Винил - vs. – цифра. Уточнение технических подробностей.

По материалам статей pcmusic.ru

melnikov1330:
«…формат CD не является эталоном качества …, так и винил с его механической записью имеет кучю недостатков … вносит не меньше искажений (а если подумать … гораздо больше)…»


Конечно же, искажения исходной акустической волны начинаются с того самого момента, как только она попадает в микрофон (неравномерная эластичность мембраны и пр.).


melnikov1330:
«…вообще у меня всегда возникает улыбка от таких тем (как можно рассуждать о виниловом звуке если он записывается из цифровых источников студий, это всё равно что рассуждать о том - как бы найти сосуд постерильнее для переноски в нём нечистот...»


Дальше идут аналоговые тракты (провода с наводками, усилители) и только потом сигнал может быть отправлен:
- либо в аналоговый тракт (усилители, микшеры, записывающие устройства) с магнитофоном или виниловым рекордером;
- либо подан на аналогово-цифровой преобразователь (АЦП, например, входное устройство звуковой карты), а дальше все обработки сигнала идут исключительно в цифровой форме.

Результат всех наших манипуляций над исходным звуком, включая сведение мастера (окончательной фонограммы, копии которой и отправятся слушателям), можно записать либо на винил, либо на цифровой носитель (CD, DVD-audio), либо на винил.


melnikov1330:
«…Так что любителям АНАЛОГОВой теплоты звука (что никоим образом не является правдивой передачей оного) можно посоветовать купить промышленный станок для изготовления винила и переписывать свои компакты да другие записи на винил…»


Тут надо иметь в виду, что каждое копирование с другой копии аналоговой записи неизбежно приводит к искажениям. И запись на винил цифрового мастера (CD, DVD-audio, с жесткого диска и т.п.) действительно не сделает звук лучше, а только добавит искажения, присущие технологии грамзаписи. Что же это за искажения такие? Кроме искажений сигнального тракта (усилители, предусилители), есть еще искажения привода резца, а при дальнейшем копировании с помощью матрицы, тоже присутствуют механические люфты оборудования, приводящие к дальнейшему нарушению идентичности готовой виниловой пластинки исходному сигналу. Матрица тоже со временем изнашивается.

Кроме того при записи цифрового мастера требуется преобразование из цифровой формы в аналоговую (ЦАП), после этого звук проходит через «резак» винила, потом через виниловый проигрыватель, механизм иглы которого также далеко не идеален, и только после этого весьма непростого пути попадает в колонки.
В противоположность этому, цифровая копия после ЦАП в бытовом проигрывателе сразу попадает на колонки. Здесь ухудшение звука, по сравнению с тем, каким бы Вы могли его услышать в студии, происходит по следующим причинам.
Во-первых, в студии запись ведется при частотах дискретизации кратных 48 кГц (96 и 192), что при передискретизации в 44 кГц (число не кратное 48) дает свои погрешности.
Во-вторых, ЦАП бытового проигрывателя зачастую качеством пониже студийного (я не имею в виду Hi-End и верхний потолок Hi-Fi).


141815:
«За счёт отсутствия в цепочке записи и обработки аналоговых устройств и плёнки, добавлявшей специфические искажения, записи (цифровые компакт-диски – прим. автора) звучали чище, ярче, высоких в записях было больше, и одновременно они звучали более сухими и "холодными". Не потому, что они звучали неправильно, а потому что они в принципе были другими…»

«Сюда же относится период изданий старых записей на CD с неудачным (не отработаны были ещё техники) мастерингом, "убивавшим" оригинальный тёплый звук за счёт неправильного обращения с пре-эмфасизом. Сюда же относится невысокое (по нынешним меркам) качество CD-проигрывателей и особенно ЦАП-трактов в тогдашней бытовой технике.
Сейчас "тёплых" CD - предостаточно…Практика показывает, что после этого (при использовании аппаратуры класса Hi-Fi или Hi-End – прим. автора) волшебным образом появляется тёплый, красивый звук из колонок. Без всяких 192 килогерц.»


Действительно, CD-диски выпускаемые в последние годы зазвучали гораздо чище и прозрачней, чем цифровые фонограммы предыдущих лет. Записи DVD-аудио (192 кГц) тоже неоднородны по качеству звука. Но стоит послушать даже на не самой дорогой аудиокарте компьютера (Creative Audigy или X-Fi) DVD-audio альбом Shaman Карлоса Сантаны, то сразу становятся понятны преимущества высокой частоты дискретизации: звук сразу становится более выпуклым и заполняет собой все пространство (я имею в виду даже прослушивание на стереопару). Если прослушать ту же запись через качественный ресивер по цифре и/или через професcиональную карту типа M-Audio, то Вы сможете услышать мельчайшие детали звуковой картины, оттенки ударов палочки об обод барабана, призвуки хетта. Я не случайно говорю о средне-высоком диапазоне частот, который обычно и страдает при цифровой записи с низкими частотами дискретизации.


Serg27:
«Ступеньки на выходе ЦАП... Современные ЦАП восстанавливают сигнал с использованием интерполяции. А степень ее определяется параметром Oversampling... Итого, на выходе получается кривая максимально приближенная к исходной аналоговой. (Далее идут еще операции цифровой и аналоговой фильтрации полученного сигнала...»


Одним из способов приближения формы сигнала, восстановленного из последовательности цифровых отсчетов, к форме исходного сигнала (на входе, к примеру, звуковой карты), является метод кратного повышения частоты дискретизации в несколько раз (oversampling) перед выдачей на цифрово-аналоговый преобразователь (ЦАП, выходное устройство звуковой карты). ЦАП в этом случае также должен поддерживать повышенную частоту дискретизации. Теперь между двумя «настоящими» соседними отсчетами появляется несколько «виртуальных». Таким образом мы можем сгладить большую ступеньку между «настоящими» отсчетами за счет установки уровней «виртуальных» отсчетов таким образом, чтобы они плавно изменялись от значения одного отсчета к другому. Эта процедура называется интерполяцией. Интерполяция бывает нескольких видов, например:
- линейная – самая грубая, которая соединяет соседние «настоящие» отсчеты по прямой линии;
- сплайн – более точная, при соединении линией учитывает не только 2 соседних «настоящих» отсчета, но и их ближайших соседей (как объяснял один из моих преподавателей по высшей математике, берете в руки гибкую линейку и соединяете с ее помощью 3 точки).

На частотах до 7-10 кГц (7000 – 10000 циклов в секунду) – это работает замечательно. Но, на частотах (частота – количество циклов в секунду), когда на период (цикл) синусоидального колебания приходится 2-4 отсчета, происходят следующие неприятные вещи.
Посчитаем количество отсчетов при частоте дискретизации 44 100 Гц, приходящееся на разные частоты:


10 000 Гц : 44 100 / 10 000 = 4 отсчета;
12 000 Гц: 44 100 / 12 000 = 3 отсчета;
15 000 Гц: 44 100 / 15 000 = 2 отсчета;
17 000 Гц: 44 100 / 17 000 = 2 отсчета;   
19 000 Гц: 44 100 / 19 000 = 2 отсчета.



Что можно сказать, глядя на эти печальные цифры? Выше 12 кГц, какой бы частоты ни была синусоида, она всегда будет представляться двумя отсчетами. В зависимости от сочетания значений последовательности этих отсчетов мы, конечно, сможем услышать частоты 15; 17 и 19 кГц, но это уже будут не чистые синусоиды. Поскольку у этих частот короткий период (временной цикл), сравнимый с расстоянием по времени между отсчетами (измерениями), то большая часть информации (формы) исходного сигнала
остается для нас потерянной.

 

 

 

При восстановлении ее с помощью функций интерполяции, мы не имеем достоверной исходной информации, а только предполагаем, что она должна быть такой-то. Точно так же, как мужчина порой домысливает образ любимой женщины.


Автор: Корзунов Юрий

Статья написана на основе материалов с сайта pcmusic.ru

Музыкальный форум

Законодательство РФ

Весь контент представленный на сайте сообщества Digital Sound в соответствии с законодательством РФ, предназначен для персонального использования и только в ознакомительных целях. Права принадлежат только их владельцам.

Для правообладателей

Весь контент присутствующий на сайте сообщества Digital Sound скачивается из открытых источников в интернете. Если вы являетесь автором и считаете что нарушаются Ваши авторские права, просьба сообщить нам незамедлительно.

Digital Sound © Project Snip | 2009 - 2013 Все права защищены.
Сайт музыкального сообщества Digital Sound - новости из музыкального мира, актуальный софт для музыканта и диджея, статьи и обучение, социальная сеть, форум, конкурсы с призами.
Мы рассматриваем все виды взаимовыгодного сотрудничества, как на коммерческой, так и на некоммерческой основе. По вопросам размещения рекламы обращаться на почту к Project Snip