• записи
    4
  • комментариев
    0
  • просмотра
    53

О блоге

Теория, форматы, обзоры техники

Записи в этом блоге

Overseer one

В прошлый раз меня немного "не хватило" чтобы расставить окончательно все точки над i, вот сейчас я и постараюсь их поставить. Пройдусь именно по тем моментам, которые я обозначил в конце второй части.

 

DSP ресивера против многоканального выхода проигрывателя

 

У вас может оказаться совершенно замечательный DVD или Blu-Ray проигрыватель с изумительными ЦАП-ами, обвязкой (операционные усилители, конденсаторы) и чистым питанием, но есть несколько очень весомых, извиняюсь за тавталогию НО. Во первых мы говорили о Dolby Surround CD - ни один из известных мне DVD или BD плееров не сможет выдать больше стерео. В плеере тоже есть свой DSP, но вы не сможете заставить работать его так, как захотите.

 

Из этого же возникает и вторая проблема - на некоторых дисках записаны дорожки в форматах Dolby Surround, но фактически они находятся в Dolby Digital 2.0. Не считая фильмов, один из примеров это концерт Dead Can Dance - Toward The Within

 

dcd-ttw-b.jpg

 

На заднике обложки в тексте который идёт по левому краю вертикально так и написано - Dolby Digital 2.0 Surround. И плеер тоже ничего не сможет с этим сделать - только на ресивере нужно принудительно активировать либо простой декодер Dolby Pro Logic, либо Pro Logic II (x, z)

 

Проблема номер три. Вы можете построить более сложную систему, чем 5.1, но у любого DVD плеера не больше 6 выходов, а у BD плеера - не более восьми. В чём собственно проблема? Когда вы строите 7.1 систему, тыловые колонки меняют своё место, фактически располагаясь у вас по бокам, в таком случае 5.1 фонограмма может звучать не совсем адекватно - вам желательно подзвучивать самые тыловые колонки тоже.

 

Добрая фирма Onkyo к которой я слегка неровно дышу помогла с этой проблемой скажем в плеере DV-SP800

 

1553453-onkyo-dvsp800-thx-ultra-certifie

 

Сделан псевдо 7.1 выход - на выходы на каналы Surround и Surround Back механически продублированы, на них идёт одно и тоже. Такая же ситуация и на более новом и серьёзном агрегате DV-SP1000. Я расскажу об агрегатах этой фирмы, но в любом случае вопрос есть вопрос - у вас может быть 7.1 и больше а выходов на плеере меньше. Может для вас это и проблемой не покажется, а может звуковое поле покажется неестественным. В этом случае деликатные алгоритмы DSP вашего ресивера могут помочь.

 

Есть ещё одна достаточно серьёзная проблема - даже DVD может содержать многоканальные дорожки в форматах до 6.1, но ни один плеер не будет заниматься раскодированием расширений Dolby Digital EX и DTS ES. Это сделает только ресивер. Кстати BD плееры с 7.1 выходами не сделают это тоже. На Blu-ray также имеются фонограммы с дополнительными фантомными тыловыми каналами - скажем DTS HD Master Audio 5.1ES, и опять плеер бессилен. Как я и говорил - вы не можете управлять DSP в вашем плеере, поэтому разложить стерео в многоканал да просто под настроение не получится. Поэтому иметь цифровое соединение с ресивером вместе с аналоговым почти обязательно.

 

А вдруг вы переросли AV ресиверы?

 

На самом деле актуальный вопрос. Ресивер - компромисс, в нём ведь всё и сразу. Декодеры, ЦАП-ы, предусилитель, коммутатор видеосигнала, радиоприёмник,  и усилители мощности. И всё это даёт взаимные помехи. Даже взять такой параметр как взаимопроникновение каналов - -60 -  -70 дБ считается неплохим показателем. И здесь вы можете начать отделять мух от котлет по двум направлениям.

 

У любого более менее пристойного ресивера будут выходы предусилителей, поэтому вы можете начать с покупки усилителя мощности для фронтальных каналов. Или интергрального стереоусилителя высокого класса. 

 

Obzor-usilitelya-Denon-PMA-2020AE-razryi

На фотографии - задняя панель интегрального усилителя Denon. Советую обратить внимание на разъёмы Power Amp Direct In - это входы усилителя мощности этого интегрального усилителя. Для всех стерео источников вы можете использовать его коммутацию сигналов - даже завести на него стереовыход вашего DVD/BD проигрывателя. Пока вы слушаете стерео - используете только его, как только вам нужен многоканал - подключаете ресивер и он озвучивает вам второстепенные относительно фронтальных, колонки. 

 

Можно пойти дальше и взять для остальных колонок либо стерео, либо многоканальные усилители мощности.

 

Но можно одновременно зайти и с "головы" - вопросов цифро-аналогового преобразования и декодирования. AV ресивер лишившийся усилителей мощности и радиоприёмника называется AV процессором. 

 

Вот например такой симпатяга

1ad697bc1df73af2754c9c4d2eb2ce6b.jpg

 

Rotel RSP-1098. Да, здесь ещё есть коммутация видеосигнала, но выходов на колонки нет - вопросы усиления полностью на Ваше усмотрение. Начинка весьма хороша - отличнейшие ЦАП-ы Cirrus Logic SC43122  операционные усилители. К питанию из трёх экранированных тороидальных трансформаторов придраться мягко говоря трудновато. И ваш путь "вниз" вы продолжаете так, как считаете нужным. Не нравится качество коммутации - берете интегральный стереоусилитель с входами для усилителей мощности и "концы" для остальных колонок. Нет денег на усилители мощности - покупаете AV процессор и подключаете его к многоканальным входам ресивера. Я так и делал - в качестве внешнего ЦАП-а и декодера Pro-logic, Dolby Digital взял процессор Sony SDP-EP90ES, подключил его к ресиверу, а на озвучку фронтальных колонок использовал интегральный усилитель. Да - получилась трехкомпонентная система, но качество звучания резко выросло. С учётом качества процессора SONY его Dolby Digital звучал подчас не хуже чем DTS HD у ресивера (например при просмотре "звёздных войн"), а ресивер должен быть куда дороже усилителя чтобы переиграть его. Поэтому если хочется лучшего качества- никто не запрещает усложнять систему декодирования-усиления - главное чтобы в аппаратуре были возможности для подключения сторонней. В ресивере - многоканальный вход и выход с его пред усилителей. Или же вообще сразу начинать с AV процессора и докупать остальные компоненты по мере появления денег. 

 

Колонки и сабвуфер

 

Можно сказать, есть колонки годящиеся только для кино, а есть для всего сразу. Дорогие колонки прекрасно озвучат любой фильм. К кинотеатральной акустике предъявляется несколько упрощённый набор требований - они должны играть громко, всё остальное достаточно второстепенно. У них могут быть маленькие динамики, жесткие подвесы, не позволяющие им играть тихие фрагменты в музыке.

 

Если говорить только о колонках не считая сабвуфера я сделал для себя довольно просто вывод - на фронтальные колонки стоит потратить так много денег, сколько вы вообще можете себе позволить, а все остальные колонки могут быть совсем другого производителя и даже несколькими классами ниже. Главное - не ошибитесь с коммутацией  и не забудьте согласовать всю систему по громкости. Такой незатейливый вывод привёл меня к дешёвой системе 7.0, когда пять остальных колонок стоят в несколько раз дешевле фронтальных. Звуковое поле очень интересное, и диссонанса даже с моим музыкальным слухом почти не наблюдается.

 

 Теперь что касается сабвуфера. Если вы купили достаточно качественные фронтальные колонки - он вам просто не нужен. Особенно если площадь помещения для прослушивания менее 40 квадратных метров. Нужда в сабвуфере появляется в том случае, если вы можете развить звуковое давление 110-120 дБ без проблем со стеклами, помещением и соседями :) 

 

Смогли? Тогда говорим дальше. Бас для музыки должен быть "быстрым", не гулким, без послезвучия. Поэтому стоит обратить на достаточно простые сабвуферы - особенно хорошо подойдут с акустическим оформлением типа "закрытый ящик" и не "смотрящие в пол". Для кино такой сабвуфер хорош - у вас будет буквально трясьтиcь пол под ногами :)  Но не для музыки.

orig

 

Вот вполне неплохой универсальный сабвуфер. Конечно он стоит не пять копеек, но если у вас есть соответствующее помещение,  то уж на такой деньги всегда найдутся.

 

На этой весомой ноте, наверное и стоит закончить разговор о многоканальной музыке. Притом весь этот разговор вполне применим и для построения домашнего кинотеатра также хорошо умеющего играть музыку. 

Overseer one

В прошлый раз я вкратце описал эволюцию цифровых форматов хранения многоканального звука. Как я и обещал, в этот раз я расскажу о практических моментах реализации многоканального звука.

 

Матчасть

 

Я рассмотрю самый классический вариант - диск->проигрыватель->ресивер->колонки

Домашние кинотеатры в коробке я рассматривать не буду - в них уже почти всё настроено, нужно только подключить колоночки по инструкции.

Ещё не помешает рассмотреть виды межблочных кабелей - те, которые соединят проигрыватель с ресивером.

 

Для начала это конечно же обычные аналоговые кабели RCA

xha215-100.png

 

Не стоит гнаться за слишком дорогими. Кабели должны выглядеть добротно и быть с небольшим запасом по длине - подключение "внатяг", когда деформируются штекера на аппаратуре крайне не желательно.

 

Цифровой сигнал можно передавать в том числе точно такими же кабелями, но лучше другими, с волновым сопротивлением 75 Ом

 

High-End-SPDIF-Silver-Cable.jpg

 

Такой кабель очень часто называют коаксиальным. Опять же - погоня за сверхдорогими кабелями ни к чему. Конечно это не должна быть тонюсенькая "сопля"

 

Ещё один способ передачи цифрового сигнала - оптический цифровой кабель

images?q=tbn:ANd9GcQpM_K_uW07DINELjWCj_e

Т.к. передачу цифрового сигнала по оптике предложила фирма Toshiba, то такие кабели ещё называют Toslink. Копеечная экономия на них нежелательна - толщина самого кабеля должна быть порядка 3-5 мм.

 

Два перечисленных выше цифровых кабеля относятся к стандарту SPDIF - Sony Philips Digital Interface. Стандарт позволяет пропустить через себя либо несжатый PCM стереопоток до 24 бит 192 кГц, либо поток Dolby Digital (EX) или DTS (ES). Всё что выше, требует хорошо знакомого HDMI

 

audioquest_pearlhdmi_square02.jpg

 

Покупать самые дешевые кабели не нужно. Позолота разъёмов как и у всех кабелей для долговечности, толщина самого кабеля где-то 4-5 мм. Крайне нежелательно приобретать длинные кабели - длиннее 5 м. Если есть необходимость пробросить кабель дальше - лучше найти устройство под названием HDMI репитер.

 

То, что можно пропустить через HDMI зависит от версии интерфейса, поэтому на HDMI кабеле лучше не экономить - он сможет пропустить больше информации чем то количество на которое был рассчитан изначально.

Пробежимся по версиям HDMI

 

1.0 - С точки зрения звука - только PCM, до 8 каналов 24 бит 192 кГц.

1.1 - поддержка передача DVD-Audio, точнее говоря поддержка защиты CPPM.

1.2 - поддержка передачи DSD в "родном виде"

 

Кабели для поддержки перечисленных выше версий не имеют никаких обозначений.

 

1.3 - Поддержка новых форматов blu-ray. Т.к. требования по видеопотоку тоже выросли, то сами кабели называются "высокоскоростными" (High-Speed), как и тот, что на фотографии. Но даже взятый в 2004-м году качественный кабель прекрасно справится с задачей.

1.4 - поддержка 3D - новый рост требований к кабелям.

2.0 - поддержка 4К - комментарии излишни, теперь кабель должен быть "ультра высокоскоростным" Или просто на него не надо было жалеть денег лет 12 назад :)

 

вот теперь можно переходить к конкретике.

 

Dolby Surround Audio CD

 

Такие диски можно слушать в стереоварианте без проблем на чём угодно. Для декодирования крайне желательно цифровое подключение к ресиверу, несмотря на то, что тракт плеера скорее всего будет лучше чем у ресивера. Дело в том, что декодирование будет осуществляться в цифровом виде и по качеству вы в любом случае будете ограничены ЦАП-ами и обвязкой ресивера. Если подключить по аналогу - произойдёт тройное преобразование - из цифры в аналог в проигрывателе, из аналога в цифру в ресивере и опять из цифры в аналог. Одно преобразование явно лучше.

 

Очень практическая рекомендация по настройке ресивера. 

Наверняка на фронтальной панели ресивера будет что-то подобное

 

latest?cb=20180108034721

 

Dolby Pro Logic II - более новый алгоритм для декодирования дорожек Dolby Surround и Dolby Surround Pro-Logic. Этот сложный алгоритм фактически делает не 4.0 а 5.0 - как минимум разделяет монофонический тыловой канал на стерео. У Dolby Pro Logic II есть два режима - Movie и Music. Нам нужен всё-таки Movie - именно он декодирует Dolby Surround. Music - просто раскидывает стереосигнал на много колонок. У Dolby Pro Logic II есть две обновлённые версии - x, которая проведёт декодирование на 7.1 систему и z - на 9.1 соответственно. Имейте это ввиду - старые ресиверы звучат очень хорошо, но версия Dolby Pro Logic II может не соответствовать той конфигурации, которую вы хотите построить.

 

DTS CD

 

ПОЖАЛУЙСТА ОСТОРОЖНО!!!! Физически DTS CD можно воспроизвести на любом проигрывателе. Но на обычном CD плеере такой диск выдаст шум, и при высокой громкости вы можете повредить слух! Без соединения с ресивером вы можете прослушивать DTS CD как минимум на DVD проигрывателе с DTS декодером. Если вы не знаете, есть ли он - обратите внимание на аналоговый выход. У плеера должен быть многоканальный выход минимум с 6-ю разъемами RCA

blu-ray-disc-player-connectons-a-b-57111

 

Вот и он - 5.1CH Analog Audio Out. Но это не единственное условие - сам факт многоканального выхода не гарантирует DTS декодера

dts-digital-out_f.png

Такой логотип гарантирует проблемы - плеер только "знает" про DTS и выведет его по цифре. Прослушивание DTS CD приведёт к шумам со всеми возможными проблемами. Вам непременно нужен логотип приведённый ниже

brand.gif?itok=cYGUeMGy

Вот гарантия того, что плеер может "расправиться" с DTS собственными силами. Если есть многоканальный выход и вожделенный логотип - можно слушать DTS CD прямо с DVD плеера, подключив его к ресиверу аналоговыми кабелями. Достаточно столько кабелей, сколько у Вас колонок. И конечно же нужен аналоговый многоканальный вход на самом плеере - на новейших моделях он встречается только в самых высоких ценовых категориях. Но вам никто не мешает подключить плеер к ресиверу любым цифровым кабелем.

 

DVD-Video: Dolby Digital и DTS

 

Здесь всё зависит от ваших возможностей. Есть ли в плеере декодер, многоканальные выходы, многоканальные входы на ресивере. Может быть плеер недорогой а ресивер наоборот очень хорош. Все проблемы с DTS к DVD не относятся - нужно очень постараться чтобы найти DVD плеер не понимающий формат DTS, на котором не будет даже верхнего значка. Если как в описанном мной Sony DVP-S725D или Pioneer DV-737 только вывод DTS по цифре - при аналоговом подключении будет просто тишина.

 

DVD-Audio

 

Здесь ситуация зависит от возможностей плеера и ресивера. По коаксиальному или оптическому интерфейсу вы можете получить только стереосигнал, к тому же с ухудшенным качеством до 16/44 (48). До появлении интерфейса HDMI 1.1 производители обходились собственными стандартами по передаче цифрового сигнала - PDIF, I.Link, Denon Link. Они прожили недолго и не очень счастливо, поэтому я не буду описывать их здесь. Самым простым способом является аналоговое подключение, но у вашего ресивера должен быть многоканальный вход. Новый плеер и ресивер позволят HDMI подключение. Я напишу отдельную статью про DVD-Audio и опишу случаи, когда даже при лучшем тракте в плеере чем в ресивере цифровое подключение попросту необходимо.

 

SACD

 

Ситуация очень похоже на DVD-Audio, только ещё сложнее. По SPDIF интерфейсу вы не получите ровным счётом ничего - он не предназначен для передачи DSD. Экзотические проприетарные цифровые интерфейсы справились с DSD не сразу, ситуация окончательно разрешилась ещё позже - с появлением HDMI 1.2. Поэтому совет тот же, что и выше - если есть возможность - подключайтесь по аналогу.

 

Blu-RAY: PCM 

 

К сожалению существуют много замечательных ресиверов, сошедших с конвеера до появления HDMI - если вы захотите прослушать мнокональную PCM дорожку у вас могут быть проблемы. SPDIF её не передаст - только HDMI, поэтому вам нужен Blu-ray плеер с аналоговыми выходами. В последнее время таких производили всё меньше и меньше, можно сказать, чуть ли не "последней из могикан" была небезызвестная OPPO. Но если у вас бодренький старичок ресивер и Blu-ray плеер с многоканальным выходом - наслаждайтесь звуком. Либо наслаждайтесь им, если у Вашего ресивера есть HDMI входы. Если нет ни того ни другого - вас ждёт только стерео.

 

Blu-ray: DTS-HD и Dolby True HD

 

При проектировании этих форматов подумали о обратной совместимости со старым оборудованием без HDMI - и у HD форматов Dolby и DTS есть т.н. "ядро" в формате обычных Dolby Digital и DTS, которое можно вывести по SPDIF.  Но подход Dolby и DTS в этом вопросе очень разный.

 

Ядро DTS HD- это DTS 1536 кбит/с в формате 16(24)/48 - битность зависит от формата самой записи. В данном случае слово "ядро" отражает суть - дополнительная информация дописываемая в поток нужна для того, чтобы устранить потери при сжатии. Ядро DTS HD имеет ту же динамику и по сравнению с самим DTS HD отнюдь не выглядит "бедным родственником".

 

Ядро Dolby True HD это Dolby Digital 5.1 c битрейтом 640 кбит/с. Это лучше чем у DVD, но в данном случае, ядро это довесок, и может (а как правило и звучит) совершенно по другому - хлипко и невыразительно. Поэтому если у вас есть BD проигрыватель с качественным трактом и многоканальым аудиовыходом и старенький ресивер - подключайтесь по аналогу. Даже новые ресиверы могут не иметь столь же качественного тракта, поэтому можете держать два подключения - и цифровое и аналоговое. 
 

Blu-Ray: Dolby Atmos и DTS:X

 

Фактически только HDMI. Не существует проигрывателей с декодерами этих новых форматов - даже проигрыватели OPPO Blu-Ray 4K Ultra HD имели только 7.1 выход. Если Вам нужно всё - выбора нет. Новейший ресивер с декодерами, столько колонок, сколько вы можете себе позволить, но разумеется не больше чем количество каналов усиления у ресивера :) От самого проигрывателя здесь ничего не зависит - он будет видеть ядро (для Dolby Atmos  это Dolby True HD 7.1), но выведет то, что надо. Если у вас нет такого количества колонок или система для трёхмерного звука слишком сложна - можете использовать ядро. Плеер раскодирует его и передаст либо по цифре либо по аналогу.   

 

В заключительной, третьей часть я расскажу о некоторых специфических моментах. Например, почему декодеры ресивера могут быть полезны даже если у вас замечательный проигрыватель с изумительным звучанием. Затрону вопросы о выходе на более высокий уровень декодирования и усиления и дам некоторые советы по выбору акустики. 

 

 

Overseer one

Человеческое ухо может воспринимать звуки в трехмерном пространстве. Стерео - определение источников звука на линии - совсем слева, чуть левее, в центре и.т.п. Конфигурации от 4.0 до 7.1 это определение источников звука в плоскости. Лево, право, перед, зад, ближе, дальше. Новейшие форматы  добавляют к этому третье измерение - выше, ниже.

 

Если вы практически не верите в возможности человеческого слуха, в теории я бы посоветовал попробовать демонстрационную программу Aureal Vortex A3D Bee. Почему я сказал в теории? Aureal обанкротилась 18 лет тому назад, на современном оборудовании и операционных системах это проблематично.

 

a3d_demo_bee.jpg

 

20 лет назад эта программа выглядела именно так, и виртуальное путешествие среди летающих пчёл особенно в наушниках наглядно давало понять - мы слышим в трех измерениях несмотря на тот факт, что ушей на человеческой голове всего два :) 

 

Итак, я начал с теории, но речь идёт о практике - пользе использования более двух каналов (или имитация с помощью наушников).

 

Начнем с акустической музыки - вы пришли на концерт в Астраханскую Консерваторию послушать, говоря условно, 9-ю симфонию Бетховена. Хор с оркестром находятся перед вами, какая же, извините, многоканальность?! Когда вы сидите в концертном зале и слушаете музыку -  ваш слуховой аппарат, тем не менее получает информацию по всем трём измерениям - звуки отражаются от боковых, задних стен, потолка. Без этих отражений картина не полная, ни о каких впечатлениях сравнимых с концертным залом не может быть и речи. И это неважно - что вы слушаете. Орган, камерный или симфонический оркестр. Джазовое трио, квартет,  секстет, биг-бенд. Для полных впечатлений требуется трехмерная звуковая картина.

 

Теперь отойдём от акустической музыки. Во второй половине двадцатого века большая часть фонограмм сводилась не в стерео а, как минимум в квадро (четыре канала). Кому не знакома "тёмная сторона луны" или Pink Floyd - Dark Side of the moon? Мне очень жаль, но мистер Алан Парсонс записывал и сводил культовый альбом вот так

FloydSetup550.gif

 

Как видите, это совсем не стерео. Добавлю, что альбом был не один, существуют тысячи  студийных записей 60-х - 80-х годов. Классика, рок, джаз. Часть записей опубликованы, большая часть ещё ждёт своего часа. Увы и ах - стерео это усечённый вариант замысла коллектива и звукорежиссера.

 

В современных условиях есть возможности для сохранения информации не в двух а в трех измерениях. 

 

2L-125_recording-22.jpg

 

Например так это делает студия Lyndberg Lyd (Норвегия) - обладательница множества премий Grammy и не только.  

 

Если же говорить о музыке которая получается за микшерским пультом - всё ограничивается исключительно фантазией звукорежиссёра.

 

Теперь мы поговорим о том, как воплотить хотя бы частично замыслы звукорежиссёра в жизнь.

 

Audio CD

 

Хм, если вы считаете что со старенького компакта можно снять только стерео - глубоко ошибаетесь!

Самым простым способом являются Dolby Surround Audio CD.  Dolby Durround и Dolby Surround Pro-Logic - т.н. матричные форматы. Это означает, что информация о дополнительных каналах записана в двух стереофонических. По такому принципу работает видеокассета, но я специально отбросил аналоговые источники - тогда бы заметка выросла раза в два.

 

Dolby Surround придумал дядюшка Лукас для всем известных Звёздных войн - в стереосигнале "зарыты" два дополнительных канала - центральный и один тыловой. Декодер вытаскивает их на свет и вы получаете часть того, что планировали на студии. Часть - потому что никто не планировал сжимать частотный диапазон единственного монофонического тылового канала до 100-7000 Гц. Один из характерных примеров - четырехдисковый сборник "John Williams 40 years of film music".

 

61k8SGJMDXL.jpg

 

Внизу вожделенный логотип :)

 

Но Dolby Surround - очень слабый вариант во всех смыслах этого слова. Ведь можно сделать радикальнее - заменить весь аудиопоток 16 бит 44 кГц на поток DTS и получить DTS CD.

latest?cb=20120204012928

DTS - исключительно цифровой формат дискретного кодирования. В потоке DTS записаны шесть и более каналов, никак не связанные друг с другом. Замена стандартного стерео дает 1411 кбит/с, в которые можно "утолкать" шесть каналов 20 бит 48 кГц и сжать их с потерями. Иногда и без потерь - поток перераспределяется между каналами произвольно - 1411 не означает 1411/6=235 кбит/с или что-то вроде 470 кбит, если сравнивать с MP3. Битрейт динамически перераспределяется между каналами - вы можете получить и качество без потерь в определённые моменты времени.

119071274-3.jpg

Типичный DTS-CD

 

 

DVD - расцвет многоканала

 

К DTS формат DVD-Video прибавляет известный всем Dolby Digital

051d61873766e7b76a0ddebb22a6ee1c.png

Сразу расставим точки над i - Dolby Digital это тоже самое что и DTS, только хуже - DTS CD предлагает 1411 кбит/с, DVD - 768 или 1536 кбит/с, добавляя возможность делать запись 24-х битной. Dolby Digital 5.1 это 384 или 448 кбит/с. Коментарии излишни. Послушав DTS дорожку к американскому DVD  "Гладиатор" Вы забудете о любом кинозале! Но мы говорим о музыке? И в DTS и в Doby Digital  на DVD можно найти кучу многоканальных фонограмм. Не только просто музыку без изображения, но и звуковую дорожку к концертам. При хорошей аппаратуре - оно того стоит! Множество музыкантов уже нет с нами, как и некоторых помещений в которых записывались знаменитые концерты, так что выжать из них всё до последней капли это единственная возможность получить своеобразную машину времени.

 

У каждого формата даже в рамках DVD ,были свои расширения - начнём с Dolby Digital EX 

dolby-digital-surround-ex_f.png

 

Dolby Digital EX - псевдо 6.1 формат. Битрейт только максимальный - 448 кбит/с, "уполномоченный" декодер достанет седьмой канал записанный аккурат между левым и правым тыловым. Формат дебютировал в  "Звёздные Войны: Призрачная угроза" в 1999-м, но существуют множество дисков с музыкой, где за спиной будет более богатый мир.

 

DTS не мог не ответить, правда чуть позже

 

DtsESLogo.jpg?resize=474,217

 

DTS-ES существует в двух вариациях. Первая - очень похожа на Dolby digital EX - DTS ES Matrix, когда седьмой канал также вытаскивался из двух тыловых. И наконец на верхушке находился DTS ES Discrete, который уже можно назвать 6.1 безо всяких натяжек и кавычек

images?q=tbn:ANd9GcR28lJphcCCqJc7pfFZqrQ

 

Обычно на декодирующей аппаратуре это выглядит как-то так.

 

DVD-Audio и SACD, Blu-ray - Многоканал без потерь

 

Конечно же можно сказать - всё что сказано до этого - компромиссы, форматы со сжатием, так или иначе заметным на слух. DVD-A и  SACD предлагали полный отказ от компромиссов. Да, они не могли предложить семиканальных решений, но те кто предпочитали качество также предпочитали помалкивать. Меломанам предложили несжатый звук с огромным динамическим диапазоном и прекрасной частотной характеристикой. Однако те же емкости носителей вынудили разработчиков форматов выворачиваться - шестиканальный звук в 24 битах и 96 килогерцах требовал до 13 с небольшим мегабит. Емкость двуслойного DVD - менее 8 гигабайт. На долго ли хватит такого качества? Meridadan не изобрела колесо - к тому моменту уже существовал первый беспотерьный формат для сжатия (фактически) архивирования звука - Monkey's Audio. Так на свет появился MLP

MLP_logo.gif

Meridan Lossless Package. Так на один диск помещался альбом в стерео в 24/192 и в 5.1 в 24/96. Ситуация у Sony была ещё тяжелее, поэтому на свет появился DST - алгоритм архивирования позволявший уменьшить размеры мноканального DSD. 

 

C наступлением эры Blu-Ray MLP пережил второе рождение, став в основе двух основных форматов записи

 

dtshd-ma-h-color-b-59af4a1422fa3a0011d07

и 

Dolby-TrueHD-logo.jpg

 

Все барьеры заложенные в спецификациях DVD-Audio сняли - пишите хоть 5.1 24/192 или 7.1 24/96. Немудрено, что звукозаписывающие студии как сорвались!

81qCorxTaeL._SL1500_.jpg

 

Все возможные варианты для любых аудио конфигураций. Но ведь до этого мы говорили только о 2D - верно?

 

Переход в третье измерение.

 

Не дожидаясь формата Blu-ray Ultra HD 4K и Dolby и DTS представили новые форматы 

 

dolby-atmos-logo.jpg?w=736&e=d87ced7bbbf

 

Auro-3D-logo-thumb-800xauto-16397.jpg

latest?cb=20160810233229

 

На самом деле между первым и третьим форматом намного больше общего, чем со вторым. Это очень хорошо отражается обложкой музыкального blu-ray диска

 

2L-126-SABD_inlay.jpg

 

Auro 3D это формат с увеличенным количеством каналов, где вы должны разместить часть колонок на полу и часть на высоте. Dolby Atmos не имеет фиксированного количества каналов вообще - как и звуковым картам с аппаратной обработкой звука игра передаёт аудио процессору  не каналы, а источники звука, и аудио процессор в меру своих возможностей распределяет это по каналам звучания или по колонкам.

 

PR-RZ5100__B__Rear_EU_model_N9999x9999.p

Процессор Onkyo PR-RZ5100 "иссякает" на 13 каналах звучания, но это не означает что это предел. Пределов нет в самих форматах Dolby Atmos и DTS:X - уже имеющиеся звуковые дорожки на ваших  дисках будут раскрываться с каждым годом - с более мощными DSP и с более сложными аудиосистемами, который каждый из нас может себе позволить.

 

Во второй части я опишу практические моменты в реализации многоканального звука. 

 

 

 

 

Overseer one

Audio CD - рождённый ущербным.

 

cda.gif

Audio CD - первый бытовой формат, появившийся в начале 1980-х годов. Дитя своего времени, дитя компромиссов. Разрядность сигнала 16 бит, частота дискретизации 44100 Гц - я буду оперировать относительно небольшим количеством чисел, но эти два лучше запомнить. Продолжительность звучания компакт дисков до начала 21-го века не превышала 74-х минут, сейчас - до 80-ти минут.

 

В названии этой части есть слово "ущербный", необходимо пояснить, почему я так считаю.

 

1) Разрядность 16 бит из которой прямо вытекает теоретический диапазон 96 дБ. Фактически он значительно меньше. В чём же дело? Высококачественная техника может выдать очень низкий уровень искажений при максимальном уровне сигнала. С уменьшением на 6 дБ он растёт в два раза достигая 44% при минимальном уровне сигнала. Согласитесь, такие искажения не устроят никого, поэтому необходимо либо подвергать фонограмму компрессии: уменьшать динамический диапазон - разницу между максимальным и минимальным уровнем сигнала. Либо мириться с высоким уровнем искажений в тихих фрагментах фонограммах.

2) Согласно Теореме Котельникова частота дискретизации в 44100 Гц позволяет записывать на компакт-диск частоты до 22050 Гц - половины от частоты дискретизации. Фактически, чтобы обеспечить полосу пропускания до 20 кГц необходим фильтр очень большого порядка - частоты в 22050 Гц должны быть уже достаточно "задавленными". Такая фильтрация негативно влияет на звук, поэтому многие производители предлагают разную фильтрацию - честные 20 кГц и подпорченное звучание и более узкую частотную характеристику вместе с натуральным звучанием. То есть  владельцу аппаратуры предлагают выбрать "наименьше зло"

$_86.JPG

  На фотографии - переключатель фильтра в положении "1" на CD плеере Sony

 

3) На современную "болванку" CD-R вы можете записать только 70 минут музыки в формате WAV и в тоже время 80 минут в формате Audio CD. Это обуславливается отсутствием третьего уровня коррекции ошибок С3 присутствующем на компакт-диске с данными и отсутствующим на аудио диске. Можно сказать - на диске с данными существуют избыточные данные для восстановления, поэтому диск прочитается при более сильных повреждениях, и может прочитаться только одним - единственно правильным способом. По мере износа аудио компакт-диска система управления может отбрасывать плохо прочтенные фрагменты и  получить фрагмент методом интерполяции - вычислением среднего между соседними фрагментами. Поэтому вы можете прочесть диск 1001 раз и получить 1001 вариант звучания.

 

Таким образом мне кажется, что со спецификациями Audio CD поторопились. 2-3-5 лет задержки, запись в формате хотя бы 18 бит 48 кГц и почти все претензии исчезли бы. Но не зря говорят - история не терпит сослагательных наклонений.

 

Метания в прокрустовом ложе.

 

Учитывая проблемы Audio CD, его конкуренция с компакт-кассетами и грампластинками была очень тяжела - компакт кассеты продолжали улучшаться до середины 1990-х, в это же время индустрия предлагали различные возможности для смягчения родовых недостатков AudioCD

 

225px-HDCD_logo.svg.png 

 

Pacific Microsistems в 1995-м году предложила расширение формата High Definition Compatible Digital. Компакт диски совместимые с обычными проигрывателями, однако на проигрывателях с поддержкой данного расширения 16 бит 44.1 кГц превращались в 20 бит 44.1 кГц. Причём превращались не в результате обработки - на диске уже была 20-ти битная фонограмма. Вопрос, каким образом и насколько качественно она могла быть подготовлена выходит за пределы того, что я хотел бы сказать, но диски имеющиеся в коллекции показывают однозначно - затея удалась. Фактически сразу же выросли требования к ЦАП-ам - Texas Instruments предложила 20-ти битные PCM1702 и удешевлённый PCM63 с соотношением сигнал/шум 120 и 116 дБ соответственно. Но инициативу поддержали отнюдь не все производители оборудования. Японская JVC, игравшая не последнюю скрипку на рынке высококачественной аппаратуры предложила альтернативу.

Extended_Resolution_Compact_Disc_(logo).

XRCD не требовала никакого дополнительного оборудования. Между этими двумя инициативами была принципиальная разница - XRCD регламентировала весь процесс подготовки и производства компакт диска. Начиная с требования использования оригинальных 20-ти битных АЦП К2 и заканчивая более строгие требования к производству собственно дисков, что обеспечивало большую долговечность и лучшую считываемость. Но на диске в конечном итоге оказывались стандартные 16 бит 44.1 кГц. Субъективно в результате подготовке фонограммы, звучание смягчалось, становилось субъективно более приятным, дефекты низких уровней сигнала сглаживались ценой снижения детализации мелких нюансов. Повторюсь - диски XRCD можно слушать на любом оборудовании. 

 

image.jpg

Сама JVC расширяла семейство - XRCD2, XRCD24, затем XRCD подобная технология K2HD и выросшие из них же Ultra HD CD и  DXD CD 

 

DVD - Вдыхая полной грудью

 

2a1c0SvsXS9C9iow8-z5jzw0pbvUOHiSHAQV66o-

 

DVD это не только видео, тем более, что здесь я говорю о звуке. Спецификации DVD-Video кроме звука в формате 5.1 предусматривала значительные улучшения для любителей стерео - 16/20/24 бит и 48000 или 96000 килогерц в несжатом LPCM. То есть диск формата 24 бита 96 килогерц имел только аудиопоток 4608 килобит в секунду. Чуть более чем через десять лет после появления  Audio CD ему пришла массовая смена - проигрывать дорожки 24/96 обязан каждый DVD плеер. Вопрос был лишь в готовности индустрии наполнить рынок высококачественными записями, а от аудиопроизводителей требовалось совместить качественный видео тракт и ещё более качественный чем когда либо аудиотракт в одном устройстве. Texas Instruments предложила новый ЦАП - PCM1704, улучшенный 1702, остальные производители выжидали. Воздух в аудиофильском сообществе был напряжен - все ожидали два принципиально разных формата высокого разрешения - DVD-Audio и SACD.  

 

DVD-Audio и SACD - на распутье.

 

$_35.JPG

 

В чём же принципиальное отличие и что можно было улучшить ещё?

В связи с распространением многоканального звука в форматах Dolby Digital и DTS было необходимо предложить решение, позволявшее записывать многоканальные аудиодорожки без компрессии и вместе с тем дополнительно порадовать любителей стерео.

 

Спецификации DVD-Audio передать проще всего - 16, 20, 24 бита и 44100, 48000, 88200, 96000, 176400 и 192000 Гц для стереодорожек и всё то же самое (кроме подчёркнутых частот дискретизации) для многоканальных дорожек до схемы 5.1. И всё без компрессии! 24/96 5.1 звук может требовать полосу пропускания более 13-ти мегабит в секунду.

 

Ситуация с SACD  куда более неоднозначна. Дело в том, что получить ЦАП по изначальной технологии резистивной матрицы (т.н. R-2R) возможно до 16 (максимум 18) бит, в дальнейшем применялась технология дельта-сигма - фактически ЦАП переводил сигнал в однобитный. Разработчики формата SACD - Sony и Philips решили применить принципиально другую форму для записи аудиосигнала - Широтно-импульсную модуляцию (ШИМ, PWM). В традиционной Импульсно-кодовой модуляции (ИКМ, PCM)  несколько десятков тысяч раз в секунду (скажем 44100 раза для компакт диска) на выходе ЦАП-а формировался сигнал соответствующей битности амплитудой. В случае с ШИМ ЦАП-у с куда большей частотой на вход подаётся ноль или единица - необходимость незначительно уменьшить или увеличить сигнал. Поэтому можно сказать что SACD предусматривает запись однобитного сигнала с частотой 2.8 мегагерц. Принципиально другой подход, теоретически более подходящий для ЦАП-ов с архитектурой дельта-сигма. Sony декларировала весьма впечатляющие возможности SACD дисков: Динамический диапазон до 120 дБ, Диапазон воспроизводимых частот до 100 кГц. На практике производители SACD плееров ограничивают частотный диапазон величиной 50 кГц. Доступны стерео и 5.1 конфигурации.

 

Производители техники оказались в сложной ситуации - кто-то эксклюзивно поддержал DVD-Audio (Panasonic/Technics, Toshiba, Rotel) кто-то только SACD (Sony, Philips). Остальные стремились создать универсальные проигрыватели способные воспроизводить все форматы высокого разрешения. Первое время ЦАП-ов для воспроизведения обоих форматов не существовало, для воспроизведения SACD использовалась технология DOP - DSD (формат записи SACD) over PCM - сигнал с SACD переводился в PCM (как правило в формат 24 бит 88200 гЦ). Это незначительно ухудшает звучание, с учётом, фактически двойного пересчёта. Затем появились ЦАП-ы готовые воспринимать сигнал DSD непосредственно. Несколько позже таких микросхем на арену вышел BLU-RAY.

 

Blu-Ray - Приход к общему знаменателю

 

20060808164550!Blu-ray_Disc_logo.svg

 Blu-Ray дебютировавший в 2006-м можно сказать не принёс почти нового. 16 или 24 бита, 48, 96, 192 кГц для стерео и 5.1 и всех частот дискретизации кроме последней для 7.1. Главным отличием было то, что в отличие от DVD-Audio и SACD, декларируемых как аудиофильские форматы, Blu-ray формат массовый. На Blu-ray вышло множество не только аудиодисков высокого разрешения, но и концерты с несжатым звуком высокого разрешения. Если SACD и DVD-Audio предлагали только звук, Blu-ray предлагал всё и сразу, вплоть до концертов записанных с высокой чёткостью и звуком 24/192 5.1. Сочлось несочетаемое. Несколько лет потребовалось для появления абсолютно универсальных плееров - Blu-ray плееры первых трех поколений не могли воспроизводить DVD-Audio и SACD. Приблизительно в это же время появились ЦАП-ы с возможностями больше, чем у какого либо формата - 32 бита, 352 и 768 килогерц, DSD c частотой более 2.8 мегагерц. Настало наше время.

 

Выход в Космос. А может быть за рамки возможностей человеческого слуха?

 

Появившийся в 2016 году Blu-ray Ultra HD 4K не предложил в звуковом плане ничего нового, вместе с этим обладателям качественных аудиосистем хотелось прогресса. Например, фонограммы высокого класса готовились в  формате DXD - 32 бита 352.8 кГц, а тем пользователям, которым было мало 2.8 мГц (DSD64), сначала получили 5.6 мГц (DSD128), потом 11.2 мГц (DSD256) и наконец 22.4 мГц (DSD512). Лично я никогда не имел возможность  слушать фонограммы более чем 24/192, и что касаемо DSD ограничивался прослушиванием SACD (DSD64). Фонограммы столь высокого разрешения продаются в интернет магазинах и в сервисах подписки, и для их прослушивания необходимы либо USB ЦАП-ы, либо сетевые аудиопроигрыватели, воспроизводящие файлы либо опять же подключающиеся к интернету и использующие сервисы класса Tidal Master.

 

Такова вкратце история цифрового звука. тонкости использования каждого формата я рассмотрю раздельно.