Цифровые форматы передачи данных уже давно вошли в нашу повседневную жизнь. Изначально такой способ хранения и передачи информации разрабатывался для унификации. Текстовые или числовые массивы сразу приспособлены для оцифровки, а как «поверить с алгеброй гармонию», то есть переложить на единицы и нули изображение и звуки?

Принцип оцифровки аналоговой информации

Для рядового пользователя, графическое изображение любого аналогового сигнала выглядит как синусоида.

Чтобы представить ее в цифровом виде, плавную кривую следует разбить на ломаную линию, из своеобразных ступеней. Каждый горизонтальный элемент определяет уровень сигнала (яркость, громкость) и продолжительность.

При оцифровке теряется гладкость синусоиды. Очевидно, что чем чаще формируются ступени, тем точнее передается форма исходного сигнала – улучшается качество.

Обратная сторона технологии – увеличение объема массива информации.

Многие фирмы, профессионально работающие в области звукозаписи, долгое время искали компромисс: как сохранить приемлемое качество звучания, не превращая музыкальные фрагменты в огромные хранилища цифровой информации, недоступные для бытового использования.

Золотую середину нашла компания SONY, совместно с PHILIPS представив миру формат CD DA (Compact Disc Digital Audio).

Продолжительность звучания оцифрованной музыки составила 74 минуты. В качестве эталона времени была взята девятая симфония Бетховена: разработчики поставили себе задачу обеспечить непрерывное звучание этого произведения на одной стороне диска (изначально все CD DA были односторонними, на лицевой плоскости размещалась картинка с информацией). 

Основной параметр оцифровки – частота дискретизации: в формате CD DA составляет 44,1 кГц: по 22,05 кГц на канал в стереофоническом исполнении. В теории, этого было достаточно для подавляющего большинства слушателей: нормальный человек без уникальных способностей воспринимает частоту не выше 20 кГц. Не вдаваясь в технические подробности, для обеспечения такой частоты дискретизации требуется 16-битный формат записи.

Далее, развитие технологии было направлено на уплотнение данных, чтобы уместить в формат компакт-диска как можно больше музыки. Это позволяло «втиснуть» звуковую дорожку для видеофрагментов, и самое главное – передавать звуки через сеть интернет. Разумеется, неизбежное снижение качества звучания вызывало волну недовольства среди меломанов, поэтому параллельно разрабатывались новые форматы оцифровки, где размер данных не имел значения.

Рекомендации: 5 лучших беспроводных наушников Hi-Fi , 6 лучших наушников Hi End , 6 лучших студийных наушников

Музыка высокого разрешения Hi-res – что это такое?

Изначально, этот термин (равно как и формат) родился в студиях звукозаписи. Оригинальная исходная оцифровка (так называемый «мастер») производится именно на 24 битах. Частота дискретизации при такой записи составляет диапазон от 44,2 до 88,2 кГц или даже от 48 до 192 кГц. Разумеется, для создания и воспроизведения такого объема цифровой информации требуется специальная аппаратура.

После получения 24-bit мастера, исходная запись переформатировалась в более «дешевые» форматы для тиражирования на CD DA или более компактного mp3.

Для удовлетворения потребностей истинных ценителей музыки, разработан формат, несущий искусство высокого разрешения «в массы»: FLAC 24. Технология Free Lossless Audio Codec (FLAC) позволяет создавать цифровые аудиофайлы, аналогичные по качеству студийному мастеру 24-bit.

Для наглядности, сравним схематичную оцифровку аналоговой синусоиды при разной степени дискретизации:

Количество единиц и нулей прогрессивно увеличивается. Отсюда единственный недостаток – размер. Стандартная музыкальная композиция в формате mp3 с максимально возможным качеством (320 kbps), занимает на диске не более 5-10 Мб. Этот же фрагмент, сохраненный в формате FLAC 24-bit с частотой дискретизации 192 кГц, имеет «вес» 25-30 Мб.

Однако современные носители информации уже способны хранить такие объемы. И самое главное, большинство бытового оборудования (включая и компьютерные системы, работающие под управлением Windows, Android и пр.) в состоянии воспроизвести музыку Hi-res без задержек и потери качества.

Несколько в стороне находится Apple Inc, с обособленными форматами ALAC, и более старым AIFF, но по сути – это та же технология, только под иным брендом.

Где хранить, и как слушать музыку высокого разрешения Hi-res?

На современном ноутбуке или настольном компьютере, применяются жесткие диски размером, измеряемым в террабайтах. Вроде ограничений по объему нет. Однако видео и фонотеки на CD, DVD, и даже Blu-ray постепенно уходят в прошлое, а записанную однажды музыку (или фильм) стирать не хочется, особенно, если она скачана законно, с уплатой стоимости.

Выход есть: сетевые хранилища данных. Это коробочки относительно небольшого размера, с емкими накопителями внутри. Для доступа к информации достаточно обычного сетевого подключения.

Еще одно преимущество: для прослушивания любимого фрагмента не обязательно включать персональный компьютер с экраном и мощным процессором. Музыкальная аппаратура подключается к хранилищу, и можно получать одновременный доступ к различным музыкальным фрагментам.

На чем слушать?

Вы когда-нибудь видели в магазине стоящие рядом телевизоры с разным физическим разрешением экрана, и одинаковой картинкой Full HD? Телеприемник, обозначенный как «совместимый с Full HD» имеет реальное разрешение 1366x768 пикселей. Эта же картинка на телевизоре с реальным Full HD экраном (1920x1080) выглядит мягко говоря иначе.

Тоже самое происходит с музыкой высокого разрешения Hi-res. Если конечный источник звука (акустическая система или наушники) не в состоянии воспроизвести сигнал такого качества – остальные технологии становятся бесполезными. Звучание все равно будет на уровне mp3, в лучшем случае – CD DA.

Поэтому, и преобразователь цифрового сигнала в аналоговый, и усилитель, и акустика должны соответствовать выбранному формату записи.

Речь идет не о красном дереве с позолотой. Просто выходной уровень качества должен соответствовать аналоговому стандарту Hi-End.

Входы у такой аппаратуры должны быть цифровыми, чтобы исключить искажения в преобразователях низкого качества (штатные ЦАП в компьютерах, смартфонах и планшетах). То есть, цифровой поток данных по специальному кабелю (чаще всего оптоволоконному) поступает на вход усилительной аппаратуры, и преобразовывается уже в ней.

Если нет желания использовать для этого персональный компьютер или мобильные устройства – выпускаются специальные проигрыватели для музыки высокого разрешения Hi-res.

Итог: Все перечисленные технологии доступны для любого бюджета. Начальный уровень можно обеспечить с помощью компьютера и качественных наушников (технический уровень звуковой платы имеет значение!). Любителям окружающего звучания придется раскошелиться на приличную акустику.

Тематические материалы: 10 самых дорогих наушников , 5 лучших DJ-наушников , 5 лучших гибридных наушников , 5 лучших музыкальных наушников , 5 лучших наушников Bowers & Wilkins , 5 лучших наушников Harman/Kardon , 5 лучших наушников HTC , Как правильно настроить эквалайзер (для наушников) , Как правильно прогреть наушники и нужно ли это делать