High bitrate audio is overkill: CD quality is still great

każdy chce świetnego dźwięku, ale czasami nasze dążenia do poprawy prowadzą nas przez naprawdę mroczne i… głupie… korytarze. Podobnie jak w przypadku wielu dyscyplin, z muzyką trochę wiedzy przechodzi długą drogę. Być może widziałeś dyskusje online dotyczące głębi bitowej i częstotliwości próbkowania, ale prawdopodobnie nie wiesz, że nie ma magicznego ustawienia, które sprawi, że wszystko będzie brzmiało lepiej. To dlatego, że muzyka cyfrowa, jaka jest dzisiaj, już pozostawiła nasze granice percepcji we wstecznym lusterku. Nie potrzebujesz szalonych plików o wysokiej jakości, chyba że tworzysz muzykę, która wymaga ciężkiej edycji.

chociaż nie jestem obca dostarczaniu złych wiadomości, jak każdy dobry dziennikarz, pokazuję swoje dowody. Prawda jest taka, że ludzie po prostu nie mogą dostrzec różnicy między plikami w pewnym momencie i nie powinieneś wciągać się w szum marketingowy, jeśli jest droższy niż to, co już masz. Chociaż nie mam wątpliwości, że formaty takie jak MQA są imponujące technologicznie, większość z nich nie będzie w stanie docenić zwiększonej wierności. Szanse są bliskie 100% , że obecna Biblioteka jest całkowicie w porządku.

potrzebujesz tylko częstotliwości próbkowania 44,1 kHz

Jeśli spojrzałeś na kartę informacji odtwarzacza muzycznego, możesz zauważyć, że niektóre Twoje utwory mają częstotliwość próbkowania 44,1 kHz lub 48 kHz. Możesz również zauważyć, że Twój DAC lub telefon, taki jak LG V30, obsługuje pliki z częstotliwością próbkowania do 384 kHz.

to przesada. Nikt na zielonej ziemi Boga nie będzie wiedział lub dbał o różnicę, ponieważ nasze uszy po prostu nie są tak wrażliwe. Nie wierzysz mi? Czas na matematykę. Aby zrozumieć, jaka jest granica ludzkiej percepcji dla częstotliwości próbkowania, musimy zidentyfikować trzy rzeczy:

  1. granica częstotliwości, które możesz usłyszeć
  2. jaka jest minimalna częstotliwość próbkowania potrzebna do osiągnięcia tego zakresu (2 x najwyższa częstotliwość słyszalna w Hz)
  3. czy częstotliwość próbkowania Twoich plików muzycznych przekracza tę liczbę?

brzmi dość prosto i tak jest. Najczęstszy zakres ludzkiego słuchu wynosi około 20 kHz, czyli 20 000 okresów na sekundę. Dla dobra argumentacji, rozwińmy ten zakres do najwyższych granic tego, co wiemy, że jest możliwe: 22kHz. Jeśli chcesz sprawdzić granice swojego słuchu, użyj tego narzędzia, aby znaleźć górne granice percepcji. Upewnij się tylko, że nie ustawiasz zbyt głośnej głośności, zanim to zrobisz. Jeśli masz ponad 20, Ta liczba powinna wynosić około 16-17kHz, niższa, jeśli masz ponad 30, i tak dalej.

Jeśli twój słuch nie może osiągnąć nic wyższego niż 22.05kHz, a następnie plik 44.1 kHz może przewyższyć zakres częstotliwości, które można usłyszeć.

korzystając z twierdzenia Nyquista-Shannona o próbkowaniu, wiemy, że częstotliwość próbkowania zapewniająca dwie próbki na okres jest wystarczająca do odtworzenia sygnału (w tym przypadku muzyki). 2 x 22,000 = 44,000, lub nieco poniżej 44,100 próbek na sekundę oferowanych przez częstotliwość próbkowania 44.1 kHz. Wszystko powyżej tej liczby nie zaoferuje Ci większej poprawy, ponieważ po prostu nie słychać częstotliwości, które zwiększona częstotliwość próbkowania odblokowałaby dla ciebie.

każda częstotliwość próbkowania przekraczająca dwukrotnie częstotliwość będzie doskonale reprezentowana (powyżej). Tylko wtedy, gdy częstotliwość próbkowania spada poniżej tego punktu, gdzie pojawiają się problemy (poniżej).

dodatkowo częstotliwości, które słyszysz na najwyższym końcu, zmniejszają się wraz z wiekiem, infekcjami ucha lub są narażone na głośne dźwięki. Na przykład nie słyszę niczego powyżej 16kHz. Dlatego dla starszych uszu muzyka ma mniej słyszalne zniekształcenia, jeśli użyjesz filtra dolnoprzepustowego, aby pozbyć się dźwięku, którego nie słyszysz—sprawi, że Twoja muzyka będzie brzmiała lepiej, nawet jeśli technicznie nie jest tak „high-def” jak oryginalny plik. Jeśli twój słuch nie może osiągnąć nic wyższego niż 22,05 kHz, plik 44,1 kHz może z łatwością przekroczyć zakres częstotliwości, które słyszysz.

16-bitowy dźwięk jest w porządku dla każdego

innym mitem jakości dźwięku jest to, że 24-bitowy dźwięk odblokuje jakąś audiofilską nirwanę, ponieważ jest o wiele bardziej gęsty na dane, ale jeśli chodzi o dźwięk percepcyjny, ludzkie uszy utracą wszelkie ulepszenia. Przechwytywanie większej ilości danych na próbkę ma korzyści dla zakresu dynamicznego, ale korzyści są w zasadzie wyłącznie w dziedzinie nagrywania.

chociaż to prawda, że plik 24-bitowy będzie miał znacznie większy zakres dynamiki niż plik 16-bitowy, 144dB zakresu dynamiki wystarczy, aby rozwiązać komara obok startu rakiety Saturn V. Chociaż to wszystko jest dobre i dobre, twoje uszy nie słyszą tej różnicy w dźwięku z powodu zjawiska zwanego maskowaniem słuchowym. Twoja fizjologia sprawia, że cisze dźwięki są wyciszone przez głośniejsze, a im bliżej ich częstotliwości, tym bardziej są maskowane przez twój mózg. Dzięki ulepszeniom, takim jak dithering, 16-bitowy dźwięk może „tylko” rozwiązać wspomniany komar obok startu silnika odrzutowego 120dB. Wciąż dramatyczna przesada.

tak wygląda 24-bitowy plik muzyczny przed usunięciem jakichkolwiek danych. Częstotliwość to Oś Y, czas to oś X, a intensywność to kolor.

jednak to ciche dźwięki, które wielu audiofilów twierdzi, są dużą różnicą i to częściowo prawda. Na przykład szerszy zakres dynamiki pozwala zwiększyć głośność bez podnoszenia słyszalnego szumu, i to jest duży punkt przystawki tutaj. Gdzie 24 a nawet 32-bitowe pliki mają swoje miejsce w budce miksującej, czy oferują jakieś korzyści dla plików MP3, FLAC lub OGG?

Hej dzieci, spróbujcie tego w domu!

podczas gdy mój kolega Rob z Android Authority już to udowodnił oscyloskopem i kilkoma hardkorowymi badaniami, przeprowadzimy eksperyment, który możesz zrobić sam—lub po prostu przeczytać, jeśli nie masz nic przeciwko spoilerom. Po przeszukaniu sieci znalazłem kilka plików na Bandcamp, które zostały faktycznie wydane w 24-bitowych plikach bezstratnych. Wiele z tych, które znalazłem na rzekomo” HD Audio ” witryn były po prostu upconverted z 16-bit, co oznacza, że były identyczne pod każdym względem, ale cena. Następnie postępowałem zgodnie z tą procedurą:

  1. zrób kopię oryginalnego pliku 24-bitowego
  2. Otwórz w wybranym programie do edycji dźwięku (sugeruję Audacity) i odwróć Plik; Zapisz jako 16-bitowy/44.1 kHz WAV
  3. Otwórz zarówno plik macierzysty, jak i nowo edytowany plik i wyeksportuj go jako jeden utwór
  4. Otwórz zmiksowaną ścieżkę w dowolnym programie, który pozwala wyświetlić tak zwany spektrogram
  5. Chichot do wydaje pan dużo pieniędzy na Hi-Res Audio

zasadniczo to, co właśnie zrobiliśmy, to wziąć plik 96kHz/24-bitowy, a następnie odjąć wszystkie dane, które można usłyszeć w wersji o jakości CD. Pozostaje różnica między nimi! Jest to dokładnie ta sama zasada, na której opiera się aktywne usuwanie szumów. Oto wynik, który otrzymałem:

chociaż te małe fioletowe bity są widoczne w spektrogramie, są znacznie poniżej progu słyszalności w obecności muzyki.

ok, więc jest trochę różnicy w górnym zasięgu pliku, ale to poza zasięgiem ludzkiego słuchu. Właściwie, to i tak powinieneś to odfiltrować. Pokażmy, co człowiek może usłyszeć, stosując niskie pasmo przy 20 khz, aby pokryć nasze podstawy. Et voila: ostatni szczyt … – 85dB w najlepszym wypadku. Ok, trochę omijamy krawędzie słyszalności, ale oto problem—aby rzeczywiście usłyszeć jakiekolwiek z tych dodatkowych danych, musisz:

  1. słuchać muzyki na poziomie, który jest niebezpieczny do słuchania przez ponad 1 minutę (96+dB)
  2. mieć mikrofony do uszu

chociaż ten ostatni punkt może wydawać się nieco złośliwy, wiemy, że twój mózg filtruje dźwięki, które są blisko ciebie. w częstotliwości do siebie (patrz: maskowanie słuchowe, połączone wyżej). Więc kiedy słuchacie muzyki, nie słyszycie wszystkich dźwięków na raz, tylko słyszycie, co wasz mózg dla was oddzielił. Tak więc, aby usłyszeć różnicę między plikami 24-bit/96kHz a dźwiękiem w jakości CD: poszczególne dźwięki mogą zajmować tylko bardzo wąski zakres częstotliwości, być bardzo głośne, a inne dźwięki, które występują w tym samym okresie czasu, muszą różnić się znacznie od siebie pod względem częstotliwości.

nie ma bezpiecznego poziomu odsłuchu, aby usłyszeć różnicę między tymi plikami.

Jeśli nauczyliśmy się czegoś z tego fiaska Yanny / Laurel, ludzki głos nie spełnia tych kryteriów (Uwaga Redakcji: to „Laurel”). Więc tak naprawdę, najbardziej prawdopodobne miejsca, w których można usłyszeć różnice między tymi dwoma są w niskich częstotliwościach z nieco wyciszonymi harmonicznymi. Ale jest pewien haczyk: ludzie naprawdę źle słyszą dźwięki o niskiej częstotliwości. Aby usłyszeć te dźwięki z taką samą głośnością jak dźwięki o wyższej częstotliwości, potrzebujesz od 10 do 40 dB dodatkowej mocy. Tak więc te szczyty przy -87db w zakresie od 20-90Hz mogą również wynosić od -97 do-127dB, co jest poza zasięgiem ludzkiego słuchu. Nie ma bezpiecznego poziomu słuchania, aby usłyszeć różnicę między tymi plikami.

fajne, co? Zawsze dobrze jest wiedzieć, że każdy, kto przyjdzie i powie, że Twoja kolekcja muzyczna musi zostać ponownie kupiona, ponieważ nie jest wystarczająco „high-def”, jest wyraźnie zły. Jeśli jesteś początkującym audiofilem, rzeczą, którą musisz zabrać z tego jest relaks: jesteśmy w złotej erze audio tutaj-jakość CD jest więcej niż wystarczająco dobra, po prostu ciesz się muzyką! Podczas gdy niektórzy mogą szukać wyższej jakości dźwięku, nie jest to konieczne, jeśli wszystko, co chcesz robić, to słuchać dobrej muzyki.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *