Bezstratny dźwięk a Dźwięk wysokiej rozdzielczości: jaka jest różnica?

Jeśli strumieniowanie muzyki jest Twoim dżemem, być może słyszałeś, że Apple wprowadza bezstratny format ALAC do Apple Music dla wszystkich użytkowników. Apple, podobnie jak inne główne usługi strumieniowego przesyłania muzyki, promuje zalety bezstratnego dźwięku o wysokiej rozdzielczości w porównaniu z konwencjonalnym odtwarzaniem dźwięku.

Ogólnobranżowa zmiana w kierunku oferowania wysokiej rozdzielczości i bezstratnych opcji audio stawia każde z następujących pytań:

Co to jest dźwięk bezstratny? Czy to to samo co w wysokiej rozdzielczości? Jeśli nie, to jaka jest różnica i dlaczego powinno nas to obchodzić?

Przyjrzyjmy się tym terminom i zobaczmy, czy jest coś na poparcie tego szumu.

Bezstratny dźwięk

Na początku strumieniowego przesyłania muzyki przesyłanie plików muzycznych przez Internet było kłopotliwe. Internet był jeszcze w powijakach, więc prędkość była niska, a niezawodność wątpliwa.

W tamtych czasach przestrzeń do przechowywania była również dość droga. Dystrybutorzy muzyki musieli więc wymyślić sposób na dystrybucję muzyki przy użyciu jak najmniejszej ilości zasobów. W tym momencie do głosu doszedł stratny dźwięk.

Jeśli chodzi o muzykę, nagrania studyjne są dość duże. Mogą zajmować dziesiątki megabajtów przestrzeni dyskowej. W erze, w której większość ludzi nie miała gigabajtów pamięci, dostarczanie nieskompresowanych nagrań studyjnych nie było praktyczne.

W rezultacie produkcje muzyczne stworzyły wysoce skompresowane pliki audio, aby radykalnie zmniejszyć rozmiary plików. Te skompresowane pliki są stratnymi plikami audio, jakie znamy dzisiaj.

Podczas gdy pliki stratne oszczędzają miejsce na dysku, tracą jakość dźwięku, ponieważ są wysoce skompresowane. Niemniej jednak branża przyjęła stratne pliki audio jako de facto standard dostarczania muzyki do słuchaczy.

Związane z: Jak działa kompresja plików?

Stratne pliki audio są dziś wszędzie. Od YouTube po Spotify, wszystkie serwisy streamingowe odtwarzają skompresowaną muzykę. Na szczęście dzięki zastosowaniu nowoczesnych koderów i formatów audio pliki te brzmią dobrze. Tak więc większość ludzi nie narzeka.

To powiedziawszy, muzyka, którą streamujemy, nie jest taka sama jak wersja studyjna. Jest gorszej jakości. Częściowo jest to spowodowane technikami kompresji, które produkcje muzyczne stosują na oryginalnych nagraniach.

Bezstratne pliki audio albo całkowicie eliminują kompresję, albo stosują techniki kompresji, które nie powodują utraty danych. Tak więc, jeśli przesyłasz strumieniowo bezstratny dźwięk, przesyłasz muzykę, która nie ma artefaktów kompresji. Może to potencjalnie poprawić jakość dźwięku.

Jednak pliki bezstratne nie zawsze skutkują lepszą jakością dźwięku. Jeśli skompresowane pliki same w sobie są złej jakości, usunięcie kompresji niewiele pomoże. Więc, zrób test i sprawdź, czy bezstratny dźwięk robi jakąkolwiek zauważalną różnicę.

Co to jest częstotliwość próbkowania i głębokość bitowa?

Komputery to maszyny cyfrowe, które przetwarzają jedynki i zera. Tak więc wszelkie informacje, które komputer musi przechowywać — w tym dźwięk — muszą być przechowywane w postaci ciągu jedynek i zer.

Z drugiej strony dźwięk nie jest cyfrowy. Ma charakter analogowy i ciągły. Tak więc, jeśli chcemy przechowywać dźwięk na dysku w komputerze, musimy go przekonwertować na jedynki i zera.

Istnieje wiele sposobów na to nawrócenie. Jedną z najprostszych jest modulacja kodu impulsowego (PCM).

Poniżej przedstawiono reprezentację modulacji impulsowo-kodowej.

W PCM bierzemy dźwięk analogowy, odtwarzamy go i samplujemy z ustaloną szybkością w postaci jedynek i zer. Dane te są następnie przechowywane w formacie audio.

Aby lepiej zrozumieć ten proces, wyobraź sobie, że robisz zdjęcia dzieciom grającym w baseball. Gdybyś miał robić 30 zdjęć na sekundę przez całą godzinę, miałbyś wystarczająco dużo danych, aby wyprodukować godzinny materiał wideo 30 klatek na sekundę.

To samo dzieje się podczas samplowania sygnału audio. Wykonujesz obrazowe migawki sygnału audio, z ustaloną częstotliwością. Zakoduj wszystkie te migawki, a otrzymasz plik audio.

Aby odtworzyć plik audio, komputer musiałby po prostu odtworzyć migawki z tą samą szybkością, z jaką zostały przechwycone. Ta stawka nazywa się Częstotliwość próbkowania.

Mierzymy częstotliwość próbkowania w kHz. Standardowa częstotliwość próbkowania na płytach audio CD wynosi 44,1 kHz.

Teraz, ponieważ każdy dźwięk składa się z więcej niż jednego dźwięku o różnych częstotliwościach, musimy przechowywać więcej niż 1 lub 0, aby przechowywać wszystkie niezbędne informacje. Dlatego musimy dążyć do jak największej wielkości próbki, ponieważ im większa próbka, tym lepsza jakość dźwięku.

Rozmiar próbki, czyli liczba bitów w każdej próbce, nazywa się Głębokość bitowa. Standardowa głębia bitowa na płytach audio CD to 16-bitowa.

Dźwięk o wysokiej rozdzielczości

W przypadku wszystkich usług strumieniowego przesyłania muzyki o wysokiej rozdzielczości, zaskakujące jest to, że nie ma standardowej rozdzielczości. Nie ma zgody co do tego, czym tak naprawdę jest dźwięk wysokiej rozdzielczości.

To powiedziawszy, konsensus jest taki, że próbka audio o wysokiej częstotliwości próbkowania i dużej głębi bitowej jest określana jako wysoka rozdzielczość.

Jak widać, powyższa definicja ciągle się zmienia. Na przykład, gdy standardem był dźwięk 8-bitowy, 16-bitowy/44,1 kHz był wysoką rozdzielczością. A dzisiaj, kiedy standardem jest 16-bit/44,1 kHz, 24-bit/96 kHz leży w obszarze wysokiej rozdzielczości.

Teoretycznie dźwięk o wysokiej rozdzielczości brzmi wyraźniej i lepiej. Ma większy zakres dynamiki, lepszą separację instrumentów i niski poziom szumów.

Różnica między dźwiękiem bezstratnym a dźwiękiem o wysokiej rozdzielczości

Jak wyjaśniliśmy powyżej, bezstratny dźwięk to próbka audio, która nie ma żadnej degradacyjnej kompresji. Takie próbki są w oryginalnej formie.

Tak więc bezstratny dźwięk nie oznacza wyższej jakości dźwięku. Każdy dźwięk, niezależnie od tego, czy jest o wysokiej rozdzielczości, czy nie, może być bezstratny.

Z drugiej strony dźwięk o wysokiej rozdzielczości to dźwięk lepszej jakości, który ma większą głębię bitową i wysoką częstotliwość próbkowania. Dźwięk o wysokiej rozdzielczości może być bezstratny lub stratny.

Formaty dźwięku o wysokiej rozdzielczości

Wraz z rozwojem dźwięku o wysokiej rozdzielczości usługi przesyłania strumieniowego zaczęły wprowadzać niektóre zastrzeżone formaty audio. Niektóre z najbardziej znanych formatów to FLAC, AIFF, WAV i ALAC. Wszystkie te formaty obsługują dźwięk o wysokiej rozdzielczości z kompresją stratną lub bezstratną.

Na przykład Apple używa ALAC do przesyłania strumieniowego w wysokiej rozdzielczości w Apple Music. ALAC jest formatem bezstratnym, co oznacza, że ​​jego kompresja nie pogarsza jakości dźwięku. Jest również niesamowicie oszczędny pod względem przestrzeni. Jeśli porównamy to do WAV, który nie stosuje kompresji, ALAC zajmuje o połowę mniej miejsca.

Związane z: Najpopularniejsze formaty audio: którego należy użyć?

Podobnie jak Apple, Tidal używa własnego formatu audio o nazwie MQA. MQA ma bezstratną kompresję i zapewnia prawie taką samą jakość dźwięku i korzyści związane z przestrzenią dyskową jak ALAC.

Bezstratność nie oznacza wysokiej rozdzielczości

Dźwięk bezstratny to nie to samo, co dźwięk o wysokiej rozdzielczości. Tam, gdzie pierwsza określa wpływ kompresji na próbkę audio, druga jest miarą wierności dźwięku. Tak więc dźwięk bezstratny może mieć niską lub wysoką rozdzielczość.

Wraz z dołączeniem Apple do paczki, dźwięk o wysokiej rozdzielczości zyskał ostatnio na popularności. Ponieważ coraz więcej serwisów streamingowych zaczyna oferować muzykę w wysokiej rozdzielczości, opłaca się inwestować w przyzwoity sprzęt audio.

Zainwestuj więc w przyzwoitą parę słuchawek, zasubskrybuj usługę przesyłania strumieniowego, która oferuje muzykę w wysokiej rozdzielczości i ciesz się.

Przestrzenny i bezstratny dźwięk Apple Music: czy możesz powiedzieć różnicę?

Nasze ślepe testy ujawniają rzeczywistość obu tych cech.

Czytaj dalej

O autorze