Świat muzyki hi-res – jakość lepsza od jakości CD To możliwe!

Przez dziesięciolecia płyta CD była wzorcem jakości w świecie audio. Dziś jednak, ich sprzedaż spada do wartości kilku procent wyników, które notowano wcześniej. Dlaczego tak się dzieje? Zapewne ma na to dość mocny wpływ konkurencji w postaci plików i serwisów muzycznych takich jak Tidal czy Spotify. Zapraszamy do zapoznania się z artykułem o jakości muzyki level wyżej – zapraszamy do świata hi-res. 

Muzyka na płycie CD

Pierwsze płyty CD z muzyką powstały w 1982 roku i były używane jedynie w studiach fonograficznych. Do naszych domów trafiły trzy lata później, robiąc niemałą rewolucję w świecie audio. Kasety odeszły w zapomnienie a cyfrowa jakość zdominowała analogowy zapis. To, co charakteryzuje płytę CD to dwa najważniejsze parametry:

•             Częstotliwość próbkowania 44,1 kHz,

•             Rozdzielczość 16 bitów na próbkę

Parametry te, przez lata nie zmieniły się ewaluując w kierunku naszych wyższych potrzeb. Płyta CD jest produktem ograniczonym. Muzykę na niej zawartą trzeba było poddawać etapowi kompresji dynamiki, co z kolei ograniczało pasmo przenoszenia.

By przejść dalej ze świadomością tego, o czym czytamy sprawdźmy co oznaczają parametry, którymi będziemy się dzisiaj posiłkować.

Pasmo przenoszenia

Pasmo przenoszenia to zakres częstotliwości pomiędzy dolną i górną częstotliwością graniczną. Wartość wyrażamy w Hz. Pasmo słyszalności ludzkiego ucha to 20Hz - 20000Hz. Parametr ten często spotykamy przy opisywaniu możliwości grania głośników lub słuchawek.

Częstotliwość próbkowania

Częstotliwością próbkowania nazywamy wartość określającą liczbę próbek wyrażoną jednostką czasu. Z twierdzenia o próbkowaniu wynika, że wartość ta powinna być dwukrotnie wyższa, niż zakres badanego pasma sygnału ciągłego. Teraz nieco prościej... Skoro przyjmuje się, że wartością graniczną słyszalności ludzkiego ucha jest wartość 20kHz to częstotliwość próbkowania w tym przypadku powinna wynosić 40kHz. To, co jest ponad tym zakresem jesteśmy w stanie odczuć, ale nie usłyszeć stąd decyzja o nadaniu płycie CD wartości 44,1 kHz, czyli z zapasem.

Parametr 44,1 kHz przekłada się zatem na pasmo przenoszenia wynoszące 0 - 22050 Hz. Czy to wystarczy? Przekonamy się później.

Rozdzielczość sygnału audio

Rozdzielczość sygnału audio to opisanie ilością bitów jednej próbki dźwięku. Im większa jest ta wartość, tym dźwięk jest bardziej szczegółowy. Wraz ze wzrostem ilości bitów analogicznie wzrasta wielkość pliku (zajmuje on więcej miejsca na naszym dysku). Płyta CD dysponuje rozdzielczością 16 bitów na próbkę, podczas gdy dźwięk opisany na płycie DVD określa wartość 24 bitów. Rozdzielczość bitowa dotyczy jedynie sygnału cyfrowego. Analogowe źródła sygnału nie są nią opisane.

Teraz, gdy znamy podstawowe pojęcia współistniejące w świecie muzyki Hi-Res pójdźmy dalej.

Czym jest Hi-Res Audio?

Rozwinięciem określenia Hi-Res Audio jest oczywiście High-Resolution Audio, czyli dźwięk o wysokiej rozdzielczości. Miano te otrzymują pliki cyfrowe o wartości częstotliwości próbkowania i rozdzielczości wyższej niż ta zawarta na płycie CD (44,1 kHz, 16 bit).

Kompresja bezstratna

Kompresja bezstratna to najwierniejsza forma oryginalnego pliku. Jej celem jest przedstawienie utworu tak, by nie ucierpiał żaden słyszalny przez nas szczegół muzyczny. Mówiąc inaczej, chodzi o to, by te same dźwięki przedstawić mniejszą zajętością bitów w pamięci naszych urządzeń przenośnych lub komputerów.

Najpopularniejsze algorytmy kompresji bezstratnej:

• FLAC (Free Lossless Audio Codec)
• WMA /  Windows Media Audio 9 Lossless
• MLP (PPCM) / Meridian Lossless Packing
• M4A  / Apple Lossless
• APE, inaczej Monkey's Audio

Jakie pliki potrafią jednak zagrać lepiej niż płyta CD? Zapraszamy dalej.

Format zapisu FLAC

Free Lossless Audio Codec (FLAC) to format opracowany w 2001 roku. Tłumacząc nazwę na język polski oznacza on dokładnie „bezpłatny bezstratny kodek audio”. Redukuje wielkość pliku do rozmiarów 50-70% oryginału i może zawierać w sobie sygnały od mono, poprzez stereo aż do ośmiokanałowych ścieżek audio. Odzwierciedla kodowany dźwięk z dokładnością 1:1, bez utraty żadnego bita cyfrowych danych.

Sygnał PCM stosowany w formacie FLAC może mieć próbki od 4 do 32 bitów, z częstotliwością próbkowania od 1Hz - 655.350Hz, wyraźnie zatem przekraczając parametry oferowane nam przez płytę CD. Bazuje on również na dokumentacji typu Open Source, nie jest objęty prawami patentowymi, a jego wdrożenie w nowe urządzenia jest bezpłatne, co zapewne zdecydowało o jego największej popularności.

Format kodowania DSD

DSD to format, który jako pierwszy wykorzystano do zapisu na płycie SACD. Zrezygnowano wówczas z kodowania PCM na rzecz DSD. Z biegiem lat, format DSD spopularyzował się również w plikach (formaty plików DSF, DFF) a inżynierowie dźwięku coraz chętniej z niego korzystali.

W systemie DSD, w odróżnieniu od systemu PCM, częstotliwość próbkowania nie jest stała i zmienia się w zależności od szybkości narastania funkcji przebiegu, a sygnał zapisywany jest w rozdzielczości 1-bitowej (PCM to zapis wielobitowy). Powyższe sprawia, że sygnał DSD jest bardzo podobny do przebiegu sygnału analogowego i najwierniej go oddaje.

SACD wspomniane powyżej wykorzystuje częstotliwość równą 2,8224 MHz – wartość 64 razy wyższą od tej stosowanej na płycie CD (44,1 kHz). Przez tą wielokrotność mianowano kodek oznaczeniem DSD64. By uzyskać jeszcze lepsze parametry dźwięku, otrzymujemy również algorytmy DSD128, DSD256, DSD512, co oznacza kolejne wielokrotności .

Skąd się biorą pliki FLAC i DSD w rozdzielczości większej niż płyta CD? Otóż, w większości trafiają do nas bezpośrednio ze studiów nagraniowych. Możemy je kupić tak samo, jak kupujemy płyty CD za pośrednictwem np. strony HDtracks lub http://www.2l.no

Podsumowanie

W ciągłym dążeniu do perfekcji dźwięku wierzymy, że muzyka w formatach Hi-Res będzie coraz bardziej popularnym medium przekazu, a póki co zapraszamy do sieci naszych salonów po sprzęt, który odda całe jej walory odsłuchowe.