Чи справді нам потрібен звук HD (24 біт 192 кГц) на смартфонах
В даний час ми тестуємо Marshall London, перший смартфон від відомої британської марки підсилювачів. Він оснащений спеціальним аудіочипом (Cirrus Logic WM8281), здатним теоретично транскрибувати музику HD із 24-бітовим кодуванням та максимальною частотою дискретизації 192 кГц. Аудіофіли захоплюються читанням цих цифр, які, теоретично, не мають нічого спільного зі стиснутим MP3 або 16-бітовим аудіо CD з роздільною здатністю 44,1 кГц. Але чи справді нам потрібне HD-аудіо? Чи є насправді різниця зі стандартними файлами на практиці? ?
Перш ніж глибоко вникати в суть справи, потрібно трохи фізичного пояснення. Звук - це вібрація, яка поширюється у вигляді хвиль і який відчуває людина через слух. Часто кажуть, що молодим людям вдається вловлювати звуки з частотою від 20 Гц до 20 000 Гц. Чим старшими вони стають, тим менше вони чують верхній кінець спектру (звідси і високі частоти). Щоб записати музику, вам потрібно досягти цих вібрацій, і навіть найшвидших (найвищих).
Відбір проб та Герц
Тут і з’являється термін дискретизації. Простіше кажучи, дискретизація - це кількість інформації, яка збирається за одну секунду при оцифровці аудіосигналу. Одиницею є герц: один герц означає, що одна інформація збирається в секунду. На аудіо компакт-диску вибірка є 44,1 кГц, це означає, що ми зможемо фіксувати 44 100 разів на секунду вібрації і, отже, теоретично високий звук з максимальною частотою 44,1 кГц. Але це стає дещо складнішим, оскільки, щоб вловлювати звук з частотою 20 кГц, вам доведеться подвоїти частоту дискретизації (відповідно до теореми про вибірку Найквіста-Шанона), яка дає 40 кГц. Тому, створюючи аудіо компакт-диск, Sony вирішила піднятися до 44,1 кГц, щоб залишити трохи вільного місця та бути сумісним із відео стандартами того часу.
Визначення в бітах
Щодо визначення музики, це виражається в бітах і відповідає її кодуванню. Це фактично кількість числових значень, які можуть існувати між нечутним звуком і найгучнішим звуком. Завдяки 16 бітам кожна вибірка (із 44100 з вибіркою 44,1 кГц) може приймати 65 536 різних значень обсягу. З 24 бітами цей показник зростає до 16 777 216 різних значень. Довгий час 24-бітове визначення вважалося корисним лише для роботи з музикою, щоб уникнути втрат, спричинених маніпуляціями. Можна справді подумати, що з 65 536 різних 16-бітових значень цього визначення достатньо для прослуховування. Це не обов'язково вірно, оскільки ця цифра застосовується лише в ідеальних умовах і коли гучність пристрою максимально збільшена.
Більше герц = краща якість ?
Спершу розглянемо випадок вибірки. На певних носіях, таких як DVD-Audio або платформах для потокового/завантаження, таких як Qobuz, можна насолоджуватися музикою, відібраною на частоті 192 кГц. Потім кожна музична частота піднімається 192000 разів на секунду, і можна вловлювати і транскрибувати - теоретично - звук з частотою 96 кГц, що значно перевищує теоретична межа вуха, встановлена на рівні 20 кГц. То який сенс вловлювати звук "поки що"? Деякі люди думають, що чують звуки вище 20 кГц. Інші вважають, що гармоніку інструментів (які дуже високо піднімаються на частотах) слід зберегти для отримання більш природного звуку, навіть якщо вуха не можуть їх чути безпосередньо. А насправді ?
Якщо різниця є, вона справді невелика. У будь-якому випадку, я не отримую більше задоволення від версії HD.
Кілька місяців тому сайт Le Monde провів цікавий експеримент, сліпо слухаючи дві різні версії однієї і тієї ж нестиснутої пісні: у 24 біти/96 кГц і в 16 бітах/48 кГц. Троє відомих музикантів слухали пісню (звукорежисер, піаніст і джазмен) наосліп, намагаючись розпізнати різницю, на двох портативних музичних програвачах, що продаються за 1000 євро, Sony і Astell & Kern із навушниками Sennheiser HD650. Нарешті, неможливо було щоразу відрізнити пісню HD від стандартної версії. Можливо, з обладнанням, яке коштує кілька десятків тисяч євро, це було б можливо, і навіть більше ... Медерік Колліньон, джазмен, додав: "Якщо різниця є, вона справді невелика. У будь-якому випадку, я не отримую більше задоволення від версії HD ».
Однак ми повинні кваліфікувати цей тест, проведений сліпим. Дійсно, вибрані троє людей не всі здаються молодими, і тому, безумовно, повинні мати втратили здатність чути високий звуковий спектр. Крім того, можна подумати, що їх вуха зазнали високих рівнів звуку в результаті занять, що сприяє зниженню слухових здібностей.
Більше біт для більшого нюансу
Але це не означає, що HD-музика марна. Дійсно, найважливіший внесок музики HD - це, безперечно, її визначення. 24 біти дозволяють отримати набагато більше різних значень, що може бути корисним у деяких випадках. Ми думаємо, зокрема, про дуже чутливі навушники-навушники високого класу, які значно зменшують навколишній шум і потребують низької вихідної потужності. В такому разі, користувач зменшить вихідний обсяг пристрою, що автоматично зменшить кількість доступних значень між тишею та найгучнішим звуком і, можливо, прийде до ситуації, коли слухач почне сприймати спотворений звук із введенням певної форми звукових спотворень, особливо в звукових проходах нижчого рівня, таких як соло або інтермедія між моментами слів.
На музичній формі сигналу нижче ви можете побачити сигнал від пристрою, встановленого з мінімальною вихідною гучністю. Незважаючи на 16-бітну вибірку, ми можемо побачити десяток можливих нюансів із 65 536 теоретично доступних, оскільки обсяг значно зменшився.
Саме в таких типах умов, і в навушниках Shure SE535, Франсуа Сімонд (інженер, добре відомий у світі Android, особливо завдяки своїй роботі в галузі звуку, такій як Voodoo Sound) сказав мені, що мені вдасться розрізнити сигнали спотворень. Тоді обробка та змішування джерел звуку, а потім 24-бітний вихід, дозволить відсунути цю межу завдяки більшій кількості доступних значень, оскільки динамічний діапазон (виражений в дБ) більший: 96 дБ для 16 біт і 144 дБ для 24 біт. Тому ми можемо думати, що 24-біт забезпечує кращу якість звуку для любителів музики, ніж 96 і 192 кГц. Вишенькою є те, що джерело звуку (музичний твір) не повинен бути 24-бітовим, щоб скористатися цим внеском.
Тому 24-розрядна версія забезпечує більший запас у всіх випадках.
Дійсно, візьмемо приклад смартфона. Якщо звуковий файл дискретизується у 16 біт, але ЦАП (мікросхема, яка перетворює цифровий сигнал в аналоговий сигнал для його надсилання на аудіовихід), може обробити музику у 24 біти, доступний динамічний діапазон буде вищим. ніж із 16-розрядним ЦАП через втрати під час обробки. Якщо файл відібраний у 24 біти, це ще краще, оскільки буде більше вільного простору. Ви також повинні знати, що існують втрати динамічного діапазону (виміряні відношенням сигнал/шум і виражені в дБ), які можуть виникати внаслідок використання обладнання. Тому 24-розрядна версія забезпечує більший запас у всіх випадках.
Остерігайтеся стиснення
Нарешті, останнім елементом, який слід врахувати, є стиснення аудіофайлу. MP3 виконує так зване руйнівне стиснення, оскільки видаляє елементи звукового спектру, які, теоретично, майже не чутні для людей. Але навіть при сліпому прослуховуванні явно існує різниця в якості між MP3, закодованим на 128 кбіт/с (кількість інформації, що міститься в секунді музики), і тим самим файлом, кодованим на 320 кбіт/с. Різниця між 320 Мбіт/с MP3 і нестисненим файлом трохи складніше зрозуміти, але воно існує. Це формат файлу FLAC, який має неруйнівний алгоритм стиснення. Файл менше WAV, але має однакову інформацію. Цей формат файлів використовується форматом Qobuz для музики HD на мобільних пристроях.
Ми чітко бачимо відсутні частоти в MP3
HD аудіо на Android
Протягом декількох місяців виробники смартфонів почали рекламувати 24-бітну/192 кГц музику високої чіткості, а також формат файлу FLAC. Але чи це справжній аргумент? Є кілька способів відповісти на запитання. Перш за все, цей аргумент корисний крихітній меншості населення. Щоб насолодитися різницею у якості вихідного файлу HD, вам потрібні чудові навушники або система hi-fi із високоякісним підсилювачем та динаміками. Однак у 24-бітовій сумісній системі немає необхідності, усі вони є, оскільки цифровий сигнал при виході перетворюється в аналоговий сигнал. Весь апаратно-програмний ланцюжок також повинен слідувати за смартфоном: від програми для прослуховування до ЦАП, включаючи драйвер та мікшер. Android спочатку підтримує 24-бітне і навіть 32-бітове визначення звуку. Але це не обов’язково стосується решти ланок ланцюга.
Нарешті, 24-бітові/192 кГц сумісні смартфони, такі як новий HTC A9 або Marshall London, але також 24-бітні/96 кГц на деяких смартфонах Sony Xperia можуть мати інші аргументи. Це має місце, наприклад, з подвійним виходом для навушників Marshall London або його дуже потужними стереодинаміками. Весь ланцюжок повинен бути сумісним, а аргумент HD-аудіо не повинен бути просто маркетинговим, а обробка програмного забезпечення здійснюється у 16 бітів.
У всіх випадках, На мою думку, HD-аудіо - це добре. Ця тенденція справді тягне мобільну індустрію вгору, оскільки навіть якщо різниця між 24-бітним/192 кГц HD-звуком та 16-бітним/44,1 кГц "стандартним" звуком для деяких не існує, а для інших - легкою, це насправді мають негативний ефект. Єдине, що можна згадати, - це ціна, яку стягують музичні каталоги, щоб скористатися джерелом звуку в HD. Але, як ми вже бачили, навіть без джерела HD, 24-біт може покращити звук на смартфонах. Однак, перш ніж ви дійсно хочете смартфон, що підтримує музику HD, вам краще інвестувати в хорошу систему прослуховування. Стрибок якості буде набагато вищим, ніж дозволено музикою в HD.
Ваш інтерес до якісного звуку ?
Звичайно, можна виміряти здатність смартфонів відтворювати 24-розрядну музику на смартфоні та планшеті, як і багато інших показників якості (зокрема, відношення сигнал/шум). Тож ми повинні задати вам запитання: чи не цікаво вам дізнатись, чи прилади, які ми тестуємо, насправді сумісні з 24 бітами/192 кГц, щоб знати потужність виходу для навушників та якість останнього, а також затримку звуку (надзвичайно важливо для любителів комп’ютерної музики)? Якщо так, ми могли б дослідити ідею створення об’єктивного протоколу тестування звукової частини.