Свежий номер №24 (401) / Звуковой барьер Дата публикации: 25.06.2001 Антон Балабан, sound_e@mail.ru
Итак, зачем нам избыточная разрядность, если вроде бы 16 бит вполне достаточно? Рассмотрим простой пример. Единственным способом обработки цифрового звука является изменение громкости сэмпла, или цифрового отсчета по определенному алгоритму 4. Больше с ним просто ничего нельзя сделать. Допустим, мы имеем сэмпл со значением громкости, равным 32527. И по имеющемуся у нас алгоритму надо его увеличить в 1,2201 раза (не думайте, что ситуация надуманная, - этот коэффициент соответствует повышению уровня на 1 дБ с точностью до четвертого знака после Кроме повышенной разрядности, конечно, есть еще много факторов, влияющих на качество выходного сигнала. Но здесь мы их рассматривать не будем, только отмечу, что очень важным является внимание к мелочам, так как даже маленькая и вроде бы незначительная деталь может угробить звук самым неожиданным образом. Естественно, разработка хорошего цифрового прибора или плагина дело довольно дорогое, к тому же сложный алгоритм отнимает много вычислительных ресурсов у компьютера или DSP, что опять-таки - деньги. Поэтому призываю вас крайне осторожно пользоваться функциями обработки, Следующим пунктом у нас идет нормалайз (normalise). Принято считать, что при составлении, например, сборника из музыкальных композиций, взятых с разных CD, «нормализируя» каждую из этих композиций, мы добиваемся того, что все они будут звучать с одинаковой громкостью. Это не так, и сейчас объясню почему. В процессе «нормализации» программа анализирует весь звуковой файл, находит в нем самый громкий (по абсолютному значению) сэмпл, затем рассчитывает, на сколько нужно поднять громкость, чтобы этот сэмпл по громкости «уперся» в ноль, и увеличивает громкость всей фонограммы на вычисленное значение. Таким образом, выравнивание происходит по пиковым значениям уровня. Но наш слух устроен так, что мы воспринимаем громкость не по пиковому, а по среднеквадратичному (RMS, Root Mean Square) уровню сигнала. Поэтому музыка со средним уровнем -12 дБ и кратковременными пиками до -2 дБ будет субъективно громче музыки с RMS = -17 дБ и пиками до 0. Соответственно, выравнивая треки по пиковым значениям, мы никоим образом не равняем их по ощущаемой нами громкости; более того, «нормализируя», мы можем еще больше увеличить разрыв по уровню между композициями (как в вышеприведенном примере: нормализуя обе композиции, мы повысим уровень первой, которая и так громче, еще на 2 дБ, а вторая останется неизменной). К тому же на большинстве выпускаемых сегодня компакт-дисков при мастеринге уровень и так подгоняют под ноль (или очень близко к нему), так что нормализация ничего не даст. Еще одним аргументом против нормализации является то, что это все-таки обработка звука, а, как мы уже выяснили, обработка бывает хорошей и плохой. Практически во всех программах (как любительских, типа «нажал кнопку и все хорошо», так и полупрофессиональных) «нормалайз» является вторичной функцией, «для галочки», поэтому выполняется она обычно с 16-битным разрешением 5, со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями для звука. Поэтому я бы советовал использовать эту функцию очень осторожно, а лучше не трогать ее совсем. Следующее заблуждение (или даже комплекс заблуждений) - о непогрешимости передачи сигналов по цифровым интерфейсам. Например, если на вашей звуковой карте есть цифровой выход и оттуда сигнал подается на внешний ЦАП (скажем, встроенный в мини-дисковый рекордер), то качество звука-де будет зависеть исключительно от этого внешнего преобразователя. Сейчас будем выяснять, почему это не так. Здесь на сцену выходит понятие джиттер (jitter). Этот термин часто встречается в различных «околохайфайных» журналах, но из них, к сожалению, сути явления понять практически невозможно. Джиттер - это нестабильность тактовой частоты цифрового сигнала. То есть она в принципе 44,1 кГц, но временные интервалы между сэмплами немного отличаются друг от друга (на несколько пикосекунд). На слух джиттер выражается в легкой замутненности звука, «размытости», плохой Итак, тем или иным способом мы получили наш джиттер. Теперь он приходит на ЦАП, и если преобразователь не имеет мощной системы джиттероподавления (а такие системы встраиваются только в очень дорогие профессиональные, вроде упомянутого dCS, или класса HiEnd ЦАПы), то вы его непременно услышите. Заметьте, что ухудшение звука из-за джиттера происходит в передающем устройстве и проводах, а не во внешнем преобразователе. Хотел бы обратить ваше внимание на то, что джиттер проявляется только в цифро-аналоговых преобразователях. На содержимое сигнала, то есть собственно биты, он не влияет. Если вы переписываете музыку, скажем, на мини-диск из своего компьютера через паршивый провод, то в момент записи, несомненно, услышите джиттер. Но когда вы будете запись слушать, то джиттера уже не будет, так как цифровой поток воспроизводится, используя внутренний генератор проигрывателя, а не расхлябанные тактовые импульсы, принесенные со звуковой карты. Если вы не поняли последней фразы, взгляните еще разок на рисунки, и после небольшого размышления вам все станет ясно. И наконец, последнее. Бытует мнение, что компакт-диски, идентичные побитно, звучат одинаково. Почему они звучат все же по-разному, абсолютно точно, к сожалению, не известно. Но это факт, подтвержденный многими авторитетными людьми. Вероятно, тут тоже приложил свою руку джиттер, возникающий из-за нестабильной скорости считывания битов с диска. Так что имейте в виду, что отпечатанный на заводе компакт-диск и его точная копия, сделанная на вашем компьютере, по звуку могут различаться. Причем в какую сторону, заранее не известно. При некотором стечении обстоятельств (например, оригинал был отпечатан на плохом станке) копия может звучать даже лучше Подводя итог, хочу призвать читателя больше верить собственным ушам, чем написанному на бумаге (даже на этой). Иногда теоретические правила сильно расходятся с реальной жизнью, обычно из-за плохо спроектированного прибора или программы. Например, совершенно справедливо утверждение, что при прочих равных запись, сделанная через цифровой вход магнитофона, предпочтительнее записи, сделанной через аналоговые входы (лишняя переоцифровка). Но я имел дело с MD-рекордером, опровергавшим это правило: записанное в него через аналог звучало гораздо лучше «цифры» (один и тот же материал с CD). Вероятно, на цифровых входах этого аппарата был такой же ресэмплинг, как и в SB Live, только еще худшего качества (спрашивается, зачем там защита от цифрового копирования SCMS?). Так что теоретические знания - это одно, а жизнь, благодаря изобретательным производителям, намного богаче, слушайте и услышите. P. S. Желающим углубить свои знания о цифровом звуке могу порекомендовать сайт www.digido.com. Там хотя и на английском, но очень хорошо все изложено. 4 (обратно к тексту) - Исключениями из этого правила являются обработка типа изменения длительности или высоты звука (time stretch и pitch shift), когда происходит добавление новых, не имевшихся в фонограмме сэмплов, или удаление «лишних», по мнению алгоритма, отсчетов. Сюда же относится и ресэмплинг. 5 (обратно к тексту) - А если и с большим (24 или 32 бита), то зачастую разрядность понижается некорректно, без dither‘а, простым транкейтом.
|