Hi Res Audio для одних — повод похвастаться востребованностью своей домашней аудиосистемы. Для других — Hi Res Audio позволяет показать себя выше собеседника в плане обладания. У тебя редчайший первопресс виниловой пластинки The Beatles (White Album)? А у меня этот же концерт скачан с торрент в качестве hi res!
Может быть, не так уж важно, чтобы музыка непременно была самого высокого качества.
Дэвид Бирн, шотлано-американский музыкант, продюсер
А так ли здорово воспроизводится музыка в качестве hi res в сравнении с тем, что удалось скачать бесплатно в cd качестве? Если даже разницу в воспроизведении CD-диска и аудио песни в lossless качестве распознает не каждый аудиофил.
Скачивать ли музыку в Hi Res качестве?
Медленно умирает тот, кто не путешествует, кто не читает, кто не слышит музыки…
Тупак Шакур, американский рэпер
В этой статье не будет голословия. Цель обсуждения наболевшего вопроса «есть ли разницав воспроизведении hi res и cd-качества» не в возбуждении холиваров. Мы решим его однозначно. Точно также, как раньше дали научно обоснованный ответ на вопрос: «что было раньше курица или яйцо«?
И это статья полностью попадает в стиль другой статьи «Лженаука в аудиоиндустрии«, которая осуждает разных личностей, утверждающих, что «улучшают звук за секунды». Она четко и по-научному отвечает на поставленные вопросы. При помощи экспериментов, результаты которых корректно статистически обработаны.
Звук в Hi Res отличается в качестве
Просто приведем отрывки из большой научной статьи, которые на долгое время закроют споры аудиофилов и скептиков. Статья «Метаанализ оценки восприятия звука высокого разрешения» (A Meta-Analysis of High Resolution Audio Perceptual Evaluation) была написана Дшоуа Рейссом (Joshua D. Reiss) в 2016 году.
Кто такой Джошуа Рейсс
Джошуа Рейсс (Джош Рейсс) — доцент Центра цифровой музыки Лондонского университета королевы Марии. Доктор Рейсс опубликовал более 160 научных работ, в том числе более 70 публикаций AES (Audio Engineering Society, Сообщество звукорежиссеров). С 2013 по 2015 Джошуа Рейсс возглавлял это профессиональное сообщество, насчитывающее 14 тысяч членов со всего мира.
Его соавторская публикация «Измерение громкости многодорожечного аудиоконтента с использованием модификаций ITU-R BS.1770» была удостоена премии за лучшую рецензируемую статью 134-й конвенции AES. Джошуа Рейсс был соавтором учебника «Аудиоэффекты: теория, реализация и применение».
Метаанализ результатов прослушиваний
Метаанализ гораздо больше, чем обзор литературы из более чем 80 похожих статей. Представленный в статье метаанализ компилирует данные из нескольких исследований с похожей методологией. Затем объединяет их, выполняет статистический анализ этих совокупных данных. И позволяет сделать новые, достоверные выводы из результатов этого метаанализа. Метаанализ — популярная техника в медицинских исследованиях.
Что такое CD-качество?
Изначально, разработанный в 1980 г. звуковой компакт-диск обладал впечатляющим качеством звучания. Настолько качественным, что за 20 лет с момента появления, практически вытеснил с мирового рынка конкурентов.
С развитием компьютерной техники, появилась альтернатива в виде зуковых файлов. Они стали доступными к распространению онлайн. С целью экономии места на дисках, файлы в звуковом формате стали сжимать. Ведь на звуковом компакт диске они были записаны с избыточным качеством из-за возможных повреждений носителя (царапин).
CD-качество стало верхней границей, достижения по степени компрессии которой гарантировало качественное звучание музыки на бытовой аудио-аппаратуре.
Вот эти параметры стандарта Audio CD:
- Частота дискретизации 44.1 кГц
- Разрядность квантования 14 бит.
Нестандартное число в 44.1 Кгц вызвано исторической совместимостью компакт-диска с пердыдущими видео стандартами. Ведь на компакт-дисках задумывали хранить и видео информацию. 245 строк видео кадра с тремя цветами и частотой 60 кадров секунду определили частоту дискретизации.
Fдискр = Nстрок * Nцветов * Fкадров. Или 245 *60 * 3 = 44100 Гц
Что такое Hi Res качество?
Понятно, что на фоне любителей звука, использующих бюджетную аппаратуру, всегда имелись и перфекционисты. Те, кто покупает или сам конструирует аудиоустройства с качеством «выше среднего», даже High End. High End — элитный класс звуковоспроизводящей аудио аппаратуры.
Поэтому стали возникать новые звуковые форматы, в которых росла частота дискретизации и разрядность квантования.
Звукоинженеры сразу стали использовать более удобную для них частоту 48кГц. Она обеспечивала совместимость с кинопленкой (24 кадра в секунду). Появился новый звуковой компакт-диск в формате HDCD с разрядностью квантования 20 бит. А позже еще более качественный SA-CD. Он использовал при записи избыточную, в 64 раза большую чем у CD частоту в 2 822,4 кГц.
Тогда, для новых звуковых форматов частоту 48 кГц просто удвоили, получив 96 кГц. А со временем, еще раз удвоили, получив 192 кГц. Это было вызвано возрастанием пропускной способности каналов интернета и запросами требовательных меломанов.
Точно также увеличили разрядность квантования, с 16 до 18, 20, а позже и до 24 и даже 32 бит.
Наука в аудиоиндустрии
Статья «Метаанализ оценки восприятия звука высокого разрешения» была основана на 86 научный статьях, включающих сравнение качесва воспроизводимой музыки в различных аудиоформатах с качеством Hi Res и CD (от 44.1 кГц до 192 кГц с разрядностью квантования от 16 до 24). Статья опубликована Джошуа Рейссом в журнале сообщества аудиоинженеров «Journal of the Audio Engineering Society» Vol. 64, № 6, в июне 2016 года.
Музыка – это тишина, которая живёт между звуками.
Вольфганг Амадей Моцарт, австрийский композитор
Итак, ответ на вопрос «есть ли разница в воспроизведении музыки в качестве hi res и в cd качестве» есть и научно подтвержден. Для некоторых опытных слушателей, музыка в качестве hi res звучит лучше, чем в cd качестве.
Метаанализ в научной статье был сосредоточен на исследованиях предубеждений, касающихся звука в Hi Res разрешении. В целом, доказана небольшая, но статистически значимая способность различать стандартное качество звука (44,1 или 48 кГц, 16 бит) и звук высокого разрешения Hi Res (выше стандартного CD-качества). Более того, когда аудиослушатели были обучены, способность различать качество hi res CD 44.1 кГц 16 бит была гораздо более выражена.
Анализ независимых прослушиваний показал, что тщательный выбор стимулов, может играть важную роль в способности различать звук высокого Hi Res и стандартного CD-качества.
Анализ чувствительности, где применялись разные критерии отбора и разные подходы к анализу, подтвердил эти результаты. Потенциальные предубеждения в исследованиях склонялись к ошибкам II типа, предполагая, что способность различать звук высокого разрешения может быть сильнее, чем показывает статистический анализ. Способность различать высокую битовую глубину, например, 24 бита против 16 бит, остается открытым вопросом.
Нет разницы между SA-CD и DVD-Audio
Отдельно Джош Рейсс отмечает две статьи с противоречивым результатом. Они разъяснены, несмотря на разные выводы по поводу разницы в звучании аудио в Hi Res.
Рассмотрев статью D. Blech and M. Yang, “DVD-Audio versus SACD: Perceptual Discrimination of Digital Audio Coding Formats” сделан вывод. Слушатели в целом не ощущали разницы между SA-CD (DSD, 64×44,1 кГц, 1 бит) и DVD-Audio (176,4 кГц, 16 бит) в слепом тесте ABX.
Тогда как в A. Marui, et al., “Subjective Evaluation of High Resolution Recordings in PCM and DSD Audio Formats,” она была.
Детальное изучение экспериментальной установки во втором случае показало, что два формата подвергались различной обработке. Различная фильтрация низкочастотного контента внесла ошибку в эксперимент.
Нерешенные вопросы качества Hi Res
Ни в одном (!) из 86 исследований, подвергнутых метаанализу, не использовались наушники. Поэтому вопрос как прослушивание Hi Res через наушники влияет на качество воспроизведения музыки, в сравнении с CD-качеством остается открытым.
Также, в статье не рассматривали следующие вопросы, касающиеся конкретных реализаций аудиосистем:
- влияние различных аппаратных компонентов в аудиотракте;
- разница в конкретных форматах звука высокого разрешения;
- выбор применяемой фильтрации.
Тем не менее, была сделана оценки потенциальных предубеждений, которые могут быть вызваны неправильным выбором вышеперечисленных факторов.
Надеюсь, эта статья помогла не только аудиофилам, но и меломанам. Понравился текстовый материал об сравнении аудио высокого разрешения?
Кто что думает по поводу сложившейся ситуации?
Высказывайтесь в комментариях ниже!
