключением все издания на компакт-дисках, как новые записи, так и ремастеры старых альбомов, делаются с компрессией динамики. Одна надежда остается на Hi-Res, если, конечно, окажется доступен тот самый – исходный микс, а не его “адаптированная” версия. Ведь никто не может помешать продюсеру издания “улучшить” и материал в высоком разрешении тоже.

Источник

Сетевая музыка, часть 3. Издания высокого качества, статья. Онлайн-журнал «AVREPORT.RU»

Сохранить и прочитать потом —

В 2012 году цифровая музыка отмечает свое тридцатилетие и за этот немалый срок она успела весьма заметно эволюционировать. Сегодня существует целый ряд форматов цифрового звука, превосходящих по качеству компакт-диск, причем доступны они как на физических носителях, так и в сети интернет. Что же сейчас слушают продвинутые любители качественного звука? Давайте разбираться.

Возможности и качество формата CD-DA изначально были ограничены емкостью компакт-диска как носителя. По легенде, стандартная емкость компакт-диска 74 минуты была выбрана для того, чтобы была возможность записывать длинные классические произведения без разбивки на два диска. А если быть совсем точным, то эта цифра появилась благодаря 9 симфонии Бетховена – она длится именно 74 минуты. Еще одним заданным параметром была частота дискретизации 44.1 кГц. Эта цифра определяет верхнюю границу воспроизводимого частотного диапазона. Для CD, который должен был воспроизводить частоты вплоть до 20 кГц, это был минимально возможный уровень несущей частоты. В результате, единственным полем для маневра стала разрядность, уровень которой составил 16 бит. Применительно к звукозаписи, величина разрядности определяет ее динамический диапазон и разрешение.

Интерфейс программы EAC

Компакт-диск невозможно скопировать в память компьютера обычным способом, так как мы обычно копируем файлы. Для сохранения CD-DA понадобится специальная программа, так называемый CD-риппер (от англ. ripping, отрывать), программа, позволяющая преобразовывать данные, записанные на аудио-диске, в формат PCM (файл WAV). Правильно организованный процесс «рипования» CD-DA позволяет получить на жестком диске полностью идентичную цифровую копию. Звуковые компакт-диски обычно сохраняют на компьютере в виде одного большого аудиофайла FLAC (можно также WAV, WV или APE) с индексной картой CUE или в виде отдельных треков.

HDCD релизы

В роли лучшего цифрового аудиоформата компакт диск продержался не так уж долго — чуть больше десяти лет. В середине девяностых появился первый формат, позволяющий получить более высокое качество звучания. HDCD, представлял собой улучшенную версию CD-DA. Его отличие состояло в особом алгоритме записи, позволявшем сохранить в стандартном формате компакт-диска дополнительные данные о глубине дискретизации. При наличии декодера HDCD, выходной сигнал получал разрядность не 16, а 20 бит, что давало не стандартные 96, а целых 120 дБ динамического диапазона и весьма заметное на слух увеличение разрешения записи. При этом устройства без декодера HDCD воспроизводили такие диски, как обыкновенные CD-DA. Любопытно, что при сохранении такого диска на ПК тем же способом, каким «рипуются» обычные CD-DA и даже при использовании сжатия без потерь или перезаписи данных обратно на болванку в режиме CD-DA, свойства HDCD сохраняются.

Диски DVD-A и SACD как правило упаковывались в так называемый Super Jewel Box

Следующий скачок в плане качества звучания произошел в начале нового тысячелетия. На суд аудиофильской общественности было представлено сразу два HD аудиоформата, появившихся практически одновременно. DVD-Audio, ставший результатом дальнейшего развития традиционного способа записи и продвигаемый компаниями Panasonic и Toshiba. В стереорежиме он способен обеспечить характеристики записи 24бит/192кГц, а в многоканальном – 24бит/96кГц.

Конкуренцию ему составил формат SACD, который, кстати, куда меньше напоминал обычный компакт-диск, хоть и был назван «супер компакт-диском». Super Audio CD, разработанный компанией Sony, был основан на принципиально новом алгоритме кодирования DSD. Данный способ оцифровки предполагал однобитную выборку при сверхвысокой частоте 2,8224 МГц. Принципы кодирования и декодирования DSD потока гораздо проще, чем в высокоразрядных форматах и по своей сути ближе к принципам работы аналоговой техники. При этом, формат SACD сохраняет все преимущества передового цифрового формата и имеет выходные характеристики сравнимые с DVD-Audio как по качеству звучания, так и по количеству каналов.

Первый прототип SACD-проигрывателя Philips

И DVD-Audio, и SACD разрабатывались с высоким уровнем защиты от копирования, однако пытливые умы уже победили и тот, и другой формат, так что при желании, содержимое дисков обоих типов можно сохранить на ПК в виде образов ISO (без изменения структуры и кодека оригинала) или в виде треков формата FLAC в качестве 24бит/96кГц или 24бит/192кГц. Почти одновременно с форматами DVD-Audio и SACD, на свет появился еще один оригинальный формат издания музыки в высоком качестве: DAD 24/96. Аббревиатура DAD расшифровывалась как Digital Audio Disk (Цифровой Аудио Диск), но по сути это был DVD-Video со статичной картинкой и высококачественным звуком, который можно было воспроизводить на любом стандартном DVD-проигрывателе или ПК.

Музыкальные издания на Blu-ray

Очевидно, что при таком подходе вполне применимым для записи музыки в высоком качестве является и носитель Blu-ray, с его форматами HD звука, записываемого в высоком качестве без сжатия. Однако на данный момент изданий такого типа немного, а специальная версия формата BD-Audio имеет все шансы не увидеть свет, поскольку продажа высококачественного аудиоматериала уже весьма активно ведется в сети интернет. Все те, кто не желает самостоятельно конвертировать DVD-Audio, DAD и SACD диски в формат FLAC, могут совершенно официально купить уже конвертированные альбомы в качестве 24бит/96кГц или 24бит/192кГц на сайте HDtracks.com. Красивые буклеты в формате PDF прилагаются.

www.hdtracks.com

Завершая обзор возможных источников музыки высокого качества, стоит вспомнить про такое своеобразное явление как «винил-рипы». Это оцифровки виниловых дисков, выполняемые, как правило, в высоком разрешении. Качество таких записей всецело зависит от технической оснащенности и добросовестности ее создателей, но результат оказывается порой весьма интересным для ознакомления. А если учитывать тот факт, что часть виниловых релизов либо никогда не переиздавалась в цифре, либо переиздавалась в другом мастеринге, то качественные винил-рипы таких изданий приобретают буквально культурную и историческую ценность.

Источник