Гонка форматов 16/44, 24/192, ... в поисках верного звучания. Винил, пленки, кассеты, компакт-диски и т.д.

Как-то раз, бороздя просторы интернета, я искал ответ на вопрос — каков динамический диапазон виниловой грампластинки и имеет ли смысл их оцифровывать, чтобы получить качество, лучше компакт-диска. А нашел статью о том, что «распространение аудио в формате 24 бит/192 кГц не имеет смысла» и ещё пару весьма интересных видеолекций по теме.

Автор статьи и видео — Крис «Монти» Монтгомери (Christopher «Monty» Montgomery)— инженер Red Hat, создатель формата Ogg и аудиокодека Vorbis, участник Fedora, учредитель xiph.org. В настоящее время работает в Mozilla, мультимедиа-программист, музыкант. Конечно, об этом всем можно спорить. Но мне понравился не только теоретический, но и практический инженерный подход к делу, наглядность и доступность изложения его мыслей. Не буду все пересказывать, читайте и смотрите сами, отмечу лишь некоторые мысли.

Вот что Крис Монтгомери пишет о динамическом диапазоне 16-битого звука:
16-битный линейный PCM, имеет динамический диапазон 96 дБ.который рассчитывается как (6*бит) дБ. Многие считают, что 16-бит аудио не может представлять произвольные звуки тише чем -96 дБ. Это неверно. на практике эффективный динамический диапазон 16-битного звука достигает 120 дБ.
16-бит вполне достаточно, чтобы хранить все, что мы можем услышать, и будет хватать всегда.

А вот что он говорит о частотах дискретизации:

Считается, что восприятие звука человеком простирается примерно до 20 кГц. При частоте 44,1 или 48 кГц, фильтрация низких частот перед стадией дискретизации должна быть предельно точной, чтобы избежать удаления слышимых частот ниже 20 кГц, и в то же время не допуская попадания частот выше частоты Найквиста в процесс дискретизации. Этот тяжело реализуемый фильтр и на практике ни один фильтр не достиг идеала полностью.

С другой стороны, если частота дискретизации 96 кГц или 192 кГц, низкочастотный фильтр имеет дополнительно октаву или две в диапазоне модуляции. Такой фильтр намного легче построить. Частоты дискретизации ниже 48 кГц являются на самом деле одним из неприятных компромиссов на аналоговом этапе.

В этом видео еще много всего познавательного, в том числе и о цифровом представлении видео данных. Но больше мне понравилось второе видео, где Крис, используя реальную аппаратуру, объясняет, например, вот что:
цифровой сигнал не является ступенчатым, и вы ни в коем случае не получите ступенек после преобразования цифрового сигнала в аналоговый.


А вот и ответ на мой вопрос, правда не про винил, а про магнитную пленку:
компакт-кассеты. если конечно вы их ещё застали и помните, они могли достигать разрядности в девять бит, при идеальных условиях, однако наиболее распространённым было значение в пять-шесть бит, особенно, если кассета была записана на бытовой деке.
Именно так. Ваши микстейпы обладали разрядностью около шести бит, если вам повезло!
Лучшие профессиональные бобинные плёнки, которые использовались в студиях, едва достигали, угадайте, сколько? 13 бит (!), при условии дополнительного шумопонижения.
Поэтому надпись «DDD» на компакт-диске говорит о его high-end уровне.

Получается, что хватало нам 5-6 бит на кассетниках и в лучшем случае 8-10 бит на бобинниках! И все рады были. Помню, первый раз видел 38-ю «скорость», крутой студийник Revox C270, уровень шума на скорости 38 см/сек -65дБ (!), 11 бит.

В другом месте нашел про виниловые пластинки: «динамический диапазон ограничен шумом носителя, возможностью лака, станка, войной громкости. и составляет. где-то 45 дБ. Ну может быть даже 55 дБ на практике у хороших экземпляров».
Похоже, что старые записи практически никогда не будут доступны в действительно лучшем качестве, чем компакт диск, то есть лучше 16 бит/44,1кГц. Оцифровывать студийные старые плёнки, если они ещё сохранились, в формате 24/192 бесполезно.
Ну разве что старики рока или диско соберутся в студии и заново запишут свои хиты. Те, кто еще живы.

↑ Что же делать?

1) Искать качественные оригинальные CD или их качественные «рипы», например, в формате FLAC.

2) Слушать музыку через качественные цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП/DAC). Например, наш USB audio DAC "Goldsmith", не говоря уже про гораздо более дорогие аппараты. Даже самоделка на PCM2705 даст реальную и вполне ощутимую разницу по сравнению с интегрированной в ноутбук звуковой картой.
Посредственным качеством звука «страдают» многие ноутбуки и мобильные телефоны, да и встроенные в материнскую плату звуковые решения далеко не идеальны.

3) Использовать хорошие наушники или качественную активную акустику.

4) Применять специальные усилители для наушников — далеко не все звуковые карты хорошо работают на низкоомную нагрузку.

Возможно, все это в комплексе позволит по-новому услышать вашу любимую музыку!

Ну, и напоследок, видео для поднятия настроения. И не важно, сколько там бит и килогерц: Tom Jones & Jerry Lee Lewis, Rockin' Medley. 1969 год

Спасибо за внимание!

↑ Ссылки

• Интересный слуховой тест от Филипсов: Philips Golden Ears (Русский)

Перевод статьи Криса Монтгомери на русский:
• Цифровой аудиоформат 24/192, и почему в нем нет смысла. Часть 1
• Цифровой аудиоформат 24/192, и почему в нем нет смысла. Часть 2
• Цифровой аудиоформат 24/192, и почему в нем нет смысла. Часть 3

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации