RSS:

	Статьи
	Периодика

Beatles.ru в Telegram:

Новые технологии звука - DVD Audio, DTS, 24 bit, MLP etc.

Чтобы отцифровать в 24 бит аналоговый сигнал, поступающий  с микрофона или электроинструментов, применяют аналого-цифровой преобразователь (АЦП). А чтобы воспроизвести (по сути, озвучить) записанный ранее цифровой сигнал, используют цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Современные АЦП и ЦАП могут быть размером 5х5 мм и иметь смешную цену. С возрастанием разрядности (числа бит) сложность, а следовательно и стоимость, преобразователей резко возрастает. И если низкочастотные преобразователи сделать сравнительно легко, то высокочастотные — архитрудно. Более того, например, при частоте дискретизации 48 кГц на период частоты звука в 24 кГц приходится всего лишь две точки. То емть волна с её гребнями и впадиной описывается двумя точками — фактически как получится. Ясно, что более точного описания надо бы хотя бы пять точек на период, а это в нашем примере составит частоту дискретизации 120 кГц.

Точность воссоздания формы сигнала хорошо иллюстрируется на чистом тоне частотой 15 кГц. При частоте дискретизации 44,1 кГц получаем нечто отдаленно напоминающее синусоидальный сигнал (см верхнюю часть рис). Особенно неприятны биения амплитуды во времени. Тогда как при частоте дискретизации 192 кГц (см нижнюю часть) чистый тон воссоздается очень близко к требуемый синусоиде. По крайней мере а цифровом виде, а что уж сотворит ЦАП — будет на его совести.

Звуковые волны, существующие в живой природе, имеют диапазон частот от нескольких герц до сотен килогерц. Механизм восприятия звука системой слуха человека изучен довольно поверхностно, наука во многом пока бессильна. Ранее считалось, что выше 20 кГц среднестатистический человек звук не воспринимает. На самом деле человек не слышит одиночный чистый тон, если его частота превышает примерно 20 кГц. Но это не значит, что человек не способен воспринимать и отличать звуки, состоящие из множества тонов, уходящих в ультравысокие частоты. Исследования показали, что многие музыкальные инструменты генерирует звуки в полосе частот вплоть до 50 кГц и выше. Для сохранения и воспроизведения таких звуков в цифровом виде используют частоту дискретизации либо 96 кГц, либо 192 кГц.

АЦП конвертируют из аналогового сигнала в цифровой (ЦАП и обратно) не идеально, а превносит искажения. В реальных электротехнических устройствах к тому же добавляются разного рода шумы. Для сигнала 24 бит шум равен нулю при –144 дБ. На практике шум всегда отличен от нуля. За отметкой в –100 дБ борьба с шумом превращается в очень дорогое удовольствие. Представьте себе, для опорной амплитуды величиной 1 В (0 дБ) амплитуда, соответствующая –100 дБ, составит 10 мкВ (т. е. в 100000 раз меньше!). Мощность сигнала ограничена стандартом, иначе пожгем колонки-усилители. Поэтому в борьбе за каждый лишний децибел вынуждены в условиях помех оперировать с все более слабыми сигналами. Замечу, чем скромнее отношение сигнал шум (SNR), тем больше шансов, что звук будет лучше. Однако без всякой гарантии, что это будет именно так. Иногда довольно шумные электроакустические устройства звучат на удивление приятно на слух. К тому же, фоновый шум величиной –60 дБ в отсутствии музыки будет слышен даже при средней громкости, а величиной ниже –100 дБ, пожалуй, не обнаружить без слухового аппарата.

Короче, недаром профессиональный формат цифрового звука это 24 бит 96/192 кГц. Стремление производителей в угоду профессионалам как можно сильнее задавить нежелательные шумы продиктовано особенностями процесса записи в студии, сведения-наложения при аранжировке и последующего создания мастер оригинала. Лично вам нужны дополнительные -10 дБ «шумоподавления»? Тогда копите денежки.

Что касается карманного звука, то на смену компакт кассетам несомненно придут носители на основе флэш памяти. В миниатюрные флэшки (не имеющие механических частей, и поэтому долговечные) будут закачиваться всякие там сжатые МР3, WMA, OGG аль ААС.

Как видно из таблички (см ниже), по части HiFi звука ближайший конкурент DVD-audio это формат DTS, достаточно широко используемый в качестве звуковой дорожки к фильмам, в частности на DVD-video дисках (случается, на одном диске дублируют DolbyDigital и DTS дорожки).

Однако если в DTS используется сжатие с прорежениванием малозначещей звуковой информации (т.е. хоть и с крохотными, но неизбежными потерями качества), то в DVD-audio цифровые данные лишь уплотненно пакуются, как это делается в программах-архиваторах, и качество не теряется абсолютно. Алгоритм упаковки носит аббревиатуру «MLP» (Meridian Lossless Packing).

Обратите внимание на высокую величину потока данных с диска для DVD-audio. Чтобы распаковывать в реальном времени такой поток, нужны адекватные вычислительные ресурсы: шестисотым пентюхом не отделаешься, особенно в прожорливой ХР.

Предполагается записывать на DVD-audio дисках как 6 канальную дорожку (24 бит 96 кГц), так и 2х канальную с продвинутым частотным диапазоном (192 кГц). И та и другая имеют защиту от копирования цифрового контента. Вот тут то и выплывает главная тонкость. Обычные бытовые DVD проигрыватели не смогут воспроизводить супер звук с DVD-audio дисков. Специальный новейший DVD плеер баснословной цены, конечно, сможет, на то он и специальный. А вот компьютерные DVD-ROM со скоростями выше 5й (второе поколение) готовы полноценно воспроизводить DVD-audio, правда, при одном условии. Нужно к имеющемуся DVD-ROM прикупить соответствующую звуковую карту. На ноябрь 2002 года Audigy2 — единственная из звуковых карт, поддерживающая воспроизведение DVD-audio.

Пока, увы, выбор DVD-audio дисков не столь велик, как хотелось бы. Что касается цены (в районе двух десятков уе), то вряд ли она отпугнет истинных меломанов. Как говорится, лиха беда начало…

Покупая DVD-audio диск, уточните у продавца, в каких форматах на нем записан звук. Дело в том, что стандарт DVD-audio позволяет хранить на диске файлы в форматах, используемых в DVD-video. Упрощенно говоря, DVD-audio диск состоит из 2х областей. Из первой области хвидны файлы DVD-audio, а из второй, так называемой «DVD-video области» (если таковая присутствует на конкретном диске) — звуковые файлы в форматах DolbyDigital или DTS. Например, надпись на коробке «5.1 MLP for DVD-audio players» означает, что присутствует шестиканальный несжатый (но упакованный!) DVD-audio звук. Надпись «5.1 DTS for DTS-compatible systems» означает, что соотвествующую 6 канальную звуковую дорожку удастся воспроизвести на DVD-video плеерах, оборудованных декодером DTS. Надпись «2.0 PCM for all DVD-video players» свидетельствует о том, что имеет место 2х канальный несжатый неупакованный звук, воспроизводимый всеми DVD устройствами. Если на коробке DVD-audio диска красуется «DVD-video compatible DolbyDigital», то это означает наличие на этом диске области, видимой также любым DVD плеером и содержащей файл со звуковой дорожкой ставшего привычным DolbyDigital.

К сожалению, на большинстве DVD-audio дисков производители не указывают количество бит и частоту дискретизации. Надписи типа «advanced resolution» ни о чем толком не говорят. Под ними может скрываться 48 кГц с 24 битами, или 98 кГц (или 88,2 кГц) с 16 битами, или 192 кГц с 24 битами. Узнать, что именно прячется под оберткой, возможно лишь поставив диск в DVD-audio плеер (или, конечно, в компьютерный DVD-ROM с Audigy2 с её софтовым плеером). При условии если плеер корректно высветит формат всех имеющихся на диске звуковых дорожек. Так что, если продавец не осведомлен из достоверных источников, с какими битами-частотами записан DVD-audio диск, то будет бессилен подсказать вам что либо вразумительное по этому поводу.

Наконец, пару слов о птичках. Частенько за DVD-audio шустрые ребята выдают DVD-video диски, на которых звуковая дорожка записана в несжатом виде (например, стерео РСМ 24 бит 96 кГц), а видео картинка статична (например, маячит название проигрываемой песни и фото альбома).

По сути сей ловкий трюк не столь чреват последствиями. Вы получаете высококачественный звук, воспроизводимый на любом DVD проигрывателе, в том числе и на компьютерном DVD-ROM (если, конечно, версия программного плеера и звуковая карта поддерживают воспроизведение продвинутого звука). Вдобавок, будет пахать цифровой выход аудиокарты (для DVDaudio дисков — нет, о чем подробнее далее). Единственное, придется забыть про многоканальность, поскольку нынешние программные плееры из PCM данных крутят лишь обычное стерео. Обратите внимание: подобные диски маркируются трейдмарком «DVD» без всяких приписычек. Ну а надписи где-нибудь внизу-сбоку навроде «96/24 SuperAudioDisk» теперь мы знаем, что означают.