MP3, AAC, WAV, FLAC: рассказываем обо всех форматах аудиофайлов
Сохранить и прочитать потом —
Организуя свою коллекцию цифровой музыки, можно утонуть в разнообразии форматов аудиофайлов. Почти каждый слышал об MP3, но что такое OGG, AIFF или MQA?
Если по прочтении списка у вас возникло подозрение, что все эти форматы для получения таких шикарных аббревиатур учились в разных университетах, мы поможем развеять его. В этом материале будет прояснена суть некоторых популярных музыкальных форматов, разница между ними и то, почему это важно знать.
Что бы вы ни слушали – MP3-файлы с низким битрейтом, чуть более качественные треки в AAC или Hi-Res-аудио во FLAC или WAV – настало время разобраться в том, что именно вы получаете в каждом случае и как выбрать оптимальный формат.
Давайте оценим плюсы и минусы каждого из них.
Краткий обзор форматов файлов и кодеков
Чтобы не ходить вокруг да около, вначале мы приведем краткую памятку по всем форматам файлов и различиям между ними. Если захотите узнать больше, ниже вы найдете более подробное описание различий в размерах, качестве звука и совместимости.
AAC (не является форматом Hi-Res-аудио). Ставшая популярной благодаря Apple альтернатива формату MP3. Со сжатием и потерями, но с более высоким качеством звука. Используется для скачивания с iTunes и трансляции с Apple Music.
AIFF (Hi-Res). Альтернатива WAV от Apple с более полными метаданными. Не особенно популярный формат без сжатия и потерь с файлами большого размера.
DSD (Hi-Res). Однобитный формат, применяемый в Super Audio CD. Существует в вариантах с частотой дискретизации 2,8 МГц, 5,6 МГц и 11,2 МГц. Из-за использования кодека высокого качества в настоящее время не применяется для стриминга. Формат без сжатия.
FLAC (Hi-Res). Формат со сжатием без потерь с поддержкой частот дискретизации, совместимых с Hi-Res, и хранением метаданных; размер файлов вдвое меньше, чем у WAV. Благодаря отсутствию лицензионных отчислений считается лучшим форматом для скачивания и хранения альбомов в Hi-Res-аудио. Его главный недостаток – отсутствие поддержки устройствами Apple (и, следовательно, несовместимость с iTunes).
MP3 (не является форматом Hi-Res-аудио). Популярный формат со сжатием и потерями с малым размером файла и далеко не самым высоким качеством звучания. Удобен для хранения музыки на смартфонах и плеерах iPod.
MQA (Hi-Res). Формат со сжатием для хранения Hi-Res-файлов в более удобной для стриминга форме. Используется сервисом Tidal Masters для трансляций Hi-Res-аудио.
OGG (не является форматом Hi-Res-аудио). Иногда называется полным именем – Ogg Vorbis. Альтернатива MP3 и AAC с открытым кодом, не подпадающая под действие патентов. Этот формат с битрейтом 320 кбит/с используется в трансляциях Spotify.
WAV (Hi-Res). Стандартный формат, в котором записаны все CD. Отличное качество звука, но огромный размер файлов из-за отсутствия сжатия. Слабая поддержка метаданных (обложек, названий песен и исполнителей).
WMA Lossless (Hi-Res). Версия Windows Media Audio без сжатия, поддержку которой уже не часто можно встретить в смартфонах и планшетах.
Аудиофайлы со сжатием и без него
Вначале рассмотрим три категории, в которые можно сгруппировать все форматы аудиофайлов. Они определяются степенью сжатия данных и связанным с ним уровнем потерь качества звучания.
Если для сжатия аудио в вашем файле не применялся специальный алгоритм (или кодек), это приведет к двойному результату: во-первых, потерь качества звучания не будет, во-вторых, место на вашем жестком диске скоро закончится.
По своей сути запись в формате без сжатия полностью соответствует оригинальному аудиофайлу, в котором зафиксированы в цифровом представлении реальные звуковые сигналы.
WAV и AIFF можно назвать самыми популярными форматами аудиофайлов без сжатия. Оба они основаны на PCM (Pulse Code Modulation, импульсно-кодовой модуляции), широко известном механизме непосредственного преобразования аудиосигнала в цифровую форму. В WAV и в AIFF применяются схожие технологии, но методы хранения данных несколько различаются. В этих форматах можно записывать как файлы CD-качества, так и более высокого разрешения.
Формат WAV был разработан Microsoft и IBM, в силу чего применяется на платформах на базе Windows; он является стандартным форматом записи компакт-дисков.
Формат AIFF создан компанией Apple как альтернатива WAV; и хотя AIFF-файлы менее распространены, они обеспечивают более полную поддержку метаданных, позволяя хранить обложки альбомов, названия песен и тому подобную информацию.
Недостаток этих форматов – требование гигантских объемов памяти. Файлы CD-качества (16 бит, 44,1 кГц) занимают около 10 МБ дискового пространства на минуту звучания.
ALAC, FLAC, WMA Lossless: аудиоформаты без потерь
Все мы любим FLAC. Формат без потерь, файлы во FLAC (Free Lossless Audio Codec, бесплатный аудиокодек без потерь) по размеру почти вдвое меньше, чем в WAV или AIFF без сжатия с эквивалентной частотой дискретизации, однако в плане звучания никаких потерь качества не заметно. FLAC также поддерживает более высокое разрешение по сравнению с CD-качеством – до 32 бит и 192 кГц.
Помимо FLAC, есть и другие форматы без потерь – ALAC (Apple Lossless) и WMA Lossless (Windows Media Audio). Первый представляет собой отличную альтернативу для iOS и iTunes, хотя размер файлов чуть выше, чем у FLAC. Не все смартфоны и планшеты поддерживают его.
AAC и MP3: аудиоформаты с потерями
Кто не слышал про MP3? Все про него слышали. Этот самый распространенный аудиоформат удобен для хранения музыки на плеерах iPod или планшетах и поддерживается практически любыми устройствами. Однако для этого приходится жертвовать значительным объемом информации. Для того чтобы уменьшить размеры файлов на порядок по сравнению с записями в CD-качестве, необходимо отбросить значительный процент исходных данных, что приводит к потере качества звучания.
Битрейт, с которым записан MP3-файл, тоже влияет на качество звука. MP3 с битрейтом 128 кбит/с теряют больше информации, чем файлы с 320 кбит/с (это расшифровывается как «килобит в секунду», где каждый «бит», в сущности, представляет собой крохотный кусочек песни). Учитывая резкое снижение стоимости памяти, в наше время нет никаких причин слушать файлы с битрейтом 128 кбит/с; MP3 с 320 кбит/с имеют смысл при ограниченном объеме памяти, они также остаются стандартным форматом для скачивания файлов Интернет-магазинов.
Еще один формат с потерями, AAC (Advanced Audio Coding, усовершенствованное кодирование звука), также предполагает сжатие, как и MP3, но благодаря несколько более эффективным алгоритмам обеспечивает более качественный звук. AAC используется для скачивания с iTunes и трансляций с Apple Music (с битрейтом 256 кбит/с), а также в передачах с YouTube.
Формат Vorbis, нередко называемый Ogg Vorbis, чтобы подчеркнуть использование контейнера Ogg, представляет собой альтернативу MP3 и AAC с открытым кодом, не подпадающую под действие патентов. Этот формат с битрейтом 320 кбит/с используется в трансляциях Spotify.
Если вы планируете использовать форматы с потерей информации, учитывайте следующий факт: повышение числа «бит» обычно ведет к росту качества звучания, однако оно во многом зависит от эффективности кодека, с помощью которого выполняется преобразование файла. Если большая часть музыки в вашей коллекции закодирована с битрейтом 128 Кбит/с, то вы могли заметить, что, несмотря на принципиальное сходство звучания, из-за низкой эффективности кодека MP3-файлы, скорее всего, будут слушаться несколько хуже AAC или Ogg Vorbis.
Как насчет музыки в высоком разрешении?
В отличие от HD-видео, для аудио высокого разрешения пока не разработано универсального стандарта.
Если не вдаваться в подробности, под этим термином обычно понимаются записи с более высокой частотой дискретизации и/или разрядностью, чем у CD (т.е. 16 бит/44,1 кГц). Примерами Hi-Res-аудио могут служить файлы с параметрами 16 бит/96 кГц или 24 бит/192 кГц.
Благодаря наличию дополнительной аудиоинформации Hi-Res-файлы звучат намного лучше в сравнении с компрессированными файлами, теряющими эту информацию в процессе сжатия. Эти форматы требуют больше места на диске, но их качество определенно стоит таких затрат.
К Hi-Res-аудио относятся форматы без сжатия, такие как AIFF и WAV, а также без потерь – FLAC и ALAC. DSD (отчасти нишевый формат, применявшийся в Super Audio CD) также входит в категорию Hi-Res-аудио, но его поддерживает гораздо меньшее число устройств. Если говорить о стриминге, то такие сервисы, как Tidal Masters, используют упаковщик MQA, позволяющий передавать по сетям файлы в высоком разрешении с использованием минимально возможной полосы пропускания сигнала.
Что касается воспроизведения форматов Hi-Res-аудио, то сегодня его поддерживает уже немало устройств. 24-разрядные файлы способны проигрывать беспроводные колонки Denon HEOS, а также портативные музыкальные плееры премиум-класса – такие как Cowon Plenue D2 и Astell & Kern A&norma SR15.
Кроме того, с Hi-Res-аудио совместимы большинство флагманских моделей смартфонов под Android – например, удостоенный высших оценок Samsung Galaxy S10+ – однако прослушать их на новеньком iPhone вам сходу не удастся. Мы нашли способы обойти это ограничение, но нельзя забывать о том, что файлы Hi-Res-аудио пока еще не настолько компактны, как их аналоги в форматах с потерями.
Какой аудиоформат будет лучшим для вас?
Выбор формата зависит от того, что вас больше волнует – объем памяти или качество звучания – а также от того, с каким устройством вы намерены его использовать.
Популярность MP3 сложилась в эпоху, когда стоимость дискового пространства была очень высока. Сегодня смартфоны, музыкальные плееры и ноутбуки оснащаются памятью внушительного объема, так что есть смысл обратить внимание на форматы с качеством выше, чем у CD.
Если же вы решили архивировать свои аудиофайлы, FLAC или другой формат без потерь может стать неплохим вариантом. Они представляют собой удачный компромисс между уровнем сжатия и качеством звучания, позволяя слушать высококачественную цифровую музыку и сэкономить дисковое пространство. Только не забудьте проверить совместимость выбранного формата и имеющихся устройств.
Подготовлено по материалам портала «What Hi-Fi?», март 2020 г.
Что такое битрейт? Подробная характеристика
Битрейт – это не просто непонятное слово, это важнейший показатель аудио или видео. Вы уже знакомы с этой характеристикой медиафайлов? Если нет – приступайте к нашем обзору, мы подробно рассказываем все необходимое!
Что это такое
Битрейт (ширина потока/ ширина пропускной полосы) – это количество бит (единиц информации), используемых для передачи и обработки данных за секунду времени воспроизводимого файла. Иначе говоря – минимальное значение канала, способного пропускать поток без задержек. Мерой измерения служат биты/сек и производные величины – кбит/сек, мбит/сек и другие.
Разобрались, что это за битрейт видео/ аудио? Вы удивитесь, но существует несколько разновидностей ширины пропускной полосы. Доходчиво объясняем, на какие типы можно поделить.
Для КС:ГО есть минимальные требования устройства? Ответ читай уже в этой статье
Существует несколько режимов сжатия потока – стоит изучить каждый из них. Важно понимать все тонкости – только так можно окончательно разобраться, что это такое – битрейт.
Как мы и сказали выше, типов всего три. Пройдемся по каждому.
Постоянный (Constant bitrate, CBR)
Заданное значение не меняется на всем протяжении файла: каждой секунде соответствует определенное – и одинаковое – количество закодированных бит данных (даже когда речь о тишине). Используется чаще при обработке файлов с постоянными характеристиками звучания и изображения.
Переменный (Variable, VBR)
Заданное пользователем число автоматически меняется программой-кодером в процессе кодирования (для каждого кадра, согласно его характеристикам). Такая технология используется для достижения наилучшего соотношения размера и качества.
Усредненный (Average, ABR)
Усредненный битрейт – это сочетание первых двух типов! Используется при создании крупных проектов – при небольшом размере файла можно добиться высочайшего качества кодирования, при этом точность расчета размера значительно выше. Значение в кбит/сек задается пользователем (как при CBR), а программа уже варьирует его в определенных пределах (как при VBR).
Изучение существующих типов позволяет понять, на что влияет битрейт видео и аудио. Чем выше этот показатель, тем выше качество готового мультимедиа-продукта! Это степень сжатия – чем сильнее сигнал сжимается, тем хуже качество и меньше размер. И наоборот!
Стандартные значения
Обязательно нужно запомнить общепринятые стандарты – ориентируйтесь на них при работе с определенным видом контента. Сначала битрейт аудио:
Давайте поговорим о том, какой битрейт видео выбрать! Приводим усредненные значения, которыми можно пользоваться – в зависимости от ситуации. Если вы внимательно изучите список, то поймете, как сильно отличаются цифры.
Существует усредненное значение, которое можно выставлять почти всегда.
При этом нужно учитывать и формат видеоролика! Для наглядности, какой битрейт лучше для видео 1920х1080 в SDR и HDR? В первом случае лучше выставить выставить 8 и 12 mbps (60 кадров/с), а во втором – уже 10 и 15 mbps.
Что такое FPS и какой является оптимальным? Узнай в источнике
Как изменить показатель
Вы уже знаете все о ширине потока – пора разобраться, как узнать битрейт видео и поменять его. В большинстве случаев вам не требуется стороннее программное обеспечение.
Сторонние сервисы нужны, чтобы поменять значение – существует масса онлайн-конвертеров или приложений для десктопа. Рекомендуем обратить внимание на Online Audio Converter, Diktorov.net, AIMP, online-convert.com.
Подробно рассказали, что такое битрейт видео и аудио, привели стандартные значения, рассказали о разновидностях. Теперь вы сможете подобрать оптимальное число и изменить его при необходимости!
MP3 vs FLAC.
Как мы знаем, MP3 — это самый популярный музыкальный кодек. Им сжимают музыку с потерей качества. Эмпэтришные файлы бывают худые и толстые. Самый жирный и качественный файл имеет битрейт 320 kbps.
Но популярность его основана, главным образом, на том, что MP3 мало «весит».
Сейчас носители разбухли и подешевели. Вес сейчас — не самое главное. Верх начинает брать качество.
FLAC — тоже кодек. И тоже сжимает музыку. Но не сильно. И, главное, без потери качества.
Хваленый жирный MP3 с битрейтом 320 не пляшет. Жирнючий FLAC может иметь битрейт 4608 kbps.
Но, правда, это очень жирный. Рипнутый с винила. Такой файл не каждое «железо» воспроизведет, даже если оно умеет читать FLAC. Ни дочерин яблоплеер не может, ни мой Kenwood в машине такой жирный не воспроизводят, хотя FLAC обе эти железяки читают. Им дискретность 24/96 не нравится.
Хороший файл обычно из … не получается. И качественный MP3, и качественный FLAC получают, обжимая этими кодеками качественный WAVE-файл. Имея такой, можно сделать хоть MP3, хоть FLAC.
Что я, в принципе, и сделал для наглядности. Файл WAVE (весит 28,76 мб) — песня Led Zeppelin — Immigrant Song.
Дискретность, для примера, одинаковая.
Получаем максимально качественный MP3 c битрейтом 320 kbps и весом 5,58 мб
И паршивенький файл FLAC с битрейтом 1411 kbps и весом 16 мб.
Как видим, паршивенький FLAC делает обалденный MP3, как стоячего). 1411 против 320-ти.
Я вовсе не призываю выкидывать MP3 магнитолы. Тем более, что слышать разницу между этими двумя форматами не на каждом железе можно. Но, как мы знаем, все состоит из мелочей. Нет путного и дорогущего железа, делайте качественные файлы.
А уж если собрались покупать какое-то воспроизводящее устройство (будь то карманный плеер или майфун в машину ), то посмотрите умеет ли оно читать FLAC или WAVE. Такие файлы по-любому вкуснее. Даже в 16-ти битах, а не в 24.
Комментарии 16
Ух ты, йопт! На ловца и зверь бежит! Автомагнитолы топовых брендов массово стали поступать в продажу (с поддержкой Flac) едва-ли с 2016 г. По моему, на моей Sony так и было указано-первая магнитола с поддержкой Flac ( Sony 2016 г). Потом стали подтягиваться Pioneer, JVC, Kenwood. Ты, конечно, молодец, что озвучил эту тему в аж (йопт) 2014 г! Но брендовых автомагнитол тогда точно таких не было. Ну и что с того? Главное-начать!
В общем, я эту первую Sony купил как раз в 2016 г, и начал ощущать звук по-новому! Но, ту машину один нехороший человек, на букву «М», мне разбил в хлам, и пришлось продавать потом со всем содержимым на запчасти.
Но, недолго потом играла похоронная музыка, и я в свою старую Honda снова купил, уже недорогой Pioneer с поддержкой Flac!
И снова мои уши услышали это райское звучание!
P. S. Разница звучания между Flac и MP3 320 кбит просто огромна, это Небо и Земля. В общем, премного благодарен автору, что озвучил мои неозвученные мысли. Неверящим скажу- вы сравните звук обоих форматов на одной магнитоле, на одной машине, с теми же динамиками.И вы почувствуете разницу.
Я сегодня поставил человеку, не понаслышке знакомому с хорошим звуком, на своей Хонде, Майкла Джексона, альбом Scream 2017 (ремастеринг), и он просто охренел от звучания!
Разница в звучании между форматами есть, и большая, но применительно к авто, тут большие требования к виброшумоизоляции, машину надо готовить основательно.
Сам решил не заморачиваться, слушаю MP3 в дороге.
скинь ссылку на качественную прогу пережималку из wav в mp3 с битрейдом 320
По формату FLAC, есть много полезной информации + особенности работы с ним filesreview.com/ru/info/flac
Для формата FLAC нужна качественная аппаратура, иначе разницы слышно не будет.
Бесспорно. Но даже на плохой разница местами заметна. Но на твоих ламповиках, уверен, и мп3 так звучит, как у некоторых и флэк без такого усилителя не заиграет.
По своему опыту заметил, что главное качество записи.Бывает FLAC играет хуже чем МР 3
Лампы звучат довольно хорошо.
Бесспорно. Но даже на плохой разница местами заметна. Но на твоих ламповиках, уверен, и мп3 так звучит, как у некоторых и флэк без такого усилителя не заиграет.
Есть ли разница между FLAC и mp3? Разбираемся.
После конвертирования, загрузил два трека — mp3 и FLAC в бесплатную программу по редактированию звука Audacity. Верхний трек это FLAC, нижний — mp3. Как видно на скрине, верхние частоты выше 16.5 кГц у mp3 начинают срезаться (см. 3). Далее выставил параметры для вывода звука Windows WASAPI (см. 1). Этот интерфейс дает максимальное качество, минуя преобразования самой винды. Включил прослушивание и начал переключаться между обоими треками, кликая на кнопку «Соло» (см. 2). Она позволяет слушать только нужный трек, автоматически приглушая другой. Слушал я на домашней неплохой мультимедийной акустике Edifier Studio R2730DB через оптический вход, а также на наушниках Audio-Technica ATH-M50 с выводом по звуковой карте ASUS Xonar Essence STX.
Так вот, тыкал я тыкал, но так и не услышал разницы в звучании. Были небольшие нюансы, но это скорее вопрос к параметрам кодирования. Но ни на частотном диапазоне, ни на глубине сцены разницы я не почувствовал.
Часто встречаю людей, которые утверждают, что слышат разницу между FLAC и mp3. Что-ж, возможно так и есть. Скорее всего, mp3 был пожат некачественно, оттого и разница ощутима. Еще есть научное мнение, что с возрастом человеческое ухо слышит хуже высокие частоты. Мне 40 лет, и возможно, я тоже уже потерял возможность для подобных сравнений. И если уж нет разницы на домашнем оборудовании, то я точно не услышу ее и в автомобиле. Поэтому, я cконвертировал нужную мне музыку для прослушивания в авто в формат mp3. Причина простая, у меня в ГУ установлена карта памяти на 64 Гб, и с FLAC это место быстро забьется. А mp3 позволит разместить в 2.5-3 раза больше.
Даю возможность читателям послушать и сравнить. Вот архив с двумя треками. А вот ссылка на сайт Audacity.
Мобильный Hi-Fi: разбираемся в форматах музыки
Последние несколько лет тема качественного звука «на ходу» актуальна как никогда. Цифровые плееры возвращаются на рынок, технологии DAC, ранее доступные только для дорогих аудиофильских систем, теперь помещаются в карман, а стриминговые сервисы начинают вещание в Hi-Res-качестве. Самое время разобраться, нужны ли вам наушники по цене автомобиля и что на самом деле влияет на качество звука.
История
Первым по-настоящему мобильным плеером стал Sony Walkman в 1979 году. Тогда он произвел революцию в музыке. Сам факт того, что музыка могла играть из кармана, казался фантастикой. Кассетные записи имели достаточно много шумов, пленку могло зажевать, и, чтобы сэкономить заряд, ее можно было забавно перематывать с помощью карандаша. Тем не менее Walkman стал прорывным продуктом, который оставался чрезвычайно успешным в коммерческом плане на протяжении аж 20 лет!
Буквально через несколько лет, в 1983-м, появился Sony Discman, который проигрывал CD — суперсовременный на то время формат, до сих пор не утративший своей актуальности. Звук был намного лучше кассетного, но при каждом сотрясении музыка замирала, так как головка лазерного считывателя не могла удержаться на оптической дорожке. Однако главной проблемой портативных CD-плееров были размеры: эти проигрыватели оказались намного больше кассетных. Следующий формат Sony, который должен был решить проблему размеров, — MiniDisc — c треском провалился.
Первые MP3-плееры появились в конце 90-х годов. Они проигрывали сильно сжатые MP3-файлы, которые с трудом помещались во встроенной памяти на 32 МБ. Настоящую революцию в портативной цифровой музыке совершил Apple iPod, представленный Стивом Джобсом как «1000 песен в вашем кармане». Позже появился и первый по-настоящему популярный магазин, где можно было покупать и скачивать музыку, — iTunes Store.
Следующим этапом развития портативной музыки стали смартфоны и стриминговые сервисы в конце нулевых. А это уже «Более 30 000 000 песен в вашем кармане». Никаких больше покупок сжатой музыки по цене компакт-диска — за небольшую абонплату вы получаете почти всю музыку на планете.
Сейчас
Трендом текущего десятилетия стало качество звука. Люди устали от низкого качества музыки. Продажи виниловых пластинок (!) бьют все рекорды. В 2016 году в Великобритании было продано более 3,2 млн дисков, что на 53% больше, чем в 2015-м, в то время как покупки цифровой музыки упали на 30%.
Из профессиональной звукозаписывающей среды пришли Hi-Res-форматы звукa, которые начали появляться в стриминговых сервисах. Смартфоны научились работать с внешними DAC, которые способны выдавать Hi-End-звук прямо из вашего кармана. В портативные наушники пришли технологии от внутриканальных мониторов, которые используют музыканты во время живых концертов. И наконец, вернулись плееры, но уже не из дешевой пластмассы, а из металла, стекла и с высококачественными аудиопроцессорами внутри. Неплохое время, чтобы быть фанатом музыки!
Портативная Hi-Fi-система
Чтобы получить хороший звук, недостаточно просто воткнуть в смартфон наушники подороже. Конечно, звучание станет лучше по сравнению с теми «затычками», которые идут в комплекте с телефоном, но для по-настоящему хорошего звука понадобится ревизия всей цепочки — от студии звукозаписи до вашего уха.
Файл — это та музыка, которую мы скачиваем или стримим из музыкального сервиса. В первой части этой статьи мы остановимся на музыкальных форматах, рассмотрим преимущества Hi-Res и определимся со стриминговыми сервисами.
Обычный смартфон, выполняя роль музыкального плеера, часто выступает транспортом, DAC (ЦАП, цифро-аналоговый преобразователь) и усилителем. Основная цель производителя телефона — уменьшить его стоимость и энергопотребление, поэтому для аудиотракта выбираются простые дешевые компоненты, которых вполне хватает для копеечных наушников, идущих в комплекте, но они и близко не позволяют раскрыть потенциал хороших наушников.
Хорошая новость в том, что сейчас смартфоны могут выступать только в роли транспорта и позволяют подключать внешние портативные DAC с усилителями — они дают качество звука, ранее доступное только для дорогих стационарных систем. Компактные внутриканальные наушники, в свою очередь, научились воспроизводить звук на уровне продвинутых акустических систем, занимающих половину комнаты, всего за малую часть их цены.
Форматы музыки
Самый популярный цифровой формат записи звука сегодня — это PCM (Pulse Code Modulation). В этом формате музыка записывается и микшируется, производится ее мастеринг. На обычном компакт-диске записан поток PCM 16 бит и 44,1 кГц — эта спецификация называется Red Book. Звук представляет собой колебания воздуха, которые улавливает микрофон десятки и даже сотни тысяч раз в секунду, а записывающее устройство фиксирует уровень громкости для каждого этого момента. 16/44,1 означает, что для уровня громкости используется 16-битное значение (число уровней квантования) и фиксируется оно 44 100 раз в секунду (частота дискретизации).
Значения 16/44,1 были выбраны для CD не случайно. Считается, что человек может воспринимать звуковые частоты от 20 Гц до 20 кГц. Согласно теореме Найквиста, частота дискретизации должна быть вдвое больше максимальной записываемой частоты. Поэтому 44,1 кГц позволяют записывать весь слышимый диапазон звука с небольшим запасом, от 0 до 22 кГц. Динамический диапазон, или разница между самым тихим и самым громким звуком, в случае 16-битной записи составляет около 96 дБ. Этого более чем достаточно для любого типа музыки, особенно учитывая тот факт, что современные записи, как правило, имеют сильную компрессию динамического диапазона и фактически используют лишь малую его часть, чтобы из радио песни звучали «погромче».
PCM-поток может быть упакован в файл в lossless-форматах — таких как WAV, AIFF, m4a (ALAC), FLAC. Внутри всех этих файлов содержится все тот же PCM, только в разной «упаковке». Никакой принципиальной разницы между ними нет, за исключением того, что ALAC и FLAC используют сжатие без потери качества (аналогичное тому, если бы, к примеру, WAV-файл был сжат архиватором Zip). Стереозвук PCM 16/44,1 имеет битрейт 1411 кбит/с, и минута занимает около 10,5 МБ. Самый популярный формат — FLAC — позволяет уменьшить размер несжатого PCM-файла на 40—50% без потери качества.
Когда на смену CD пришли первые flash-плееры, iPod, а затем и мобильные телефоны со стримингом, возникли форматы, использующие сжатие звука с потерями в качестве. Наибольшую популярность получил MP3, затем появились более эффективные AAC, WMA и OGG Vorbis. Формат звука на выходе, как правило, те же 16/44,1 (как в CD), а битрейт сжатой музыки колеблется в диапазоне 96—320 кбит/с, что в 5—15 раз меньше несжатого PCM. Это существенно упрощает загрузку и хранение музыки.
Разумеется, такое сжатие не проходит даром, и качество звука деградирует. Особенно сильно разница между сжатым и несжатым звуком будет заметна на низких битрейтах 96—128 кбит/с. В аудиофильском понимании это просто мусор. Пропадает детализация, теряются высокие частоты, звук становится плоским. Во многих стриминговых сервисах, плей-листах в соцсети «ВКонтакте» это стандартный уровень качества. Помимо битрейта имеет значение также кодек, с помощью которого создавались сжатые файлы, и его настройки.
С максимальным битрейтом для сжатых файлов — 320 кбит/с — ситуация намного лучше. На низкокачественном оборудовании часто бывает сложно почувствовать разницу с CD, но хороший DAC и наушники быстро расставляют все на свои места. Этот тест позволяет самостоятельно попробовать определить, где 128, 320 и lossless-версия песни. Для DAC Chord Mojo, хороших наушников и моего не особо аудиофильского слуха результат получился отличным — уверенные 6 из 6.
Hi-Res Audio
Термин Hi-Res (High Resolution) Audio относится к музыкальным форматам и устройствам, которые могут воспроизводить музыку с качеством «лучше, чем CD» — то есть PCM-поток с битностью более 16 и частотой дискретизации более 44,1 кГц. Впервые Hi-Res появился на дисках SACD (Super Audio CD) и DVD-Audio. Ни один из этих форматов не смог закрепиться на рынке, так как к моменту возникновения этих стандартов музыка начала уходить c физических носителей в интернет.
Но, пожалуй, самой большой проблемой Hi-Res является сомнительное преимущество по сравнению с CD-качеством. Давайте рассмотрим все по порядку.
Возьмем, к примеру, запись 24/88,2. Как вы помните, битность отвечает за динамический диапазон, или попросту за разницу в громкости. В случае 16 бит мы имеем 96 дБ, для 24 бит — 144 дБ. Что это дает? Ровным счетом ничего! Для некоторых типов музыки рабочий динамический диапазон не превышает 12 дБ, в самых сложных случаях (например, при записи произведений симфонического оркестра) можно встретить диапазон около 60 дБ. Кроме того, 144 дБ — это далеко за пределами возможностей систем воспроизведения и человеческого слуха.
Преимущества более высокой частоты дискретизации, например 88,2 или 176,4, не менее туманны. Единственное, на что влияет большая частота дискретизации, это верхняя граница частотного диапазона. 44,1 — это 22 кГц, 88,2 — 44 кГц, 176,4 — 88 кГц. Считается, что предел слуха — это 20 кГц, но, как правило, такие частоты могут слышать только дети, и с возрастом этот порог становится все меньше и меньше. Кроме того что эти частоты невозможно услышать, существует очень мало наушников, которые способны их воспроизвести. Несмотря на то что в спецификациях можно встретить достаточно высокие значения верхнего порога частот, без графика АЧХ они не имеют никакого смысла, так как уровень звука при пороговых значениях может быть крайне мал.
Во время студийной записи, при микшировании и мастеринге обычно используют Hi-Res-форматы, но это обусловлено больше техническими моментами. Например, используя избыточный динамический диапазон, легче исправить ошибки уровня записи. Уменьшается и вероятность того, что звук будет «обрезан». В последующем при обработке звука или компрессии динамического диапазона теряется меньше информации.
Формат DSD (Direct Stream Digital), который можно довольно часто встретить в Hi-Res-среде, пришел с SACD и использует отличный от PCM метод модуляции — дельта-сигма. Желающих подробно вникнуть в тему я бы хотел направить в «Википедию». Этот формат использует однобитное кодирование с частотой дискретизации 2,8224 МГц (DSD64) и более вплоть до DSD512. Максимальный динамический диапазон DSD — 120 дБ (в диапазоне 20—20 000 Гц), верхний диапазон частот достигает 100 кГц. Данный формат нельзя напрямую сравнивать с PCM, но многочисленные слепые тесты показывают, что разницы на слух между ними нет. В любом случае параметры записи будут существенно выше возможностей слуха. DSD не подходит для записи, редактирования и хранения мастер-копий: этот формат используется только для распространения музыки. Из его плюсов можно отметить более простую схему DAC, которая теоретически может повысить качество DAC-преобразования. Но на практике многие плееры и даже чипы DAC первым делом конвертируют все в PCM и работают уже с ним.
На торрент-трекерах можно встретить удивительную вещь — запись виниловых дисков в формате DSD. Сложно придумать нечто более странное. Преимущество записей на виниле заключается в их аналоговой природе и отсутствии DAC-преобразования. Меньше преобразований — меньше ошибок, в результате звук кажется более натуральным, тембр инструментов не искажается, да и вообще все звучит «музыкальнее». Но у винила есть ряд своих недостатков, таких как статические щелчки и пыль на пластинке, искривление от неправильного хранения, деградация записи и звукоснимателя со временем и так далее. Оцифровка пластинки удивительным образом объединяет недостатки аналоговой и цифровой записи: с одной стороны, у нас есть статика, щелчки и не такая хорошая детализация, а с другой — ADC-DAC-преобразование, которое добавляет цифровые недостатки из-за несовершенства DAC, особенно бюджетных. Бинго!
MQA (Master Quality Authenticated) — это очень интересное изобретение британской компании Meridian, которое позволяет сделать Hi-Res-файлы более компактными и в целом улучшить качество ADC- и DAC-преобразований. Кроме того, MQA-файлы имеют «цифровую подпись», которая подтверждает, что качество звука не пострадало по пути из студии к проигрывателю. Слава богу, никаких систем DRM не предусмотрено и файлы можно спокойно копировать куда угодно. MQA представляет собой РСM-поток «CD-качества» 16/44,1, который может быть упакован в любой lossless-формат, такой как FLAC, ALAC или стриминг. Хитрость состоит в том, что Hi-Res-часть, то есть частоты выше 20 кГц, упаковываются под уровень шума основной записи. Это как раз те самые децибелы динамического диапазона, которые не используются и содержат в себе шум.
Во время воспроизведения приложение-проигрыватель или внешний DAC разворачивает файл, и в итоге на выходе получается Hi-Res. Если внешний DAC поддерживает MQA, то ему можно отдать нераспакованный поток, а он самостоятельно сделает из него исходный Hi-Res, заодно исправив некоторые неточности DAC-преобразования. Если поддержки нет, то за распаковку будет отвечать приложение, которое отдаст внешнему DAC уже распакованный Hi-Res-поток.
Проигрыватели без поддержки MQA воспроизведут его как обычный файл, нераспакованная аудиоинформация проиграется вместе с естественным уровнем шума записи. Компания утверждает, что за счет оптимизации ADC качество файла будет даже выше обычного, что звучит не особо правдоподобно. Впрочем, существенного ухудшения качества быть не должно, так как основная аудиоинформация никак не затрагивается.
Есть ли смысл переходить на Hi-Res-музыку?
Это вопрос, на который нет однозначного ответа. Аудиофилы сломали не один десяток клавиатур на профильных форумах. Кто-то однозначно слышит в Hi-Res дополнительную глубину, детализацию, особенно после прогрева своих дорогостоящих серебряных кабелей, уложенных на специальных подставочках (из особой породы дерева) в правильном направлении. Когда дело доходит до слепых тестов — разница колеблется в рамках статистической погрешности. Есть различные теории о том, что ультразвуковые частоты могут каким-то образом влиять на восприятие слышимого диапазона или как-то по-другому восприниматься человеком. Суровые инженеры, в свою очередь, говорят, что при работе усилителя интермодуляционные искажения сигналов из диапазона более 20 кГц могут проникать в слышимый диапазон, ухудшая качество аудиофайла. Ну и очевидный минус — размер альбома в районе 2 ГБ и более «отъедает» приличное количество места на диске, если не используется технология MQA.
Большая часть всех представленных High-Res-релизов имеют мастер-записи в стандартном качестве или даже аналоговые записи на пленке, которые существенно хуже CD по техническим параметрам. Чаще всего это просто копии CD, которым увеличили разрешение. Если у вас есть старая пленочная фотография, то ей не особо поможет увеличение разрешения файла, в который она отсканирована. То же касается увеличенного разрешения уже готовой цифровой фотографии. Но почему тогда некоторые Hi-Res-релизы звучат так хорошо, особенно MQA? Все дело в мастеринге. Если проводить аналогию с фото, то это «ретушь» записи. Инженер, взяв мастер-запись, может убрать шумы, оставить больший динамический диапазон, применить различные фильтры, чтобы улучшить качество. Даже старые записи 50-х — 60-х годов прошлого века начинают звучать местами просто великолепно. Если сравнить такую запись с более старым релизом на CD, то разница будет очевидна, но эта разница в мастеринге, а не формате записи. Поэтому качественный мастеринг намного важнее Hi-Res. В последние годы имя инженера мастеринга можно даже встретить в описании к альбому, так как во времена улучшающегося качества систем воспроизведения музыки его работа становится особенно важна.
Среди записей, которые изначально созданы с учетом Hi-Res, в основном встречаются различные классические концерты и композиции не особо популярных исполнителей. Впрочем, с появлением MQA, который делает Hi-Res доступным для стриминга, ситуация начинает меняться. Из крупных лейблов о поддержке заявили Warner Music Group и Universal Music Group, а Tidal начал стриминг ограниченного числа альбомов в MQA-формате. И нужно отметить, качество звука просто потрясающее.
Стриминговые сервисы
Сегодня каждый уважающий себя IT-гигант имеет свой стриминговый сервис: Apple Music, Google Play Music, Amazon Prime Musiс и даже «Яндекс.Музыка». Все эти сервисы предлагают приблизительно один и тот же каталог со сжатой музыкой. Останавливаться на них подробно нет никакого смысла, так как по большей части они одинаково функциональны и одинаково унылы.
Пожалуй, только два сервиса сейчас заслуживают пристального внимания — Spotify и Tidal. Сразу отметим, что официально они пока не доступны в Беларуси, но путем нехитрых манипуляций со страной там все же можно зарегистрироваться и потом совершенно спокойно слушать музыку без каких-либо региональных ограничений. В случае со Spotify есть нюансы с оплатой, но Tidal без проблем принимает местные карточки.
Spotify родом из Швеции, и на сегодня это самый крупный и продвинутый музыкальный сервис. У него самая большая музыкальная база, где можно найти даже Макса Коржа и группу «Ляпис Трубецкой». Функция Spotify Connect позволяет с легкостью проигрывать музыку на совместимых устройствах вроде Wi-Fi-колонок, когда колонка сама «тянет» музыку из сети, а телефон используется как пульт управления. Но самое главное преимущество перед конкурентами — это рекомендации, динамические плей-листы и возможность слушать плей-листы друзей. Рекомендации работают настолько хорошо, что со временем начинаешь слушать все больше новых треков. Фактически это новый способ потребления музыки, за которым будущее. Но у Spotify есть одна проблема — качество. На сегодня это OGG Vorbis 320 кбит/с. Для Wi-Fi-колонки, которая стоит на кухне, этого вполне достаточно, но для качественной техники — уже нет.