hoge bitrate audio is overkill: CD kwaliteit is nog steeds geweldig

Iedereen wil geweldige audio, maar soms leiden onze quests voor verbetering ons naar een aantal echt donkere en… domme … gangen. Zoals het met veel disciplines is, gaat met muziek een beetje kennis een lange weg. Je hebt misschien online discussies over bitdiepte en sample rates gezien, maar wat je waarschijnlijk niet weet is dat er geen magische instelling is die alles beter zal laten klinken. Dat komt omdat digitale muziek zoals het nu is al onze perceptuele grenzen in de achteruitkijkspiegel heeft verlaten. Je hoeft niet gek nodig-hoge kwaliteit bestanden, tenzij je het maken van muziek die zware bewerking nodig heeft.

hoewel ik geen onbekende ben in het leveren van slecht nieuws, toon ik zoals elke goede journalist mijn bewijs. De waarheid van de zaak is dat mensen gewoon niet kunnen waarnemen het verschil tussen bestanden op een bepaald punt, en je moet niet meegezogen in de marketing hype als het duurder is dan wat je al hebt. Hoewel ik er geen twijfel over heb dat formaten zoals MQA technologisch indrukwekkend zijn, zullen de meeste niet echt in staat zijn om de verhoogde trouw te waarderen. De kans is bijna 100% dat uw huidige bibliotheek perfect in orde is.

u hebt alleen een sample rate nodig van 44.1 kHz

Als u het informatietabblad van uw muziekspeler hebt bekeken, kunt u merken dat sommige van uw nummers sample Rate hebben van 44.1 kHz, of 48kHz. U kunt ook merken dat uw DAC of een telefoon zoals de LG V30 ondersteuningsbestanden met sample rates tot 384kHz.

dat is overkill. Niemand op Gods groene aarde zal het verschil weten of er iets om geven omdat onze oren gewoon niet zo gevoelig zijn. Geloof je me niet? Het is tijd voor wat wiskunde. Om te begrijpen wat de limiet van de menselijke waarneming is voor sample rates, moeten we drie dingen identificeren:

  1. de limiet van de frequenties die u kunt horen
  2. Wat is de minimale sample rate die nodig is om aan dat bereik te voldoen (2 x hoogste hoorbare frequentie in Hz)
  3. overschrijdt de sample rate van uw muziekbestanden dat aantal?

klinkt eenvoudig genoeg, en dat is het ook. Het meest voorkomende bereik van het menselijk gehoor is ongeveer 20 khz, dat is 20.000 perioden per seconde. In het belang van het argument, laten we uitbreiden dat bereik tot de bovenste grenzen van wat we weten is mogelijk: 22kHz. Als u de grenzen van uw gehoor wilt controleren, gebruik deze tool om de bovengrens van uw waarneming te vinden. Zorg er wel voor dat je het volume niet te hard instelt voordat je het doet. Als je ouder bent dan 20, zou dat getal ongeveer 16-17kHz moeten zijn, lager als je ouder bent dan 30, enzovoort.

als uw gehoor niets hoger dan 22 kan bereiken.05kHz, dan kan het 44.1 kHz-bestand het bereik van de frequenties die u kunt horen overtreffen.

met behulp van de Monsternamestelling van Nyquist-Shannon weten we dat een sample rate die twee samples per periode levert voldoende is om een signaal te reproduceren (in dit geval uw muziek). 2 x 22.000 = 44.000, of net onder de 44.100 monsters per seconde aangeboden door een 44.1 kHz sample rate. Iets boven dat aantal zal je niet veel verbetering bieden omdat je gewoon niet de frequenties kunt horen die een verhoogde sample rate voor je zou ontgrendelen.

elke samplesnelheid die het dubbele van de frequentie overschrijdt, wordt perfect weergegeven (hierboven). Het is alleen wanneer de sample rate daalt tot onder dat punt waar problemen ontstaan (hieronder).

bovendien nemen de frequenties die u aan het hoogste eind hoort na verloop van tijd af naarmate u ouder wordt, oorinfecties krijgt of blootgesteld wordt aan harde geluiden. Ik hoor bijvoorbeeld niets boven 16kHz. Dit is de reden waarom voor oudere oren, Muziek heeft minder hoorbare vervorming als u gebruik maken van een low-pass filter om zich te ontdoen van geluid dat je niet kunt horen—het zal uw muziek beter klinken, hoewel het technisch niet zo “high-def” als het oorspronkelijke bestand. Als uw gehoor niets hoger dan 22.05 kHz kan bereiken, dan kan het 44.1 kHz-bestand handig het bereik van de frequenties die u kunt horen overtreffen.

16 – bit audio is prima voor iedereen

de andere mythe van de geluidskwaliteit is dat 24-bit audio een soort audiofiele nirvana zal ontgrendelen omdat het veel meer data-dichte is, maar in termen van perceptuele audio zal elke verbetering verloren gaan op menselijke oren. Het vastleggen van meer gegevens per monster heeft voordelen voor dynamisch bereik, maar de voordelen zijn vrijwel uitsluitend in het domein van de opname.

hoewel het waar is dat een 24-bit bestand veel dynamischer bereik heeft dan een 16-bit bestand, is 144dB dynamisch bereik genoeg om een mug naast een Saturn V raketlancering op te lossen. Hoewel dat allemaal goed en wel is, kunnen je oren dat verschil in geluid niet horen door het fenomeen auditieve maskering. Je fysiologie maakt stillere geluiden gedempt door luidere, en hoe dichter ze in frequentie bij elkaar zijn: hoe meer ze worden gemaskeerd door je hersenen. Met verbeteringen zoals dithering, 16-bit audio kan “alleen” oplossen van de bovengenoemde mosquito naast een 120dB jet engine opstijgen. Nog steeds dramatische overkill.

zo ziet een 24-bit muziekbestand eruit voordat gegevens worden verwijderd. Frequentie is de Y-as, tijd is de X-as, en intensiteit is kleur.

echter, het is de stillere geluiden die veel audiofielen beweren is het grote verschil, en dat is gedeeltelijk waar. Bijvoorbeeld, een breder dynamisch bereik kunt u het volume verder te verhogen zonder het verhogen van hoorbare ruis, en dat is het grote knelpunt hier. Waar 24 en zelfs 32-bit bestanden hun plaats hebben in de mengstand, bieden ze enig voordeel voor MP3 -, FLAC-of OGG-bestanden?

Hey kids, probeer dit thuis!

terwijl mijn collega Rob van Android Authority dit al bewezen heeft met een oscilloscoop en wat hardcore onderzoek, gaan we een experiment uitvoeren dat je zelf kunt doen—of gewoon lezen als je spoilers niet erg vindt. Na het doorzoeken van het web, vond ik een paar bestanden op Bandcamp die daadwerkelijk werden uitgebracht in 24-bit lossless bestanden. Veel van degenen die ik vond op vermeende” HD Audio ” sites waren gewoon upconverted van 16-bit, wat betekent dat ze identiek waren in alle opzichten, maar prijs. Vervolgens volgde ik deze procedure:

  1. Maak een kopie van de oorspronkelijke 24-bits bestand
  2. Openen in uw audio-editing programma naar keuze (ik stel voor Audacity), omkeren en het bestand opslaan als 16-bit/44.1 kHz WAV –
  3. Open van zowel de ouder-bestand en uw nieuw bewerkte bestand, en exporteer het als één track
  4. Open de gemengde-down volgen in een programma dat je toelaat om te bekijken wat heet een spectrogram
  5. Lachen om jezelf op de uitgaven veel geld op Hi-res audio

in Wezen wat we deden hier is een 96 khz/24-bit bestand, en vervolgens aftrekken van alle gegevens die je kunt horen in een CD-versie van zichzelf. Wat overblijft is het verschil tussen de twee! Dit is precies hetzelfde principe dat actieve ruisonderdrukking is gebaseerd op. Dit is het resultaat dat ik kreeg:

terwijl deze kleine paarse bits zichtbaar zijn in het spectrogram, zitten ze ver onder de drempel van hoorbaarheid in de aanwezigheid van muziek.

Oke, dus er is een beetje verschil in de bovenste bereiken van het bestand, maar dat is buiten het bereik van het menselijk gehoor. In feite, je moet waarschijnlijk gewoon filteren dat uit hoe dan ook. Laten we laten zien wat een mens kan horen door een lage pas van 20kHz toe te passen om onze bases te dekken. Et voila: een laatste piek van … – 85dB op zijn best. Ok, we zijn een beetje de randen van de hoorbaarheid hier, maar hier is het probleem—om daadwerkelijk een van deze extra gegevens te horen, moet je:

  1. luister naar muziek op een niveau dat onveilig is om naar te luisteren voor meer dan 1 minuut (96+dB)
  2. heb microfoons voor oren

hoewel dat laatste punt een beetje grofweg lijkt, weten we dat je hersenen geluiden filteren die dicht in frequentie zijn aan elkaar (zie: auditieve maskering, hierboven gekoppeld). Dus als je naar muziek luistert, hoor je eigenlijk niet al het geluid tegelijk, je hoort gewoon wat je hersenen voor je hebben gescheiden. Dus om het verschil te horen tussen 24-bit / 96kHz bestanden en CD-kwaliteit audio: de individuele geluiden kunnen alleen bezetten een zeer smalle frequentiebereik, zijn zeer luid, en de andere noten die zich voordoen in dezelfde periode moeten ver uit elkaar in termen van frequentie variëren.

Er is geen veilig luisterniveau om het verschil tussen deze bestanden te horen.

als we iets hebben geleerd van dit Yanny/Laurel fiasco, voldoet een menselijke stem niet aan deze criteria (Noot van de redactie: Het is “Laurel”). Dus echt, de meest waarschijnlijke plaatsen waar je eigenlijk in staat zou zijn om de verschillen tussen de twee te horen zijn in lage frequentie noten met enigszins gedempte harmonischen. Maar er is een addertje onder het gras: mensen zijn echt slecht in het horen van laagfrequente geluiden. Om deze noten te horen op gelijke luidheid aan hogere frequentie noten, je nodig hebt overal van 10 tot 40dB van extra vermogen. Dus die pieken bij-87dB in varieert van 20-90Hz kan net zo goed -97 tot-127dB, die buiten het bereik van het menselijk gehoor. Er is geen veilig luisterniveau om het verschil tussen deze bestanden te horen.

Cool, hè? Het is altijd goed om te weten dat iedereen die langs komt en je vertelt dat je muziekcollectie opnieuw moet worden gekocht omdat het niet “high-def” genoeg is, aantoonbaar verkeerd is. Als je een beginnende audiofiel, het ding dat je nodig hebt om weg te nemen van deze is om te ontspannen: we zijn in een Gouden Eeuw van audio hier-CD kwaliteit is meer dan prima genoeg, gewoon genieten van uw muziek! Terwijl sommige kunnen streven naar een hogere kwaliteit audio, Het is niet nodig als alles wat je wilt doen is luisteren naar goede muziek.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *