Какой формат cd audio: Грабим Audio CD: какой формат?

Содержание

Форматы записи CD дисков | Секреты Всемирной Паутины

CD-ROM

Compact Disk — Read Only Memory — «компакт-диск — только для чтения» CD-ROM Mode 1/CD-ROM Mode 2 — Спецификация Yellow Book — «Желтая книга». Этот формат является стандартным форматом записи компьютерных дисков с данными.

CD-ROM XA

CD-ROM XA — Compact Disk Read Only Memory eXtended Architecture — постоянное запоминающее устройство расширенной архитектуры на компакт-диске. Формат, в котором есть возможность добавить звуковой сигнал, а также сигнал звуковой синхронизации к видеосигналу для воспроизведения озвученного видеоизображения.

Mixed-Mode CD

Mixed-Mode — смешанный режим записи диска, когда он содержит и компьютерные данные и аудио записи. Компьютерные данные все записываются на первую дорожку (track 1), а аудио данные на вторую и последующие дорожки. Диски записанные в формате Mixed-Mode CD, в отличии от CD Extra, не всегда могут быть корректно прочитаны на бытовых CD проигрывателях.

Audio CD

Известен как CD-Audio или CD-DA или цифровое аудио. Audio CD формат самый первый из всех CD форматов. Его спецификация Red Book — «Красная книга» была выпущена объединеными усилиями компаний Sony и Philips в 1980 г.

Video CD

Video CD, спецификация White Book — «Белая книга, основанная на формате CD-Bridge (см. ниже). Такой диск может быть проигран на нескольких устройствах, но должен всегда содержать CD-i дополнение для проигрывания на любом CD-i проигрывателе. Video CD это многоплатформенная спецификация благодаря своему формату.

Photo CD

Формат, основанный на CD-Bridge, предложен фирмой Kodak для хранения фотоархивов, которые могут быть просмотрены через специальное устройство на бытовом телевизоре.

Creative Multimedia CD

Creative Multimedia Compact Disc или кратко CMCD — это спецификация определенная компанией Creative Technology Ltd. Этот формат позволяет вам устанавливать набор мультимедиа файлов для автоматического проигрывания. Эти мультимедиа файлы включают звуковые файлы такие как wave файлы (*.WAV) и MIDI файлы (*.MID), и видео файлы такие как Video for Windows (*.avi) файлы. CMCD основан на CD-ROM Mode 1 дисковом формате.

CD-I (CD-Interactive)

Для расширения CD-ROM Mode 2 формата в 1986 г. был создан CD-i или интерактивный CD. Спецификация Green Book — «Зеленая книга» — формат, позволяющий записывать на компакт-диски звуковую информацию, цифровые данные, неподвижные графические изображения и видеоизображения невысокого качества длительностью до 90 минут. Диск, записанный в этом формате, может быть воспроизведен при помощи специального проигрывателя CD-I на бытовом телевизоре параллельно с прослушиванием звуковой дорожки. Треки, записанные в формате CD-I не включаются в оглавление диска (TOC), в связи с чем не видны на устройствах, не поддерживающих этот формат.

CD Extra

CD Extra, также известный как Blue Book — «Синяя книга». Он представляет 2-х сессионный формат диска предложенный компаниями Philips и Sony. Первая сессия содержит аудио CD дорожки, вторая сессия содержит дорожку с компьютерными данными. Аудио дорожки на таких дисках могут быть проиграны любым аудио CD плейером. Когда головка плейера находит конец записи (lead-out) в конце первой аудио сессии, она останавливается и вторую сесию с данными читать не будет. Это обеспечивает корректное воспроизведение диска не на компьютерных приводах, а на бытовых CD проигрывателях. Диски Mixed-Mode CD в таких случаях читаются не корректно.

СD-I-Ready

СD-I-Ready — Интерактивный компакт-диск, готовый к воспроизведению на устройстве CD-I. Этот формат был спроектирован и предложен для обеспечения совместимости со стандартными музыкальными проигрывателями, в котором для записи изображения используется длительная пауза перед первой звуковой дорожкой.

CD + G

CD+G — Формат записи музыкального компакт-диска с дополнительной текстовой или графической информацией, классический пример — Karaoke

Pre-Gap CD

Также как и в Mixed-Mode CD, Pre-Gap CD односессионный диск с дорожками данных и аудио. Как и Mixed-Mode диск, первая дорожка всегда дорожка с данными, а последующие дорожки с аудио данными. Отличие от Mixed-Mode диска это то, что первая дорожка с данными скрыта для аудио плейера. Поэтому, плейер не может читать дорожку с данными, и будет играть только аудио дорожки.

CD-Bridge

CD-Bridge диск определяет способ для добавления информации в CD-ROM/XA дорожку для проигрывания на CD-i проигрывателе. CD-Bridge диск может быть проигран на CD-i проигрывателе подсоедененном к телевизору, также как и на CD-ROM/XA проигрывателе в компьютере. Пример CD-Bridge дисков — Photo CD и Video CD.

Музыкальные форматы SACD, DVD-Audio, DTS-CD и другие..

Говорить можно много возьмем самые распространенные форматы

SACD, DVD-Audio, DTS-CD, DualDisc, Dolby Digital.

И так разберем попорядку каждый формат.

SACD — Сокращение от Super Audio Compact Disc — формат оптического диска для хранения музыки.
Выглядит он как обычный компакт-диск, некоторые диски можно отличить на глаз — рабочая сторона у них желтого цвета. Звук на SACD записан совершенно в другом формате: DSD (Direct Stream Digital) и воспроизводятся они только на специальных проигрывателях.

Особенности:
— Многоканальность — может быть записано 6 каналов звука
— Cовершенно другой тип записи (DSD), обеспечивающий лучшее качество звука по сравнению с CD.

— Условная совместимость со старыми проигрывателями — на диске может быть два слоя — обычный CD (стерео) и один или два варианта SACD (стерео/многоканальный).

Т.е., если диск:
Однослойный («Single Layer») — читается только на SACD плеерах.
Двухслойный, или «Гибридный» («Double Layer», или «Hybrid») — читается и на обычных CD плеерах, и на SACD плеерах.
Все SACD имеют CD-Text — текстовую информацию об альбоме, исполнителе, дорожке.

DVD-Audio (DVDA) — это формат хранения музыки на DVD диске.

Отличием от CD является:
— многоканальность
— высокое качество
— универсальность — на диске может храниться несколько вариантов записи в разных форматах для воспроизведения на всех системах
возможность наличия видео материала, фотографий, текстов*
— интерактивность*
— графический интерфейс*

*нужен подключенный монитор (телевизор/проектор и тд). Кстати, это может быть и неудобством — многие диски требуют для воспроизведдения нескольких нажатий, например надо выбирать звуковую дорожку.

Отличием DVD-Audio от DVD является запись звука без сжатия в большом разрешении (т.е. хорошем качестве). Эта запись читается только плеерами, поддерживающими dvd-audio.

Обычно спрашивают — зачем нужен DVD-Audio, если есть просто DVD ? Практически ситуация следующая : на DVD-Audio в основном выпускается музыка в многоканальном виде, со специальным миксом. А на DVD — просто концерты, где тыловые и центральный каналы создают эффект присутствия в концертном зале, часто за счет добавления эха.
Т.е. основное отличие — в содержании.

DVD-Audio диски читаются на любых DVD плеерах за счет дублирования дорожек в форматах PCM/Dolby Digital/DTS.
Бывают двухсторонние DVDA диски, на одной стороне записан слой высокого разрешения для DVD-Audio плееров, на другой стороне — просто DVD.

DTS — формат хранения цифрового звука. Основным отличием DTS от CD является поддержка многоканальности. Они используется для хранения звука на DVD с фильмами и музыкой/концертами, как одна из звуковых дорожек для совместимости на DVD-Audio, в DTS-CD. DTS-CD не требуют наличия специального плеера для воспроизведения, нужен только обычный цифровой выход.

Конкурентом Dolby Laboratories в создании многоканальных форматов стала компания Digital Theater Systems, предложившая свой способ создания многоканальных саундтреков.

DTS, как и Dolby Digital, является системой 5.1, отличаясь от нее меньшей компрессией сигнала (4:1 против 11:1). Кинолюбители всего мира включились в конкурентную борьбу двух форматов, разделив между ними свои пристрастия. До сих пор неясно, кто победит в этой борьбе, однако большинство любителей музыкальных программ, записанных на DVD, предпочитают те из них, что имеют звуковое сопровождение в DTS.

Digital Theater Systems (цифровые системы для кинотеатров) — его официальное название DTS Digital Surround обычно сокращают до DTS. Подобно Dolby Digital, система DTS позволяет получить в домашних условиях 5.1-канальный окружающий звук. (DTS может также использовать схему каналов 7.1, которая отличается от предыдущей использованием двух дополнительных тыловых акустических систем.)

В формате DTS используется скорость цифрового потока 1’536’000 бит в секунду, что обеспечивает более высокое качество шестиканального звукового сигнала.

DTS ES — формат с центральным дополнительным тыловым каналом, который благодаря потенциальным возможностям DTS может быть как матричным — DTS ES Matrix 6.1 (центральный тыловой канал кодируется матричным методом в два тыловых канала и восстанавливается при воспроизведении), так и независимым информационно несущим каналом — DTS ES Discrete 6.1 (использует свой большой диапазон частот для создания полностью независимого центрального тылового канала).

Расширение форматов позволяет добиться большей реалистичности при воспроизведении звуковых эффектов, однако пока большинство фильмов доходит до зрителя в формате 5.1.

DTS NEO: 6 — своего рода «ответ» на Dolby Pro Logic II, отличающийся от последнего возможностью выделения центрального дополнительного тылового канала из материалов, записанных в формате 5.1.

DTS 96/24 — обеспечивает кодирование звука с частотой 96КГц и разрядностью 24 бит, сохраняя совместимость с DTS. Этот формат позволил помещать на DVD диски 6-канальные аудио дорожки 96/24 (в несжатом видео можно только стерео).

DTS Connect — система кодирования звука со всех приложений, запущенных на компьютере, в один многоканальный поток DTS и вывод его через S/PDIF.

DTS NEO:PC — является компонентом DTS Connect и предназначается для создания виртуального объемного 6-канального звука из стерео-источников. Используется только в персональных компьютерах.

DTS Interactive — компонент DTS Connect, кодирующий аудио-потоки в реальном времени; используется в аппаратных проигрывателях и кодерах.

DTS Surround Sensation (DTS Virtual) — система кодирования многоканального звука для воспроизведения через стерео-наушники.

Подробнее рассмотрим DTS CD:

DTS CD — на обычный компакт-диск (CD) записан звук, закодированный в DTS. При этом для CD плееров диск выглядит абсолютно нормально, но при простом воспроизведении они будут выдавать вместо звука шум. Что бы услышать то, что там записано, нужно подключить плеер по цифровому кабелю к ресиверу с декодером DTS — тот сам определит, какой сигнал выдает плеер — CD или DTS.

Звук в DTS может быть многоканальный (причем дискретный — каждый канал хранится отдельно), качество совершенно нормальное.

Это отличный вариант для прослушивания многоканальной музыки без использования SACD или DVD/DVD-Audio плеера.

Параметры потока DTS отличаются для DTS-CD и DVD: в первом случае используется частота 44.1КГц, во втором 48КГц, что делает их несовместимыми, т.е. нельзя напрямую записать звук с одного носителя на другой.

DualDisc — DualDisc это двухсторонний диск, на одной стороне которого находится обычный CD-слой со стерео записью, на другой стороне — DVD (DVD-Video и, опционально, DVD-Audio) с многоканальной записью, видео и прочими дополнительными материалами (бонусами). Сам диск несколько толще обычных CD/DVD, из-за чего некоторые плееры могут не воспроизводить CD-сторону.

Dolby Digital (AC-3)

— Более современный формат многоканального окружающего звука, получивший название Dolby Digital, был создан в 1992 году. В формате Dolby Digital, известном также как АС-3, были преодолены недостатки, присущие Dolby Surround. Это позволило поднять восприятие звука в домашнем кинотеатре на новый уровень.

Как видно из его названия, Dolby Digital является цифровым форматом, то есть подразумевает запись звуковой информации в виде последовательности нулей и единиц. Поэтому Dolby Digital применим только при использовании средств, обеспечивающих запись или передачу цифровой информации, например, DVD, лазерных дисков или систем цифрового спутникового телевидения. Фонограмму Dolby Digital нельзя записать на обычную магнитную ленту VHS (однако в порядке эксперимента она была записана на S-VHS). Тем не менее Dolby Digital был выбран в качестве формата объемного звука для северо-американских выпусков DVD, а также в качестве стандарта для телевидения высокой четкости. Dolby Digital может передаваться и с помощью системы цифрового спутникового телевидения, хотя в этом случае для приема звукового сигнала вам понадобится специальный цифровой ресивер системы Dolby Digital.

Помимо цифрового способа кодирования информации, Dolby Digital отличается тем, что в этом формате предусмотрено шесть дискретных (раздельных) звуковых каналов. Их дискретность позволяет исключить возможность нежелательного просачивания звука из одного канала в другой. Следует напомнить, что более старая система Dolby Surround была матричной: в ней использовалось сворачивание информации из фронтальных и тыловых каналов в два канала — правый и левый — и последующее разделение их при воспроизведении звука. Поскольку в системе Dolby Digital сигналы разных каналов не смешиваются, она может обеспечивать их практически идеальное разделение. В результате Dolby Digital обладает невиданными ранее возможностями точно локализовать звук в любой точке вашей гостиной.

Кроме того, в Dolby Digital используется не монофонический, а «расщепленный» канал окружения. Это означает, что левая и правая акустические системы могут воспроизводить совершенно независимые сигналы. Dolby Digital наилучшим образом передает замысел создателей фильма.

При использовании Dolby Digital все пять каналов передают полный частотный спектр звуковых сигналов, воспринимаемых человеческим слухом — от самых низких (20 Гц) до самых высоких (20 кГц). Другим преимуществом Dolby Digital является наличие абсолютно независимого канала передачи дополнительной низкочастотной информации, позволяющего обеспечить наилучшую передачу звуков, возникающих при взрывах и ударах.

Поскольку используются пять дискретных широкополосных каналов плюс отдельный канал НЧЭ, Dolby Digital определяется как 5.1-канальный формат. При этом 1 после точки (.1) обозначает канал НЧЭ, имеющий ограниченную полосу частот.

Как работает система Dolby Digital:

Dolby Digital формирует единый поток данных, в котором сигналы каждогоканала располагаются один за другим, подобно шести вагонам железнодорожного состава. Скорость цифрового потока всех шести каналов составляет 384’000 бит в секунду (384 кбит/с). Для сравнения отметим, что два канала цифрового звука на компакт-диске образуют поток данных со скоростью 1’411’200 бит/с. Другими словами, в Dolby Digital каждый канал кодируется с использованием в десять раз меньшего количества битов, чем при записи на обычный CD. В результате потери такого значительного количества информации качество звучания Dolby Digital оказывается хуже, чем у CD.

Недостатки формата Dolby Digital:

К недостаткам формата можно отнести высокую степень сжатия информации (11:1).

ТОП10 аудио форматов – рейтинг и преимущества

Как показали реальные полевые исследования – хорошая задумка составить рейтинг первой десятки лучших из лучших аудио форматов оказалась задачей в принципе невыполнимой.

Слишком разные условия соревнования для неравных участников. Кроме того, в наше благое дело помочь людям в выборе самого лучшего звукового продукта вмешиваются некие коррупционные схемы или лобби транснациональных корпораций в сфере аудио записи.

Самый популярный в мире формат MP3 попал в лидеры народной любви исключительно из-за многомиллиардных вливаний в промоушн. А если брать по качеству звучания то так себе. И даже в отношении сжатия и экономии дискового пространства тоже не самый высоко-компрессионный.

Поэтому было принято компромиссное решение – разделить подопытных на три группы и уже по группам вести сравнение и выявление лидеров.

Три типа аудио форматов

  • Без сжатия.
  • Сжатие без потерь.
  • Сжатие с потерями.

Форматы записи звука без сжатия демонстрируют все свое лучшее только на высококачественном, профессиональном звуковоспроизводящем оборудовании.

Если у вас в руках бюджетный планшет или смартфон – то в вашем гаджете будет звучать прекрасная музыка, но ее не услышите просто потому, что программно-аппаратный ресурс и динамики либо наушники не способны воспроизводить такого высокого качества звучания.

С другой стороны, если вы запустите звукозапись MP3 через профессиональные стереосистемы и усилители – вы услышите в динамиках такой шум и скрежет, что опять-таки такого рода использование окажется совершенно бессмысленным.

Рейтинг аудио по типу звуковоспроизводящего оборудования

  1. Для профессионального оборудования – форматы аудио без сжатия.
  2. Для полу-профессионального оборудования – форматы аудио со сжатием. Но без потерь.
  3. Для бюджетного оборудования – форматы аудио со сжатие и с потерями.

В первом случае оборудование настолько дорогое, что беспокоиться об экономии денег на носителях просто смешно.

Во втором случае обладатель устройства Apple за тысячу долларов тоже очевидно сможет себе позвонить потратить на пару сотен баксов на объемистую память.

В третьем случае, раз уже денег едва удалось наскрести на дешевенький смартфончик – то экономия на размерах хранимой музыки очень важна. Ну а слушать на телефоне симфонический оркестр в Hi-Fi все равно никто не собирается. Разве что закачать рингтон из классики для прикола, чтобы выглядеть крутым перцем в глазах помидорок.

На этом увертюра заканчивается, приступаем к изложению темы.

Форматы аудио для высокого качества звучания

Сюда относятся несжатые форматы.

  • PCM – импульсно кодовая модуляция. Оригинальный аналоговый звук дискретируется “как есть”, без каких либо изменений.

PCM – наиболее распространенный формат записи звука, используемый на CD и DVD дисках. Многоканальное долби, сурраунд, при условии качественных динамиков звучание почти один-в-один с живым исполнением.

Если любите засесть перед домашним кинотеатром и погрузиться с сопереживание главным и второстепенным героям кинофильма – самое то.

WAV

Довольно древний формат, разработан аж в 1991 году. Ну, так старые мастера всегда думали о высоком качестве.

Многие считают WAV несжатым форматом. Но на самом деле – это контейнер и там могут содержаться в том числе и сжатые файлы.

В большинстве случаев WAV содержит несжатый звук в формате PCM. Поэтому и качество высокое. Но и на одну минуту записи тратится около 32MB памяти.

Достаточно хорошая совместимость по Windows и Mac.

AIFF

Аналог WAV от разработчиков Apple. Тоже контейнер и тоже содержит чаще всего звук в формате PCM. Хорошая совместимость с Windows.

Сжатые аудио форматы с потерями

Поистине народные форматы для всех.

MP3

По стандарту MPEG-1 Audio Layer 3. Появился еще в 1993 году и мгновенно завоевал всеобщую любовь именно своей экономичностью в потреблении памяти.

  • На одном CD можно хранить всю дискографию любимой группы.
  • Несколько дисков забросить в бардачок и можешь наслаждаться музыкой на всем пути из Калининграда во Владивосток.
  • Можно за это время прослушать все книги всех писателей, достойных чтобы их слушать.

Формат MP3 – это такой звуковой скопец, у которого вырезали все самое нехочу, зато начали проявляться способности к накопительству и экономии. Так и MP3 – ну очень экономичный формат.

Основное преимущество – поддерживается на всем, что только играет и поет.

AAC

Продвинутый способ аудио кодирования. Младший, но продвинутый брат MP3. Имеет слегка улучшенные звуковые характеристики и большую степень сжатия.

Применяется на Android, iOS, iTunes, YouTube, Nintendo и последних версиях PlayStation.

Тоже народный формат, но для немного более продвинутого народа. Что и отражено в названии.

OGG

В общем, это не формат, а контейнер и, по сути, название OGG ни о чем не говорит в отношении содержащегося в нем звука.

Однако чаше всего содержит кодек Vorbis.

  • Значительно улучшено качество звучания относительно других форматов звука с потерями при сжатии.
  • Предоставляется возможность при одинаковом качестве звучания записывать файлы с меньшим весом.

Еще более экономичный формат, чем MP3.

Проблема – формат OGG свободный, поэтому никто в его промоушн денег не вкладывает. Так что может поддерживается далеко не везде и могут возникнуть несовместимости.

Тогда придется конвертировать в MP3.

WMA

Проприетарный формат от Microsoft, поэтому, хотя является улучшенной версией MP3 и OGG – широкого применения не получил и не поддерживается на большинстве устройств и платформ.

Совет. Если есть возможность использовать WMA вместо MP3 – используйте первый. Экономичнее и приятнее на слух.

Сжатые форматы аудио без потерь

Сжатые форматы аудио без потерь

Для обладателей продвинутых, дорогостоящих устройств, брендовых мобильных и настольных компьютеров в комплектации с высококачественными наушниками и динамиками.

Недостатком таких форматов является то, что размеры файлов одинаковой по длительности записи будут примерно в два или три раза больше.

Однако хотя декларируется сжатие без потерь, не путайте с Hi-Fi аудиозаписями. Минимальные, пусть и заметные только для музыкантов потери все же есть.

FLAC

Свободный аудио кодек без потерь. Его преимущество в широкой популярности, почти что как у MP3.

  • Степень сжатия составляет до 60% исходного файла.
  • Поддерживается на большинстве программных платформ и устройств.

Может быть выгодной альтернативой при записи CD-дисков. Почти неотличимо по звучанию, но бонус в виде экономии почти половины дискового пространства.

ALAC

Формат для владельцев устройств бренда Apple, поскольку на других может и не поддерживаться.

Немного менее хорош, чем FLAC в отношении степени сжатия.

Но владельцам Apple просто не остается выбора – бесплатный формат FLAC не поддевается из принципа на iOS и iTunes.

WMA Lossless

Улучшенная версия вышеупомянутого WMA. Незначительно уступает FLAC и ALAC. Обладает существенным преимуществом перед ALAC ,так как WMA хорошо поддерживается на Windows и Mac.

Однако широкого распространения не имеет, поэтому если у вас в пользовании много разных устройств – вероятна несовместимость.

Вердикт

Ну вот, мы рассмотрели все самые известные, распространенные и имеющие лучшие параметры аудио форматы и вкратце рассказали об особенностях их использования.

Так что теперь вы сможете уверенно определиться– в каком случае и в какой формат лучше конвертировать ваши звукозаписи, музыку и аудиокниги.

О форматах CD, DVD-Audio и SACD. Выбираем аудиопроигрыватель под акустику 5.1

Расположение акустической системы по схеме 5.1

Расположение акустической системы по схеме 5.1

Сегодня широкое распространение получили акустические системы 5.1 и 7.1, в основном рост их популярности связан с появлением на отечественном рынке систем домашних кинотеатров укомплектованных данными системы акустики. Хотя более 90% этой акустики, мягко говоря, слабо подходит для воспроизведения звука в высоком качестве, но есть и часть людей купивших акустику  HiFi и HighEnd классов. Также большая часть меломанов ещё не имеют и только раздумывают о приобретении подобной звуковоспроизводящей аппаратуры и АС. Для этих категорий людей будет полезна наша статья.

CD-Audio

Самый первый музыкальный формат, изменивший этот мир навсегда, давший музыкальной индустрии невероятный прорыв. С ним началась эпоха проникновения цифрового формата в быт обычного человека.

CD-Audio — это тот же музыкальный компакт диск. Его изобретением и воплощением в жизнь мы обязаны компаниям Sony и Philips. Сам формат был стандартизирован и введён в массовое производство в 80-х гг. Основные характеристики, касающиеся цифрового звука, выявляются в 16-битной разрядности сигнала и частоте дискретизации, которая составляет 44,1 кГц. Если говорить о частоте, то выбор её не случайный, даже был необходим. Случилось это из-за того, что необходимо было совместить изобретение с уже существовавшими аудиосистемами, источником для которых были видеокассеты.

Самым главным качеством новинки, в то время, была немыслимая долговечность. Если брать по показателям, то не один носитель информации того времени не имел таких характеристик, как физических, так и качественных (пластинки, магнитофонные ленты). Использовать компакт-диск можно годами. Объясняется это отсутствием физического контакта между считывающим устройством и диском. Износ предыдущих носителей информации выражался в повышении уровня шумов и дефектов. Здесь же, появление царапин не влияло на качество воспроизведения. Несомненным плюсом была и эргономика носителя информации, упрощающая его использование. Новый стандарт, практически сразу, нашёл себя в автомобильной индустрии, где с 50-х гг. пытались установить музыкальные устройства, но всё заканчивалось крахом. Пластинки быстро выходили из строя, хотя и были сделаны специальные автомобильные, а большие бобинные ленты занимали много пространства и были неудобными в эксплуатации.

Приход Audio CD и его прогрессивное качество звучания ознаменовал крах виниловой пластинки. Поводом была заявленная величина динамического диапазона, при этом отношение сигнал/шум составляло более 90 дБ, а искажение — 0, 01%.

Но всё же, немного позже, был замечен основной недостаток компакт-диска. Верхняя частота диапазона Audio CD, при воспроизведении, ровнялась половине частоты его дискретизации (22,05 кГц). Этот показатель у конкурентных носителей был намного выше. Даже не смотря на то, что частоты 19-20 кГц относятся к ультразвуку, то есть практически не слышны человеком, — сбрасывать со счетов их было нельзя. В большинстве акустических инструментов обертональные составляющие лежат именно в этой области и оказывают огромное влияние на восприятие услышанного. При их отсутствии, звук кажется не настоящим. Исходя из этого, стало ясно — эпоха звука только на заре своего развития, грядут появления новых цифровых стандартов и форматов. Самое интересное ещё впереди.

DVD-Audio

DVD-Audio — следующий этап развития носителей аудио информации. Появление технологии и носителя, где можно записать больше информации, отобразилось на создании нового формата аудио. Сам принцип кодирования исходно сигнала остался практически тот же, что и предыдущий, но на этот раз увеличилась частота дискретизации и разрядность цифровых данных. Теперь оцифрованный звук намного ближе, по звучанию, к оригиналу. Используется сжатие информации, но без потерь качества, что приводит к увеличению времени записи. Так, на DVD-A можно записать 74 минуты аудио. С появлением такого носителя информации, стала возможность активно использовать каналы звука, которые могли доходить до 6. Теперь уже производители электроники начали подстраивается под данный формат, чувствуя там новую нишу; появляется сигнал объёмного звука — форматы Dolby Digital и DTS.

Тех. сведения о DVD audio

Записывается аудиосигнал методом импульсно-кодовой модуляции — формат PCM (pulse code modulation). Частота дискретизации находится в пределах 44-96 кГц, а для стерео — доходит до 192 кГц. Разрядность данных имеет от 16 до 24 бит. Частотный диапазон воспроизведения составляет 5 — 48 000 Гц, для стереосигнала доходит до 96 000 Гц. Динамический диапазон равен 144 дБ. Максимальное число данных — 4,7 Гб на одном слое диска. Для сжатия звука без потерь качества используется алгоритм Meridian Lossless Packing (MLP). При его использовании стало возможным сжимать звук почти в два раза.

DVD-audio: основные преимущества стандарта

  1. 1. Качество звука очень высокое
  2. 2. Огромный динамический диапазон
  3. 3. Число каналов доходит до шести
  4. 4. Большой выбор аппаратуры для эксплуатации
  5. 5. Самый распространённый формат кодирования на студиях звукозаписи — PCM

SACD: Сведения о формате

Super Audio Compact Disk (SACD) — цифровой формат записи аудиозвука, также разработанный гигантами аудиоиндустрии Sony и Philips. Официальное появление нового стандарта было обнародовано в 1999 году. Размер диска остался прежним, но только рабочий слой теперь золотистый, всего слоёв два. Увеличена и длительность звучания, сравнительно с CD-диском, — 74 и 109 минут. Обычно, на одном слое гибридного диска, записано аудио в формате SACD, на другом слое — в формате Audio-CD.

Диски можно слушать даже на обычных Audio-CD проигрывателях, но на проигрывателях SACD используется Multi Channel звучание (многоканальное), оно же Surround. Иногда записывается стереозвук, но очень редко, так же, как и моно. Запись в моно- и стерео-режимах применяется в основном для переиздания старых альбомов и записей.

SACD: Преимущества стандарта

  1. 1. Естественное звучание
  2. 2. Защита от копирования
  3. 3. Многоканальный звук (до шести каналов)

SACD: тех. сведения о стандарте

Возможность записать диск большей длительности реализовалась за счёт кардинально новой технологии сжатия и кодирования аудиосигнала, а также за счёт физического уменьшения питов (размеров ячеек) на рабочей поверхности диска. Применяется новая технология прямого цифрового потока Direct Stream Digital (DSD) для оцифровки звукового сигнала, который переводится в цифровой вид, используя сверхвысокую частоту дискретизации (2822 кГц). Если сравнить с обычным CD-диском, то качество преобразования намного выше и очень близкое к аналоговому оригиналу. Достигается это за счёт большой частоты считывания данных. В данном формате используется алгоритм Direct Stream Transfer (компрессия без потерь). Объём цифрового потока уменьшается почти в два раза.

Звуковой сигнал SACD имеет полосу частот, достигающую 96 кГц, против 20 кГц на обычном CD, динамический диапазон равен 144 дБ, против 96 дБ на CD. Частота дискретизации (семплирования ) ровна 2822,4 кГц.

Защита копирования

Для стандарта SACD предусмотрена уникальная защита от копирования. На диске есть специальные потайные секторы, на которых указана информация про диск, изготовителя, а также содержит кодовый ключ. Последний считывается проигрывателем перед началом воспроизведения. Если диск перезаписать, то на нем будут отсутствовать потайные секторы, и он не будет воспроизводиться. Данные диска также зашифрованы с помощью ключа. PSP метки могут быть скопированы только лицензионным записывающим устройством SACD. Также, на всех устройствах SACD для воспроизведение, используются «заглушка» на цифровой выход для пересечения возможности захвата сигнала извне.

С 2010 года в сети Internet стали появляться DSD аудиофайлы с расширением DSF или DSDIFF. С использованием цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) и специального ПО данные файлы могут воспроизводиться на ПК, также их можно преобразовать в файлы форматов: WAV, WMA, MP3, OGG, APE, FLAC .

DSD-диск — это  (DVD-R, DVD+RW, DVD+R, DVD-RW ) оптический диск с файлами DSD имеющими расширение DSF, который может воспроизводиться на ПК и других устройствах, имеющих поддержку данного формата. Качественные характеристики аудиозаписи на данном диске идентичны SACD, но на DSD-диск нельзя записать многоканальный сигнал.

Подведём итоги

Для большей наглядности соберём все наши технические характеристики, которые упоминались в данной статье. Также для наглядности в табличку добавлена минимальная стоимость проигрывателей способных использовать большинство возможностей соответствующего формата.

CD DVD-Audio SACD
Разрешение 16 бит PCM 16-, 20-, 24 бит PCM 1 бит DSD
Частота дискретизации 44,1 кГц 44,1—192 кГц 2,8224 МГц
Динамический диапазон 96 dB 144 дБ (теоретически) 120 dB
Частотный диапазон 20—20 000 Гц 5 — 96000 Гц 20—50 000 Гц
Ёмкость диска 700 МБ 4,7—8,5 ГБ 4,7—8,5 ГБ
Время звучания 80 мин. >120 / 109 мин.
Стерео + + +
Surround Sound 5.1 (кроме 192 кГц) 5.1
Минимальная стоимость проигрывателя по данным Яндекс Маркет на 15.07.2013 Tangent CDP-200 — от 126$ (Выбиралась модель с аудио 5.1CH)
OPPO BDP — 103 — от 1258$
(Выбиралась модель с аудио 5.1CH)
NAD M5 — от 1774$* Первые две версии PlayStation 3 (до 2007.10) полноценно воспроизводят SACD.

Звуковые форматы DVD-Audio, SACD, CD-Audio изменили этот мир, что будет дальше – покажет время!

Audio CD в «цифру» без потери качества

Наверх
  • Рейтинги
  • Обзоры
    • Смартфоны и планшеты
    • Компьютеры и ноутбуки
    • Комплектующие
    • Периферия
    • Фото и видео
    • Аксессуары
    • ТВ и аудио
    • Техника для дома
    • Программы и приложения
  • Новости
  • Советы
    • Покупка
    • Эксплуатация
    • Ремонт
  • Подборки

      10 материалов о цифровых и аналоговых носителях / Блог компании Аудиомания / Хабр

      Тема нового дайджеста «Мира Hi-Fi» — аудиоформаты. Статьи подборки расскажут про кодеки для сжатия аудио и различные аналоговые носители. Итак, время чтения на выходных.


      Фото Dylan_Payne / CC BY

      • Почему CD могут звучать лучше виниловых пластинок. Некоторые меломаны настаивают на превосходстве виниловых пластинок над CD-дисками, но ситуация не такая простая, как кажется. Музыкальный журналист Крис Корнелис утверждает, что однозначно определить победителя нельзя. Более того, по его мнению, винил приобрел популярность не из-за качества звучания, а из-за колекционной ценности и ностальгического фактора.

      • Винил и CD: на вкус и цвет. Еще одна попытка доказать, что ни один формат не создан без недостатков. Сначала речь пойдет об ограничениях винила — проблемах в воспроизведении шипящих звуков и частот на краях спектра. Далее автор рассказывает об особенностях восприятия компакт-дисков и опровергает миф о том, что цифровая запись по умолчанию уступает винилу. Также из материала вы узнаете, как формируется характерное звучание пластинок и почему некоторые слушатели все равно его предпочитают.

      • Компакт-кассеты: прошлое, настоящее и будущее. Винил уже вернулся на полки магазинов — пришел ли черед кассет? И да, и нет. Автор расскажет про историю формата, его технические особенности, и современное состояние кассетной индустрии. Для тех, кто хочет начать или пополнить свою коллекцию компакт-кассет, в статье будут советы по покупке.

      • Битва за формат: бобина vs кассета vs винил vs CD vs HiRes. Слепое сравнение самых значимых форматов в истории звукозаписи. Аналоговый мастер скопировали на пять носителей — от классической магнитной ленты до флешки с аудио высокого разрешения — и проиграли на оборудовании высокого класса для группы скептически настроенных аудиоманов. Слушатели пытались вслепую различить форматы. По мнению автора статьи, это удалось сделать, и тест показал заметные различия в звучании разных носителей. В материале вы найдете впечатления слушателей от эксперимента, а также фотографии и описание использовавшегося референсного оборудования.


      Фото Marco Becerra / CC BY
      • DSD-конвертация: фейк или благо? Статья посвящена DSD — аудиоформату с низким разрешением и высокой частотой дискретизации. Его приверженцы утверждают, что качество такой записи настолько превосходит любые другие аналоги, что любой мастер стоит конвертировать в DSD в качестве промежуточного шага. В материале вы найдете эксперимент, в рамках которого предпринята попытка разобраться, какой в действительности эффект имеет DSD-конвертация.

      • Может ли lossless звучать по-разному? Насколько программа, через которую проигрывается аудиофайл, влияет на его звучание? Имеют ли программные плееры класса «премиум» право на существование, и если да, то почему? Автор статьи попытался выяснить, изменяется ли содержание аудиопотока при «прохождении» через три разных плеера — Jriver ($60), Audiorvana ($74) и Foobar2000 ($0).

      • Выбираем формат для сжатия аудиоданных: MP3, AAC или WavPack?Одну и ту же музыкальную запись сжали тремя разными кодеками, после чего сконвертировали обратно в WAV и сравнили с оригиналом. Для наглядности те же операции произвели над простым аудиофайлом с квадратным сигналом частотой 100 Гц. В статье вы найдете более подробное описание эксперимента и узнаете, какой из форматов справился с задачей лучше всех. В конце материала автор приводит ссылки на скачивание тестовых фонограмм, которые вы можете сравнить на слух самостоятельно.

      • Измеряем количество скрытых ошибок в компакт-диске. Материал объясняет, почему при чтении CD-диска могут возникать ошибки и как их найти. Первая часть статьи описывает процесс считывания информации лазером и связанные с ним проблемы. Дальше в материале рассказывается об ошибках, встречающихся на самих дисках и их влиянии на чтение носителя. Как выяснилось, качественные лицензионные диски далеко не застрахованы от таких проблем, и их домашние копии могут звучать лучше оригинала.

      • Форматы сетевой музыки Статья-ликбез о популярных цифровых форматах аудио, в которой особое внимание уделяется способам сжатия музыки без потери качества. Среди них как открытые FLAC и APE, так и «фирменные» форматы: WMA Lossless от Microsoft и ALAC от Apple. «Звезда» материала — современный формат WavPack, поддерживающий 256-канальные аудиофайлы. Для сравнения: в файлах FLAC можно хранить только восемь дорожек. Подробнее о формате — по ссылке.

      • Цифровой аудиоформат 24/192, и почему в нем нет смысла. Серия статей от Криса Монтгомери (Chris Montgomery), создателя формата Ogg и кодека Vorbis. В своих текстах Крис критикует популярную среди меломанов практику прослушивания 24-битного аудио с частотой дискретизации 192 кГц. Монтгомери рассказывает, почему эти внушительные показатели в лучшем случае не влияют на восприятие фонограммы, а в некоторых ситуациях и вовсе вредят ему. Для этого он приводит данные научных исследований и подробно разбирает технические аспекты цифровой аудиозаписи.



      О чем мы пишем в Telegram-канале:

      Джонни Транк выпустил книгу о флекси-дисках
      Бьорк выпустила девять студийных альбомов на кассетах
      Винил вернулся, и он разный


      практическое исследование форматов высокого разрешения

      Невозможно пересчитать количество копий, сломанных в битвах между форматами SACD и DVD-Audio. Также нельзя перечислить количество мнений о качестве данных форматов по сравнению с CD-DA (компакт-диск) и LP (винил).

      Статистика пока что не очень благоприятна для новых форматов высокого разрешения. По данным RIAA (Recording Industry Association of America) в 2003 году продано 0,4 млн. копий DVD-Audio, 1,3 млн. SACD, 1,5 млн. LP и 745,9 млн. CD. Продажи CD достигли пика в 2000 году и в настоящее время испытывают сильный спад. Возможно, интерес к CD ослабел благодаря феноменальному устойчивому росту формата DVD-Video — 369,6 млн., включая музыкальные DVD в 2003 году.

      Даже в наши дни часто случаются курьезы: в 2004 году продавцы в специализированном магазине электроники спрашивают, а имеется ли у клиента в наличии специальный плеер для проигрывания только что купленного SACD диска (это при том, что на обложке диска написано Hybrid, то есть диск содержит и стандартную запись в формате CD-DA).

      Каждому понятно, что возможностей для передачи качественного сигнала у форматов высокого разрешения больше. Вопрос лишь в том — насколько больше возможностей и где взять этот качественный сигнал? Всегда ли он присутствует на дисках с красивыми лейблами SACD или DVD-A? Немало споров о качестве форматов лежит именно в этой плоскости.

      Рождение форматов

      Производители настолько спешили представить потребителям новые форматы, что совершили очень много ошибок на этапе их внедрения, создав тем самым определенную позицию неприятия новых носителей. А именно:

      1. Первые SACD были подготовлены с использованием ProTools, наиболее распространенного аппаратно-программного профессионального комплекса, работающего в PCM формате. Для обработки DSD потока на этапе мастеринга нужно было обязательно сконвертировать его в PCM, сделать изменения и снова сконвертировать в DSD. Если при должном качественном пересчёте DSD в PCM запись и не сильно страдает, то по крайней мере все рекламируемые теоретические преимущества Direct Stream Digital (т. е. прямой путь сигнала от микрофона в студии до колонок слушателя) явно ставятся под сомнения. К тому же, комплекс ProTools в те годы базировался главным образом на аппаратной обработке, с алгоритмами, рассчитанными по качеству на выходной формат CD-DA. Если же как мастер-фонограммы использовались 16 битные 44100 кГц PCM исходники, качество звучания такого SACD диска могло быть хуже подобной же записи на CD.
      2. Первые DVD-A также не могли продемонстрировать чудес качества. Несмотря на то, что большинство из них создавались в разрешении 24 бит 48 кГц, часть была и в 20 бит 48 кГц. Но формат развивался, появились сначала 24 бит 96 кГц стерео дорожки на DVD-A, а потом и мультиканальные дорожки 24 бит 96 кГц.

        Современные DVD-A Advanced Resolution имеют мультиканальную дорожку 24 бит 96 кГц и/или стерео 24 бит 192 кГц/96kГц, причем, что важно, обычно они сделаны с использованием 24 бит 96 кГц /192 кГц мастер-лент, обработка ведется на современном оборудовании с повышенным разрешением (с поддержкой 64 бит 384 кГц), что ощутимо повлияло на конечное качество.

      Так какой формат более качественный?

      Формат CD-DA (PCM 16 бит 44100 Гц стерео) уже устарел, его ограничения не позволяют достичь уровня сегодняшних запросов аудиофилов и меломанов. Безусловно, нельзя сбрасывать со счетов невероятно большой рынок CD-DA, к которому SACD и DVD-A не могут даже приблизиться. Но совсем недавно то же самое было в сравнении рынка видео кассет и DVD-Video дисков. Массовость формата CD-DA, удобство его использования не позволяют предположить, что для него в скором времени возможен вариант будущего формата VHS. Но, тем не менее, его существенные ограничения, такие как частый клиппинг (ограничение сигнала) из-за желания звукорежиссера добиться максимального динамического диапазона и ограниченность спектра (немного позже будет сказано к чему это приводит), а также появление интерфейсов, поддерживающих форматы высокого разрешения в неизменном цифровом виде для передачи между устройствами (i-link, HDMI, Denon-link, M-link и так далее), позволяют предположить в скором будущем переход CD-DA в массовую область, туда, где прекрасно себя чувствует mp3, освобождая место в среде аудиофилов для форматов DVD-A, SACD и продвигаемого Microsoft формата HD-DVD (WMV9 Pro, поддерживающего многоканальное аудио 24 бит 96 кГц WMA9 Pro). Вопрос о сравнении мультиканального звука и стерео, об их преимуществах и недостатках — тема для отдельного разговора.

      При корректном воспроизведении CD (как, например, сделано в устройствах некоторых High-End производителей) и некорректном — SACD и/или DVD-A, звучание первых может быть признано более качественным даже при двойном слепом тестировании (ABX — исключает placebo эффект, или влияние самовнушения слушателя на конечный результат). Это, опять-таки, служит источником для споров о качестве форматов высокого разрешения. Двойное слепое тестирование не идеально, однако, позволяет добиться достаточно четких условий для получения статистически достоверных результатов. Настоятельно рекомендуется использовать бесплатную программу PC ABX или опять-таки бесплатного ABX plugin к широко известной программе Foobar 2000, чтобы реально убедиться — а действительно ли мы слышим разницу (а не просто убедили себя в том, что она есть), и только потом искать причину. Попробуйте записать пару фрагментов с CD (лучше сграбить треки) и с аналогичного DVD-A и, используя ABX, вы практически наверняка угадаете разницу (подробные данные).

      Интересное практическое исследование качества DSD SACD и PCM DVD-A провёл Craig Anderson. Несмотря на то, что он пришел к выводу о преимуществе PCM 24/192 по точности представления сигнала, на осциллограмме меандра 10 кГц можно видеть идентичность результатов для форматов PCM и DSD. Размытие формы сигнала DSD объясняется наличием ультразвуковых шумов, осреднение картинки по времени произошло благодаря латентности пикселей экрана осциллографа.

      Трудности обработки

      Нужно учесть, что формат DSD более сложен для обработок в отношении управления басом (bass management) и регулировки задержки по фазе для выравнивания звучания в точке расположения слушателя, а также для акустической калибровки системы акустика-помещение для прослушивания. Все ждали DSP процессора для DSD стрима в бытовой технике, SONY анонсировала некоторые новые чипы (CXD9776Q и CXD9722Q), использующие алгоритмы DSD процессинга в своей брошюре ES Series Receivers Technical Background в отношении STR-DA9000ES, но… в итоге согласно сервис мануалу все эти регулировки проводятся в PCM (в  9000 модели). Как известно, данная топовая модель не имеет калибровки акустической реакции помещения, хотя вполне могла бы, учитывая обработку в PCM и наличие подобных функций у ближайших конкурентов Pioneer, Yamaha и Denon (подобная регулировка присутствует в 3805 модели, и уже известна  новая топовая модель 5805 с подобной регулировкой).

      Таким образом, на данный момент формат DSD с точки зрения наличия необходимых современных решений для производителей аппаратуры менее интересен, и даже сама Сони пока не готова представить рынку полный комплекс обработки DSD сигнала в своей оригинальной форме на уровне потребительских товаров непрофессионального назначения.

      Аналог vs. Цифра

      Винил в качестве источника информации на этапе внедрения CD-DA был сознательно дискредитирован, как качественный источник информации, произошло массовое промывание мозгов за счет маркетинговых средств компаний, заинтересованных в продвижении формата CD-DA. Даже сегодня при правильном воспроизведении формат LP (винил) не просто готов конкурировать с точки зрения качества звука с CD-DA, а, по мнению многих, зачастую превосходит цифру. В чем же причина?

      Некоторые измерения, проделанные энтузиастами-аудиофилами, позволяют предположить, что причина в более широком спектре и, несмотря на бытующее мнение об ограничении в 60 дБ, все-таки достаточном динамическом диапазоне. Взгляните на измерения Chris Johnson (гуру Sonic Frontiers) в отношении динамического диапазона на LP. Есть также измерения ограничения спектра на LP, сделанные австралийским аудиофилом и автором обзоров оборудования Chris Tham. Как видим, по динамическому диапазону винил близок к CD-DA, а по полосе частот значительно превосходит последний. Рекомендуется прочесть всю статью Spectral and Dynamics Comparisons of LPs vs digital formats.

      Еще один важный момент — нельзя забывать, что аналоговые оригиналы для последующей записи на LP обрабатывались, как правило, на аналоговом оборудовании, практически достигшем пика своего развития. Цифровое оборудование для CD-DA было очень несовершенным — низкое разрешение DSP для обработки (часто только 24 бита для 16-битного сигнала CD-DA, что давало округление выходного 32-битного числа при операциях умножения, и, как следствие, цифровые артефакты в выходном сигнале), низкие частоты сэмплирования, отсутствие диттеринга и noise-shaping, лишь позднее добавленных в арсенал CD-DA, высокий уровень джиттера в цифровых аудио-магнитофонах. На некоторых аудиофильских студиях было даже принято решение вернуться к аналоговым системам мастеринга.

      Все проблемы подобного типа остались записанными на CD, потому их качество от экземпляра к экземпляру так отличается, хотя вроде бы «цифра есть цифра». Впрочем, такие же или близкие по сути недостатки связаны и с ранними DVD-A и SACD, как известно.

      Зачем нам частоты выше 20 кГц?

      Мы подошли к важному этапу. На разных форумах в спорах о форматах и их качестве, задавался один и тот же вопрос: если человек не способен слышать частоты выше 20-21 кГц то, имея частоту дискретизации 44.1 кГц для CD-DA в соответствие с теорией проблем быть не должно. Зачем нам нужны 50 кГц, 70 кГц и даже 96 кГц, если мы все равно их не услышим? И второе. Если наши колонки по паспорту имеют полосу пропускания 20 Гц — 20 кГц на уровне –3 дБ, то зачем нам DVD-A или SACD? Динамики колонок не смогут воспроизвести необходимый спектр, и, мало того, интермодуляционные составляющие ультразвуковых частот могут попасть в звуковую область и исказить исходный сигнал. Не лучше ли просто не иметь этих ультразвуковых составляющих?

      Взглянем на теорию более пристально. Теорема Котельникова-Шеннона о минимально-допустимой частоте дискретизации говорит о необходимости двухкратного превосходства частоты дискретизации над граничной частотой беконечной непрерывной периодической функции для корректного восстановления аналогового сигнала по полученным в результате математического разложения в ряд Фурье дискретным отсчётам. Важно понимать, что теорема не означает, что при оцифровке произвольного сигнала бесконечного спектра и конечной продолжительности можно точно восстановить тот сигнал спектра, который лежит ниже половины частоты дискретизации. В реальности неизбежно возникнут проблемы: алиазинг — проникновение в полезный сигнал паразитных компонентов выше частоты дискретизации, либо искажения от применения аналоговых фильтров при фильтрации полезного сигнала фильтрами высоких порядков.

      Вот что говорит об ультразвуковых компонентах спектра уважаемый член сообщества аудиофилов, талантливый инженер Нельсон Пасс:

      «Хотя возможности человеческого слуха крайне низки на частотах выше 20 килогерц, спад ультразвукового спектра создает фазовые и амплитудные эффекты в слышимом диапазоне, например, простой спад (6 децибел на октаву) на частоте 30 килогерц дает фазовый лаг порядка 9% и спад амплитуды сигнала на 0.5 дБ на частоте 10 кГц. Эффекты могут быть не такими значительными, но их заметность на слух нежелательна в оборудовании, качество работы которого оценивается по нейтральности звучания» (оригинал). Таким образом, зная о чувствительности нашего уха к фазовым искажениям, можно предположить значительное снижение уровня таких искажений в системах с более широким спектром воспроизводимого сигнала (в том числе и при качественном воспроизведении LP).

      Второй момент — если, пытаясь записать спектр таких инструментов как труба (trumpet), в оригинальном сигнале ограничить анти-алиазинг фильтром для спектра CD сигнала в сравнении с таким же фильтром для DVD-A 24 бит 96 кГц сигнала, то разница в фазовых искажениях оригинала по сравнению с записью будет существенной еще до подачи его на колонки. Колонки (правильно спроектированные) имеют достаточно пологую характеристику спада сигнала на ВЧ, зависящую, в основном, от конструкции твитера, а потому вносят менее существенные фазовые искажения, чем фильтр с резким спадом АЧХ, каковым, в частности, является формат CD-DA для сигналов с широкополосным спектром.

      Всё это ставит под сомнение обоснованность выбора частоты дискретизации 44.1 кГц для точной передачи сигнала в полосе 20 кГц. В то же время повышение частоты дискретизации до 96 или 192 кГц и сохранение бОльшей полосы спектра для последующей плавной аналоговой фильтрации является примером хорошего инженерного решения и, к счастью, не являются хоть сколько-нибудь сложной задачей, так как современные преобразователи в большинстве случаев работают в режиме оверсемплинга. Кстати, в том числе эта идея очень активно использовалась компанией SONY при раскрутке формата SACD.

      Попытки анализа спектра DVD-A и SACD

      А что же говорит наука о разнице в звучании DVD-A и SACD по сравнению с CD-DA и причинах наличия или отсутствия такой разницы? Обратимся к презентации доктора Гриесингера, наряду с Jim Fosgate одного из главных «моторов» в теории многоканального звука, человека, подарившего миру Лексиконовскую систему Logic7.

      Уважаемый профессор провел серьезные исследования и обнаружил, что зачастую на дисках DVD-A и SACD не присутствуют те самые широко разрекламированные ультразвуковые образы. Он предположил, что мы слышим разницу за счет интермодуляционных составляющих в ВЧ динамиках, попадающих в звуковую область. Профессор ссылается на работу Karou and Shogo «Detection of Threshold for tones above 22kHz». Да, действительно, мы не слышим ультразвуки выше 20кГц. Но вышеупомянутая работа была проведена в отношении сигналов с четными гармониками, и произведенными за счет нелинейности передачи в устройстве слышимыми нечетными гармониками. При ликвидации нелинейности и, соответственно, нечетных гармоник (а в реальности нечетные гармоники говорили лишь о появлении продуктов интермодуляции за счет данной нелинейности в звуковой области) ультразвуковые образы переставали быть слышными (то есть пропадали не только нечетные гармоники, но и интермодуляционные составляющие). Так и должно было быть, поскольку мы не слышим ультразвуковые сигналы синусоидальной формы.

      Профессор в презентации описывает свои мучения с аудиокартой для экспериментов, которая в итоге все равно оказалась не совсем пригодной, если взглянуть на уровень шумов в измерениях. Жаль, с хорошей специализированой картой результат по-видимому, был бы иным, позволив сделать и другие предположения.

      Сигналы уровнем –3 дБ и частотой 20 кГц и 25 кГц были поданы на колонки. Не ожидать на таких уровнях интермодуляции и в некоторых случаях клиппинга — это просто чудо, нужно устройство профессионального уровня (даже моя старая Audigy на уровнях –6 дБ и таких частотах дает клиппинг). Обратите внимание на видимый на спектрограммах шумовой порог (noise floor) в ВЧ-области. У связки плеер+аудиокарта профессора он достигает на спектре –90 дБ! Итог: вывод о слышимых продуктах интермодуляционных искажений от усилителя (не от колонок).

      Далее исследования профессора показали, что на взятых взаймы SACD и DVD-A дисках, в частности Diana Krall и Steely Dan, НЕТ ультразвуковых образов выше 23 кГц, причем что интересно, пороговый уровень  шума в FFT анализе на DVD-A Steely Dan достигает -72 дБ (странный DVD-A, у которого шумы на несколько десятков децибел хуже ограничения для CD-DA), а для SACD уровень шумов чуть лучше, то все равно достигает -78 дБ! Как-то непонятно, мы то ведь СЛЫШИМ качественное звучание этих дисков. Работа уважаемого профессора натолкнула на идею проделать повторные измерения, взяв те же самые имеющиеся в наличии диски SACD и DVD-A, добавив к ним другие.

      Повторяем измерения

      Автором данной статьи были проведены качественные измерения профессиональной звуковой картой высшей категории Lynx L22 (двухканальный вариант звуковой карты Lynx Two) как нельзя лучше подходящей для таких измерений (назначение «measurement» в частности указано в паспорте карты). Полученые результаты несколько отличаются от представленных в презентации доктора Гриесингера. Можно сделать некоторые предположения, в чем же причина отличий.

      В повторных измерениях для тех же самых DVD-A и SACD были получены не обнаруженые ультразвуковые образы в диапазоне от 25 кГц до >35 кГц и на уровнях до -50 дБ:


      Спектрограмма фрагмента DVD-A Steely Dan «two Against Nature»,
      голубым цветом — многоканальный режим, желтым — стерео


      Статистика DVD-A Steely Dan «two Against Nature»,
      слева — многоканальный режим, справа — стерео


      Спектрограмма и спектрограмма фрагмента SACD Diana Krall,
      На спектрограмме: синим — многоканальный режим, желтым — стерео
      На сонограмме: справа — многоканальный режим, слева — стерео

      Причем видимая на спектрограммах нижняя граница шума порядка -132 дБ для мультиканальной дорожки. Предположение о причине столь существенных отличий заключается не только в качестве аудиокарты, но и в фильтрации DVD-A/SACD плеером выходного сигнала, а также в разнице записанных сигналов на мультиканальных и стерео дорожках.

      Косвенным подтверждением данного утверждения являются измерения, проделанные в лаборатории журнала Stereophile и выявившие относительное сходство CD сигнала на гибридной дорожке и SACD стерео сигнала для известного мультиканального SACD «The Dark Side of The Moon». Видно, что они фактически идентичны, а вот мультиканальная дорожка уже ощутимо отличается от стерео (две картинки, иллюстрирующие сказанное):


      Спектрограмма фрагмента SACD «Dark Side of the Moon»:
      красным — многоканальный режим, желтым — стерео
      справа — многоканальный режим, слева — стерео


      На сонограмме: справа — многоканальный режим, слева — стерео
      На спектрограмме: красным — многоканальный режим, желтым — стерео

      Замеры были сделаны настолько возможно точно — сэмплы по соответственным пикам сигналов и уровням согласованы (то есть, усилен один из сигналов в Adobe Audition, с обработкой его с разрешением 32 bit floating point 96kHz) и затем сделано сравнение.

      Аналогичная ситуация для другого мультиканального SACD James Taylor «Hourglass» 1997, песня «Line ‘Em Up» и для всех других. На картинке видно, насколько разные сигналы на дорожках — начало того же самого фрагмента в канале соответствующего уровня:


      Фрагмент SACD James Taylor «Hourglass»,
      сравнение сигнала с линейных выходов плеера и ресивера,
      в многоканальном и стерео-режимах

      Поскольку трудно даже предположить, что THX-обработка добавляет какие-либо несуществующие ультразвуковые сигналы к реальным мультиканальным дорожкам, судя по всему, они все-таки присутствуют на дисках, протестированных дважды. Мы подходим к важному утверждению — проблема не в форматах, а в правильном их воспроизведении! Этот момент доказывают проведенные измерения.

      Большое спасибо профессору Гриесингеру за его труд, без которого не было бы и данной статьи.  На его сайте можно прочитать очень много полезного о теории мультиканального звука.

      Зависимость качества от способа воспроизведения

      И действительно, до сих пор бытовало мнение, усиленно поддерживаемое маркетинговыми людьми из лагеря SACD, что сигналы DSD наиболее корректно воспроизводятся через простой аналоговый фильтр (это позволяет избавиться от «ненужных» дополнительных преобразований из цифры в аналог), или с использованием дельта-сигма цифро-аналоговых преобразователей. Результат подобного качества воспроизведения, с использованием аналоговых фильтров в относительно высококачественных ЦАП PCM1738, виден на картинке:


      Фрагмент SACD James Taylor «Hourglass»,
      желтым и слева — сигнал в DSD формате напрямую на ЦАП плеера PCM1738,
      синим и справа — передача по i-Link и далее PCM и ЦАП ресивера PCM1704

      Высокочастотные шумы дают интермодуляционные помехи в звуковом диапазоне, плюс фазовые искажения за счет резкого среза спектра на 22 кГц позволяют при двойном слепом тестировании угадать разницу 19/19, то есть со 100% вероятностью. Заметим, что сигналы были совмещены по уровню и на частотах до 18 кГц визуально практически идентичны (на картинке показан тот же самый сэмпл).

      Таким образом, мы все-таки слышим ультразвуковые образы, и уровень шумов, который принято считать неслышимым для SACD-сигналов, играет свою роль, поскольку данные шумы высокого уровня, давая продукты от интермодуляции составляющих в звуковой диапазон (того же случайного порядка, как и сами шумы), могут влиять на прозрачность звучания и на восприятие сигналов отражения низкого уровня.

      Как правильно воспроизводить SACD?

      Как же правильно воспроизводить SACD? Можно согласиться с Дмитрием Андронниковым, высказавшим гипотезу о преобразовании DSD-сигнала в PCM и дальнейшем воспроизведении такого сигнала через мультибитные ЦАП. Именно такой подход реализован в ресивере AX10 (49TX) и в дальнейшем используется во всех топовых ресиверах Pioneer. В чем же дело, почему при, казалось бы, лишних «дополнительных преобразованиях» мы получаем лучшее качество? В снижении искажений (как ни парадоксально это звучит) за счет таких дополнительных преобразований. Реально суть в DSD->PCM конверторах (обычно для этой цели применяют SM5816 или в новых устройствах SM5819A), которые фактически представляют собой качественные цифровые фильтры и, работая на частотах 2Fs и 4Fs в известных нам устройствах, фильтруют все ВЧ-шумы SACD на уровне –130 дБ, не позволяя данным шумам создавать продукты интермодуляции в звуковом диапазоне а также «перегружать» ВЧ составляющими операционный усилитель в I/V цифро-аналогового преобразователя. Применяя до ЦАП цифровой фильтр, работающий в режиме оверсэмплинга, мы фильтруем остатки ВЧ помех от DSD потока, добиваясь для воспроизводимых SACD сигналов такого же качества, как и для DVD-A высокого разрешения. В качестве ЦАП в топовых Пионерах применяют мультибитные PCM1704, в топовом ресивере Yamaha Z9 новый мультибитный дельта-сигма ЦАП PCM1792, позволяющий сравнить режимы воспроизведения через DSD->PCM преобразование или через аналоговый фильтр, как это было сделано для PCM1738, но результат после проделанных измерений уже предсказуем.

      Подтверждением гипотезы Дмитрия является тот факт, что в новом цифровом топ-ресивере Сони STR-DA9000ES вся обработка сигнала идет в формате PCM, цепи DSD после преобразования DSD->PCM просто не используются и соответствующие ножки микросхем запаяны на землю (преобразованием DSD в PCM занимается конвертор SM5819A, перемаркированный Сони в CXD9742).

      Обратите внимание на разницу в уровнях шумов и спектрах при воспроизведении мультиканальных дорожек с тех же самых дисков и со стерео дорожек. Видно, что обычно стерео дорожки сделаны со стерео источников, зачастую с ограничением полосы пропускания на уровне 22 кГц и ощутимо более высоким уровнем шумов. Мультиканальные дорожки, обычно полностью ремастеренные или записанные заново с 24 бит 96 кГц оригинальных мастер лент, отличаются совершенно другим уровнем качества сигнала. В свое время для многих было открытием существенная разница в качестве воспроизведения SACD multi-channel Dark Side of The Moon с использованием мультиканальных и стерео дорожек (SACD в обоих случаях), но после проведения измерений мы уже знаем, в чем дело.

      Таким образом, использование мультиканальных систем и конфигурации колонок по типу трифоника становится значительно более интересным мероприятием, чем считалось раньше, но об этом в другой раз.

      Прослушивание

      Сравнительное прослушивание широкого спектра записей DVD-A и SACD на комплексе оборудования достаточно высокого класса* не позволяют отдать предпочтение какому-либо из форматов, разница значительно зависит от качества мастеринга, и, фактически, не зависит от формата как такового. С учётом проведённого выше анализа и имеющегося у DVD-A теоретического запаса по динамическому диапазону, можно сделать предположение, что формат DVD-A еще не реализовал все свои возможности в современном оборудовании, в то время как SACD уже близок к максимуму своих способностей. И, тем не менее, на сегодняшний день эти возможности позволяют получить качество звука, вполне достаточное для удовлетвория запросов аудиофилов при корректном подходе.

      * Передача сигналов DVD-A и SACD по i-Link в полном разрешении, дальнейшее подавление джиттера с использованием PQLS и далее (DSD сигнал преобразуется в PCM в SM5816 конверторах) через High-End цифровые фильтры DF1706 в режиме оверсэмплинга x8 (или х4 для 192 кГц сигнала)  на мультибитные ЦАП PCM1704 с использованием высококачественных операционных усилителей OPA627 в преобразователе ток-напряжение и затем через усилитель мощности Pioneer AX10i (49TXi) на колонки M&K 150THX с сабвуфером M&K MX-350MkII.

      Перспективы форматов

      Итоги мы уже подвели, осталось сказать несколько слов о новых системах мастеринга, позволяющих добиться значительно более высокого качества как для SACD (DSD) так и для DVD-A. После выпуска системы SADiE, основанной на идее E-chip, весь мастеринг DSD стрима возможен без перевода в PCM, таким образом, исчезла проблема снижения качества дисков. Мы имеем крайне скудную информацию о данном чипе, но тем не менее общие принципы уже ясны. Для DVD-A авторинга используется, как правило, DiskWelder Chrome, поддерживающий максимальное разрешение 24 бит 192 кГц и MLP-компрессию при наличии соответствующей программы (пока известна Surcode MLP), начальные музыкальные файлы могут быть подготовлены в любом профессиональном мультиканальном звуковом редакторе, таком, как Pro Tools, Steinberg Nuendo и других.

      С выходом относительно доступных DiskWelder Bronze и Steinberg Wavelab 5.0 формат DVD-A становится доступен значительно большему количеству пользователей, а, учитывая новые разработки в DSD (Sonic Studio DSD1.1), работающие пока только на Macintosh платформе, скоро и SACD будет более или менее доступным форматом.

      Какой формат аудиофайлов используется для аудиофайлов компакт-дисков?

      A: Аудио компакт-диски используют аудиоформат, разработанный специально для проигрывателей компакт-дисков.

      Следовательно, аудиоформат, используемый для звуковых дорожек компакт-диска, не коррелирует напрямую с компьютерным типом аудиофайла. Однако есть два формата файлов, которые очень похожи на аудиоформат компакт-дисков, поскольку они поддерживают одинаковую частоту дискретизации и битовую глубину. Это форматы WAVE (.WAV) и AIFF (.AIF).

      WAVE и AIFF — два аудиоформата, поддерживающие 44.1 кГц, 16-битный стереозвук, который является стандартной звуковой спецификацией, используемой для аудио компакт-дисков. Они также кодируются с помощью импульсной кодовой модуляции (PCM), которая является той же кодировкой, что и аудиодорожки компакт-дисков. Следовательно, файлы WAV и AIF можно легко преобразовать в звуковые дорожки при записи на компакт-диск.

      Форматы WAVE и AIFF очень похожи, но используют разные заголовки файлов. Поскольку при преобразовании аудиоданных в аудио компакт-дисков заголовки удаляются, оба типа файлов являются хорошим выбором для создания аудио-компакт-дисков.

      Файлы

      WAVE чаще встречаются на компьютерах с Windows, а файлы AIFF чаще встречаются на компьютерах Mac. Поскольку формат AIFF очень похож на формат аудио CD, треки на аудио CD фактически отображаются как файлы AIFF, когда вы загружаете аудио CD в Mac. Это означает, что вы можете скопировать треки на жесткий диск, просто перетащив их из окна компакт-диска на рабочий стол. Ниже приведен пример окна аудио компакт-диска в Mac OS X.

      В Windows дорожки звукового компакт-диска отображаются как файлы .CDA.Это ярлыки для треков на компакт-диске, которые не содержат аудиоданных. Вместо этого файлы CDA указывают компьютеру, какую звуковую дорожку воспроизводить на компакт-диске. Следовательно, если вы перетащите файл CDA на рабочий стол, он создаст только ярлык. Чтобы импортировать аудио с компакт-диска, вам понадобится такая программа, как Windows Media Player или iTunes. Когда тот же компакт-диск, что и выше, вставлен в компьютер с Windows, появляется следующее окно.

      Большинство аудиопрограмм, включая iTunes и Windows Media Player, могут записывать на компакт-диски другие типы аудиофайлов, кроме файлов WAVE и AIFF.Однако качество может быть не таким хорошим, поскольку сжатый формат должен быть преобразован в несжатый формат. Хотя качество звука не должно быть хуже исходного сжатого звука, оно не улучшится при преобразовании в звук с качеством компакт-диска.

      Следовательно, если вы хотите добиться максимальной точности воспроизведения аудио-компакт-диска, лучше всего записывать файлы WAVE или AIFF. Однако это может не иметь большого значения, если у вас есть высококачественные сжатые аудиофайлы. С современными передовыми алгоритмами сжатия звука большинство людей не может отличить сжатые аудиофайлы от несжатых.

      Обновлено: 15 июня 2011 г.

      .

      Воспроизводятся ли компакт-диски AIFF на автомобильных стереосистемах?

      Компакт-диски, записанные на компьютере в аудиоформате, записываются в формате RedBook. Не существует формата компакт-диска с использованием AIFF или WAV. Хотя возможно записать компакт-диск в формате данных, содержащем файлы AIFF или WAV, это было бы очень необычно. Что может сбить вас с толку и других людей, так это то, что когда настоящий аудио-компакт-диск вставлен в компьютер, то есть компакт-диск в формате RedBook, операционная система компьютера часто автоматически и прозрачно « отображает » это, как если бы он содержал несколько файлов AIFF или WAV. файлы и, аналогично, часто автоматически присваивает им имена на основе названий треков, просматривая их через Gracenote CDDB.Если ваш компьютер отображает аудио компакт-диск, как если бы он содержал файлы AIFF или WAV, на самом деле эти файлы можно скопировать, и они будут работать как файлы AIFF. Это возможно, потому что AIFF и WAV и исходный звуковой компакт-диск представляют собой несжатые данные PCM — просто обернутые по-другому, в качестве доказательства, если вы должны были сравнить один и тот же размер файла дорожки на звуковом компакт-диске и в виде файла AIFF или WAV. это было бы фактически идентично — без накладных расходов для заголовков и включения какой-либо информации метатега.

      Итак, повторюсь, компакт-диск, записанный с использованием iTunes или WMP в качестве «аудио» CD — это , записанный в формате RedBook.

      Компакт-диск, записанный как компакт-диск «MP3», на самом деле является стандартным компакт-диском data , содержащим только файлы MP3, хотя в наши дни одинаково вероятны файлы AAC.

      Примечание. CD Audio Text — это усовершенствованная версия аудио CD, которая не является частью официального стандарта RedBook, но не «нарушает» совместимость с проигрывателями компакт-дисков, которые понимают только стандарт RedBook.

      PS.Apple Lossless — это стандарт с открытым исходным кодом, как и FLAC. Сами Microsoft официально поддерживает Apple Lossless и FLAC. Учитывая тот факт, что Apple Lossless поддерживается на всех устройствах Apple, то есть более 1 миллиарда устройств iOS, а также всех Mac, Apple TV и т. Д., Можно утверждать, что Apple Lossless более широко поддерживается и используется, чем FLAC. Sonos, Squeezebox, WMP, dbPowerAmp, WinAmp, Foobar2000, Plex, KodiTV и многие другие поддерживают Apple Lossless.

      .

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о