Наиболее распространенные заблуждения на тему цифрового звука

Velmas · 30.08.2011, 23:28

Примечание: для лучшего понимания нижеизложенного текста очень рекомендую ознакомиться с основами цифрового звука.

S: Чем больше битрейт, тем качественнее трек.
R: Это далеко не всегда так. Для начала, напомню, что такое битрейт (bitrate, а не bitraid). Фактически это скорость потока данных в килобитах в секунду при воспроизведении. Т.е., если мы возьмем размер трека в килобитах и разделим на его продолжительность в секундах, получим его битрейт - т.н. file-based bitrate (FBR), обычно он не слишком отличается от битрейта аудиопотока (причиной различий является наличие в треке метаданных - тегов, «вшитых» изображений и т.п.).

Теперь возьмем пример: битрейт несжатого PCM аудио записанного на обычном Audio CD рассчитывается следующим образом: 2 (канала) * 16 (бит на каждый семпл) * 44100 (семплов в секунду) = 1411200 (бит/с) = 1411.2 (кбит/с). А теперь возьмем и сожмем трек любым lossless кодеком («lossless» = «беспотерьный», т.е. такой, который не приводит к потере каких-либо данных), например кодеком FLAC. В результате мы получим битрейт ниже исходного, но качество при этом останется неизменным - вот вам и первое опровержение. Сюда еще кое-что стоит добавить. Битрейт на выходе при lossless сжатии может получиться самый разный (но, как правило он меньше, чем у несжатого аудио) - зависит это от сложности сжимаемого сигнала, а точнее от избыточности данных. Таким образом, более простые сигналы будут сжиматься лучше (т.е. имеем меньший размер файла при такой же продолжительности => меньший битрейт), а более сложные - хуже. Именно поэтому классическая музыка в lossless имеет меньший битрейт, чем, скажем, рок. Но надо подчеркнуть, что битрейт тут ни в коем случае не является показателем качества звукового материала.

Теперь поговорим о lossy сжатии (с потерями). Первым делом надо понимать, что существует множество разных кодеров и форматов, и даже в пределах одного формата качество кодирования у разных кодеров может отличаться (например, Nero AAC кодирует намного качественнее устаревшего FAAC), не говоря уже о превосходстве современных форматов (OGG Vorbis, AAC, MPC) над MP3. Проще говоря, из двух одинаковых треков закодированных разными кодерами с одним битрейтом какой-то будет звучать лучше, а какой-то - хуже. Кроме того, существует такое понятие, как апконверт. Т.е. можно взять трек в формате mp3 с битрейтом 96 кбит/с и конвертировать его в MP3 320 kbit/s. Мало того, что при этом качество не улучшится (ведь потерянные при предыдущем кодировании в 96 кбит/с данные уже не вернуть), оно даже ухудшится. Тут стоит указать, что на каждом этапе lossy кодирования (с любым битрейтом и любым кодером) в аудио вносится определенная порция искажений.

И даже более. Есть еще один нюанс. Если, скажем, битрейт аудио потока - 320 кбит/с, это не значит, что все 320 кбит ушли на кодирование той самой секунды. Это характерно для кодирования с постоянным битрейтом и для тех случаев, когда человек, надеясь получить максимальное, качество форсирует слишком большой постоянный битрейт (как пример - установка 512 кбит/с CBR для Nero AAC). Как известно, количество бит, выделяемое на тот или иной фрейм, регулируется психоакустической моделью. Но в случае, когда выделенное количество намного ниже установленного битрейта, то не спасает даже резервуар бит (о терминах читайте в статье «Что такое CBR, ABR, VBR?») - в итоге мы получаем бесполезные «нулевые биты», которые просто «добивают» размер фрейма до нужного (т.е. увеличивают размер потока до заданного). Кстати, это легко проверить - сожмите полученный файл архиватором (лучше 7z) и посмотрите на степень сжатия - чем она больше - тем больше нулевых битов (т.к. они приводят к избыточности), тем больше зря потраченного места.
S: DVD Audio звучит лучше, чем Audio CD (24 bit vs 16, 96 kHz vs 44.1 и т.п.).
R: в принципе, это вполне логично, и даже отчасти правда, но вот только люди обычно смотрят только на цифры и очень редко задумываются о влиянии того или иного параметра. И так, рассмотрим для начала разрядность. Этот параметр отвечает ни за что иное, как за динамический диапазон, т.е. за разницу между самым тихим и самым громким звуками (в дБ). В цифровом аудио максимальный уровень - это 0 dBFS, а минимальный - ограничен уровнем шумов, т.е. фактически динамический диапазон по модулю равен уровню шумов. Для 16-битного аудио динамический диапазон рассчитывается как 20*log(2^16) ≈ 96.33 (dB). При этом динамический диапазон симфонического оркестра - до 75 дБ (в основном около 40-50 дБ).

А теперь представим реальные условия. Уровень шума в комнате - около 40 дБ (не забываем, что дБ - величина относительная. В данном случае за 0 дБ принимается порог слышимости), максимальная громкость музыки достигает 110 дБ (чтобы не было дискомфорта) - получаем разность 70 дБ. Таким образом получается, что динамический диапазон более 70 дБ в данном случае просто бесполезен. Т.е., при диапазоне выше - или громкие звуки будут достигать болевого порога, или тихие звуки будут поглощаться окружающими шумами. Достичь уровня окружающих шумов менее 15 дБ - очень трудно (так как на этом уровне находится громкость человеческого дыхания и прочих шумов обусловленных человеческим фактором), в итоге диапазон в 95 дБ для прослушивания музыки оказывается совершенно достаточным.

Но здесь есть одно «но». Если сгенерировать чистый тон с частотой например 1 кГц и уровнем - 60 dBFS с 16-битной глубиной квантования, а затем его прослушать и сравнить с таким же сигналом, но сгенерированным в 24-битном виде, вы услышите различия. Причина кроется в искажении формы сигнала и появлении паразитных гармоник. Но для устранения этого неприятного эффекта, к счастью, существуют технологии Dithering и Noise Shaping.

Теперь о частоте дискретизации (частота семплирования, sample rate). Этот параметр отвечает за частоту квантования по времени и непосредственно влияет на максимальную частоту сигнала, которую можно описать данным представлением аудио. По теореме Котельникова она равна половине частоты дискретизации. Т.е. для обычной частоты семплирования в 44100 Гц максимальная частота составляющих сигнала - 22050 Гц. Максимальная же частота. которая воспринимается человеческим ухом - чуть выше 20000 Гц (и то, при рождении; по мере взросления порог опускается до 16000 Гц).

Подводя итог, хочу сказать, что, строго говоря, DVD-Audio (настоящий конечно же, а не полученный из Audio CD) может звучать лучше Audio CD. Но разница настолько мала, что скорее всего слышна не будет. Куда важнее само качество записи и мастеринга - а оно в разных изданиях может отличаться, в итоге Audio CD вполне может звучать качественнее DVD-Audio.
S: Разные программные плееры звучат по-разному (e.g. foobar2000 лучше Winamp и т.п.).
R: Чтобы понять, почему это не так, надо разобраться, что собой представляет программный плеер. По сути это декодер, обработчики (опционально), плагин вывода (на один из интерфейсов - ASIO, DirectSound, WASAPI etc.), ну и конечно же GUI (графический интерфейс пользователя). Т.к. декодер в 99.5 % случаев работает по стандартному алгоритму, а плагин вывода - это всего лишь часть программы, которая передает поток звуковой карте через один из интерфейсов, то причиной различий могут быть только обработчики. Но дело в том, что обработчики обычно по-умолчанию выключены (или должны быть выключены, т.к. главное для хорошего плеера - уметь передать звук в «первозданном» виде). В итоге, предметом сравнения тут могут быть только возможности обработки и вывода, в которых, кстати говоря, необходимости очень часто вообще нет. Но даже если такая необходимость и есть - то это уже сравнение обработчиков, а никак не плееров.

Здесь я еще хотел бы упомянуть статью о настройке вывода звука на компьютере и, пожалуй, огорчить пользователей, восхищающихся «колоссальными» переменами в звучании после описанной в ней настройки - в 95% случаев это самовнушение (кроме конечно тех случаев, когда в ходе её настройки был выключен какой-нибудь «улучшайзер» или другой обработчик, портящий всю картину). Как это не печально, выигрыш от всех этих ухищрений с ReplayGain, ресемплерами и лимитерами - мизерный. Вывод: хотите действительно качественного звука - купите себе Hi-Fi акустику и профессиональную звуковую карту.
S: Лицензионные Audio CD звучат лучше, чем их копии.
R: Если при копировании не произошло ошибок (неустранимых) чтения/записи и у оптического привода устройства, на котором будет воспроизводится диск-копия, нет проблем с его чтением, то такое утверждение ошибочно и легко опровергается.
S: Режим кодирования Stereo дает лучшее качество, чем Joint Stereo.
R: Это заблуждение главным образом касается LAME MP3, так как все современные кодеры (AAC, Vorbis, Musepack) используют только режим Joint Stereo.

Для начала стоит упомянуть, что режим Joint Stereo успешно используется при lossless сжатии. Суть его заключается в том, что сигнал перед кодированием раскладывается на сумму правого и левого канала (Mid) и на их разность (Side), а затем происходит отдельное кодирование этих сигналов. В пределе (для одинаковой информации в правом и левом канале) получается двойная экономия данных. А так как в большинстве музыки информация в правом и левом каналах довольно схожа, то этот метод оказывается очень эффективным и позволяет значительно увеличить степень сжатия.

В lossy принцип тот же. Но здесь в режиме постоянного битрейта качество фрагментов со схожей информацией в двух каналах будет увеличиваться (в пределе - удваиваться), а для VBR режима в таких местах будет просто уменьшаться битрейт (не забываем, что главная задача VBR режима - стабильно поддерживать заданное качество кодирования, используя минимально возможный битрейт). Так как во время lossy кодирования приоритет (при распределении битов) отдается сумме каналов, чтобы избежать ухудшения стереопанорамы, используется динамическое переключение между режимами Joint Stereo (Mid/Side) и обычным (Left/Right) стерео на базе фреймов. Кстати говоря, причиной данного заблуждения послужило несовершенство алгоритма переключения в старых версиях LAME, а также наличие режима Forced Joint, в котором автопереключение отсутствует. В последних версиях LAME режим Joint включен по умолчанию и менять его не рекомендуется.
S: Чем шире спектр, тем качественнее запись (о спектрограммах, auCDtect и частотном диапазоне).
R: В наше время на форумах, к несчастью, очень распространено измерение качество трека линейкой по спектрограмме. Очевидно, по причине простоты такого способа. Но, как показывает практика, в действительности всё обычно намного сложнее.

А дело тут вот в чем. Спектрограмма визуально демонстрирует распределение мощности сигнала по частотам, но не может дать полного представления о звучании записи, наличии в ней искажений и артефактов компрессии. Т.е. по сути всё что можно определить по спектрограмме - это частотный диапазон (и частично - плотность спектра в районе ВЧ). Т.е., в лучшем случае, путем анализа спектрограммы можно выявить апконверт. Сравнение же спектрограмм треков, полученных путем кодирования различными кодерами, с оригиналом - полнейший абсурд. Да, вы сможете выявить различия в спектре, но вот определить, будут ли они (и в какой степени) восприниматься человеческим ухом - практически невозможно. Нельзя забывать, что задача lossy кодирования - обеспечить результат неотличимый человеческим ухом от оригинала.

Это же относится и к оценке качества кодирования путем анализа треков на выходе программой auCDtect (Audiochecker, auCDtect Task Manager, Tau Analyzer, fooCDtect - это лишь оболочки для единственной в своем роде консольной программы auCDtect). Алгоритм auCDtect тоже фактически анализирует частотный диапазон и всего лишь позволяет определить (с определенной долей вероятности), было ли на каком-либо из этапов кодирования применено MPEG сжатие. Алгоритм заточен под MP3, потому его легко «обмануть» с помощью кодеков Vorbis, AAC и Musepack, так что даже если программа пишет «100% CDDA» - это не значит, что закодированное аудио на 100% соответствует исходному.

И возвращаясь непосредственно к спектрам. Популярно также стремление некоторых «энтузиастов» во что бы то ни было отключить lowpass (НЧ) фильтр в кодере LAME. И здесь на лицо непонимание принципов кодирования и психоакустики. Во-первых, кодер обрезает высокие частоты только с одной целью - сэкономить данные и использовать их для кодирования наиболее слышимого диапазона частот. Расширенный частотный диапазон может фатально сказаться на общем качестве звучания и привести к слышимым артефактам кодирования. Более того, отключение среза на 20 кГц - вообще совершенно неоправданно, так как частоты выше человек попросту не слышит.
S: Существует некая «волшебная» предустановка эквалайзера, способная значительно улучшить звучание.
R: Это не так, во-первых, потому, что каждая отдельно взятая конфигурация (наушники, акустика, звуковая карта) обладает своими собственными параметрами (в частности, своей амплитудно-частотной характеристикой). И потому к каждой конфигурации должен быть свой, уникальный подход. Проще говоря, такая предустановка эквалайзера существует, но она отличается для разных конфигураций. Суть же её заключается в корректировке АЧХ тракта, а именно - в «выравнивании» нежелательных провалов и всплесков.
Также, среди людей далеких от непосредственной работы со звуком очень популярна настройка графического эквалайзера «галочкой», что фактически представляет собой повышение уровня НЧ и ВЧ составляющих, но в то же время приводит к приглушению вокала и инструментов, спектр звучания которых находится в районе средних частот.

Материал подготовлен по оригинальным статьям:
Copyright (C) 2010, AudiophileАдминистрация Кинозал.ТВ выражает огромную благодарность оригинальному автору данных статей!Наиболее распространенные заблуждения на тему цифрового звука

Velmas · 30.08.2011, 23:30

Основы цифрового звука

Всё чаще мне задают вопросы на тему цифрового звука и его кодирования. И я, в свою очередь, часто замечаю, что человек, который задает вопрос, до конца не понимает, о чем говорит.
Дело в том, что есть некоторый минимум базовых знаний, который необходимо иметь для понимания более сложных вещей. Например, если вы не знаете, каким образом представляется сигнал в цифровом виде, вы никогда не поймете что такое глубина бит, частота дискретизации. И таких примеров - множество.

Я не буду утруждать себя написанием статьи, подробно излагающей основы цифрового звука (сомневаюсь, что у меня это выйдет достаточно понятно), более того, я и сам ведь не так уж много знаю. С другой стороны, я бы мог разместить на сайте чужие статьи, но вот беда: многие из них защищены авторским правом, и мне ни в коем случае не хочется каким-либо образом обижать их почтенных авторов. Так что здесь я просто приведу ссылки.

Цифровой звук – обо всём по-порядку - прекрасная статья, в которой главным образом описываются принципы цифрового представления звуковых сигналов, а также преобразования их в аналоговый вид.

Параметры цифрового звука - подробнее о параметрах.

Звук: немного теории - очень информативная статья о том, что же физически представляет звук, о способах его представления, а также о восприятии и сжатии звука.

Что и как мы слышим - подробнее о восприятии звука человеком.

Что такое децибел? - статья дает понятие о такой величине как децибел (для некоторых понимание этой величины оказывается довольно сложной задачей)

Громкость - теоретические сведения - очень полезная статья, подробно описывающая такое по сути непростое понятие, как громкость.

Понятно о кодировании аудио - название говорит само за себя. Настоятельно рекомендуется к прочтению!

25.02.2012, 08:10

Статья интересная, спасибо, но (при всем уважении к автору) вынужден сделать одну маленькую ремарку про частоту дискретизации. Все написано правильно. В теории. На практике все немножко не так. Я некоторое время занимался оцифровкой и представляю как работают АЦП и что в результате получается.

Дело в том, что 2-х точек на период (на практике) оказывается совершенно не достаточно для достоверной передачи сигнала (напр звука), даже с использованием различных алгоритмов восстановления. Сигнал в результате оказывается в той или иной степени искаженным.

Для достоверной передачи сигнала нужно (как опять же показывает практика) минимум 10 точек на период (а лучше больше). Исходя из вышесказанного простой расчет показывает, что на частоте дискретизации 44 KHz достоверно записываются частоты только до ~4.4 KHz. Все что выше - искусственно восстанавливается настолько, насколько это возможно. Поэтому для на самом деле качественной записи/воспроизведения звука нужна частота дискретизации 180-200 KHz (192 - как раз подходит).

Впрочем для не очень требовательного слушателя и 44 KHz вполне приемлемо

.

Quaker · 25.02.2012, 08:21

alanrp сказал(a):

Для достоверной передачи сигнала нужно (как опять же показывает практика) минимум 10 точек на период (а лучше больше). Исходя из вышесказанного простой расчет показывает, что на частоте дискретизации 44 KHz достоверно записываются частоты только до ~4.4 KHz. Все что выше - искусственно восстанавливается настолько, насколько это возможно. Поэтому для на самом деле качественной записи/воспроизведения звука нужна частота дискретизации 180-200 KHz (192 - как раз подходит).

Впрочем для не очень требовательного слушателя и 44 KHz вполне приемлемо
.

Это тоже самое что говорить о полосе пропускания.
У моего приятеля усилок прогоняет через себя 8-60000Гц.
Да и на выходе порядка 500Вт...
Вопрос: что можно к нему подключить и на фига это нужно

25.02.2012, 15:59

Quaker сказал(a):

Это тоже самое что говорить о полосе пропускания.
У моего приятеля усилок прогоняет через себя 8-60000Гц.
Да и на выходе порядка 500Вт...
Вопрос: что можно к нему подключить и на фига это нужно

Вы утрируете. оцифровка 192 KHz в итоге даст чистый (не "пластиковый") звук где то до 18-19 КНz что вполне входит в область слышимого диапазона.

По поводу усилителя - такие характеристики делаются исключительно для улучшения качества звука и подключать его надо к обычным (но хорошим, естественно) колонкам. А широкая полоса пропускания нужна исключительно потому, что на краях этой полосы у усилителей наблюдается завал характеристик и заметное искажение сигнала. Проще говоря это нужно что б звук лёг на линейную часть АЧХ, что позволяет максимально избежать искажений и улучшить качество звука.
Примерно то же самое можно сказать и по поводу мощности - большая мощность нужна именно для того чтобы максимально снизить искажения, а не для того что б гонять его на полную и пугать соседей )
Кстати 500 W не так уж много, используют и более мощные и именно для дома. То же можно сказать и про колонки.

Под итожу - мощность и широкая полоса нужны для повышения качества звука на обычной громкости, а отнюдь не для запугивания соседей и устрашения ворон

.

25.05.2012, 05:51

alanrp сказал(a):

#3

Все написано правильно. В теории. На практике все немножко не так...
Впрочем для не очень требовательного слушателя и 44 KHz вполне приемлемо

Сложно не согласиться ...

Сомнительный абзац в целом:
24 bit vs 16, 96 kHz vs 44.1 и т.п.

На практике порой (хоть и изредка)
приходится встречаться с ресемплом '48->'44, а иногда и обратно
(вот ... пример на раздаче - 2 винил-рипa '48 конвертированы в mp3-'44)
В таком разрезе понятно резюме автора:
'Но разница настолько мала, что скорее всего слышна не будет.'
Итак ... разница как ни крути есть ... и при любом некратном ресемпле кстати всегда в худшую сторону
Cкрытый текст -

Quaker · 25.05.2012, 09:57

Очень странно, что никто не обращает внимания на саму технику.
Я, работавший во ВНИИРПА (Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приёма и акустики имени А. С. Попова),
ещё на при расцвете винила и магнитозаписей, знаю это не по наслышке.
Рип, с параметрами 24 bit 96 kHz, при желании, можно сделать и на Юности (который в юности у меня и был).

Нужно просто было видеть помещения для испытаний проигрывателей, магнитофонов, микрофонов, колонок и пр., чтоб выпасть в осадок.
Подное отсутствие посторонних шумов, вибраций, эха...
Считаю такие разговоры пустой тратой времени.
Тем более, что крайне редко в раздаче увидишь название и параметры радиоаппаратуры.
Разве что на проф сайтах, да и то не всегда.
А что делается в жилых квартирах..? Понакупают техники за безумные деньги... Лишь бы вбухать бабло и расставить пальцы веером.
А звук как из бочки. Это, примерно, как вставить динамик 75ГД в коробку из под телевизора.
Всё хорошо в меру.

ЗЫ... Рипую на Арктуре 006 (чаще 16х44).
Так же дома Колонки Корвет 150 АС, дека Technics-RS-TR333, усилок Radiotehnika УП-001, катушечник Орбита 106, со стеклоферритовыми головами. Лучшего и не нужно...

ЗЫ... Так же мне попадались "навороченные" рипы, с устойчивыми 50Гц в фоне. :)

25.05.2012, 17:07

Quaker сказал(a):

Очень странно, что никто не обращает внимания на саму технику.
Я, работавший во ВНИИРПА (Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приёма и акустики имени А. С. Попова),
ещё на при расцвете винила и магнитозаписей, знаю это не по наслышке.
(...)
Рипую чаще 16/44...

Очень странно, что никто не обращает внимания на ретро-правила.
Я, (в аналогичное время) ЛВИМУ по специальности "радиотехника" (ныне ГМА им. адм. С. О. Макарова),
порой с ужасом наблюдаю как форум медленно скатывается в пустую болтовню [#58 VS #62 (etc.)]

Уверен на все 100, что будучи в "предыдущие власти" залитой раздача
была бы не пропущена со ссылкой на перечень разрешенных исходных носителей ... )

Музыкалки на блюрах бывает имеют 24/96 (даже более) дороги... 24/48 порой за положняк
О какой сомнительной аппаратуре может идти речь к примеру в аудио-дорогах Концерта
Выдернуть-порезать-сжать решается на любом дешевом ноутбуке даже бесплатными программами ...
А вот поделиться придется только скрытыми ссылками для скачивания http://www.peeep.us/30a432f6
(и то после перезаливки из-за недопанимания проверяющими разницы между Муз- и Остальным видео)

Риповать с винила 16/44, чтобы затем сжать ЛАМЬЮ в эфир Конкурсного радио 128 выше моего понимания
Если есть другая логичная причина предпочтения 44 над 48? было бы крайне интересно выслушать...
(ограничивать себя аппаратурой на 44 с оглядкой только на формат почти 30-ти летней давности немного странно)

__________________
Любит Наш Народ.mp3
Чайковский - Вальс цветов.m4a
Международный день защиты детей. Песни "Он-Лайн"

ZenitFan · 25.05.2012, 19:00

1234567890 сказал(a):

(вот ... пример на раздаче - 2 винил-рипa '48 конвертированы в mp3-'44)

Не из 48, а из 96

пруф 1
пруф 2

24/96 практически всегда переводят в 16/44, а не в 16/48, так что твоя теория заговора тут не прокатит.

1234567890 сказал(a):

Музыкалки на блюрах бывает имеют 24/96 (даже более) дороги... 24/48 порой за положняк
О какой сомнительной аппаратуре может идти речь к примеру в аудио-дорогах Концерта
Выдернуть-порезать-сжать решается на любом дешевом ноутбуке даже бесплатными программами ...
А вот поделиться придется только скрытыми ссылками для скачивания http://www.peeep.us/30a432f6

Тут соглашусь, нужно разрешить лить дороги(с качеством, как минимум PCM) из концертов. Вот свежий пример http://kinozal.tv/details.php?id=970019 22 трека, а на "кастрированной" CD-версии http://kinozal.tv/details.php?id=969798 всего 13 треков. Ведь далеко не каждый пользователь сможет выпилить дорогу из концерта и запилить ее себе в плеер, в том же MP3 например.

25.05.2012, 23:47

блюр VS винил

Какую частоту лучше использовать при ресемпле, если конечный продуктом будет СD

ZenitFan сказал(a):

24/96 практически всегда переводят в 16/44, а не в 16/48, так что твоя теория заговора тут не прокатит.

(ограничивать себя аппаратурой на 44 с оглядкой только на формат почти 30-ти летней давности немного странно)

Такчт как ни крути 24/96 логичней переводить в 24/48 конверт во FLAC, что кстати тоже под вопросом ... стоит ли ...

Кто пожелает сидюк прожечь - во-первых и сам легко справится (той же фубой прямо при записи),
во-вторых если есть такой Албум выпущенный на сидюке при варианте ресемпла в 16/44 он прост дибил как минимум:
выигрыш в качестве у него будет отрицательный (за исключением самоощущения 'писец с такого исходника' - да ему свиное дерьмо слаще меда покажется)...

С другой стороны если аналогичный дивидюк не имеет жырной стерео-дороги (в отличие от блюра):
желающие добавить (реавторинг дело не хитрое) в итоге пару раз некратно передернуто ... и в чем смысл?

Теперь по поводу теории заговора ... теорией заговора можно назвать выбранную Сонькой частоту для сидюков ...

ZenitFan сказал(a):

Ведь далеко не каждый пользователь сможет выпилить дорогу из концерта и запилить ее себе в плеер, в том же MP3 например.

Вот по поводу MP3 и прочих кодеков с потерями ... вспоминается хорошее определение трехлетней давности ...
http://forum.kinozal.tv/showthread.p...38&page=24#238

Останется только поднапряться и еще (кстати 4 года прошло) и выпросить кнопку выпадалку (для AAC заодно)
http://forum.kinozal.tv/showthread.p...38&page=21#203
На практике получится заодно море неадекватных обсуждений (как лебедь рак и щука)
Пример:
Cкрытый текст -

-=читать-лучше-отсюда=-

ZenitFan сказал(a):

...нужно разрешить лить дороги(с качеством, как минимум PCM) из концертов...

Дык ведь никто и не запрещает

Вот например дорога в рипе отдельным файлом http://kinozal.tv/details.php?id=964315
CUE и вшит и ссылкой ...Ах пардон, что она 24/48 ... если конечный продуктом будет 2xСD
-=теперь-можно-вначало=- __
-=и-наконец-главное=-
теория заговора
Cкрытый текст -

30.08.2011, 23:28	#1
Velmas Главный Кинооператор Форумчанин Регистрация: 12.01.2009 Адрес: Украина Сообщения: 1,439 Репутация: 677	Наиболее распространенные заблуждения на тему цифрового звука Примечание: для лучшего понимания нижеизложенного текста очень рекомендую ознакомиться с основами цифрового звука. S: Чем больше битрейт, тем качественнее трек. R: Это далеко не всегда так. Для начала, напомню, что такое битрейт (bitrate, а не bitraid). Фактически это скорость потока данных в килобитах в секунду при воспроизведении. Т.е., если мы возьмем размер трека в килобитах и разделим на его продолжительность в секундах, получим его битрейт - т.н. file-based bitrate (FBR), обычно он не слишком отличается от битрейта аудиопотока (причиной различий является наличие в треке метаданных - тегов, «вшитых» изображений и т.п.). Теперь возьмем пример: битрейт несжатого PCM аудио записанного на обычном Audio CD рассчитывается следующим образом: 2 (канала) * 16 (бит на каждый семпл) * 44100 (семплов в секунду) = 1411200 (бит/с) = 1411.2 (кбит/с). А теперь возьмем и сожмем трек любым lossless кодеком («lossless» = «беспотерьный», т.е. такой, который не приводит к потере каких-либо данных), например кодеком FLAC. В результате мы получим битрейт ниже исходного, но качество при этом останется неизменным - вот вам и первое опровержение. Сюда еще кое-что стоит добавить. Битрейт на выходе при lossless сжатии может получиться самый разный (но, как правило он меньше, чем у несжатого аудио) - зависит это от сложности сжимаемого сигнала, а точнее от избыточности данных. Таким образом, более простые сигналы будут сжиматься лучше (т.е. имеем меньший размер файла при такой же продолжительности => меньший битрейт), а более сложные - хуже. Именно поэтому классическая музыка в lossless имеет меньший битрейт, чем, скажем, рок. Но надо подчеркнуть, что битрейт тут ни в коем случае не является показателем качества звукового материала. Теперь поговорим о lossy сжатии (с потерями). Первым делом надо понимать, что существует множество разных кодеров и форматов, и даже в пределах одного формата качество кодирования у разных кодеров может отличаться (например, Nero AAC кодирует намного качественнее устаревшего FAAC), не говоря уже о превосходстве современных форматов (OGG Vorbis, AAC, MPC) над MP3. Проще говоря, из двух одинаковых треков закодированных разными кодерами с одним битрейтом какой-то будет звучать лучше, а какой-то - хуже. Кроме того, существует такое понятие, как апконверт. Т.е. можно взять трек в формате mp3 с битрейтом 96 кбит/с и конвертировать его в MP3 320 kbit/s. Мало того, что при этом качество не улучшится (ведь потерянные при предыдущем кодировании в 96 кбит/с данные уже не вернуть), оно даже ухудшится. Тут стоит указать, что на каждом этапе lossy кодирования (с любым битрейтом и любым кодером) в аудио вносится определенная порция искажений. И даже более. Есть еще один нюанс. Если, скажем, битрейт аудио потока - 320 кбит/с, это не значит, что все 320 кбит ушли на кодирование той самой секунды. Это характерно для кодирования с постоянным битрейтом и для тех случаев, когда человек, надеясь получить максимальное, качество форсирует слишком большой постоянный битрейт (как пример - установка 512 кбит/с CBR для Nero AAC). Как известно, количество бит, выделяемое на тот или иной фрейм, регулируется психоакустической моделью. Но в случае, когда выделенное количество намного ниже установленного битрейта, то не спасает даже резервуар бит (о терминах читайте в статье «Что такое CBR, ABR, VBR?») - в итоге мы получаем бесполезные «нулевые биты», которые просто «добивают» размер фрейма до нужного (т.е. увеличивают размер потока до заданного). Кстати, это легко проверить - сожмите полученный файл архиватором (лучше 7z) и посмотрите на степень сжатия - чем она больше - тем больше нулевых битов (т.к. они приводят к избыточности), тем больше зря потраченного места. S: DVD Audio звучит лучше, чем Audio CD (24 bit vs 16, 96 kHz vs 44.1 и т.п.). R: в принципе, это вполне логично, и даже отчасти правда, но вот только люди обычно смотрят только на цифры и очень редко задумываются о влиянии того или иного параметра. И так, рассмотрим для начала разрядность. Этот параметр отвечает ни за что иное, как за динамический диапазон, т.е. за разницу между самым тихим и самым громким звуками (в дБ). В цифровом аудио максимальный уровень - это 0 dBFS, а минимальный - ограничен уровнем шумов, т.е. фактически динамический диапазон по модулю равен уровню шумов. Для 16-битного аудио динамический диапазон рассчитывается как 20log(2^16) ≈ 96.33 (dB). При этом динамический диапазон симфонического оркестра - до 75 дБ (в основном около 40-50 дБ). А теперь представим реальные условия. Уровень шума в комнате - около 40 дБ (не забываем, что дБ - величина относительная. В данном случае за 0 дБ принимается порог слышимости), максимальная громкость музыки достигает 110 дБ (чтобы не было дискомфорта) - получаем разность 70 дБ. Таким образом получается, что динамический диапазон более 70 дБ в данном случае просто бесполезен. Т.е., при диапазоне выше - или громкие звуки будут достигать болевого порога, или тихие звуки будут поглощаться окружающими шумами. Достичь уровня окружающих шумов менее 15 дБ - очень трудно (так как на этом уровне находится громкость человеческого дыхания и прочих шумов обусловленных человеческим фактором), в итоге диапазон в 95 дБ для прослушивания музыки оказывается совершенно достаточным. Но здесь есть одно «но». Если сгенерировать чистый тон с частотой например 1 кГц и уровнем - 60 dBFS с 16-битной глубиной квантования, а затем его прослушать и сравнить с таким же сигналом, но сгенерированным в 24-битном виде, вы услышите различия. Причина кроется в искажении формы сигнала и появлении паразитных гармоник. Но для устранения этого неприятного эффекта, к счастью, существуют технологии Dithering и Noise Shaping. Теперь о частоте дискретизации (частота семплирования, sample rate). Этот параметр отвечает за частоту квантования по времени и непосредственно влияет на максимальную частоту сигнала, которую можно описать данным представлением аудио. По теореме Котельникова она равна половине частоты дискретизации. Т.е. для обычной частоты семплирования в 44100 Гц максимальная частота составляющих сигнала - 22050 Гц. Максимальная же частота. которая воспринимается человеческим ухом - чуть выше 20000 Гц (и то, при рождении; по мере взросления порог опускается до 16000 Гц). Подводя итог, хочу сказать, что, строго говоря, DVD-Audio (настоящий конечно же, а не полученный из Audio CD) может звучать лучше Audio CD. Но разница настолько мала, что скорее всего слышна не будет. Куда важнее само качество записи и мастеринга - а оно в разных изданиях может отличаться, в итоге Audio CD вполне может звучать качественнее DVD-Audio. S: Разные программные плееры звучат по-разному (e.g. foobar2000 лучше Winamp и т.п.).* R: Чтобы понять, почему это не так, надо разобраться, что собой представляет программный плеер. По сути это декодер, обработчики (опционально), плагин вывода (на один из интерфейсов - ASIO, DirectSound, WASAPI etc.), ну и конечно же GUI (графический интерфейс пользователя). Т.к. декодер в 99.5 % случаев работает по стандартному алгоритму, а плагин вывода - это всего лишь часть программы, которая передает поток звуковой карте через один из интерфейсов, то причиной различий могут быть только обработчики. Но дело в том, что обработчики обычно по-умолчанию выключены (или должны быть выключены, т.к. главное для хорошего плеера - уметь передать звук в «первозданном» виде). В итоге, предметом сравнения тут могут быть только возможности обработки и вывода, в которых, кстати говоря, необходимости очень часто вообще нет. Но даже если такая необходимость и есть - то это уже сравнение обработчиков, а никак не плееров. Здесь я еще хотел бы упомянуть статью о настройке вывода звука на компьютере и, пожалуй, огорчить пользователей, восхищающихся «колоссальными» переменами в звучании после описанной в ней настройки - в 95% случаев это самовнушение (кроме конечно тех случаев, когда в ходе её настройки был выключен какой-нибудь «улучшайзер» или другой обработчик, портящий всю картину). Как это не печально, выигрыш от всех этих ухищрений с ReplayGain, ресемплерами и лимитерами - мизерный. Вывод: хотите действительно качественного звука - купите себе Hi-Fi акустику и профессиональную звуковую карту. S: Лицензионные Audio CD звучат лучше, чем их копии. R: Если при копировании не произошло ошибок (неустранимых) чтения/записи и у оптического привода устройства, на котором будет воспроизводится диск-копия, нет проблем с его чтением, то такое утверждение ошибочно и легко опровергается. S: Режим кодирования Stereo дает лучшее качество, чем Joint Stereo. R: Это заблуждение главным образом касается LAME MP3, так как все современные кодеры (AAC, Vorbis, Musepack) используют только режим Joint Stereo. Для начала стоит упомянуть, что режим Joint Stereo успешно используется при lossless сжатии. Суть его заключается в том, что сигнал перед кодированием раскладывается на сумму правого и левого канала (Mid) и на их разность (Side), а затем происходит отдельное кодирование этих сигналов. В пределе (для одинаковой информации в правом и левом канале) получается двойная экономия данных. А так как в большинстве музыки информация в правом и левом каналах довольно схожа, то этот метод оказывается очень эффективным и позволяет значительно увеличить степень сжатия. В lossy принцип тот же. Но здесь в режиме постоянного битрейта качество фрагментов со схожей информацией в двух каналах будет увеличиваться (в пределе - удваиваться), а для VBR режима в таких местах будет просто уменьшаться битрейт (не забываем, что главная задача VBR режима - стабильно поддерживать заданное качество кодирования, используя минимально возможный битрейт). Так как во время lossy кодирования приоритет (при распределении битов) отдается сумме каналов, чтобы избежать ухудшения стереопанорамы, используется динамическое переключение между режимами Joint Stereo (Mid/Side) и обычным (Left/Right) стерео на базе фреймов. Кстати говоря, причиной данного заблуждения послужило несовершенство алгоритма переключения в старых версиях LAME, а также наличие режима Forced Joint, в котором автопереключение отсутствует. В последних версиях LAME режим Joint включен по умолчанию и менять его не рекомендуется. S: Чем шире спектр, тем качественнее запись (о спектрограммах, auCDtect и частотном диапазоне). R: В наше время на форумах, к несчастью, очень распространено измерение качество трека линейкой по спектрограмме. Очевидно, по причине простоты такого способа. Но, как показывает практика, в действительности всё обычно намного сложнее. А дело тут вот в чем. Спектрограмма визуально демонстрирует распределение мощности сигнала по частотам, но не может дать полного представления о звучании записи, наличии в ней искажений и артефактов компрессии. Т.е. по сути всё что можно определить по спектрограмме - это частотный диапазон (и частично - плотность спектра в районе ВЧ). Т.е., в лучшем случае, путем анализа спектрограммы можно выявить апконверт. Сравнение же спектрограмм треков, полученных путем кодирования различными кодерами, с оригиналом - полнейший абсурд. Да, вы сможете выявить различия в спектре, но вот определить, будут ли они (и в какой степени) восприниматься человеческим ухом - практически невозможно. Нельзя забывать, что задача lossy кодирования - обеспечить результат неотличимый человеческим ухом от оригинала. Это же относится и к оценке качества кодирования путем анализа треков на выходе программой auCDtect (Audiochecker, auCDtect Task Manager, Tau Analyzer, fooCDtect - это лишь оболочки для единственной в своем роде консольной программы auCDtect). Алгоритм auCDtect тоже фактически анализирует частотный диапазон и всего лишь позволяет определить (с определенной долей вероятности), было ли на каком-либо из этапов кодирования применено MPEG сжатие. Алгоритм заточен под MP3, потому его легко «обмануть» с помощью кодеков Vorbis, AAC и Musepack, так что даже если программа пишет «100% CDDA» - это не значит, что закодированное аудио на 100% соответствует исходному. И возвращаясь непосредственно к спектрам. Популярно также стремление некоторых «энтузиастов» во что бы то ни было отключить lowpass (НЧ) фильтр в кодере LAME. И здесь на лицо непонимание принципов кодирования и психоакустики. Во-первых, кодер обрезает высокие частоты только с одной целью - сэкономить данные и использовать их для кодирования наиболее слышимого диапазона частот. Расширенный частотный диапазон может фатально сказаться на общем качестве звучания и привести к слышимым артефактам кодирования. Более того, отключение среза на 20 кГц - вообще совершенно неоправданно, так как частоты выше человек попросту не слышит. S: Существует некая «волшебная» предустановка эквалайзера, способная значительно улучшить звучание. R: Это не так, во-первых, потому, что каждая отдельно взятая конфигурация (наушники, акустика, звуковая карта) обладает своими собственными параметрами (в частности, своей амплитудно-частотной характеристикой). И потому к каждой конфигурации должен быть свой, уникальный подход. Проще говоря, такая предустановка эквалайзера существует, но она отличается для разных конфигураций. Суть же её заключается в корректировке АЧХ тракта, а именно - в «выравнивании» нежелательных провалов и всплесков. Также, среди людей далеких от непосредственной работы со звуком очень популярна настройка графического эквалайзера «галочкой», что фактически представляет собой повышение уровня НЧ и ВЧ составляющих, но в то же время приводит к приглушению вокала и инструментов, спектр звучания которых находится в районе средних частот. Материал подготовлен по оригинальным статьям: Copyright (C) 2010, AudiophileАдминистрация Кинозал.ТВ выражает огромную благодарность оригинальному автору данных статей!Наиболее распространенные заблуждения на тему цифрового звука

Опции темы	Поиск в этой теме
Версия для печати Отправить на email	Поиск в этой теме: Расширенный поиск

30.08.2011, 23:30	#2
Velmas Главный Кинооператор Форумчанин Регистрация: 12.01.2009 Адрес: Украина Сообщения: 1,439 Репутация: 677	Основы цифрового звука Всё чаще мне задают вопросы на тему цифрового звука и его кодирования. И я, в свою очередь, часто замечаю, что человек, который задает вопрос, до конца не понимает, о чем говорит. Дело в том, что есть некоторый минимум базовых знаний, который необходимо иметь для понимания более сложных вещей. Например, если вы не знаете, каким образом представляется сигнал в цифровом виде, вы никогда не поймете что такое глубина бит, частота дискретизации. И таких примеров - множество. Я не буду утруждать себя написанием статьи, подробно излагающей основы цифрового звука (сомневаюсь, что у меня это выйдет достаточно понятно), более того, я и сам ведь не так уж много знаю. С другой стороны, я бы мог разместить на сайте чужие статьи, но вот беда: многие из них защищены авторским правом, и мне ни в коем случае не хочется каким-либо образом обижать их почтенных авторов. Так что здесь я просто приведу ссылки. Цифровой звук – обо всём по-порядку - прекрасная статья, в которой главным образом описываются принципы цифрового представления звуковых сигналов, а также преобразования их в аналоговый вид. Параметры цифрового звука - подробнее о параметрах. Звук: немного теории - очень информативная статья о том, что же физически представляет звук, о способах его представления, а также о восприятии и сжатии звука. Что и как мы слышим - подробнее о восприятии звука человеком. Что такое децибел? - статья дает понятие о такой величине как децибел (для некоторых понимание этой величины оказывается довольно сложной задачей) Громкость - теоретические сведения - очень полезная статья, подробно описывающая такое по сути непростое понятие, как громкость. Понятно о кодировании аудио - название говорит само за себя. Настоятельно рекомендуется к прочтению!

25.02.2012, 08:10	#3
alanrp Сообщения: n/a	Статья интересная, спасибо, но (при всем уважении к автору) вынужден сделать одну маленькую ремарку про частоту дискретизации. Все написано правильно. В теории. На практике все немножко не так. Я некоторое время занимался оцифровкой и представляю как работают АЦП и что в результате получается. Дело в том, что 2-х точек на период (на практике) оказывается совершенно не достаточно для достоверной передачи сигнала (напр звука), даже с использованием различных алгоритмов восстановления. Сигнал в результате оказывается в той или иной степени искаженным. Для достоверной передачи сигнала нужно (как опять же показывает практика) минимум 10 точек на период (а лучше больше). Исходя из вышесказанного простой расчет показывает, что на частоте дискретизации 44 KHz достоверно записываются частоты только до ~4.4 KHz. Все что выше - искусственно восстанавливается настолько, насколько это возможно. Поэтому для на самом деле качественной записи/воспроизведения звука нужна частота дискретизации 180-200 KHz (192 - как раз подходит). Впрочем для не очень требовательного слушателя и 44 KHz вполне приемлемо .

25.05.2012, 09:57	#7
Quaker Техподдержка Великий Гуру Регистрация: 11.11.2009 Адрес: Питер Сообщения: 3,549 Репутация: 655	Очень странно, что никто не обращает внимания на саму технику. Я, работавший во ВНИИРПА (Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приёма и акустики имени А. С. Попова), ещё на при расцвете винила и магнитозаписей, знаю это не по наслышке. Рип, с параметрами 24 bit 96 kHz, при желании, можно сделать и на Юности (который в юности у меня и был). Нужно просто было видеть помещения для испытаний проигрывателей, магнитофонов, микрофонов, колонок и пр., чтоб выпасть в осадок. Подное отсутствие посторонних шумов, вибраций, эха... Считаю такие разговоры пустой тратой времени. Тем более, что крайне редко в раздаче увидишь название и параметры радиоаппаратуры. Разве что на проф сайтах, да и то не всегда. А что делается в жилых квартирах..? Понакупают техники за безумные деньги... Лишь бы вбухать бабло и расставить пальцы веером. А звук как из бочки. Это, примерно, как вставить динамик 75ГД в коробку из под телевизора. Всё хорошо в меру. ЗЫ... Рипую на Арктуре 006 (чаще 16х44). Так же дома Колонки Корвет 150 АС, дека Technics-RS-TR333, усилок Radiotehnika УП-001, катушечник Орбита 106, со стеклоферритовыми головами. Лучшего и не нужно... ЗЫ... Так же мне попадались "навороченные" рипы, с устойчивыми 50Гц в фоне. :)

Здесь присутствуют: 4 (пользователей - 0 , гостей - 4)