Что вы чувствуете, когда слышите или вспоминаете знакомые звуки из своего детства? Радость, ностальгия, грусть, тепло? Звук способен передавать эмоции и настроение, мотивировать или, наоборот, успокаивать и расслаблять.
Война Миров или снова о влиянии кабелей и положения сетевых вилок на качество звука
Существует множество факторов, влияющих на конечный результат установки звуковой системы, но основные баталии на форумах разгораются в темах «кабель». Понятно, что такая обширная тема не может быть полностью освещена в короткой статье, где почти все выводы основаны на субъективных впечатлениях. Параметры кабелей можно измерить, но эти измерения приводят к выводу, что они не должны подвергаться воздействию в акустическом диапазоне.
В результате в мире аудио возникли два противоположных лагеря, которые примерно уравновешивают друг друга: Некоторые говорят, что слышат разницу между межблочными, сетевыми и акустическими кабелями и их направленность, и что на это влияет положение фазового кабеля в сетевых вилках устройства; другие говорят, что все кабели звучат одинаково, что означает, что они вообще не оказывают никакого влияния, и что согласование фазы сети для устройства вообще не нужно.
Следовательно, «слышащих» их оппоненты считают просто глухими, а «слышащих» — излишне мнительными, впечатлительными, золотоискателями и т.д. Все аргументы сводятся к нулю. Здесь много страниц эмоциональных высказываний, которые иногда перерастают во взаимные оскорбления, но смысла в этом нет — каждый остается при своем мнении.
Мой многолетний опыт проведения групповых слушаний, знакомства с людьми с разных сторон баррикад, позволил мне сделать некоторые наблюдения, возможно, даже выводы.
1) «Глухих» людей почти нет, и, как правило, все слышат об одном и том же, но выводы иногда расходятся.
2) Аудио эксперты с серьезным опытом часто очень близко сходятся в своих оценках, иногда пугающе близко 🙂
3) Возможность слушать музыку зависит не от толщины кошелька или профессии, а от желания ее иметь и развивать в первую очередь.
4. женщины часто лучше слушают, и их мнение часто более ценно, потому что в подавляющем большинстве случаев восприятие женщин не отягощено деталями оборудования или конструкции кабеля. Обычно им все равно, к какому классу относится АМ, какие динамики и фильтрующие элементы у колонок, какой ЦАП у проигрывателя, какой выход, какие проводники и какая изоляция у кабелей и так далее. Они воспринимают только конечный продукт и более чувствительны к эмоциональному восприятию музыки, и именно эмоциональное представление страдает в первую очередь, когда система не настроена.
Нет единства в рядах
Почему же в классах нет единства? Я попытаюсь выдвинуть гипотезу о примерах, с которыми я сталкивался в своей практике, на основе которых со временем сложились некоторые модели поведения слушателей. Конечно, четкой классификации не существует, они не охватывают всех, но можно попытаться их как-то классифицировать:
1. кто-то любит музыку, но не имеет собственного устройства для постоянного прослушивания; он слушает то, что у него есть. Причины могут быть разными: финансовые причины, жилищные проблемы, постоянные разъезды, разные приоритеты на определенном этапе жизни и т.д. Нет времени на кабели и нет времени менять сетевые вилки, но эти люди могут выразить свое (часто негативное) отношение на форумах :). Однако они часто «расслабляются», и если им предоставить возможность прослушивания в доме с хорошей подачей, они могут услышать все сами и изменить свое мнение о предмете в лучшую сторону.
2. есть звуковая система, но она довольно дешевая или даже начального уровня. Подключение к нему кабелей другой конструкции и со значительной разницей в цене практически не дает эффекта из-за низкого общего музыкального разрешения. У меня нет желания попасть на канал более высокого класса, и нет желания тратить лишние деньги на модернизацию своей звуковой системы (даже если у меня есть немного денег). Звук в порядке, кабели на него не влияют, фаза сети — тоже. Фиксированная идеология: продавцы кабелей — мошенники, покупатели этой продукции — дураки, сетевые переходы — эзотерика.
Если им не нравится звук, они используют активные тембры, эквалайзеры и балансировщики тона. Они любят говорить о «ровных кривых громкости», чтобы оправдать увеличение регуляторов тембра или использование эквалайзера. Вы не можете сдвинуть их с места, это почти нереально, хотя в 99% случаев они вовсе не «глухие». На форумах они принимают неподвижную позу 🙂
3. звуковая система постоянно строится или модернизируется, она состоит из компонентов среднего или высокого уровня, владелец постоянно участвует в прослушивании и тестировании. Здесь существует множество вариаций типажа владельца — от совершенно неуравновешенного, но с твердым кошельком и большими амбициями, до уровня скромного, житейского профессионала с большой буквы. Кабельная продукция пользуется спросом в этой категории, особенно в дорогом сегменте. Вот только цели могут быть совершенно разными: Для одного это презентация модного бренда, для другого — прослушивание музыки.
4. звуковая система, состоящая из тщательно отобранных компонентов, проверенных кабелей и выстраданная годами. Он не включает в себя дешевое оборудование, но и не должен состоять из самого дорогого, но при этом имеет сбалансированное звучание с высоким музыкальным разрешением и сильным эмоциональным исполнением. Замена звуковой системы обычно происходит очень редко. Владельцы таких систем обычно не хотят брать свое оборудование на прослушивания, но с удовольствием принимают коллег у себя дома. Они часто имеют успешные и дорогостоящие собственные работы над аудиосистемой — оборудование, кабели и колонки — или примеры редкого и подлинного винтажного аудио, восстановленного по самым высоким стандартам. Если вы посетите одно из таких мероприятий, то по дороге домой будете допоздна напевать любимые песни.
Все дело в желании
Теперь, когда составлена некая классификация, которая является субъективной и спорной, но уже существует, мы можем предположить, почему любители музыки так по-разному относятся к поднятым вопросам. Но в принципе жаловаться не на что 🙂 На мой взгляд, все в основном сводится к тому, готов ли человек оптимизировать свою звуковую систему, чтобы получить больше удовольствия от прослушивания музыки.
Как я уже говорил выше, я считаю, что все люди слушают практически одинаково, и это легко определить, общаясь на общих сессиях прослушивания, но дальше пути расходятся — одни анализируют услышанное в каждой сессии прослушивания на протяжении многих лет и набираются опыта, другие придерживаются простого восприятия звуков, не нагружая свой мозг аналитической нагрузкой.
Есть и третья категория слушателей, которая, кстати, довольно многочисленна: люди с технократическим мышлением, которые «слышат» только то, что можно увидеть, например, на экране анализатора спектра. Часто от них можно услышать что-то вроде: «В АЧХ кабеля нет артефактов до 1 МГц — это означает, что аудиосигнал точно передается без акустических изменений». Это правда, но никто не знает наверняка, потому что аппаратные измерения на фиксированных сигналах практически не коррелируют с реальным качеством звука. То же самое касается кабелей и механизма влияния фазировки сети на звук, здесь не все ясно и понятно — существует лишь несколько экспериментально подтвержденных гипотез.
Катализатором для освоения принципов звукоусиления может стать эмоциональная составляющая звукозаписи. Существует мнение (которого в основном придерживаются слушатели второго типа), что запись не содержит эмоций музыкантов, которые может передать звуковая система, и что сами эмоции создаются в сознании слушателя в зависимости от его настроения. Я в корне не согласен с этим. Эмоции передаются и в телефонном разговоре, даже если собеседник не может быть прекрасно слышен, даже по цифровой связи — кто мешает им присутствовать в записи музыкального произведения, исполняемого живыми людьми?
Вряд ли кто-то будет отрицать, что любая звуковая система звучит так, как позволяет ее самое слабое звено. Кабели играют важную роль только тогда, когда они становятся «слабым звеном», но до этого работать с ними практически бессмысленно. То же самое относится и к сетевому этапу. В начале 90-х годов я впервые прочитал в журнале о фазовом эффекте: пришел домой, перекрутил штекеры своего CD-проигрывателя Sony CDP-311 и усилителя Technics SU A-700, ничего не произошло, никакого многообещающего «феномена» не возникло. Тогда я думал, что они пишут всякую ерунду в журналах 🙂
Подводя итог, можно сказать, что каждый может услышать влияние кабелей и фазы сети — если только у вас есть желание и достаточно места для экспериментов, если ваша собственная система для этого не подходит. Система с низким музыкальным разрешением и плохой микродинамикой может легко уловить разницу. Однако более интересно то, что плохо подобранные компоненты и неадекватная настройка могут привести к тому, что звуковая система стоимостью 3 000 000 рупий будет звучать неправильно, что было доказано не раз.
Прежде всего, человек слышит звуки в определенном диапазоне частот, а именно от 20 Гц до 20 000 Гц. Все, что выше этого значения, является ультразвуком. Все, что ниже этого уровня, является ультразвуком. Они недоступны для человеческого уха, но доступны для наших младших братьев и сестер. Мы знаем это из школьных уроков физики и биологии.
Смартфоны со стереодинамиками
Любой уважающий себя меломан скажет вам, что слушать музыку через внешние динамики смартфона — это извращение. Некоторые из вас могут согласиться с этим утверждением, но оно не учитывает последние изменения на рынке мобильных телефонов, поскольку многие смартфоны со стереозвуком теперь предлагают и объемный звук.
⚡ Подпишитесь на Androidinsider на Дене, где мы будем размещать эксклюзивный контент.
Следует признать, что дешевые модели без дополнительных технических инноваций имеют 3 заметных недостатка:
- Верхний динамик обычно работает тише, чем нижний,
- Басовые характеристики смартфонов со стереодинамиками обычно не очень хороши,
- Даже при наличии равноценных динамиков музыка воспроизводится только в горизонтальном или вертикальном положении, в зависимости от того, как вы держите устройство.
И если первые два недостатка характерны только для недорогих телефонов со стереозвуком, то последний недостаток встречается даже у дорогих устройств. Но только если вы не хотите хвастаться поддержкой Dolby Atmos. Но что именно представляет собой эта технология и как она превращает два не очень громких динамика в высококачественную акустическую систему?
Dolby Atmos — что это в телефоне
Технология объемного звука стала популярной несколько десятилетий назад, но тогда она предназначалась только для кинотеатров. Для того чтобы насладиться фильмом в полной мере, был разработан объемный звук 5.1, который предполагает 5 каналов, а не 2 (как в обычном стерео). Проблема, однако, в том, что объемное звучание 5.1 возможно только в том случае, если вы купите соответствующее оборудование (5 колонок и сабвуфер) и правильно его установите. А что предлагает Dolby Atmos?
До появления Dolby Atmos объемное звучание предлагали только профессиональные домашние аудиосистемы.
Dolby Atmos — это объектно-ориентированная аудиотехнология, которая позволяет ощущать расстояние до объекта при воспроизведении звуковой дорожки, что дает возможность почувствовать сцену. Это означает, что ваш мозг начинает воспринимать, что музыка звучит не из двух динамиков вашего смартфона, а буквально вокруг вас. Например, когда кто-то смотрит фильм, в котором над головой пролетает самолет, ему кажется, что объект действительно находится над ним, даже если его смартфон оснащен простыми стереодинамиками, которые играют в горизонтальной плоскости.
❗ Поделитесь своим мнением или задайте вопрос в нашем чате.
Как это возможно? Во-первых, Dolby Atmos — это технология, которая адаптируется к возможностям вашего устройства, в отличие от объемного звука 5.1, который требует системы с несколькими динамиками. Это означает, что Dolby Atmos обеспечивает объемное звучание как для системы домашнего кинотеатра, так и для самого обычного смартфона со стереодинамиками.
Сегодня Dolby Atmos является одним из самых важных пунктов продаж для смартфонов
Во-вторых, Dolby Atmos использует большое количество алгоритмов для получения максимальной отдачи даже от самой простой акустической системы с парой динамиков. Это достигается путем применения разницы в громкости и времени, основанной на изменении динамического диапазона частот, а также искажения тембра. Чтобы получить общее представление о возможностях этой технологии, посетите сайт dolby.com, где на коротком примере сравниваются обычное стерео, объемный звук 5.1 и Dolby Atmos.
Как включить Dolby Atmos
К сожалению, вы не можете загрузить Dolby Atmos на свой телефон. Конечно, в интернете можно найти множество приложений, использующих эту технологию в своем названии, но такие программы являются обычными эквалайзерами, которые не помогут вам достичь желаемого результата. В любом случае, следует проверить, поддерживает ли ваш смартфон Dolby Atmos, поскольку это фишка производителя устройства.
🔥 Смотрите наш телеграм-канал «Сундук Али Бабы», где мы собрали лучшие товары с AliExpress.
Найдите модель своего устройства на официальном сайте Xiaomi, Samsung, realme или любого другого бренда, перейдите в раздел технических характеристик, а затем изучите информацию в разделе аудио.
Поддержка Dolby Atmos относится к техническим характеристикам смартфона
Если поддержка заявлена, перейдите непосредственно к инструкциям по активации Dolby Atmos. Это можно сделать через шторку уведомлений, активировав соответствующий переключатель, или в разделе настроек «Звуковые эффекты».
Опцию можно активировать с помощью шторки уведомлений.
Вы сразу заметите разницу. И это будет заметно во всех сценариях использования и приложениях. Dolby Atmos автоматически настраивает звук на динамиках так, чтобы он окружал вас, и вам не нужно делать никаких других настроек в самих приложениях.
Проблема в том, что трудно услышать разницу между lossless-файлом и MP3-файлом 320 кбит/с. Чтобы услышать разницу, необходимо высококачественное оборудование, хороший слух и определенный тип музыки (например, классическая или джазовая).
Как хранить хорошее звучание?
Цифровые аудиоформаты используются для записи и хранения цифровой аудиоинформации. Аудиоформат определяется как набор требований для представления аудиоданных в цифровой форме.
При обсуждении качества звука цифровые аудиоформаты делятся на 3 категории:
- Форматы без дополнительного сжатия (CDDA, DSD, WAV, AIFF и т.д.),
- Аудиоформаты, сжатые без потери качества (FLAC, WavPack, ADX и т.д.),
- Форматы со сжатием с потерями (MP3, AAC, RealAudio и т.д.).
При воспроизведении музыки, хранящейся в форматах первой и второй категории, достигается высокое качество звука. В третьей категории некоторая информация намеренно исключается, чтобы уменьшить объем данных. Например, информация о скрытых частотах.
Скрытые частоты находятся за пределами диапазона восприятия среднего человека: от 20 Гц до 22 кГц. Для аудиофилов этот диапазон может быть больше из-за индивидуальных психофизиологических особенностей.
Чтобы пополнить домашнюю аудиотеку, выберите записи, хранящиеся в файлах с соответствующими расширениями:
- *.wav, *.dff, *.dsf, *.aif, *.aiff — это файлы с несжатым звуком,
- *.mp4, *.flac, *.ape, *.wma — самые распространенные файлы со сжатым без потерь звуком.
Из истории. Говорят, что первые эксперименты по сохранению звука были проведены древними греками. Они пытались хранить звуки в амфорах. Вот как это выглядело: Слова произносились в амфору, которая затем быстро запечатывалась. К сожалению, до наших дней не сохранилось ни одной такой записи.
Проигрыватель – поиск беспроигрышного решения
Выбирая проигрыватель пластинок, вы должны сначала четко определиться, в какой форме должна быть ваша домашняя аудиотека. Вы можете купить компакт-диски традиционным способом или приобрести любимую музыку через Интернет. Последний вариант имеет два основных преимущества. Он компактен и экологически безопасен:
- В доме нет места для хранения компакт-дисков.
- Бракованные компакт-диски не обязательно выбрасывать в мусор.
Вам не нужно беспокоиться о лишних компакт-дисках: Вы уже решили, как вы хотите покупать музыку? Почему бы и нет? Если вы покупаете компакт-диски, вам нужен CD-плеер. Если вы предпочитаете покупать в Интернете, поищите проигрыватель компакт-дисков, жесткий диск или флэш-накопитель. Не уверены? Ищете? Ищите универсальный проигрыватель. Вы можете одновременно проигрывать свои компакт-диски и слушать покупки в Интернете.
Конечно, вы также можете превратить свой ПК в музыкальный проигрыватель. Но этот вариант практичен, если ваш компьютер действительно персональный. Ожидаемая конкуренция за место на клавиатуре и возможные конфликты значительно уменьшат удовольствие от прослушивания музыки в хорошем качестве.
При выборе игрока обратите внимание на имеющиеся валеты. Чем больше вариантов джеков, тем проще выбрать другие элементы музыкального центра.
ЦАП! И цифра превращается … в аналоговый сигнал
Проигрыватель считывает цифровую последовательность с компакт-диска или файла. Теперь наступает самый математический момент воспроизведения цифрового аудио. Цифровой сигнал преобразуется в аналоговый. Эти вычисления происходят в ЦАП — цифро-аналоговом преобразователе.
ЦАП может быть встроен в плеер или реализован как отдельное устройство. Если вы нацелены на высокое качество звука, вам следует выбрать последний вариант. Интегрированный преобразователь обычно уступает отдельному устройству. Внешний ЦАП имеет собственный источник питания, в то время как встроенный ЦАП питается от общего источника питания с проигрывателем. Если вы используете внешний ЦАП, на его работу вряд ли повлияют помехи от проигрывателя и усилителя.
Внешние ЦАП со схемотехническими решениями реализованы в 4 основных вариантах:
- Широтно-импульсный модулятор,
- схема передискретизации,
- перемодуляция сигнала, перемодуляция сигнала, перемодуляция сигнала, перемодуляция сигнала, перемодуляция сигнала, перемодуляция сигнала, перемодуляция сигнала,
- лестничная схема или R-2R.
При таком количестве вариантов достижения высокого качества звука вариант R-2R кажется безальтернативным. Благодаря специальной схеме для прецизионных резисторов, в лестничном ЦАП достигается очень высокая точность преобразования.
При выборе внешнего цифро-аналогового преобразователя необходимо учитывать две важные особенности:
- Скорость передачи данных. Хорошо, если выбранная модель имеет 24 бита.
- Максимальная частота дискретизации. Очень хорошее значение — 96 кГц, очень хорошее значение — 192 кГц.
При воспроизведении музыки, хранящейся в форматах первой и второй категории, достигается высокое качество звука. В третьей категории некоторая информация намеренно исключается, чтобы уменьшить объем данных. Например, информация о скрытых частотах.
Не все частоты одинаково громкие
Однако мать-природа наделила нас довольно избирательным слухом. Психоакустические исследования показывают, что люди слышат то, что для них наиболее важно — человеческую речь. Эти звуки находятся в диапазоне частот около 3000 Гц. Именно здесь наши уши достигают максимальной чувствительности.
На других частотах она уменьшается и становится плавной кривой. Эти кривые показывают, насколько сильно человек воспринимает звуковые колебания одинаковой амплитуды. Эти данные важны не только для расчета акустических систем, но и для правильного понимания природы восприятия звука.
Они были получены статистически путем субъективной оценки интенсивности звука на разных частотах у большого количества людей. Линии равной громкости называются кривыми Флетчера-Мэнсона, в честь авторов этой научной разработки.
Как мы понимаем, откуда пришел звук
Ответ прост: потому что у нас одна голова и два уха! Если одно ухо внезапно перестает работать, это можно частично компенсировать быстрым поворотом головы. Слух двумя ушами называется бинауральным слухом. Это позволяет определить местонахождение источника звука.
Это происходит потому, что звук достигает правого и левого уха с небольшой задержкой, а точнее, со сдвигом фазы. Поскольку звуковая волна довольно длинная, оба уха обычно принимают одну и ту же волну, но разные ее части — фазу.
Этот сдвиг анализируется нашим мозгом, легкий поворот головы, и мы уже можем примерно определить, на какой ветке сидит птица, даже если ее еще не видно.
И чем громче звук, т.е. чем выше частота, тем легче локализовать источник — тем сильнее сдвиг фазы. С другой стороны, на низких частотах длина волны больше, чем расстояние между ушами, поэтому локализовать источник звука гораздо сложнее.
Почему одни звуки красивые, а другие нет?
Почему-то возникает искушение взять в руки серый том лекций Фейнмана и освежить в памяти ряды Фурье — но давайте будем проще: любое колебание можно разложить на множество колебаний с меньшей длиной волны. Эти меньшие волны являются гармоническими, и сколько их помещается в пределах длины основной волны — две, три и т.д. — определяет, являются ли они четными или нечетными. Было доказано, что нечетные гармоники воспринимаются нашими ушами как неприятные. Все вроде бы хорошо, но дискомфорт остается.
Более очевидный дискомфорт — это диссонанс, две частоты, действующие одновременно и вызывающие редкий удар. Если вы хотите видеть еще четче, нажмите на черные и белые клавиши пианино рядом.
Существует также противоположность диссонанса: симфония. Это и есть сама симфония — интервал типа октавы (удвоение частоты), пятой или четверти. Кроме того, это шум другого рода, который маскирует звук, искажения и фонирование, которые умаляют комфорт.
Очевидно, что шум — это то, что в основе своей является препятствием. Шум есть шум. Но существует также белый шум, своего рода эталонный шум, в котором все частоты (или спектральные компоненты) присутствуют в равной степени. Если вы хотите отойти от источника белого шума, то по мере удаления он будет становиться розовым. Это связано с тем, что воздух сильнее ослабляет высокие частоты акустического спектра. Когда его меньше, он называется розовым шумом.
Чем громче шум по отношению к полезному звуку, тем больше полезный звук маскируется шумом. Комфорт и, следовательно, разборчивость снижаются. То же самое относится к избыточным гармоникам и нелинейным искажениям, которые мы обсудим более подробно. Все эти явления взаимосвязаны и влияют, в частности, на наш слух.
Когда вы слышите определенный сигнал, вы услышите другую частоту. Она будет значительно ниже. Ее называют «частотой помех» или «низкочастотной побочной составляющей» в спектре дискретизированного сигнала.
Действительно ли битрейт имеет значение?
Поскольку память дешевеет с каждым годом, все более популярным становится прослушивание аудио с более высоким битрейтом или в форматах без потерь. Но стоит ли тратить время, силы и место на телефоне или компьютере?
Я не люблю отвечать на вопросы таким образом, но, к сожалению, ответ таков: это зависит от ситуации.
Если вы пользуетесь высококачественными наушниками или колонками, вы привыкли к широкому частотному и динамическому диапазону. Поэтому вы наверняка заметите недостатки сжатия музыки в файлы с меньшей скоростью. Вы обнаружите, что файлы MP3 более низкого качества имеют некоторую нехватку деталей: тонкие фоновые дорожки могут быть хуже слышны, верхние и нижние частоты могут быть менее динамичными, или вы можете услышать искажения в песне. В этих случаях вам может понадобиться дорожка с более высокой скоростью передачи данных.
Однако если вы слушаете музыку в дешевых наушниках на iPod, вы, скорее всего, не заметите разницы между файлом 128 кбит/с и 320 кбит/с, не говоря уже о музыке без потерь в 1 411 кбит/с. Помните, когда я показал вам фотографию несколькими абзацами выше и отметил, что вам, вероятно, придется пристально смотреть на нее, чтобы увидеть недостатки? Ваши наушники — это как обрезанная версия фотографии: они делают эти недостатки трудноразличимыми, потому что физически не способны воспроизвести музыку так, как вы хотите.
Другая часть уравнения — это, конечно, ваши собственные уши. Некоторым людям трудно отличить один битрейт от другого просто потому, что они не слушают много музыки. Умение слушать, как и любой другой навык, развивается через практику. Если вы часто и много слушаете любимую музыку, ваш слух станет более точным и начнет различать мелкие детали и полутона. Но до тех пор, имеет ли значение, какой битрейт вы используете?
Какой формат и битрейт вы должны выбрать для себя? Достаточно ли вам 320 кбит/с, или вам абсолютно необходим формат без потерь?
Проблема в том, что трудно услышать разницу между lossless-файлом и MP3-файлом 320 кбит/с. Чтобы услышать разницу, необходимо высококачественное оборудование, хороший слух и определенный тип музыки (например, классическая или джазовая).
Для подавляющего большинства людей 320 кбит/с более чем достаточно для прослушивания.
Что ещё нужно учесть?
Музыка, записанная в формате lossless, может быть полезной. Файлы без потерь более надежны в будущем, поскольку вы всегда сможете сжать их в формат с потерями, когда они вам понадобятся, но вы не сможете, наоборот, восстановить оригинальное качество CD из файла MP3. Опять же, это одна из фундаментальных проблем музыкальных интернет-магазинов: Если вы собрали огромную коллекцию музыки в iTunes и однажды решили, что вам нужно больше битрейта, вам придется снова покупать музыку, но на этот раз только в формате CD.
При любой возможности я покупаю или копирую музыку в формате Lossless для ее резервного копирования.
Я понимаю, что для аудиофилов это как иголка под ногтями. Как я уже сказал, все зависит от вас, вашего слуха и оборудования, которое у вас есть.
Сравните два трека, записанные в формате без потерь и с потерями. Попробуйте разные аудиоформаты, послушайте их некоторое время и посмотрите, заметите ли вы разницу.
В худшем случае вы проведете несколько часов, слушая любимую музыку — не так уж плохо, правда? Веселитесь!
Важно: Чем выше сопротивление наушников, тем чище звук и тем дольше плеер или смартфон проработает в режиме воспроизведения, поскольку наушники с высоким сопротивлением потребляют меньше тока, что, в свою очередь, означает меньшее искажение сигнала.
Проблемы связанные с частотой дискретизации
Частота дискретизации, если рассматривать ее как последовательность, похожа на частоту кадров в кино. Например, если АЦП производит выборку 10 раз в секунду, это соответствует частоте выборки 10 Гц.
В то же время частотная полоса АЦП такова, что, например, при частоте 10 Гц можно записать максимум 5 Гц. Таким образом, если частота дискретизации меньше удвоенной частоты вибрации, не все полуволны вибрации могут быть захвачены, и некоторые из них будут пропущены. С этой проблемой связан эффект искажения, такой как алиасинг.
Aliasing
Когда сигнал превышает верхний частотный предел АЦП (предел, до которого АЦП может точно преобразовать аналоговый аудиосигнал в цифровой), явление, называемое алиасингом, вызывает искажение сигнала. Основная проблема здесь заключается в самом АЦП, схеме аналого-цифрового преобразования. Вот почему.
Чем выше частота сигнала, тем чаще возникают «провалы» и «провалы» и тем ближе они друг к другу (на рисунке показана синусоидальная волна 220 Гц и 440 Гц).
Если частота дискретизации недостаточна для захвата каждой из этих синусоидальных частей, то при обратном преобразовании аналоговый сигнал будет значительно отличаться от исходного.
Посмотрите на следующую иллюстрацию:
Когда вы слышите определенный сигнал, вы услышите другую частоту. Она будет значительно ниже. Ее называют «частотой помех» или «низкочастотной побочной составляющей» в спектре дискретизированного сигнала.
Следовательно, эффект искажения возникает, когда АЦП не в состоянии выбрать достаточно информации для точной количественной оценки сигнала. В результате дискретные пробы берутся недостаточно часто, и «максимумы» верхней синусоиды и «минимумы» нижней синусоиды частично пропускаются. В результате при воспроизведении оцифрованного сигнала возникают помехи.
Чтобы избежать этого явления, частота дискретизации АЦП должна быть как минимум в два раза больше максимальной частоты колебаний, подлежащих дискретизации.
44100 Hz откуда появилась это значение ?
Описанная выше проблема известна с 1920-х годов. В это же время появилась доказанная теорема Шеннона-Котельникова, которая коротко гласит, что для качественной выборки сигнала частота х должна превышать частоту х как минимум в два раза. Максимальная частота сигнала, при которой не возникает искажений и которая соответствует заданной частоте дискретизации, называется частотой Найквиста. Давайте объясним.
Мы уже предположили, что сигнал содержит полуволны. А если аналого-цифровое преобразование составляет менее двух дискретных выборок на период сигнала, то невозможно реализовать полный «захват» колебаний. Поэтому требуется не менее двух выборок на период колебаний.
Проблемы связанные с разрядностью квантования
Когда частота дискретизации относится к количеству выборок сигнала в единицу времени. Частота дискретизации отвечает за точность, с которой записывается мгновенное значение входного сигнала.
При каждой выборке сигнала АЦП измеряет мгновенное значение входного аналогового сигнала и присваивает ему числовое значение. Например, если АЦП может кодировать мгновенное значение сигнала как целое число от 1 до 8 (т.е. измеренное значение округляется до ближайшего целого числа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8), то разрядность (глубина) квантования составляет 3 бита (бит — двоичная единица информации, принимающая одно из двух значений 0 или 1). Таким образом, поскольку 8 = 2³, для записи чисел от 1 до 8 в двоичном виде требуется двоичное число, состоящее из трех бит, т.е. состоящее из трех разрядов). Следовательно, АЦП может кодировать сигнал только в этих пределах. Так, например, если АЦП необходимо округлить промежуточное значение сигнала между 2 и 3, он должен выбрать либо 2, либо 3. Конечно, 3 бита — это немного, поэтому в первых цифровых аудиомагнитофонах использовались 8- и 12-разрядные АЦП.
Каждый дополнительный бит удваивает возможность записи уровня звукового давления. Например, 16 бит обеспечивают 65 000 значений сигнала в заданном диапазоне, а 24 бита — более 16 миллионов значений.
Ярким примером квантовой глубины может служить мобильный телефон. Когда битовая глубина звонка уменьшается, звук становится резким, неразборчивым, теряет естественность и появляется шум.
Таким образом, битовая глубина цифрового сигнала напрямую влияет на динамический диапазон звука, что важно для нашего слуха.
Шум квантования (шум дробления)
При оцифровке звука аналоговый сигнал преобразуется с определенной битовой погрешностью (подробнее здесь). Эта ошибка зависит от глубины квантования. Чем он меньше, тем меньше реконструированный звук похож на оригинал. Ошибки округления на уровне сигнала называются ошибками выборки (ошибки квантования) на уровне сигнала (шум квантования, squelch noise) и на слух воспринимаются как шум.
Следовательно, глубина квантования позволяет расширить динамический диапазон цифрового сигнала и обеспечивает эффективное подавление фонового шума. Чем больше разница между самым тихим и самым громким звуком, тем больше динамический диапазон и тем больше отношение сигнал/шум системы.
Отношение между уровнем сигнала и уровнем фонового шума называется отношением сигнал/шум.
Если вам нравятся наши статьи, подписывайтесь на RSS! Ставьте лайк и делитесь статьями со своими друзьями!
И в следующей статье мы продолжим эту интересную тему, поскольку это все еще некоторые из проблем, связанных с цифровым аудио…
Похожие записи
В прошлой статье мы уже рассмотрели внутреннюю структуру DAW и поговорили о битрейте и представлении сигналов в секвенсоре. В…
При работе с секвенсором есть несколько важных нюансов. И если вы знаете эти детали, вы можете избежать или предвидеть некоторые проблемы заранее……
Другой интересный тип синтеза называется гранулярным синтезом. Давайте поговорим об этом подробнее.
Ваша система имеет широкий динамический диапазон, хорошо сбалансирована и позиционирована, но способна ли она к резким изменениям и быстро нарастающим и спадающим импульсам?
Форматы
Это общеизвестно, и большинство людей уже знают это, но на всякий случай.
Всего существует три основные группы форматов аудиофайлов:
- Несжатые аудиоформаты, такие как WAV, AIFF.
- Аудиоформаты без потерь, такие как APE, FLAC
- Более подробную информацию об этих форматах см. в Википедии.
Хотим отметить, что форматы APE и FLAC имеет смысл использовать, если у вас профессиональное или полупрофессиональное оборудование. В других случаях обычно достаточно формата MP3, сжатого из высококачественного источника с битрейтом 256 кбит/с или выше (чем выше битрейт, тем менее сжат звук). Однако это скорее вопрос вкуса, слуха и индивидуальных предпочтений.
Качество источника звука не менее важно.
Источник
Поскольку изначально мы говорили о музыке на смартфонах, стоит рассмотреть и этот вариант.
Не так давно звук был аналоговым. Помните бобины, кассеты? Это аналоговый звук.
А в наушниках вы слышите аналоговый звук, прошедший две стадии преобразования. Сначала он был преобразован из аналогового в цифровой, а затем снова преобразован в аналоговый перед подачей на наушники/колонки. И от качества этого преобразования в конечном итоге зависит результат — качество звука.
В смартфоне за этот процесс отвечает ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь.
Чем лучше ЦАП, тем лучше звук. И наоборот. Если ЦАП вашего устройства посредственный, независимо от того, насколько хороши ваши колонки или наушники, вы не услышите отличное качество звука.
Все смартфоны делятся на две основные категории:
Смартфоны с выделенным ЦАП
- Смартфоны со встроенным ЦАП
- В настоящее время существует множество производителей, выпускающих ЦАПы для смартфонов. Вы можете выбрать один из них, найдя его в поиске и прочитав его описание. Однако обратите внимание, что есть примеры как смартфонов со встроенными ЦАПами, так и смартфонов со специализированными ЦАПами с очень хорошим и не очень хорошим звучанием, поскольку важную роль играет оптимизация операционной системы, версия прошивки и приложение, через которое вы слушаете музыку. Кроме того, существуют базовые модификации аудиопрограмм, которые могут улучшить конечное качество звука. А когда инженеры и программисты компании делают одно дело хорошо, результат получается замечательный.
Тем не менее, важно знать, что при прямом сравнении двух устройств, одно из которых оснащено высококачественным интегрированным ЦАП, а другое — хорошим специализированным ЦАП, последнее неизбежно победит.
Звук — это неисчерпаемая тема.
Заключение
Надеюсь, что благодаря этому материалу многие вещи в музыкальных рецензиях и текстах стали для вас понятнее и проще, а незнакомые термины приобрели смысл, ведь все легко, когда знаешь.
Обе части этого аудиогида были написаны при поддержке компании Meizu. Вместо обычного восхваления устройств мы решили написать для вас полезные и интересные статьи и обратить внимание на важность источника воспроизведения для хорошего качества звука.
Почему это необходимо для Meizu? Позавчера был открыт предварительный заказ на новый музыкальный флагман Meizu Pro 6 Plus. Поэтому для компании важно, чтобы рядовой пользователь знал о нюансах качества звука и ключевой роли источника воспроизведения. Кстати, если вы оформите предварительный заказ до конца года на платной основе, то получите в подарок к смартфону гарнитуру Meizu HD50.
Мы также подготовили для вас музыкальную викторину с подробными комментариями к каждому вопросу, которую вы обязательно должны опробовать:
