Что такое hi res audio
Почему лучше слушать только Hi-Res и как его мучают для CD-тиража
Сохранить и прочитать потом —
Короткий ответ — не нужен. Но это слушателю «vulgaris», т.е. обычному гражданину, который смотрит телевизор и кино на гаджетах, слушает радио. Такой потребитель может чаять каких-то басов на сабвуфере, но в принципе не задумывается, что у фонограммы бывают оттенки, а сам контейнер аудиофайла обеспечивает различные уровни искажений оригинала. Но мы же сейчас будем говорить не обо всех, а в рамках Hi-Fi-субкультуры, правда?
И если в виниловой сфере по понятным причинам ценятся LP-первопрессы, то очевидно, что и с цифровыми релизами должно все обстоять аналогичным образом. Для музыкального коллекционера важна аутентичность слепка, оказаться как можно ближе к роднику контента. И поскольку сегодня подавляющее большинство альбомов монтируется в цифровой среде, финальный микс в Hi-Res и есть та самая точка, к которой стремится собиратель аудиожемчужин. И не беда, что ее легко скопировать. Беда приходит, когда возникает необходимость портить Hi-Res оригинал в угоду форматам нижнего уровня.
Допустим, вы издатель и в препродакшене находится фонограмма с параметрами PCM-потока 24 бит/96 кГц. Выше параметры ставят только для трансферов архивных мастер-лент, да и то не очень часто. Самый типичный случай в музыкальной индустрии — это вообще финальный микс 24 бит/44,1 кГц. Но мы все-таки сейчас рассмотрим более высокую материю.
Предположим, что вы как издатель хотите порадовать Hi-Fi-комьюнити и не зажали этот хайрез в студийном архиве, а передали его далее на реализацию в Qobuz, HD Tracks, Bandcamp, еще куда-то. А может наоборот, зажали. В любом случае у вас стоит задача подготовить мастер для тиража компакт-дисков, к которым все привыкли, ну и сделать MP3.
Разумеется, что специально для CD никто не будет делать заново эквализацию и прочий мастеринг. Все, что надо было скомпрессировать и эквализовать, уже сделано в Hi-Res мастере. Вам только нужно конвертировать его в стандарт 16 бит/44,1 кГц. И теперь поговорим о значениях термина lossless.
В принципе, исторически повелось, что содержимое компакт-диска в любом виде — AIFF/WAV или FLAC называется lossless-форматами. Но так ли это, если оригинальная фонограмма была 24 бит/96 кГц или даже 24 бит/44,1 кГц? Если говорить о побитовой точности, то здесь уже вряд ли компакт-диск можно отнести к lossless-оригиналу, пусть даже и официально выпущенному. Предлагаю изучить, что происходит при децимации Hi-Res до форматных рамок CD-стандарта с 40-летней историей.
Напрасно думают некоторые деятели, что понижение дискретности с 96 кГц на 44,1 кГц – это что-то типа выбрасывания дурацкой пустоты ультразвука, которую все равно никто не услышит. Запомните, пересчитывается заново в новую сетку весь сигнал, в том числе и в слышимом спектре. Причем с 96 кГц на 44,1 кГц – это еще и некратный пересчет, лучше было бы на 48 кГц.
Любая фильтрация, пусть даже и цифровая влечет за собой нарушения фазовых характеристик. И чем жестче режут фильтры, тем больше будет паразитного звона на фронтах импульсов. Не будете фильтровать, тогда к вам полезут зеркальные спектры продуктов квантования. Сейчас покажем что и как.
Для эксперимента я синтезировал сигнал квадратной волны 1 кГц в дискретности 24 бит/96 кГц. Да, в музыке квадратной волны не бывает, а сама запись имеет более сложную форму, но на этом образце будет нагляднее демонстрировать артефакты конвертации. Попробуем привести этот сигнал к стандарту компакт-диска.
Битностью займемся потом, а сейчас давайте-ка сначала снизим дискретность до 44 100 Гц. Откинем ту самую дурацкую пустоту ультразвука, тем более, что и сигнал-то всего один и на 1000 герц, ага-ага.
Различный аудиософт предлагает свои варианты Sample Rate Convertor (SRC). В интерфейсе Izotope RX это выглядит вот так (см. меню ниже). Кто-то из технарей использует готовый пресет не глядя. Кто-то более ответственный (что случается гораздо реже) будет каждый раз подбирать настройки вручную и слушать результат. Лично меня эта процедура всегда сводит с ума, потому что результат никогда не нравится на 100%.
Настройка SRC напоминает параметры цифрового фильтра в ЦАПах, только разумеется, что самого цифро-аналогового преобразования не происходит. Задается крутизна спада виртуальной АЧХ, распределение паразитных колебаний «звона» — до или после импульса и т.п. Я покажу несколько настроек и результат, к которому они приводят.
Фильтр всегда что-то лечит, а что-то калечит. Жесткая отсечка спектра продуктов квантования приводит к росту колебаний на фронтах импульса, так называемого «звона». Причем располагается «звон» как после импульса, так и до. Это, как мы знаем случай фазолинейного фильтра типа Sharp. Характеристика спада может немного отклоняться от вертикальной оси, но в идеале представляет собой «прямой угол» (см. на картинке), который еще называется Brickwall (кирпичная стена). ЦАПы Chord любят так фильтровать, но далеко не все от этого в восторге.
Если вы хотите избавиться от пред-звона, то смещаете эту энергию на «потом», в хвост импульса, суммируя в этой области колебания. Узнаете минимально-фазовый фильтр?
Оба случая выше относятся к классификации спада амплитудно-частотной характеристики по типу Sharp. Желаете уменьшить «звон» — ослабляйте крутизну спада фильтра, делайте его мягче, т.е., Slow. Но при этом будет страдать чистота спектра в верхнем диапазоне. Поставите крайнюю точку минимума на границу диапазона — фильтр начнет влиять и частично гасить полезный сигнал в рабочем диапазоне. Ниже можно посмотреть итоги работы фильтра Slow в фазолинейном и минимально-фазовом изводе. Как видите, форма волны уже чуть ближе к оригиналу.
Чем меньше фильтрации, тем скорее перестают звенеть фронты импульсов. Но и не ждите никакой защиты от зеркального спектра. Смещаете точку отсечки вперед за пределы диапазона вплоть до самого свободного развития событий, как в NOS-ЦАПах — в полезный сигнал будут проникать все больше паразитных продуктов квантования.
Ну что, выбрали своего бойца? Как будем фильтровать-то? Или лучше все-таки не мучить сигнал обработками и слушать Hi-Res в первозданном виде?
Второй этап после ресемплинга дискретности в 44 100 Гц — понижение битности аудио до 16 разрядов. Ведь аудиопоток все еще 24-битный, а для CD это не годится. Чтобы показать следующую деградацию, для второго эксперимента я сгенерировал сигнал 24 бит/44,1 кГц по уровню минус 90 дБ. Это тот же самый 1 кГц, но уже синусоидальной формы, чтобы оценивать его ступенчатость при конвертации. Почему такой тихий по громкости?
Потому что минус 90 дБ отстоит от предела динамического диапазона CD на 6 дБ, то есть на величину младшего разряда. Не забываем расклад 6 дБ на 1 бит, т.е., 16 х 6 = 96 дБ теоретического разрешения Red Book.
При разрешении 24 бит синус такого уровня имеет прекрасную гладкую форму. Вы сами можете увидеть точки, из которых строится кривая синуса.
Если мы попробуем изложить этот же сигнал в 16 бит, то он будет выглядеть «ступеньками», потому что один бит уже не разрежешь надвое. Вы можете отбрасывать младшие разряды из 24 бит или сразу попытаться записывать синус такого уровня громкости в 16-битной среде. Тоже самое будет, если вы будете отправлять 24-битный сигнал на винтажный 16-битный ЦАП. К этой убогой форме вы будете возвращаться в любом случае. Как же нам сохранить (хотя бы частично) гладкость тихих переходов 24 бит на более низких форматах?
На выручку приходит абсурдный, на первый взгляд, способ. При конвертации с 24 на 16 бит следует вбросить малую (на уровне того самого младшего бита) порцию шума с акцентом на ВЧ-область — свыше 15 кГц, где он будет не так заметен. Что мы увидим после такой процедуры?
Благодаря этому фокусу, тихие динамические оттенки 24-битной записи подтягиваются в слышимую область 16-битного разрешения. При этом максимальные уровни сигнала остаются без изменений из-за ничтожно малой величины сглаживающего шума в районе младшего бита. Так работает процедура нойз-шейпинга (noise shaping, формирование шума), как частного случая дизеринга.
Уловка эта не нова. В 80-х ее впервые применил Philips, чтобы не терять разрешение компакт-диска на 14-битном ЦАПе TDA1540. В самом конце 80-х Technics и JVC представили 1-битные конвертеры MASH (MultistAge noise SHaping) и PEMDD (Pulse Edge Modulation Differential-linearity-error-less D/A conversion), использующие ШИМ-модуляцию. На протяжении 90-х годов нойз-шейпинг использовался для увеличения динамического диапазона до 20 бит в HDCD и фирменной технологии Sony Super Bit Mapping (SBM), помните компакт-диски с такими пометками? Ну и разумеется, нойз-шейпинг — это фундаментальная основа DSD-технологии, нашей обожаемой.
Дизеринг годится не только для звукозаписи, но и обработки изображения. При перегоне картинки с высокой битностью в стандартные 8 бит во избежание постеризации (т.е. рваной градации цветов) в нее подмешивается сглаживающий шум. А что получилось у нас?
Итак, мы получили аудио в стандарте, пригодном для размещения на компакт-диске. Но называть ли это по-прежнему лосслесом, т.е. форматом без потерь оригинальной таблицы данных? Это зависит от того, что мы считаем оригиналом. Так можно утверждать разве что по отношению к более грубым и разрушительным способам уменьшения размеров аудиопотока вроде МР3 и других lossy-кодеков.
Кстати, иногда приходится слышать презрительное отношение в адрес MQA. Мол, это же поганый lossy-кодек со сжатием и потерей данных. Да, MQA получается путем усечения оригинального Hi-Res, но в гораздо меньшей степени, чем CD! Даже в нераспакованном виде MQA все равно стоит на ступеньку выше компакт-диска, поскольку содержит аудио с разрешением более 16 бит, в отличие от пределов возможностей Red Book. То есть, оснований называться лосслессом у MQA как раз будет побольше.
Так что если речь идет о новом издании (а сравнение ремастеров с предыдущими релизами — это отдельная тема и мы сейчас не об этом), желательно приобретать альбом в максимально высоком битрейте аудио, какой бы пустой спектр над ним не болтался. Это поможет избежать и не рефлексировать на тему всех этих способов обезжиривания оригинала, рассмотренных выше.
Hi-Res дает возможность обладать цифровым первопрессом, т.е. находиться на предельно близкой дистанции к музыканту. Причем, что немаловажно, не нарушая правил дистанции на карантине!
Все, что вам необходимо знать о Hi-Res
Аудиозаписи в высоком разрешении – выбор самых преданных поклонников цифровой музыки. Что же это такое, где это взять и что необходимо, чтобы это слушать?
Сохранить и прочитать потом —
Если вы хотя бы немного интересуетесь цифровой музыкой (будь то прослушивание компакт-дисков или стриминг со Spotify на смартфоне), вам наверняка встречался термин «аудио в высоком разрешении», или «Hi-Res-аудио».
В последние годы популярность Hi-Res-аудио медленно, но верно набирает обороты, чему способствует появление новых компонентов, стриминговых сервисов и даже смартфонов с поддержкой этого стандарта. Еще недавно оно представляло собой нишевый сегмент для узкого круга посвященных, сегодня же все стремятся приобщиться к нему.
Если вы хотите получать от прослушивания музыки максимально возможные впечатления – или хотя бы более качествен-ный звук – вам стоит ознакомиться с концепцией Hi-Res-аудио.
Эта перспектива слегка пугает, поскольку затрагивает множество факторов. Что представляет собой Hi-Res-аудио? Что означают все эти форматы и цифры? Где взять высококачествен-ные файлы и на каких устройствах их воспроизводить? Наконец, с чего начать?
Наш путеводитель по миру Hi-Res-аудио поможет вам досконально разобраться в этом вопросе. Дочитав до конца этот материал, вы будете вооружены всеми нужными знаниями и сделаете первый шаг на пути в волшебный мир лучшего звука.
ЧТО ТАКОЕ HI-RES-АУДИО?
В отличие от HD-видео, для аудио высокого разрешения пока не разработано универсального стандарта. Digital Entertainment Group, Consumer Electronics Association и Th e Recording Academy, а также крупнейшие компании звукозаписи определяют его следующим образом: «Аудиофайл в формате без потерь, несущий в себе фонограмму звучания во всем том частотном диапазоне, в котором производился ее мастеринг посредством аппаратуры с качеством выше, чем у CD».
Попросту говоря, под этим термином обычно понимаются записи с более высокой частотой дискретизации и/или разряд-ностью, чем у CD (т. е. 16 бит/44,1 кГц).
Частота дискретизации говорит о том, сколько раз в секунду делается выборка сигнала в процессе его преобразования из аналоговой в цифровую ипостась. Чем выше разрядность, выражаемая в битах, тем точнее оказывается измерение сигнала в точке выборки, так что переход от 16 бит к 24 битам позволяет значительно повысить качество.
У форматов Hi-Res-аудио частота дискретизации обычно составляет 96 или 192 кГц при разрядности в 24 бита. Кроме того, встречаются файлы с 44,1, 88,2 и 176,4 кГц.
Невелика потеря
Однако у Hi-Res-аудио есть один серьезный недостаток – размеры файлов. Обычно они составляют десятки мегабайт, и несколько песен легко могут занять всю память вашего устройства. Из-за этого же их сложно передавать по Wi-Fi и мобильным сетям.
И это еще не все: у каждого из форматов файлов Hi-Res-аудио есть определенные ограничения совместимости. В качестве примера можно привести FLAC (Free Lossless Audio Codec) и ALAC (Apple Lossless Audio Codec); оба они теоретически обеспечивают передачу музыкальной информации без потерь. Кроме того, есть форматы без сжатия – WAV и AIFF, DSD (формат, используемый в Super Audio CD) и недавно разработанный MQA (Master Quality Authenticated).
Можно спорить об относительных преимуществах каждого формата, но в первую очередь придется учитывать их совместимость с компонентами аудиосистемы и программными решениями.
ЧЕМ ХОРОШИ ФОРМАТЫ HI-RES-АУДИО?
Главным преимуществом форматов в высоком разрешении над теми, что со сжатием, является более высокое качество звука. Сайты с возможностью скачивания, такие как Amazon и iTunes, и стриминговые сервисы наподобие Spotify предлагают форматы со сжатием с относительно низким битрейтом – например, AAC с 256 кбит/с у Apple Music и Ogg Vorbis с 320 кбит/с у Spotify.
В процессе кодирования со сжатием часть информации теряется; иными словами, ради удобства и снижения размера файла уменьшается разрешение сигнала. Это сказывается на качестве звучания: в этих форматах ваши любимые песни не смогут раскрыться до конца.
Мастер-класс
С этим можно мириться при прослушивании плей-листов со Spotify во время поездки на работу в автобусе, но истинным поклонникам музыки такого качества будет недостаточно. Им на помощь придет аудио в высоком разрешении.
Чтобы понять, почему оно должно звучать лучше, чем MP3, сравним их битрейты. Наивысший возможный битрейт MP3 составляет 320 кбит/с, тогда как у файла в формате 24 бит/192 кГц при трансляции он равен 9216 кбит/с, а у записи с компакт-диска – 1411 кбит/с.
Следовательно, файлы Hi-Res-аудио в форматах 24/96 или 24/192 должны более точно воссоздавать звук, над которым музыканты и инженеры трудились в студии. В некоторых случаях вы можете получить именно эти студийные файлы; они помечены как «Studio Masters».
Раз файл содержит больше информации, то можно передать больше деталей и текстур, что позволяет слушателю максимально приблизиться к изначальному исполнению музыки – в том случае, если его система достаточно прозрачна.
ЧТО НУЖНО ДЛЯ ПРОСЛУШИВАНИЯ HI-RES-АУДИО?
Многие новые компоненты способны воспроизводить Hi-Res-аудио. Выбор будет зависеть от величины системы и размера бюджета, а также от предпочтительного способа прослушивания музыки.
Хватайте телефон
Поклонникам мобильного образа жизни стоит обратить внимание на растущий список совместимых смартфонов, главным образом – флагманских моделей под Android, таких как Samsung Galaxy S8, S8+ и LG V30 (пока это единственная модель с поддержкой MQA). Apple iPhone официально не поддерживают Hi-Res-аудио, хотя есть способы добиться этого.
Кроме того, есть специализированные Hi-Res-плееры – например, различные модели Sony Walkman и удостоенные Award плееры Astell & Kern; по сравнению со смартфонами у них больше памяти и качество звучания намного выше.
Что касается настольных решений, самым логичным вариантом будет компьютер под Windows, Mac или Linux (в конце концов, именно на него вы будете скачивать файлы); только убедитесь, что программы для воспроизведения музыки поддерживают Hi-Res. К примеру, у Apple iTunes такой совместимости нет, так что для своего MacBook вам придется скачать или купить дополнительную программу – например, Pure Music или Amarra.
Не стоит полагаться на ограниченные возможности встроенного ЦАП компьютера или смартфона. Настольный или USB-ЦАП (такой как AudioQuest DragonFly Red или Chord Mojo) обеспечит максимальное качество звучания Hi-Res-файлов с устройств, аудиоконтуры которых не оптимизированы для этой задачи.
Включите приличный цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) в цепь между источником и наушниками, и качество звука сразу же возрастет.
Если же вы мечтаете о полноценной Hi-Fi-системе, вам потребуется сетевой музыкальный плеер с поддержкой Hi-Res-аудио – такой как Cambridge CXN или Arcam rPlay. Они особенно хороши для систем на базе NAS-серверов (Network Attached Storage, или сетевое устройство хранения – в сущности, жесткий диск со встроенным процессором; мы всецело рекомендуем такой подход).
Широкая поддержка
Форматы Hi-Res-аудио сегодня поддерживают и многие другие компоненты – например, гибридные системы «ЦАП-усилитель-сетевой плеер» (Moon Neo Ace) или активные АС со всей встроенной электроникой (KEF LS50 wireless), некоторые мультирумные системы (Bluesound) и AV-ресиверы (Sony STR DN1080).
Как всегда, мы рекомендуем выбрать качественные наушники или колонки, которые позволят в полной мере оценить достоинства формата.
ГДЕ КУПИТЬ МУЗЫКУ В HI-RES-АУДИО?
Теперь вы в полной мере вооружены теоретическими знаниями, и логично задаться вопросом: где же взять все эти чудесные композиции в Hi-Res-форматах?
На сегодняшний день уже немало сайтов предлагают приобрести отдельные треки и целые альбомы в различных форматах аудио высокого разрешения. Они есть в Великобритании, США и ЕС; в некоторых случаях существуют региональные ограничения на покупку.
Такие крупнейшие лейблы, как Sony, Warner и Universal, открыли этим сервисам доступ к своим огромным архивам записей, а поклонникам качественной музыки – в аудиофильский рай.
При покупке на любом сайте вначале проверьте формат и параметры дискретизации файлов. В конечном итоге вы найдете свой любимый сайт, но даже в этом случае время от времени уточняйте информацию о требуемых альбомах или песнях – в других местах цены могут оказаться ниже.
Шесть лучших сайтов для скачивания Hi-Res-аудио
Масштабный каталог Hi-Res-музыки любых жанров и удобный сайт с простыми возможностями покупки делают 7Digital сервисом по умолчанию.
У него удобный поиск и продуманная навигация по сайту. Записи в высоком разрешении легко заметить благодаря значку «24-bit FLAC»; есть также отдельный раздел Hi-Res-аудио. К сожалению, предлагаются файлы только в формате FLAC. Зато цены вполне доступны, а покупать можно как отдельные треки, так и альбомы.
Французский сайт Qobuz получает высшую оценку за выбор музыки и удобство навигации. И сайт, и приложение отличаются продуманностью и позволяют искать музыку по жанрам или новинкам, а затем по частоте дискретизации. Каталог пополняется каждый день, но все-таки лучше всего в нем представлена французская музыка.
Цены конкурентны, однако гибридная подписка Sublime+ стоит £350* в год; впрочем, на Hi-Res-альбомы дают скидки.
Все преимущества каталога 7digital в наличии, при этом сайт ориентирован строго на Hi-Fi-форматы: никаких MP3, только CD-качество и выше. Файлы доступны во FLAC с параметрами от 24 бит/44,1 кГц до 24/192 и помечены значком «Hi-Res» на миниатюрной подложке.
Благодаря строгому интерфейсу собственной разработки Technics заметно отличается от 7digital. Однако цены сравнимы, что делает Technics Tracks одним из лучших мест для покупки Hi-Res.
Как и Technics Tracks, магазин Hi-Res-аудио Onkyo Music образовался в результате партнерского соглашения с платформой 7digital, так что ассортимент и цены в нем такие же, как и в двух других.
Интерфейс и функции поиска у Onkyo несколько менее удобные, и для нахождения нужных альбомов придется постараться. С другой стороны, у него есть целый отдельный раздел для файлов в формате MQA; четкие логотипы Hi-Res и MQA позволят не ошибиться в выборе.
HDTracks – один из самых уважаемых магазинов для скачивания Hi-Res-аудио, но ему стоило бы переделать дизайн и каталог. Он ориентирован на взрослую аудиторию (джаз, классика и старый рок) и располагает соответствующим интерфейсом. Отдельные песни купить нельзя, а альбомы стоят довольно дорого.
С другой стороны, в этом магазине можно выбрать требуемый формат (FLAC, ALAC, WAV или AIFF) и частоту дискретизации. Есть и треки в DSD – рай для меломанов.
Если вы любите классическую музыку, то это вариант для вас. Primephonic гордится своей узкой специализацией. Огромный каталог сервиса включает десятки тысяч композиций в записях с качеством от CD до FLAC с 24/192 и DSD. Некоторые даже доступны в многоканальном формате. Можно покупать альбомы целиком либо отдельные симфонии.
С продуманным сайтом очень приятно работать, функция поиска позволяет быстро найти произведение любой эпохи.
Откуда транслировать музыку в Hi-Res-форматах?
Tidal и Qobuz уже предлагают стриминг в Hi-Res-аудио, а также в стандартном CD-качестве; Spotify и Apple Music пока этим похвастаться не могут.
Партнерство Tidal и MQA еще на шаг приближает нас к широкому распространению Hi-Res-стриминга. Вначале нужно подписаться на раздел Tidal HiFi для доступа к трансляциям в CD-качестве и скачать приложение для компьютера. Стриминг MQA-файлов возможен только через это приложение; мобильные устройства и веб-плеер ограничены качеством CD.
Tidal обещает 30 000 файлов в формате MQA, около 400 из них снабжены пометкой. MQA-файлы имеют дискретизацию до 24 бит/96 кГц (файлы с 192 кГц будут пересчитаны декодером MQA до 96 кГц). При правильном подборе системы транслируемые композиции звучат фантастически здорово, обещая в будущем еще более сильные впечатления.
Qobuz считает свой гибридный ресурс со скачиванием и стримингом «лучшим музыкальным сервисом по подписке в мире». Максимальный пакет включает стриминг Hi-Res-файлов до 24 бит/192 кГц (а также в MQA и CD-качестве) на компьютеры и мобильные приложения.
На нем доступны 70 000 файлов в 24/192 и 40 миллионов треков в других форматах Hi-Res-аудио. Главный недостаток сервиса – цена: за использование Sublime+ придется отдать вперед за год £350. Что до качества, то у Tidal звучание показалось нам более живым и динамичным. Тем не менее Qobuz – отличный выбор для тех, кто решил полностью посвятить себя стримингу Hi-res-аудио.