Кау устроен Hi-Res звук и зачем он нужен. На примере Sony Walkman NW-A105

Все знают, что есть целая категория аудиофильских гаджетов. Но большинство людей более чем устраивает обычный звук со смартфона, и меня, кстати, тоже. 

Тем не менее, у этих устройств есть своя аудитория, значит что-то в этом есть, и это не шарлатанство.

Я не претендую, на то что могу услышать тончайшую разницу звука. Я не музыкант, а гик, и скорее слушаю мозгом, а не ушами. Поэтому давайте разберёмся, что такое качественное аудио форматов Lossless, Hi-Res и LDAC в 2020 году, и в чём фишка с технической точки зрения.

А заодно выясним — есть ли смысл использовать компактные плееры, как вот этот Sony, вместо смартфона, который и так всегда с собой. Я уже несколько дней хожу с этим плеером, и мне есть что рассказать.

Аналог против Цифры

Все мы знаем, что звук — это волна, непрерывная и бесконечно детальная. Качество аналоговой записи зависит от качества физического носителя и точности нанесения этой волны.

А вот качество цифрового звука не зависит от физического носителя. Оно зависит от разрешения! Что? Разрешение у звука? Щас объясню о чём речь.

Представим, что цифровой аудиофайл — это сетка координат, с помощью которой нам надо описать аудиоволну. Естественно, чем плотнее сетка, тем выше разрешение и точнее описание.

Так вот разрешение по горизонтали называется частотой дискретизации.  

Например? если этот параметр равен 44,1 кГц. Это значит что в одной секунде такого файла по горизонтале будет стоять 44100 отсечек.

А вот разрешение по вертикали называют битовой глубиной. Она определяет количество возможных уровней громкости. 

Если звук восьмибитный, то по вертикали возможно всего 256 значений, рассчитывается как 2 в 8 степени. Этого маловато. Например если сейчас сжать мой голос до 8 бит. Появится шум — так звучит неточность в описании звуковой волны. 

Нам такого не надо, поэтому есть 16-битный звук, где возможных значений уже 65 536, 2 в 16-й степени.

Качество 44,1 кГц / 16 бит — это фактически стандарт потребительского аудио. Такое качество и у CD-дисков, и у mp3 файлов. Это как Full HD на языке видео. 

Но в мире аудио есть и своё 4K и оно гордо именуется Hi-Res Audio или аудио высокого разрешения. Если говорить языком цифр, то это 96 кГц / 24 бит и выше. Кстати, возведите 2 в 24-ю степень, вы удивитесь на сколько это больше чем в 2 в 16-й. Вот такое качество аудиофил уважает! 

Естественно, как на Full HD телеке не увидеть 4K-контент, так и на обычном смартфоне не расслышать Hi-Res Audio. Поэтому нужны вот такие плееры.

Плеер — железо

У нас на тесте оказался плеер Sony Walkman NW-A105. В отличие от смартфона он поддерживает проигрывание Hi-Res Audio не только на программном, но и на аппаратном уровне. Внутри — куча крутых железок, отвечающих только за аудио. 

Например, цифровой усилитель аудио высокого разрешения S-Master HX, пленочные конденсаторы, аудио резисторы, даже батарейка припаяна с добавлением золота. Короче, звук с такого девайса с технической точки зрения с телефоном просто не сравнить. 

Кодеки

Естественно, звук в высоком качестве занимает много места. Например песня на 4 минуты в CD качестве будет весить больше 40 мб. А в Hi-Res качесве в разы больше. 

Поэтому люди придумали кодеки, которые сжимают аудиоданные.

Кодеки бывают двух видов:

Lossy, т.е. с потерями. При сжатии в Lossy-кодек часть исходных аудиоданных теряется. Самые популярные lossy-кодеки — это MP3 и более современный и эффективный AAC.

Эти два кодека работают по одному принципу: во-первых, они используют математические алгоритмы сжатия, чтобы уменьшить размер файла. Т.е. сжимают файлы как zip-архиваторы. 

Во-вторых, они физически удаляют большое количество “ненужной” аудиоинформации благодаря сложнейшим алгоритмам основанным на психолого-физиологических особенностях слуха человека. Т.е. удаляется всё то, что человек скорее всего и так не услышит из-за особенностей слуха и психологии. 

Как много будет обрезано информации зависит от битрейта — чем выше битрейт — тем меньше потерь. Ну это вы и так знаете. 

И второй тип кодеков — это lossless, т.е. сжатие без потерь. Самые популярные Lossless кодеки это открытый и бесплатный FLAC и ALAC от Apple. 

В эти форматы можно сжимать аудио, не боясь за качество. Но и степень сжатия будет невысокой 40-60% процентов от исходного размера файла.

Стриминг

Сейчас большинство людей слушает музыку в сжатом, с потерями формате и в основном через стриминговые сервисы, в качестве где-то от 192 до 320 кбит/с.

Правда, выделяется сервис Deezer, который умеет стримить музыку в FLAC. Но для этого надо будет оформить более дорогую подписку Deezer HiFi за 339 руб./месяц. Тем не менее предложение в России уникальное, да и сервис довольно крутой. Попробуйте, есть бесплатный период. Если что это не реклама, просто рекомендую. 

Также возможность стримить музыку в Lossless-формате есть у сервиса TIDAL. (Прим.Ред.)

DSEE HX

Но на мобильном интернете FLAC особо не послушаешь. Слишком большие файлы. 

Значит ли это, что Hi-Res Audio можно наслаждаться только дома с хорошим Wi-Fi или по старинке записывать офлайн-библиотеку на карту памяти? 

И вот тут мы переходим к самому интересному!  Этот плеер умеет превращать обычные пожатые аудиофайлы в аудио высокого разрешения при помощи нейросетей! Гик внутри меня ликует. Смотрите!  

Технология называется Digital Sound Enhancement Engine или DSEE HX. Что интересно это уже третья версия данной технологии. 

Первая появилась еще 2013 году в различных AV-усилителях Sony, она использовалась для того чтобы апскейлить музыку с CD дисков до Hi-Res Audio. В таких источниках частотный спектр звука сильно проседает на высоких частотах неестественным образом, поэтому алгоритм предсказывает и восстанавливает потерянные данные из низкого частотного спектра.

Но проблема была в том, что алгоритм работал с разной степенью эффективности на разных жанрах. Тогда в 2016 году добавили поддержку пяти режимов улучшения: стандартный, женский вокал, мужской вокал, ударные инструменты, струнные инструменты. 

Но ведь понятно, что это были полумеры. Тогда в 2018 году инженеры Sony открыли для себя дивный мир глубокого машинного обучения. 

Компания Sony владеет вторым по величине в мире музыкальным лейблом. А это значит, что Sony доступны просто тонны музыки в высоком разрешении, которые можно закинуть в нейронку для обучения. Добавляем сюда пачку радиоинженеров мирового класса, которых в Sony полно и готово. Лучше компании для создания такого алгоритма и представить нельзя. 

Поэтому на этом Walkman’e неважно в каком формате ты слушаешь музыку. Её качество всё равно будет прокачано до Hi-Res.

Bluetooth-кодеки

Но существует ли качественный звук через Bluetooth? У него же слабая пропускная способность. Сразу скажу, да! Но нужна поддержка хорошего Bluetooth-кодека, а именно LDAC.

Этот кодек, кстати тоже разработан Sony, и продвигается как решение для Hi-Res Audio по Bluetooth. 

В чём тут фишка? Он способен работать со скоростью 990 кбит/с. Что сильно выше чем у других кодеков. Например, iOS-устройства работают исключительно с кодеком AAC, у которого канал передачи только 250 кбит/с.

CD-качество он передаёт вообще без потерь! Несмотря на то, что битрейт у CD повыше — где-то 1400 кбит/с. Видимо, на время передачи аудио используется какое-то lossless сжатие. 

Ну и конечно LDAC поддерживает Hi-Res Audio 96 кГц / 24 бита. С потерями, но поддерживает, выдавая качеств лучше чем CD. И это по Bluetooth. WOW!

Вы скажите, что многие Android-смартфоны, начиная с Android 8.0 поддерживают LDAC. Это так, и это крутотенюшка! Но есть проблема. Смотрите. 

У кодека LDAC есть несколько режимов: 330 кбит/с, 660 и 990, а также режим “лучший возможный результат”, где битрейт адаптивный. По умолчанию в Android всегда выставлен именно адаптивный режим. Но вот только каждый телефон сам решает какое качество выбрать в этом режиме и оно редко бывает максимальным.

Правда, есть хак решающий проблему. Надо зайти в режим разработчика и включить опцию “оптимизированное качество звука”. Поэтому если у вас есть наушники поддерживающие кодек, включайте послушайте разницу. Правда, после отключения Bluetooth — эта настройка скорее всего сбросится. На Pixel 4 так происходит по крайней мере.  

Плеер — Софт

Про технологии поговорили. Теперь давайте про плеер Sony Walkman NW-A105. Операционка тут Android 9.0, а значит тут полная свобода действий. 

Забавный факт: тут есть NFC, который нужен для быстрого сопряжения наушников. Но это ж Android, а значит есть и Google Pay, поэтому работает бесконтактная оплата. 

Вообще Android дает полную свободу действий. Можно поставить любой плеер или стриминговый сервис. Для этого тут есть Wi-Fi. Но есть и недостаток. Батарейка всего 1200 мАч, и хоть производитель заявляет 26 часов работы воспроизведения mp3, у меня чисто субъективно девайс садился быстрее. 

Хранилище тут на 16 Гб, но его можно расширить карточкой microSD до 128 Гб.

Из фишек. Эта модель юбилейная, она выпущена в честь 40-летия первого Walkman’a, поэтому в плеере есть вот такой ретро режим в виде кассеты. Оформление кассеты менятся в зависимости от того какой формат аудио воспроизводится. 

Есть еще одна крутая ретро приколюха — фильтр  «Пластинка». Этот режим синтезируют звучание виниловой пластинки. Если вы не знаете винил звучит не как цифра потому, что из-за физических ограничений носителя под винил требовался особый мастеринг. Например амплитуда волны не должна быть слишком большой, иначе на пластинке просто не хватит места, также нельзя записать слишком высокие частоты, игла просто не сможет их воспроизвести. Поэтому у винила особый звук. А с этим режимом мы получаем виниловую пластинку в кармане. 

Цены

Если говорить о стоимости. Это плеер начального уровня и он, так сказать, открывает дверь в мир качественного звука. Поэтому стоит недорого для аудиофильского гаджета. Есть две комплектации, с наушниками и без. Актуальные цены проверяйте на сайте Sony.

Сейчас версия без наушников стоит 22 тыс. Для такого качества звука это совсем не много. 

Но стоит понимать, если вы харкорный аудиофил с набором здоровенных наушников с высоким сопротивлением к такому плееру нужно будет подрубить усилитель для прокачки ваших головных телефонов. 

А если вы просто хотите прокачать качество звука, которое вы слушаете ежедневно, не меняя своих аудио привычек.  Такой компактный, удобный девайс — это как раз то что нужно!

Выводы

Надеюсь вам, как и мне, было интересно разобраться в во всех тонкостях качественного цифрового звука и категории аудиофильских гаджетов.

Во время обзора я лишний раз вспомнил, как я люблю музыку. Переслушал свою любимые композиции и открыл несколько классных новых артистов. Даже написал электронный трек на досуге. 

Может я конечно себе это внушил, но я действительно почувствовал иное качество звука.  Но главное этот девайс позволил мне отбросить лишнее и сосредоточиться на главном — прослушивании музыки.