[Перевод] Вся правда о Hi-Res: что скрывают аудиоформаты высокого разрешения
Одно из самых интересных событий, которые произошли в мире аудио за последние годы — небывалый рост популярности форматов высокого разрешения (Hi-Res). Среди причин появления в своё время новых форматов — неудовлетворённость качеством звучания CD, ведь на заре эпохи компакт-дисков все звукозаписывающие лейблы спешили переиздать свой аналоговый каталог на цифровом носителе, мало заботясь о качестве: хотя бы плюс-минус привлекательное и лишённое всевозможных щелчков и прочих шероховатостей звучание уже казалось победой.
Таким образом, производители аппаратуры и звукозаписывающие лейблы начали выполнять свои обещания о высочайшем качестве звучания CD далеко не сразу. В результате, в умах многих аудиофилов формату был нанесен непоправимый ущерб, а CD превратились в этакого цифрового «злодея». Впрочем, забегая вперёд, стоит отметить, что компакт-диски способны звучать совершенно замечательно — при условии высочайшего качества исходной записи, а также при должном внимании к мастерингу и продюсированию. Но обо всём по порядку.
В последнее время мы стали свидетелями возвращения к винилу, а также отмечаем рост интереса к цифровым файлам высокого разрешения. Но не подстерегает ли нас опасность угодить в ловушку 1970-х, когда всё внимание было приковано только к техническим характеристикам? Чтобы ответить на этот вопрос, порассуждаем о том, как и что именно мы слышим, а также о реалиях хайрез-записи.
Для начала, затронем техническую сторону вопроса. Формат CD с 16-битным квантованием и частотой дискретизации 44,1 кГц позволяет записать аудио в диапазоне частот от 0 Гц примерно до 22 кГц (то есть, чуть шире возможностей человеческого слуха) и динамическим диапазоном порядка 95 дБ, чего вполне достаточно для подавляющего большинства музыкальных инструментов. При этом формат 24 бит 48 кГц расширяет динамический диапазон до 150 дБ, а верхнюю частоту — до 24 кГц. Более того, многие аудиофилы предпочитают 24 бит 96 кГц, с верхней частотой до 48 кГц, а также 24 бит 192 кГц, с верхней планкой в районе 96 кГц. Столь высокие звуковые частоты оказываются далеко за пределами возможностей человеческого слуха, так что здесь напрашивается простой и резонный вопрос: для чего же собственно всё это нужно?
Некоторые сторонники Hi-Res скажут, что хоть ничего и не слышат на этих частотах, но всё же могут «почувствовать» разницу, зачастую преподнося это как более высокую «воздушность» звучания. При этом любопытно, каким именно органом чувств они ощущают эту воздушность? В общем-то, мы и вправду можем «почувствовать» очень низкие частоты — при условии, что они воздействуют с высокой амплитудой и с относительно близкого расстояния. Ну, а что же касается поклонников Hi-Res, скорее всего, они воспринимают звучание более плавным и слитным из-за высокой частоты дискретизации. К тому же, АЦП и другие компоненты, используемые во время записи в 192 кГц, скорее всего, будут высокого качества, что само по себе повлияет на впечатления от прослушивания.
Для того, чтобы проверить на практике преимущества Hi-Res, все желающие могут провести любопытный тест — послушать в случайном порядке несколько записей с разной частотой дискретизации на хорошем цифровом аудиоплеере. Заклейте чем-нибудь подручным дисплей проигрывателя, чтобы не иметь представления о том, с каким именно разрешением в данный момент воспроизводится файл. Вооружитесь ручкой и блокнотом (ну или приложением «заметки» в смартфоне), прослушайте все записи и отметьте, что именно вы слышите и какой трек звучит лучше. Если у вас получается точно определить более высокие частоты дискретизации, можно с уверенностью заявить, что вы обладаете необыкновенным слухом.
Большинство людей старше среднего возраста способны услышать тон на частоте максимум до 15 кГц. К возрасту 60 лет эта частота может снизиться примерно до 12–13 кГц для среднестатистического мужчины (и, возможно, будет немного выше для женщин). Таким образом, звуковой сигнал с частотой 96 кГц мало что значит для восприятия звука. Однако вполне вероятно, что многие слушатели почувствуют дополнительную плавность и слитность на средних частотах, которой может похвастаться Hi-Res. Впрочем, на качество звучания записей влияет и множество других факторов, некоторые из них играют очень важную роль.
К примеру, можно задаться вопросом, с помощью какого оборудования осуществляется запись. Ведь, по иронии судьбы, многие профессиональные конденсаторные микрофоны от Sennheiser, Beyerdynamic, AKG, Neumann, Shure, Rode и Audio Technica обладают частотными характеристиками, которые стремительно снижаются сразу после 20 кГц. Более того, у некоторых популярных микрофонов заметный спад начинается уже после 18 кГц: таким образом, они вряд ли будут улавливать что-либо на частоте 48 или 96 кГц, и в большинстве случаев это как раз хорошо, ибо не очень-то и хочется вводить высокочастотный шум в цепь микширования.
Итак, для того, чтобы записать аудио с действительно «высоким разрешением», в первую очередь, потребуются специальные микрофоны, способные улавливать очень высокие частоты, не внося при этом слишком много собственного шума. Далее нам необходимы микрофонные предусилители и микшеры с расширенной частотной характеристикой и сверхнизким уровнем шума, а также высококлассный аналого-цифровой преобразователь. Предположим, что у нас есть микрофоны с равномерной частотной характеристикой от 20 Гц до 96 кГц и сверхнизким уровнем шума, подключенные специальными аудио кабелями к сверхмалошумящему предусилителю. Далее мы отправим этот сигнал в секцию микширования и высококлассный аналого-цифровой преобразователь, который передаёт аудиосигнал высокого разрешения в цифровой рекордер или компьютер с аналогичными улучшенными характеристиками.
И в общем-то, да, всё это действительно осуществимо. Более того, записав таким образом соло скрипки в 24 бит 96 кГц, можно заметить, что на самых высоких нотах некоторые гармоники достигают частоты приблизительно 28 кГц. Подобные гармоники может давать и флейта сопрано, но вот способны ли мы их услышать — это уже другой, не менее интересный вопрос. В конечном итоге, практически весь значимый для нашего слуха звуковой сигнал в записях соло скрипки вполне может содержаться на 16-битном CD с частотой дискретизации 44,1 кГц.
Вдвойне удивительно, что даже полноценный оркестр, с его широчайшим динамическим диапазоном, вполне можно записать в 16 битах, при условии изначально правильной настройки уровней (не прибегая к компрессии). Безусловно, не стоит забывать, что вполне возможно сгенерировать электронные звуки, которые выходят за пределы частотного диапазона человеческого слуха и динамического диапазона в 100 дБ. Но всё это остаётся, как правило, на уровне теории.
В заключение стоит отметить, что благодаря более высокой плавности и слитности звучания в среднечастотном диапазоне, Hi-Res записи однозначно достойны внимания слушателей, но только при условии, что аудиосистема позволяет воспроизвести все эти нюансы.
Любопытно, что у многих аудиофилов есть любимые записи классической музыки, сделанные в конце 50-х и начале 60-х годов. Ведь музыка — это не только технические характеристики, а определяющим фактором зачастую является исполнение и профессионализм звукорежиссёра, что позволяет сделать хорошую запись даже с минимальным набором микрофонов. А послушав некоторые джазовые записи, сделанные в начале 60-х годов, нельзя не отметить, что они звучат очень живо и музыкально: может быть, не так уж и важно, что они не в Hi-Res.
