High bitrate audio je overkill: CD kvalita je stále skvělá

Každý chce skvělý zvuk, ale někdy se naše questy pro zlepšení vést nás některé opravdu temná a… hloupý… v chodbách. Jak je to u mnoha oborů, s hudbou trochu znalostí jde dlouhou cestu. Možná jste viděli diskusi online obklopující bitovou hloubku a vzorkovací frekvence, ale to, co pravděpodobně nevíte, je, že neexistuje nějaké magické nastavení, které by všechno znělo lépe. Je to proto, že Digitální hudba, jaká je dnes, již opustila naše vnímavé limity ve zpětném zrcátku. Nepotřebujete bláznivě vysoce kvalitní soubory, pokud nevytváříte hudbu, která vyžaduje těžké úpravy.

i když mi není cizí přinášet špatné zprávy, jako každému dobrému novináři ukazuji své důkazy. Pravdou je, že lidé prostě nemůže vnímat rozdíl mezi soubory v určitém bodě, a neměli byste se dostat nasáván do marketingového humbuk, když je to dražší, než to, co již máte. I když nepochybuji o tom, že formáty jako MQA jsou technologicky působivé, většina nebude moci ocenit zvýšené věrnosti. Šance jsou téměř 100%, že vaše současná knihovna je naprosto v pořádku.

potřebujete pouze vzorkovací frekvenci 44.1 kHz

Pokud jste se podívali na informační kartu hudebního přehrávače, můžete si všimnout, že některé z vašich skladeb mají vzorkovací frekvenci 44.1 kHz nebo 48kHz. Můžete si také všimnout, že váš DAC nebo telefon, jako je LG V30, podporují soubory se vzorkovací frekvencí až 384kHz.

to je přehnané. Nikdo na Boží zelené zemi nebude vědět ani se o rozdíl starat, protože naše uši prostě nejsou tak citlivé. Nevěříš mi? Je čas na matematiku. Pochopit, co hranice lidského vnímání je u vzorku sazby, musíme identifikovat tři věci:

  1. limit frekvence, které můžete slyšet
  2. Jaký je minimální vzorkovací frekvence potřebné ke splnění tohoto rozsahu (2 x nejvyšší slyšitelné frekvence v Hz)
  3. Má vzorkovací kmitočet vaše hudební soubory překročit toto číslo?

Zní to dost jednoduše, a to je. Nejběžnější rozsah lidského sluchu se pohybuje kolem 20 kHz, což je 20 000 period za sekundu. Pro argument, pojďme rozšířit tento rozsah na nejvyšší limity toho, co víme, že je možné: 22kHz. Pokud se chcete podívat na limity svého sluchu, použijte tento nástroj k nalezení horních limitů vašeho vnímání. Jen se ujistěte, že nenastavíte hlasitost příliš hlasitě, než to uděláte. Pokud máte více než 20,toto číslo by mělo být asi 16-17kHz, nižší, pokud máte více než 30, a tak dále.

Pokud váš sluch nemůže dosáhnout nic vyššího než 22.05kHz, pak soubor 44.1 kHz může překonat rozsah frekvencí, které můžete slyšet.

Pomocí Nyquist-Shannon teorém vzorkování, víme, že vzorkovací kmitočet, který poskytuje dva vzorky za období je dostatečné pro reprodukci signálu (v tomto případě, vaše hudba). 2 x 22,000 = 44,000, nebo těsně pod 44,100 vzorků za sekundu nabízených vzorkovací frekvencí 44.1 kHz. Cokoli nad tímto číslem vám nenabídne mnoho zlepšení, protože prostě neslyšíte frekvence, které by vám zvýšená vzorkovací frekvence odemkla.

jakákoli vzorkovací frekvence, která přesahuje dvojnásobnou frekvenci, bude dokonale reprezentována (výše). Je to pouze tehdy, když vzorkovací frekvence klesne pod bod, kde vznikají problémy (níže).

navíc frekvence, které slyšíte na nejvyšším konci, se časem snižují, jak stárnete, dostanete ušní infekce nebo jsou vystaveny hlasitým zvukům. Například neslyším nic nad 16kHz. To je důvod, proč se starší uši, hudba má méně slyšitelné zkreslení, pokud používáte low-pass filtr, aby se zbavit zvuk, který neslyšíte—to bude vaše hudba znít lépe, i když to není technicky jako „high-def“ jako původní soubor. Pokud váš sluch nemůže dosáhnout nic vyššího než 22.05 kHz, pak soubor 44.1 kHz může snadno překonat rozsah frekvencí, které slyšíte.

16-bit audio je v pohodě pro každého

další kvalita zvuku: mýtus je, že 24-bit audio bude odemknout nějaký audiophile nirvana, protože to je, že mnohem více údajů-hustá, ale z hlediska vnímání zvuku žádné zlepšení budou ztraceny na lidské uši. Zachycení více dat na vzorek má výhody pro dynamický rozsah, ale výhody jsou do značné míry výhradně v oblasti záznamu.

i když je pravda, že 24bitový soubor bude mít mnohem dynamičtější rozsah než 16bitový soubor, 144dB dynamického rozsahu stačí k vyřešení komára vedle startu rakety Saturn V. I když je to všechno v pořádku a dobré, vaše uši nemohou slyšet tento rozdíl ve zvuku kvůli jevu zvanému sluchové maskování. Vaše fyziologie vydává tišší zvuky tlumené hlasitějšími a čím blíže jsou k sobě navzájem: čím více jsou maskovány vaším mozkem. S vylepšeními, jako je dithering, může 16bitový zvuk „pouze“ vyřešit výše uvedený komár vedle vzletu 120dB proudového motoru. Stále dramatická zbytečnost.

takto vypadá 24bitový hudební soubor před odstraněním jakýchkoli dat. Frekvence je osa Y, čas je osa X a intenzita je barva.

Nicméně, to je tišší zvuky, které mnoho audiofily tvrdí, že je velký rozdíl, a to je částečně pravda. Například širší dynamický rozsah vám umožňuje zvýšit hlasitost dál, aniž byste zvýšili slyšitelný šum,a to je velký bod lepení. Kde 24 a dokonce i 32bitové soubory mají své místo v míchací kabině, nabízejí nějakou výhodu pro soubory MP3,FLAC nebo OGG?

Hej děti, zkuste to doma!

Zatímco můj kolega Rob na Android Authority už dokázal to s osciloskopem a některé hardcore výzkum budeme provádět experiment, který si můžete udělat sami—nebo jen číst, pokud vám nevadí spoilery. Po prohledání webu jsem našel pár souborů na Bandcampu, které byly skutečně vydány v 24bitových bezeztrátových souborech. Mnoho z těch, které jsem našel na údajné „HD Audio“ stránky byly jednoduše konvertované z 16-bit, což znamená, že byly identické ve všech směrech, ale cena. Dále jsem postupoval podle tohoto postupu:

  1. Vytvořit kopii původní 24-bit soubor
  2. Otevřít v audio editační program volby (doporučuji Audacity), a invertovat souborů; uložit jako 16-bit/44,1 kHz WAV
  3. Otevřete oba nadřazený soubor a vaše nově upravený soubor, a exportovat je jako jeden track
  4. Otevřete smíšené-dolů trati v jakémkoli programu, který umožňuje zobrazit, co se nazývá spektrogram
  5. Smát se na sebe tráví spoustu peněz na Hi-res audio

v Podstatě to, co jsme právě udělal, je vzít 96kHz/24-bit soubor, pak odečíst všechny údaje, které můžete slyšet v CD kvalitě verzi sebe sama. Co zbylo, je rozdíl mezi nimi! To je přesně stejný princip, na kterém je založeno Aktivní potlačení šumu. To je výsledek mám:

Zatímco ty malé fialové kousky jsou vidět ve spektrogramu, jsou hluboko pod prahem slyšitelnosti v přítomnosti hudby.

dobře, takže je tu trochu rozdíl v nejvyšším dosahu souboru, ale to je mimo rozsah lidského sluchu. Ve skutečnosti byste to měli stejně odfiltrovat. Ukažme si, co může člověk skutečně slyšet, když použije nízký průchod na 20kHz, jen aby pokryl naše základny. Et voila: konečný vrchol … – 85dB přinejlepším. Dobrá, jsme trochu soklová lišta hrany slyšitelnost tady, ale tady je ten problém—aby skutečně slyšet žádné další údaje, musíte:

  1. poslech hudby na takové úrovni, že je nebezpečné, aby poslouchat déle než 1 minutu (96+dB)
  2. mikrofony pro uši

Zatímco ten poslední bod se může zdát trochu naštvané, my víme, že váš mozek filtruje zvuky, které jsou blízko v frekvence k sobě (viz: sluchové maskování, Spojené výše). Takže když posloucháte hudbu, ve skutečnosti neslyšíte všechny zvuky najednou, jen slyšíte, co pro vás váš mozek oddělil. Tak, aby se slyšet rozdíl mezi 24-bit/96kHz souborů a CD-kvalitní zvuk: jednotlivé zvuky mohou obsadit pouze velmi úzké frekvenční rozsah, být velmi hlasitý, a další poznámky, které se vyskytují ve stejnou dobu musí být daleko od sebe lišit z hlediska četnosti.

Neexistuje žádná bezpečná úroveň poslechu slyšet rozdíl mezi těmito soubory.

Pokud jsme se z tohoto fiaska Yanny/Laurel něco naučili, lidský hlas těmto kritériím neodpovídá (Poznámka redakce: je to „Laurel“). Takže nejpravděpodobnější místa, kde byste mohli slyšet rozdíly mezi těmito dvěma, jsou v nízkofrekvenčních poznámkách s poněkud tlumenými harmonickými. Ale má to háček: lidé opravdu špatně slyší nízkofrekvenční zvuky. Chcete-li tyto poznámky slyšet stejnou hlasitostí jako poznámky s vyšší frekvencí, budete potřebovat kdekoli od 10 do 40 dB extra energie. Takže tyto vrcholy na-87dB v rozmezí od 20-90Hz mohou být také -97 až-127dB, což je mimo rozsah lidského sluchu. Neexistuje žádná bezpečná úroveň poslechu slyšet rozdíl mezi těmito soubory.

Cool, co? Vždy je dobré vědět, že někdo přijde a říká, že vaše hudební sbírka má být znovu koupil, protože to není „high-def“ dost je prokazatelně špatně. Pokud jste začínající audiofil, je třeba si z toho odpočinout: jsme zde ve zlatém věku zvuku – kvalita CD je více než dost dobrá, užijte si hudbu! Zatímco někteří mohou hledat kvalitnější zvuk, není nutné, pokud vše, co chcete udělat, je poslouchat dobrou hudbu.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *