Dsd или flac что лучше?
DSD или FLAC [Сравнение, Инфографика, Объяснение]
DSD и FLAC (реализация PCM) на первый взгляд являются альтернативными форматами. Но разница между ними меньше чем принято считать (читайте подробности здесь и здесь). Прочтите и посмотрите видео о ключевых характеристиках и сравнении DSD vs FLAC.
Конвертация HD аудио файлов
Сравнение DSD vs FLAC
1. Что такое DSD и FLAC
DSD (Direct Stream Digital) — это формат аудио записей и потоков (stream) от Sony и Philips.
DSD может быть сохранен в DoP формате (DSD over PCM) внутри файла-контейнера lossless PCM (FLAC, WAV, AIFF и пр.).
DSD имеет реализации: DSF, DFF, SACD оптический диск, SACD ISO файл (образ оптического диска SACD), DoP.
FLAC (Free Lossless Audio Codec) — это аудио файл-контейнер. А также, метод сжатия размера аудио данных без потерь качества для записи и потокового вещания.
FLAC — это одна из реализаций PCM без потерь (lossless).
2. Модуляция
Главное различие между FLAC и DSD — это вид модуляции музыкального сигнала (способ кодирования в цифровую форму). Далее будут рассмотрены сходства и различия этих видов модуляции.
3. Битовое разрешение
Битовое разрешение DSD, как правило, сокращено до 1 бит. Но это может прривести к очень значительным шумам квантования и низкому соотношению сигнал/шум (качество звука). Для улучшения соотношения сигнал/шум, энергия шума выталкивается за слышимый диапазон частот.
Энергия — это геометрическая площадь части спектра.
Берется часть площади спектра внизу и добавляется к площади верхних частот.
Это похоже на запакованный пакет с водой, лежащий на земле. Если надавить на него с одной стороны, то уровень воды понизится в месте надавливания. А противоположная сторона увеличится в высоту, потому, что вода, не меняя общего объема, выдавится в свободную сторону.
4. Частота дискретизации
Для сохранения качества звука необходимо сохранить на заданном уровне соотношение сигнал/шум в звуковом диапазоне 0 . 20 кГц.
При сокращении битового разрешения шум квантования.
Выталкивание шум за звуковой диапазон требует резерва общего частотного диапазона (общей полосы частот). Запас общей полосы может быть увеличен за счет более высокой частоты дискретизации.
5. Полезная полоса аудио
PCM использует всю полосу [sample rate]/2 для передачи полезного сигнала. Некоторая ее часть может быть израсходована на переходную полосу фильтра при ресемплинге или преобразовании из цифровой в аналоговую форму.
Вышеописанный резерв полосы DSD сокращает долю полезной полосы в общей.
Следует помнить, что DSD прежде всего предназначен для передачи слышимого частотного диапазона. Как правило, DSD64 имеет почти одинаковый (и/или ниже допустимого значения) уровень шума в полосе ниже 20 . 24 кГц. Выше этих частот уровень шум начинает быстро расти с частотой. Упомянутые величины прежде всего зависят от реализации DSD модулятора.
6. Сжатие размера файла
DST (Direct Stream Transfer) это метод сжатия размера аудио данных в DSD формате. Он реализован в DFF и SACD ISO файлах. В DSF сжатие размера не предусмотрено.
FLAC формат изначально был создан для уменьшения размера. Существует мнение (без объективных доказательств, известных автору), что вычисления компьютера при расжатии FLAC приводят к дополнительным электрическим помехам, которые ухудшают звук. Для того, чтобы избежать распаковки используется несжатый (uncompressed) FLAC. FLAC используется по причине поддержки метаданных, совместимых со многими устройствами и программами.
FLAC файл-контейнер может содержать MQA-сжатые аудио данные. Такой FLAC может быть проигран без декодирования MQA.
FLAC файл-контейнер содержащий DSD в формате DoP (DSD over PCM), должен быть декодирован соответствующим образом с помощью ЦАП или программного обеспечения или музыкального проигрывателя.
7. Устройство ЦАП (DAC)
Как правило, PCM ЦАП (PCM DAC), предназначенный для проигрывания PCM аудио форматов, включая FLAC, базируется на сигма-дельта модуляторе и демодуляторе. Демодулятором является фильтр низких частот.
DSD ЦАП (DSD DAC) может содержать только этот фильтр.
8. Текстовые метаданные
Текстовые метаданные (исполнитель, альбом, название трека и пр.) содержатся в SACD ISO, DSF, FLAC файлах стандартным образом и достаточно широко поддерживаются. DFF не имеет широко поддерживаемого способа хранения метаданных.
9. Графические метаданные
SACD ISO и DFF не поддерживают графические метаданные (обложка альбома, фото группы и пр.) стандартным образом. FLAC и DSF оба могут содержать по несколько изображений.
10. Разница звучания DSD vs FLAC
Сравнение DSD с FLAC по качеству звука является сложным вопросом. Потому, что на результат влияет множество переменных: запись, программный или аппаратный проигрыватель. И большинство из этих переменных определяются реализацией аппаратуры и программного обеспечения. Поэтому невозможно сказать для любого случая, что будет звучать лучше DSD или FLAC. Необходимо изучать каждый случай отдельно.
Юрий Корзунов Google+ (основатель Audiophile Inventory), 2018
На чем сейчас слушать музыку — в погоне за качеством
Все современные аудиоформаты в порядке улучшения качества звучания
На чем сейчас слушать музыку — в погоне за качеством
Все современные аудиоформаты в порядке улучшения качества звучания
В цифровую эпоху вопрос «какой формат для прослушивания выбрать» кажется довольно странным. Ведь на рынке полно потоковых сервисов, стриминга – подписался, отыскал любой альбом, нажал кнопочку, все играет. Это не то, что раньше – иди в магазин, покупай физический носитель… В конце концов, если хочется роскошного качества – есть онлайн маркеты Hi-Res контента. Однако, что мы получаем на самом деле, прослушивая музыку в таких форматах? И что теряем? Редакция Hi-Fi.ru публикует абсолютный рейтинг качества всех современных способов прослушивания музыки – надеемся, что данный материал расставит точки над «i» в этом непростом вопросе и поможет понять, почему винил до сих пор живее всех живых, а некоторые аудиофилы предпочитают магнитную ленту.
MP3, AAC и другие сжатые форматы
Оценка качества – 5%
Старый-добрый MP3 был разработан в эпоху, когда высокие скорости Интернета нам только снились, а терабайтные хранилища информации казались делом далекого будущего. Сейчас формат подойдет лишь для ознакомления с мелодией – искаженные тембры, сдвинутый тональный баланс, плохая детализация вряд ли могут быть интересны любителям высокой верности воспроизведения.
| + | Огромная библиотека треков | – | Качество имеет слабое отношение к оригинальному замыслу |
Вердикт – «зашазамил» – «ознакомился»
FLAC, PCM 16/44 – несжатые форматы
Оценка качества – 15%
Перед нами файловая копия компакт-диска – таких записей на сегодня очень много, а большинство потоковых сервисов вещают в именно в 16/44. Увы, невысокое разрешение вряд ли позволит развернуться всей гамме авторских эмоций, бас здесь, как правило, зажат, а динамический диапазон — существенно ограничен.
| + | Массовый формат для стриминга | – | Значительные потери во всех смыслах |
Вердикт – наслаждения не случится, но общее представление о треке формат дает
CD (компакт-диск)
Оценка качества – 20%
Зачем мы упомянули в списке CD, когда выше уже описали данный подход «в цифре»? Ответов два. Во-первых, многие аудиофилы имеют коллекции из тысяч «компактов», так что, пластмассовые кружочки послужат еще долго. Во-вторых, как ни странно, на хорошем транспорте или проигрывателе https://www.hi-fi.ru/magazine/audio/top50-cd/ CD «одной левой» кладет на лопатки его цифровой образ – предлагая лучшую нижнюю середину и разрешение. А если мы добавим различные варианты «улучшенных» дисков (например, gold), то получим неплохое поле для экспериментов.
| + | Звучит лучше, чем цифра 16/44 | – | Потери все равно велики – бас обрезан, динамика страдает |
Вердикт – выбор коллекционеров
Hi-Res PCM, FLAC 24/96 – 24/192
Оценка качества – 25%
Высокое разрешение таки пришло в наши дома – на сегодня в Сети полно магазинов с подобным контентом, а большинство стриминговых сервисов имеют опции вещания с разрешением 24 бита. По сравнению с CD здесь куда лучше пространственная картина и детализация.
| + | При хорошем мастеринге явно лучше компакт-диска | – | Все ещё ограниченные басовые таланты |
Вердикт – формат постепенно становится массовым и заменяет все вышеперечисленные схемы, однако, он не идеален
DVD-Audio
Оценка качества – 25%
DVD-Audio быстро взлетел и точно так же быстро покинул сцену. На сегодня эта версия Hi-Res на дисках стала уже коллекционной редкостью – или битами в файлах соответствующего продаваемого цифрового контента.
| + | Все преимущества высокой битности сигнала | – | Качество звучания не лучше «обычного» Hi-Res, плееров для воспроизведения не найти |
Вердикт – только для любителей самого редкого
Оценка качества – 25%
Детище Боба Стюарта из Meridian, предложившего комбинацию сжатия с потерями и форму отпечатка для восстановления исходной последовательности. Схема прижилась в стриминге и предложила как неплохое качество, так и лучшую оптимизацию для трансляций.
| + | Звучит интересно | – | Все те же, что и описаны выше у Hi-Res |
Вердикт – чуда не произошло, но как вариант послушать музыку на пробежке в наушниках, почему бы и нет?
Компакт-кассета
Оценка качества – 40%
Компакт-кассета, хотя и имеет ряд существенных недостатков (низкое соотношение «сигнал-шум», например), но обеспечивает очень пластичный и натуральный саунд. Искрометных ВЧ здесь нет, но лента, даже в такой усеченной схеме, имеет свою магию. А учитывая, что сейчас много релизов выходит на кассетах – есть повод обратить внимание на формат. Новые кассетные деки тоже выходят – но можно обратить внимание и на винтаж.
| + | Живое, ртутное звучание | – | Детализация не хватает звезд с неба |
Вердикт – можно снова окунуться в былую эпоху
DSD128
Оценка качества – 40%
Однобитный студийный формат Sony на сегодня щеголяет достаточно большой библиотекой и предлагает существенно лучшее разделение каналов и динамический диапазон, чем «младшие» версии Hi-Res PCM.
| + | Изысканное звучание, которое может впечатлить | – | Плотность звуковых образов не всегда на высоте |
Вердикт – явный шаг вперед
Оценка качества – 45%
Как обычно, дисковый носитель играет чуть лучше, чем его цифровой слепок – так и в случае с SACD, физический формат предложит вам несколько лучшую пространственную картину. Но и обойдется дороже.
| + | Неплохая библиотека, приятное звучание | – | Звук все еще недостаточно плотный |
Вердикт – если вы коллекционер дисков, стоит обратить внимание
Hi-Res PCM 32/384 – 32/768
Оценка качества – 50%
Самые продвинутые варианты Hi-Res 32- битные. Записей таких совсем немного, но они, наконец-то, обеспечивают должную глубину баса и все богатство тембральных оттенков.
| + | Маленький шаг для человечества, но значительный – для отрасли | – | Скудный выбор записей |
Вердикт – цифровой звук, который, наконец-то, вызывает немного нареканий
DSD256 – DSD512 – DSD1024
Оценка качества – 50%
«Продвинутые» форматы DSD, которые демонстрируют полноценное физическое ощущение звуковых образов. Вместе с роскошными басами и динамическими всплесками такой DSD кажется наиболее впечатляющим цифровым решением для музыки.
| + | «Почти» студийный звук | – | Небольшая библиотека, некоторое ощущение отстраненности в подаче |
Вердикт – выбор аудиофилов
Винил (новодел)
Оценка качества – 60%
Современные пластинки избавились от множества недостатков, заметных на рубеже XXI века, теперь они предлагают, как правило, и добротный мастеринг, и абсолютно натуральное звучание, расцвеченное всей гаммой эмоций.
| + | Если запись качественная, вы получите всю гамму красок | – | Виниловая система окажется дороже цифровой |
Вердикт – аплодируем ренессансу аналога!
Винил (первопрессы)
Оценка качества – 70%
Оригинальные версии LP до сих являются эталонными для виниловых пластинок. Другие версии не могут сравниться с их динамическим диапазоном, мощью и слитностью подачи.
| + | Роскошные басы, дух эпохи перед вами | – | Сложности с поисками пластинок в идеальном состоянии |
Вердикт – за первопрессами стоит поохотиться
Магнитная лента
Оценка качества – 100%
Эталон на сегодня. Формат рекорд-лейблов, «Священный Грааль» музыки не так давно стал доступен и для массового пользователя – высококачественные записи на скорости 38 см/с наконец-то пришли в дома самых продвинутых аудиофилов. На рынке сейчас есть десятки компаний, продающих такие ленты – и, поверьте, один раз услышав подобное качество, понижать планку будет очень болезненно. Лента сразу же показывает всю нищету иных схем воспроизведения музыки – её динамика на голову превосходит все имеющееся на рынке, а эмоции авторского исполнения, кажется, проникают к вам прями в душу. Если хотите узнать, что вы теряли раннее – оцените запись reel-to-reel, но, помните, пути назад уже не будет. Да и с выбором бобинника придется повозиться.
Руководство по выбору форматов аудиофайлов: век сегодняшний и немножко прошлый (страница 2)
WAV: для тех, кому за…
Хранить сегодня музыку в WAV совершенно нецелесообразно. Да, это формат, «с которого есть пошла музыка в компьютере», но хранение в нем именно что нецелесообразно. Безусловно, если вы пишете музыку и храните сэмплы, именно в WAV их и надо хранить. Но слушать обычную музыку – не вижу смысла.
реклама
Про AIFF можно сказать все то же самое, только его делали для устройств Apple. Кто про него помнит вообще?
В общем-то, говорить серьезно о WAV в контексте данной статьи особого смысла нет.
FLAC, APE, ALAC и все-все-все – или просто lossless
Теперь, наконец, мы перейдем к форматам сжатия без потерь. Разумеется, на первом месте FLAC, который по распространенности и поддержке победил все остальные, а потом и потоптался. Нет, конечно, APE и ALAC очень даже живы. Но на стороне FLAC – популярность, популярность и еще раз популярность.
Сегодня это тоже важно, потому что, если ваше устройство поддерживает декодирование на аппаратном уровне – все играет с меньшей загрузкой ресурсов. В случае смартфонов это более чем актуально. Более того, lossless-форматы уже поддерживает большая часть домашней аудиотехники, как дешевых мини-систем, так и вполне серьезных устройств класса High End.
Чем же хороши lossless-форматы? Грубо говоря, это те же исходные WAV-файлы, но ужатые архиватором типа RAR. Это если очень грубо. Главное преимущество lossless-форматов – то, что из аудиопотока не удаляется никакая информация вовсе, как в MP3. То есть, на каком бы устройстве вы это ни проигрывали, можно быть уверенным, что вы слышите все, что только может выдать ваш аппарат. Что может – то и выдает, а что не может – то проблемы лично аппарата и никоим образом не самого файла.
Что же касается того, как lossless-форматы это делают – за этим опять же отсылаю вас к Википедии, где все подробно расписано. Смысл же моих пассажей в том, что FLAC – это та самая золотая середина между MP3 и WAV. То, что появилось вполне закономерно – тогда, когда объемы жестких дисков уже перестали быть камнем преткновения, и у всех наконец-то появилась возможность хранить Большие Файлы.
реклама
Форматы с другой планеты: WavPack, Opus, MPC и прочие страшные буквы
Не упомянуть о них нельзя. Сегодня в плеяде форматов аудиофайлов они занимают примерно то же место, которое занимал OGG в пору моего школьного возраста. То есть – оно есть, прикольно поэкспериментировать, а потом выбрать FLAC или MP3.
Нет, речь не идет о том, что все вышеперечисленное плохо. Что-то из этого даже сжимает лучше, чем MP3. Но! Вспомните (если кто из олдфагов) – чем закончилась в начале 1980-х борьба VHS и Betamax в сегменте домашнего видео? Полной и безоговорочной победой VHS! При худшем качестве картинки и всего остального! А почему? Потому что дешево по всем фронтам (как аппаратура, так и расходники), легко и отсутствует защита от копирования.
Примерно то же самое ожидает и «опусы» с WavPack – и плюс поддержка «железа» и софта сегодня. Проще говоря, эти форматы остались уделом энтузиастов. Можете попробовать и гордо хранить музыку в них, но при попытке скопировать на смартфон или плеер вы расстроитесь потому, что их никто не поддерживает и воспроизводить банально нечем. Не говоря уже про отсутствие аппаратной поддержки. Надо оно вам? Да, пусть это Betamax в мире цифрового звука. Но кому какое дело?
FLAC vs MP3
Да! Вот вы и дождались! Оно самое! Сколько же копий сломано на эту тему – не сосчитать. Приверженцы FLAC с пеной у рта доказывают, что слышно всё; приверженцы MP3 флегматично заявляют, что им и MP3 хватает, и они не слышат того, чего нет. Особо жестокие добавляют, что и в 128 кбит/с все отлично слышно. Фаны FLAC немедленно падают в обморок, и их отпаивают валокордином.
Истина, как водится, где-то посередине. И заключается она в том, что правы, в общем-то, все. Но – с различными «если» и «но».
Первое: отличие FLAC от MP3 вы услышите, если слон вам по ушам не потоптался, только на более-менее приличной аппаратуре. То есть на копеечных пластиковых колонках со встроенной в материнскую плату звуковой картой – не услышите. На дешевом смартфоне с наушниками за пять баксов – не услышите. И это мы говорим о глобальных отличиях.
Если же брать отличия высших битрейтов MP3 (256-320 кбит/с) от FLAC, то здесь вы отличия услышите (да и то – если у вас уши на месте) лишь на хорошей аппаратуре ценой от тысячи долларов за новый комплект – усилители и трехполосная напольная акустика как минимум. Если же вы не хотите отдельную систему Hi-Fi, можно этого добиться и на компьютере. Для этого необходимы внешний аудиоинтерфейс ценовой категории от 300-400 евро за подержанный экземпляр, акустика ценой в 300-350 евро за новый комплект и (очень желательно) цифровой оптический тракт.
Даже более того – если вы пустите звук по оптике со встроенного в системную плату решения, услышите разницу. Собственно, у меня все так и есть: звук пущен по оптическому каналу Toslink из дефолтового Realtek на оптический вход внешней «звуковухи» Edirol и затем выведен по обычным аналоговым RCA на скромную акустику ценой в 350 евро. И – отличия MP3 320 кбит/с от FLAC слышны «невооруженным ухом». Вывод прост: если вы хотите реально слышать разницу с FLAC и прочими APE, нет нужды разоряться на дорогущий «хай-фай», если вас устроит «все в компьютере».
Компромиссный вариант тут тоже прост. 99.9% пользователей не являются аудиофилами, поэтому им хранить музыку во FLAC есть смысл только с прикидкой на далекое будущее, когда будет больше денег, трава будет зеленее, а реки – чище. Нет, разумеется, если у вас места куры не клюют, тогда рекомендую хранить-таки музыку все же во FLAC. Во всех прочих случаях – MP3 320 кбит/с. Помимо места, делать выбор в пользу MP3 стоит тем, кто слушает музыку в Bluetooth-наушниках – не может еще даже кодек aptX передавать Диму Билана в сравнимом с проводным решением качестве.
Что касается звука со смартфона в наушниках, то уже сегодня можно купить недорогой смартфон с приличным звуковым трактом, а на AliExpress заказать за двадцать баксов прекрасные бюджетные внутриканальные наушники Tennmak Dulcimer, а для более продвинутых – Ostry KC06 за полтинник. А программные плееры даже на Windows Phone умеют играть FLAC и не грузить при этом систему.
Поэтому экономить в том случае, если вы любите хоть немного качественный звук, совершенно не стоит – флэшки сегодня копеечные, и разжиться парой-тройкой 32-гигабайтных microSD труда не составит. Затраты в этом случае, повторюсь, будут минимальными, а удовольствия получите больше.
реклама
Впрочем, если вас совсем не волнует качество звука, то вы можете это даже не читать.
| Выбираем игровую гарнитуру: руководство Overclockers.ru  Ранее мы уже изучили вопросы выбора компьютерных клавиатур и мышей, и очевидным продолжением темы стал бы материал, посвященный звуку. Игровые гарнитуры сегодня – это мощный бизнес со своими продвинутыми технологиями, которые в других сферах будут или неприменимы вовсе, или применимы мало. На что же обращать внимание пользователю, чтобы сделать правильный выбор и не пожалеть о нем? |
Улучшаем звуковую составляющую ПК: руководство Overclockers.ru  О данную тему сломано немало копий, но почти все статьи на эту тему грешат тем, что они слегка оторваны от реальности. Иными словами, вам рассказывают о том, почему всегда надо брать карты Creative. Или почему никогда не надо брать карты Creative. Все это однобоко. Мы попробуем отойти от такой порочной практики и рассказать вам, что и для чего стоит брать. |
Выбираем портативную колонку: руководство Overclockers.ru  Несколько лет назад на смену «бумбоксам» пришли компактные смартфоны. Орали они исправно и громко – и это было главное. Качество? Встречалось разное. Да, есть модели с более качественным динамиком, а есть с нативным китайским. Ну и что? Все равно слушать не очень приятно. Впрочем, нынче портативная акустика возвращается. Перефразируя классика – «Бумбокс умер – да здравствует бумбокс!» |
Так что же делать?
Вполне допускаю, что после прочтения материала у вас шарики слегка заехали за ролики. Но если по пунктам…
- Если вас практически не волнует качество – выбирайте музыку в MP3 с битрейтом 128-256 кбит/с. Ее вдоволь в «ВКонтакте», благо инструменты для этого водятся в изобилии.
- Если качество волнует, и аппаратура не самая дешевая, но все же не настолько, чтобы вас считали аудиофилом – выбирайте музыку в MP3 320 кбит/с. Таким образом вы гарантируете максимальную совместимость со всем, чем только можно, и не особо прогадаете в качестве. Правда, если вы мечтаете о системе класса High End лет через десять, то выбор MP3 с 320 кбит/с может быть большой ошибкой.
- А если вы считаете себя аудиофилом уже сегодня, несмотря на то, что накопили лишь на старую «Радиотехнику» или «Вегу», выбирайте FLAC/APE/ALAC, но лучше все же FLAC. Подводных камней у этого формата нет, а занимаемые им объемы на жестком диске компенсируются заделом на будущее: вы можете дозреть уже до Denon, Onkyo, Marantz или даже Luxman, а то и вовсе купить усилитель мощности и предварительный в отдельных корпусах, а FLAC будет выжимать максимум из всего этого. Кстати, для APE, например, в foobar2000 нужно ставить отдельный плагин с поддержкой. Это тоже о чем-то говорит?
- Энтузиастам – вперед и с песней на амбразуры WavPack, OGG, TAK и прочих непопулярных форматов. Да, вы можете ходить с гордо поднятой головой, что вы не такой, как все. Но пройдет пара лет, и сами об этом пожалеете. Я гарантирую это! (с)
- AAC. Серьезно?
- Наконец, можно стать отшельником и хранить музыку только в WAV. Оригинал, без компромиссов и вообще. Формат WAV поддерживают почти все, ибо прародитель.
Цифровой звук: DSD vs PCM
Цифровой звук. Как же много мифов крутится вокруг этой фразы. Сколько споров возникало между любителями удобства и качества цифры и приверженцами «живого воздушного» винилового звука помноженного на «тёплое ламповое» звучание. Кроме того, есть немало споров и между любителями «цифры»: достаточно ли 16х44.1 или нужно 24х192? Что лучше: мультибит или дельта-сигма? CDDA или SACD? PCM или DSD? В этой статье я попробую простым языком изложить азы цифрового звука, а так же более подробно остановлюсь на сравнении двух типов кодирования аналогового сигнала в цифровой: DSD и PCM.
Для начала ответим на вопрос, что есть цифровой звук? Чем он отличаются от аналогового? Если говорить кратко, математическим языком, аналоговый звуковой сигнал — непрерывная функция, цифровой звуковой сигнал — дискретная функция. Что это значит?
Аналоговый сигнал
Если нарисовать в воображении график синусоиды (именно так в чаще всего изображают звуковую волну): то, как бы мы его не увеличивали, стараясь рассмотреть все детали, — всегда будем видеть плавную гладкую линию: это аналоговый звуковой сигнал (рис. 1).
Рис. 1. Аналоговый сигнал
Аналоговый звук (запись) имеет множество параметров, с помощью которых можно оценить его качество. Рассмотрим три самых важных: частотный диапазон, динамический диапазон, искажения.
Частотный диапазон — набор частот, содержащихся в звуке. Принято считать, что частотный диапазон человеческого слуха 20… 20.000 Гц (иногда указывается 16 — 22.000 Гц). Сам по себе частотный диапазон музыки никакого интереса в плане оценки качества не представляет (к примеру, частотный диапазон все того же взлетающего самолета будет очень широк, а вокальной партии тенора — намного уже). Качественным параметром, скажем, наушников является потенциальный частотный диапазон, а оценивается он с помощью амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Идеальная АЧХ — прямая линия на всем диапазоне частот слуха – означает, что источник звука не усиливает и не ослабляет какие-то отдельные частоты, а значит извлекаемый звук совпадает с оригиналом.
Рис. 2. АЧХ MP3 файла 256 kbps
Динамический диапазон (ДД) — разность между самым тихим и самым громким звуком. Измеряется громкость в децибелах (дБ). Принято считать, что максимальная громкость, не наносящая травм человеку — это 130 дБ — звук взлетающего самолета, а минимальная слышимая громкость — 5… 10 дБ — на уровне шелеста листьев в маловетреную погоду. Естественно, что шелест листьев на фоне взлетающего самолета разобрать будет невозможно, да и слушать музыку с уровнем 130 дБ крайне неприятно. Поэтому принято считать, что комфортный ДД для прослушивания музыки — 80… 100 дБ.
Искажения – не что иное, как отклонение сигнала от оригинала.
Принципы представления звука в цифровом виде
Что же происходит при оцифровке аналогового звука? Не будем углубляться в технические аспекты, разберем все, как говорится, на бумаге: для этого нарисуем нашу воображаемую «идеальную» синусоиду и будем измерять величину сигнала через равные промежутки времени (этот процесс называется дискретизацией или квантованием): мы получим некий последовательный набор значений — это и будет наш цифровой сигнал, полученный методом импульсно-кодовой модуляции (PCM) (рис. 3).
Рис. 3. Преобразование аналогового сигнала в PCM
Два основных параметра качества PCM сигнала — это частота и разрядность. Частота — это количество измерений за одну секунду, чем их больше — тем с большей точностью передаётся сигнал. Частота измеряется в герцах: 44100 Hz, 192000 Hz и др. Разрядность — количество возможных значений величины сигнала (точность передачи величины). Чем больше вариантов — тем больше точность сигнала. Разрядность измеряется в битах: 16 bit (65.536 возможных значений, ДД 96 дБ), 24 bit (16.777.216 значений, ДД 144 дБ) и др.
Но это не единственный вариант представления звуковой волны в цифровом виде. Есть способ избавиться от такого параметра, как разрядность, оставить только два уровня амплитуды: -100% и +100% (0 или 1). Чтобы добиться этого, не потеряв в качестве, — нужно многократно увеличить частоту считывания величины сигнала (рис. 4).
Рис. 4. Преобразование аналогового сигнала в DSD
Такой вид представления цифрового звука называется импульсно-плотностной модуляцией, чаще всего для него используется аббревиатура DSD. Фактически, единственный качественный параметр такого сигнала — частота. Но так как частоты используются очень высокие (от 2.822.400 Hz), такие цифры сложно запомнить, принято делить частоту DSD сигнала на 44.100 Hz. Полученное число и является показателем качества: DSD64 (ДД 120 дБ), DSD128, DSD256 и т.д.
Восстановление аналогового сигнала из «цифры»
Но оцифровка аналогового сигнала – это полдела. Для прослушивания цифровой музыки нужно выполнить обратное преобразование. Для начала рассмотрим, каким образом превратить в звук цифровой DSD поток. Как мы уже знаем, этот поток представляет из себя высокочастотный (2,8 МГц и более) двухуровневый сигнал, средняя величина этого сигнала меняется со звуковой частотой. То есть, если подходить к решению задачи максимально просто, — нужно отфильтровать все высокочастотные составляющие DSD потока, оставив только полезный звуковой сигнал (частоты до 20. 22 кГц). Делается это с помощью аналогового фильтра низкой частоты (ФНЧ). Простейший ФНЧ – это RC цепочка. Сигнал полученный, после прохождения этой цепочки, показан на рис. 5.
Рис. 5. Восстановление аналогового сигнала из DSD
Как видим, полученный график лишь отдаленно напоминает исходную синусоиду. Но не забываем, что мы «применили» простейший фильтр, улучшая схему фильтра можно добиться практически полного отсутствия высокочастотного шума и получить аналоговый звук с хорошими качественными показателями.
Для восстановления аналогового сигнала из цифрового PCM недостаточно только лишь аналогового ФНЧ, нужно предварительно расшифровать цифровые данные, для этого используются цифро-аналоговые преобразователи (ЦАПы). Бывают они разных типов, но описывать их все в задачи данной статьи не входит. Остановимся на 2-х самых распространённых типах в звуковой технике. Во-первых, это так называемый ЦАП лестничного типа (его ещё называют мультибитным). Как вы, наверное, догадались, такой ЦАП преобразует PCM поток цифровых данных в поток величин звукового сигнала, которые на графике выглядят как лестница (рис. 6). Как и в случае DSD, обязательно использование аналогового фильтра для сглаживания «ступенек».
Рис. 6. Восстановление аналогового сигнала из PCM
Зачастую, в таких преобразователях используется промежуточная передискретизация цифрового PCM сигнала в более высокие значения частоты (например, 192 кГц): это уменьшает «ступеньки», что позволяет упростить схему аналогового фильтра.
Второй тип ЦАП – дельта-сигма – использует передискретизацию в ещё большие значения частоты с одновременным уменьшением разрядности до одного бита. Ничего не напоминает? Это же знакомый нам DSD сигнал! Как далее обработать такой сигнал и превратить его в аналоговый, мы уже рассматривали выше.
Применение PCM и DSD, достоинства/недостатки
Где же мы можем встретить каждый из способов кодирования? PCM формат очень распространён: CDDA диски, DVD Audio, файлы MP3, FLAC, ALAC, AAC, звук в фильмах, и далее, и далее, проще сказать, когда не-PCM. Super Audio CD диски, DSD диски, файлы DSF, DFF — это DSD формат. Что же всё-таки лучше? При воспроизведении какого формата мы получим более качественный звук?
В статьях, посвященных DSD формату, описано множество преимуществ перед PCM, но все ли описываемые преимущества верны или это мифы, придуманные для обывателей, не разбирающихся в технической составляющей, чтобы отвоевывать рынок, плотно занятый PCM форматом? Давайте кратенько пройдемся по списку.
- Первое преимущество, которое любят приводить сторонники DSD, довольно расплывчатое — помехоустойчивость и снижение влияния ошибок. Странно слышать про разную помехоустойчивость в цифровом мире: оба формата подвержены помехам ровно настолько, насколько подвержена помехам книжка в цифровом формате. Длительность хранения любого цифрового формата или качество передачи его между устройствами зависят только от носителя / способа передачи, но не от самого формата. Итак, помехоустойчивость одинаковая. А что по поводу снижения влияния ошибок? Допустим, мы храним 2 альбома на оптических дисках (один PCM, другой DSD), что будет, если диск поцарапать? При чтении поврежденного носителя будут возникать ошибки, но насколько они критичны? В PCM кодировании используются многоразрядные числа, ошибка в старшем разряде очень критична (как пример, разница между десятичными числами 11 и 91): на слух это будет ощущаться, как щелчок. В DSD кодировании один бит информации имеет небольшой вес в общем потоке, нечастые ошибки будут вызывать лишь повышение фонового шума, что на слух будет менее заметно.
- Второе преимущество описывается чуть конкретнее: больший динамический диапазон по сравнению с PCM. Что же, и здесь есть некоторое лукавство, ДД больше лишь по сравнению с классическим CDDA форматом: 120 … 140 дБ против 96 дБ. Если же сравнивать, например, с DVD Audio — ДД примерно одинаков.
- Третье преимущество: DSD более прост технически. Вот здесь поспорить не с чем: более простое декодирование сигнала, отсутствие необходимости синхронизации и буферизации потока при передаче сигнала с одного устройства на другое — полная победа DSD. Кстати говоря, на фоне этого преимущества странно видеть заоблачные цены на аппаратуру, поддерживающую воспроизведение DSD.
- Ну и ещё одно преимущество, которое любят приводить фанаты DSD: музыка в этом формате наиболее близка к оригинальному аналоговому звуку. Аргументируется это тем, что современные аналогово-цифровые преобразователи (АЦП) — работают на принципе дельта-сигма модуляции, то есть эти АЦП выдают цифровой DSD поток. И вот опять лукавство: запись будет полностью оригинальной только в случае прямой записи живого выступления либо при оцифровке готовой аналоговой записи с качественного носителя. Операции сведения, наложения эффектов, мастеринга, даже простой подстройки громкости — всего того, без чего не может обойтись создание студийного альбома, — невозможны для цифрой DSD записи по причине отсутствия нормальных алгоритмов ее обработки. Это означает, что все эти операции производятся с PCM форматом, и только после этого готовая PCM запись конвертируется в DSD. Впрочем, нужно отметить, что преобразование PCM > DSD и обратно — достаточно точное: лишь немного возрастает шум за пределами реального динамического диапазона (рис. 7). А значит, не имеет особого значения, в каком формате слушать запись: PCM Hi-Res или DSD — оба формата по качественным характеристикам очень схожи. Так же, фактически, нет смысла покупать отдельную звуковую карту для воспроизведения DSD, послушав совета приятеля, фаната данного формата.
Рис. 7. Динамический диапазон / шум при преобразовании между DSD и PCM
Как записать файлы FLAC на CD — Вокруг-Дом — 2021
Table of Contents:
FLAC-файлы представляют собой цифровые аудиофайлы без потерь, что означает, что они сохраняют все качество оригинального компакт-диска или другого источника. С распространением высокоскоростного интернета и жестких дисков большой емкости FLAC становится одним из наиболее популярных аудиоформатов. Однако, если вы хотите записать файлы FLAC на компакт-диск для прослушивания в автомобиле или проигрывателе компакт-дисков, вы должны сначала превратить их в файлы WAV.
Преобразование файлов FLAC в файлы WAV, для пользователей Windows и Mac OS X
Шаг 1
Посетите веб-сайт Switch Sound File Converter (см. Ресурсы).
Сайт должен определить вашу подходящую версию. Если это не так, прокрутите вниз ссылки на версии для Windows и Mac OS X.
Скачайте и установите программу, следуя инструкциям.
Шаг 2
Open Switch Sound File Converter.
Вы будете конвертировать ваши файлы FLAC в формат WAV для записи на аудио CD.
Если у вас есть целая папка, содержащая FLAC, которые вы хотите преобразовать, щелкните значок «Добавить папку» в строке меню. Если вы хотите выбрать один или несколько файлов, нажмите значок «Добавить файл (ы)».
Выберите папку или файл (ы) и нажмите «Открыть» (или эквивалентный), чтобы добавить FLAC в очередь преобразования.
Шаг 3
В нижней части окна выберите папку вывода, в которую вы хотите, чтобы программа поместила преобразованные файлы.
Ниже для формата вывода выберите WAV (это очень важно).
Шаг 4
Нажмите значок «Преобразовать» в правом нижнем углу.
Шаг 5
Программа преобразует ваши файлы FLAC в файлы WAV в выбранной вами папке.
Преобразование файлов FLAC в файлы WAV, пользователи Linux
Шаг 1
Для Ubuntu или других пользователей Debian запустите Synaptic Package Manager (Система> Администрирование> Synaptic Package Manager).
Если вы не используете Ubuntu или другой дистрибутив Linux на основе Debian, вам необходимо посетить веб-сайт Sound Converter (см. Раздел Ресурсы) и загрузить и установить Sound Converter; перейдите к шагу 5.
Шаг 2
Введите «Sound Converter» в поле быстрого поиска, и появится список результатов поиска. Сортируйте список, щелкнув заголовок «Package» и найдите «soundconverter».
Щелкните по пустому флажку рядом с «soundconverter», и появится диалоговое окно. Нажмите «Отметить для установки». Если вас попросят пометить дополнительные пакеты для установки, нажмите «Пометить».
Шаг 3
Нажмите значок «Применить», и Synaptic Package Manager установит Sound Converter.
Шаг 4
Откройте Sound Converter.
Вы будете конвертировать ваши файлы FLAC в формат WAV для записи на аудио CD.
Если у вас есть целая папка, содержащая FLAC, которые вы хотите преобразовать, щелкните значок «Добавить папку» в строке меню. Если вы хотите выбрать один или несколько файлов, нажмите значок «Добавить файл (ы)».
Выберите папку или файл (ы) и нажмите «Открыть» (или эквивалентный), чтобы добавить FLAC в очередь преобразования.
Шаг 5
Нажмите «Изменить», затем нажмите «Настройки».
Ниже «Тип результата?» Выберите формат файла WAV (это очень важно).
Шаг 6
Нажмите значок «Преобразовать» в верхней части.
Шаг 7
Программа преобразует ваши файлы FLAC в файлы WAV в выбранной вами папке.
Создание пользователей CD, Windows, Mac и Linux
Шаг 1
Запустите программное обеспечение для записи компакт-дисков, например, Nero или Roxio. Brasero Disc Burner — хороший вариант для пользователей Linux.
Шаг 2
Все программное обеспечение отличается, но в целом просто. Вам будет предоставлен выбор между созданием «Audio CD» или «Data CD». Убедитесь, что вы выбрали «Audio CD».
Шаг 3
Вам будет предоставлена возможность добавить свои музыкальные файлы. Перейдите в папку, в которую были выведены ваши преобразованные файлы FLAC (теперь WAV).
Выберите файлы WAV, затем нажмите «Добавить», «Открыть» или эквивалентный.
Шаг 4
Вы должны иметь возможность расположить файлы в том порядке, в котором вы хотите их воспроизвести. Отрегулируйте любые другие дополнительные параметры, которые вы хотите изменить, такие как закрытие диска или скорость записи диска, затем нажмите «BURN» или эквивалентный.
Ваш CD преобразованных файлов FLAC будет создан.
