Как Hi-Res записи деградируют в CD-формате — объясняем на пальцах

Hi-Res Audio — это аудио высокого разрешения, о котором вы наверняка слышали, если вы слушаете музыку в плохом качестве. Это похоже на цифровую фотографию с множеством деталей, где можно увидеть каждую деталь. Эти записи содержат больше информации, чем обычные аудио-CD.

Неизбежное сжатие информации происходит, когда эту богатую Hi-Res-запись превращают в обычный CD-диск. Представьте себе, что вы перерисовываете очень сложную картину, но ваш новый холст меньше. Сделать линии более грубыми или смешать несколько оттенков — это лишь некоторые из вариантов, чтобы всё было гармонично.

В музыке это похоже на «срез» самых тихих и самых высоких звуков, которые присутствовали в оригинальной записи; именно эти нюансы часто создают то самое ощущение воздушности, объёма и натуральности звучания, которые невозможно передать на CD из-за технических ограничений, установленных форматом.

По сути, Hi-Res-записи представляют собой естественное воспроизведение в концертном зале, где вы можете слышать даже дыхание и скрип стула музыканта. С другой стороны, симфония на CD — это перезаписанная на более раннюю кассету. Несмотря на то, что основная мелодия остается одной и той же, тонкость и очарование исчезают.

Когда музыку высокого качества (также известную как Hi-Res) записывают на обычный CD, некоторые детали теряются, как будто фотографию в музее уменьшили до размера экрана телефона. Это связано с тем, что на CD Hi-Res меньше информации, чем на CD Hi-Res, поскольку у них более низкое разрешение и более сжатая звуковая «картинка». Перевод шедевра с богатого языка на более простой язык означает, что в нем всегда что-то теряется. Звук становится менее живым и плоским, особенно на хорошей акустике. Таким образом, лучше слушать запись в полном объеме, если она сделана в высоком качестве.

Откуда берется аудио высокого разрешения?

Мы не будем рассматривать случаи оцифровки аналоговых носителей, таких как виниловая пластинка или магнитная лента, или, возможно, апскейла компакт-дисков. В иных случаях аудио высокого разрешения появляется из студий мастеринга, где готовятся различные издания альбома или трека (винил, компакт-диск, файлы для стриминга и так далее). И здесь важно определить место Hi Res аудио в производственной цепочке. Не секрет, что в большинстве случаев изначально музыканты пишутся “в цифре” – с таким материалом намного удобнее работать звукоинженерам при сведении, постобработке и мастеринге. Случаи, когда всё по старинке делается “в аналоге”, а вместо компьютеров используются огромные многодорожечные катушечные магнитофоны и аналоговые пульты, бывают, но это – редкие исключения.

Так вот – пишутся музыканты именно в Hi-Res, поскольку для последующего сведения и мастеринга без ущерба для качества звучания высокое разрешение подходит как нельзя кстати. То есть, в результате сведения и мастеринга на свет появляется итоговый микс в высоком разрешении. Часто этот материал имеет параметры 24 бит / 96 кГц, но обычно студии используют лишь увеличенную до 24 бит разрядность, не повышая частоту дискретизации – тогда на выходе будет аудио с параметрами 24 бит / 44,1 кГц. Затем на основе этого “корневого” микса делаются варианты для записи на винил, компакт-диск, MP3 и других форматов со сжатием с потерями. То есть, этот исходный микс является своеобразным краеугольным камнем записи – лучшим её вариантом по качеству звучания, неким аналогом мастер-ленты при аналоговом мастеринге. И, напомним, этот микс записан в высоком разрешении.

Услышать разницу

Обычно при обсуждении полезности или бесполезности Hi rez аудио оппоненты углубляются в вопросы, насколько человеческое ухо (вспоминаем среднюю температуру по больнице) способно различить разницу в динамическом диапазоне, отношении сигнал/шум или иных параметрах, которые обеспечивают Hi-Res стандарты и Red Book. Действительно, вы вряд ли сможете ощутить разницу между отношением сигнал-шум -96 дБ (разрядность 16 бит) и -144 дБ (разрядность 24 бит) или услышать звук частотой 40 кГц, который не может быть оцифрован в стандарте Red Book с частотой дискретизации 44,1 кГц, но может с частотой дискретизации 96 кГц (по теореме Котельникова или, как её называют в западных источниках – теорема Найквиста-Шеннона). Но в этой дискуссии обычно упускается из виду, что первичным в данном случае является материал в высоком разрешении, а вариант в стандарте Red Book – результат конвертации. И на этапе этого преобразования звук неизбежно деградирует. Причем, по причинам, которые можно разделить на два типа.

Последствия конвертации

Последствия снижения разрядности и частоты дискретизации являются объективными причинами первого типа. Понижение разрядности приводит к загрублению формы сигнала – вместо гладкого синуса (например) получаем его ступенчатую аппроксимацию. Известны различные способы борьбы и с тем, и с другим эффектом. Подобные вмешательства позволяют скомпенсировать огрехи даунсемплинга, но, как легко догадаться, качества звучания совсем не прибавляют.

Что происходит, когда Hi-Res-трек превращается в стандартный аудио-CD? Можно сказать, что файл проходит через упрощающий «фильтр», если не вдаваться в математику. Ультразвуковые компоненты исключаются из него навсегда.

Большинству людей эта разница на слух почти незаметна. Преимущество высокого разрешения заключается не в том, что мы слышим новые частоты, а в более точном и «аналоговом» восстановлении слышимого диапазона.

Поэтому называть CD «деградацией» нечестно. Это более разумный, проверенный десятилетиями вариант. Он экономит место и обеспечивает совместимость, отсекая избыточные данные для конечного потребителя. Формат CD по-прежнему является золотым стандартом качественного звука, который удовлетворит девяносто девять процентов слушателей.

Выбор между Hi-Res и CD зависит от убеждений, а не от качества. Высокое разрешение имеет смысл, если вам нужна максимальная исходная информация и у вас есть соответствующая аппаратура. Формат CD по-прежнему остается надежным выбором для тех, кто любит музыку и хочет качественного звука.

Поделиться с друзьями
Роман Калинин

Журналист в сфере аудио и видео технологий с 12-летним опытом. Окончил факультет радиоэлектроники, работал техническим консультантом в сети магазинов электроники, затем перешел в медиа.

Оцените автора
Добавить комментарий