Hi-Res Audio: новый формат и новое качество музыки

Сетевые медиаплееры С помощью сетевого медиаплеера можно прослушивать музыку со стриминговых сервисов, из облачных хранилищ, а также с традиционных локальных источников. Подробнее об устройстве

Как выбрать медиаплеер? При выборе медиаплеера стоит обратить внимание на поддержку кодеков и форматов файлов, от которых может зависеть качество звучания музыки. Каталог медиаплееров

Медиаплеер Bluesound Bluesound NODE 2i — это инновационный сетевой медиаплеер с поддержкой большинства популярных форматов и высочайшим качеством звука. Подробнее

Беспроводная аудиосистема Некоторые медиаплееры можно использовать не только как автономное устройство, но и как часть мультирум-систем в комплексе с другими устройствами. Узнать больше

Где можно купить медиаплеер? Для покупки медиаплеера стоит обращаться в официальные магазины, предлагающие оригинальную продукцию, гарантийные обязательства и сервис. Перейти в магазин

High-resolution audio (HRA) — набор технических требований к качеству цифрового звука, нашедший отражение в стандарте Master Quality Recording, объединяет под своим «зонтиком» сразу несколько коммерческих и свободно распространяемых форматов звуковой записи — программных аудиокодеков. Само название как нельзя более точно определяет суть форматов Hi-Res — это звук высокого разрешения, записанный в аудиофайлах, которые позволяют воспроизводить аудио-треки максимально близко к оригиналу и получать самые яркие впечатления от прослушивания музыки.

Что такое Hi-Res и зачем он нужен?

Именно качество звучания, сохраненное в процессе «архивирования» и переданное слушателю максимально полно, с высоким частотным и динамическом диапазоном, и является отличительной чертой аудио в высоком разрешении.

От частоты дискретизации (или сэмплирования) зависит точность передачи сигнала в процессе его превращения из аналогового в цифровой вариант. Чем выше данный показатель, тем точнее итоговое звучание будет соответствовать исходной (аналоговой) мастер-записи. Частота дискретизации измеряется в килогерцах и показывает, сколько раз в секунду поочередно обрабатывается каждый бит аудиоинформации в файле. Так, параметр 96 кГц означает, что аналоговые данные преобразуются в цифровой сигнал с частотой обращений 96 000 раз в секунду.

От разрядности (или «битности») зависит, насколько подробно закодирована информация о звуке. Чем выше разрядность, тем точнее описан звук в файле, тем больше глубина его звучания, тем выше богатство его красок и оттенков. Благодаря высокой «битности» точно так же, как благодаря высокому разрешению изображения, не видны фрагменты, сюжет воспринимается как единое целое, без изъянов. Однако даже небольшое увеличение разрядности существенно увеличивает размер файла.

При этом следует помнить, что частота дискретизации и разрядность не просто взаимно дополняют друг друга — они неотделимы, и при высоких значениях этих параметров звуковые волны на графике будут выглядеть более плавными и четкими, почти как аналоговые звуковые волны.

Важным моментом является тот факт, что аудиоинформация первоначально кодируется с целью уменьшения объема файла (например, для его хранения и/или быстрой передачи пользователю), а затем звук по уникальным математическим алгоритмам «разворачивается», возвращая себе исходную полноту звучания. Именно это делает прослушивание Hi-Res Audio настолько удобным и привлекательным для ценителей «живой» музыки. Но вернуть полноту звучания после кодирования способны далеко не все форматы.

Вернемся к 2014 году, когда Национальная академия искусства и науки звукозаписи (NARAS), всем известная своей премией «Грэмми» (Grammy), совместно с Ассоциацией потребительских технологий (CTA), проводящей ежегодные международные выставки CES, и входящим в ее состав Объединением DEG (Digital Entertainment Group) утвердила стандарт Master Quality Recording[1]. Данный стандарт был разработан для того, чтобы потребители музыки получали точное представление об источнике мастер-записи (первоначальной студийной записи) и, соответственно, о качестве аудио-треков. В связи с этим было предложено четыре типа маркировки, соответствующих определенному источнику записанного звука:

1. MQA — литера «А» указывает на аналоговое происхождение аудиозаписи, например, виниловую пластинку.
2. MQC — литера «C» свидетельствует о качестве обычного CDDA-носителя (Compact Disc Digital Audio), параметры записи на который соответствуют частоте дискретизации 44,1 кГц и разрядности 16 бит.
3. MQD — литера «D» говорит о формате записи DSD, используемом в производстве носителей SACD (Super Audio CD). При однобитной разрядности такие компакт-диски записываются с высочайшей частотой дискретизации — 2,8 или 5,6 МГц. В отличие от всех остальных форматов, Direct Stream Digital в качестве способа кодирования использует метод «модуляции плотности импульсов» (PDM — Pulse Density Modulation) и относится к HRA-кодекам без сжатия информации.
4. MQP — литера «P» указывает на первую букву в аббревиатуре PCM (Pulse Coding Modulation), что переводится как «импульсно-кодовая модуляция». Этот метод кодирования применяется практически во всех HRA-кодеках со сжатием без потерь, которые имеют минимальные частоту дискретизации 48 кГц и разрядность 20 бит.

Так вот, когда говорят о цифровых «мастер-записях» в форматах High-resolution audio, понимают под этим любые студийные цифровые записи, записанные с большей частотой дискретизации и/или разрядностью, чем это возможно на стандартном CD-носителе. Иными словами, все аудиофайлы, имеющие частоту дискретизации выше базовой — 44,1 кГц, и все треки с разрядностью выше 16 бит относят к категории Hi-Res Audio. Обращаясь к упомянутому выше стандарту Master Quality Recording, к этой категории можно отнести источники аудио-контента MQD и MQP. К аналоговым мастер-записям MQA такие параметры, как разрядность, битрейт, дискретизация, не применимы, поскольку их значения можно считать бесконечными.

Все вышеупомянутые студийные форматы (первоисточники) могут быть перекодированы для массового распространения в файлах с различной степенью сжатия, с потерями информации и без потерь. Принимая во внимание эти варианты оцифровки, разработчики всемирно известных аудиоформатов MLP (используется в Dolby TrueHD) и MQA (Master Quality Authenticated) — основатели авторитетной британской компании «Меридиан Аудио» — определили высококачественный индустриальный стандарт High-resolution audio простым образом: «Минимальное требование к Hi-Res-устройствам и аудио-трекам — это возможность воспроизводить контент с параметрами 96 кГц/24 бит или выше»[2].

В настоящее время существует относительное разнообразие форматов, в которых записываются HRA-аудиофайлы.

Цели и сферы их применения также различны. Опишем основные из них.

В нижеприведенной таблице (табл.1) для наглядности мы указали наиболее распространенные Hi-Res-форматы, имеющие аппаратную поддержку, и сферы их применения.

Таблица 1. HRA-аудиокодеки (форматы), имеющие поддержку многоканального звука и аппаратную поддержку

Сравнение Hi-Res-аудиокодеков: что лучше для слушателя?

При всем разнообразии звуковых форматов среди аудиофилов существует убеждение, что самый крутой звук могут предоставить только форматы, не применяющие сжатия, такие как DSD или WAVE, при условии, что проигрывать их будут на достойной аппаратуре. Других меломанов, собирающих огромные аудиотеки, в первую очередь интересует степень сжатия без потери качества, ведь в этом случае можно сэкономить терабайты памяти. Третьи пользователи заинтересованы в Hi-Res-музыке, которую можно быстро найти и прослушивать в любом месте из любого источника — для них особую ценность представляют форматы, адаптированные для потокового аудио.

Давайте подробнее остановимся на том, что представляют собой некоторые HRA-форматы, каковы их плюсы и минусы и какие кодеки лучше для слушателя?

WAVE[8] и AIFF

Форматы WAVE (Microsoft & IBM) и AIFF (Apple) не являются новинкой, наоборот, это одни из самых первых цифровых аудиокодеков, способных хранить звук без сжатия. Они относятся к наследникам формата IFF (Interchange File Format), который стал генетической основой для еще порядка 30 форматов самого разного назначения.

WAVE — это специализированный для содержания звуковой информации подтип формата RIFF, в то время как AIFF был создан напрямую от IFF (см. рис. 1). Что это означает? Оба формата — «братья по отцовской линии», если не сказать «клоны», что и проявляется в методе кодирования звука без потерь — несжатой линейной импульсно-кодовой модуляции Linear PCM, или LPCM, сохраняющей все нюансы звучания. Именно поэтому меломаны и аудио-эксперты до сих пор продолжают использовать несжатый LPCM для получения звука максимального качества.

Рис. 1. Происхождение кодеков WAVE и AIFF

В файле-контейнере обоих форматов звук может быть закодирован с 32-битной глубиной, а максимально допустимое число каналов как в WAVE, так и в AIFF равняется шести. Что касается частоты дискретизации, то ее верхний уровень ограничен 192 кГц только в «яблочном» формате. Таким образом, ничто не мешает сделать мастер-запись Hi-Res-качества на уровне, скажем, «96 кГц/24 бит PCM» или набирающем популярность «192 кГц/24 бит PCM».

• Преимуществом кодеков WAVE и AIFF является тот факт, что они имеют довольно простую структуру, поэтому аудиофайлы могут быть с относительной легкостью обработаны и отредактированы практически в любом звуковом редакторе, а благодаря широчайшему распространению — воспроизведены при помощи любого доступного медиаплеера, стереосистемы или другого аппаратного средства.
• Недостатком обоих вариантов PCM (несжатого импульсного кода модуляции) является неизменно большой размер получаемых файлов, в связи с чем их сложно передавать в сети и прослушивать на портативных устройствах. Даже минута двухканального стереозвука 44,1 кГц / 16 бит в формате WAVE будет «весить» порядка 10 мегабайт.

На сегодняшний день WAVE и AIFF — общепринятые кодеки, которые заняли свое достойное место в качестве основного средства для создания аудиоархивов и файлов для прослушивания музыки в домашних условиях, сохраняя всю прелесть и глубину звучания сложных оркестровых, вокальных и джазовых композиций.

DSD[9] и DXD

Формат записи DSD появился на рубеже XX и XXI века для создания хранилища архивных звукозаписей компании Sony Music и очень быстро получил наименование идеального цифрового формата для сохранения уникальности звукового наследия человечества. Чуть позже был разработан DXD-формат, но исключительно для целей профессионального редактирования в процессе создания SACD-носителей. Технология записи предусматривает перевод оригинального аналогового аудиопотока в одноразрядный вид (1 бит), но с применением супервысокой частоты — 2 822,4 кГц или 5 644,8 кГц. Размер этих частот не случаен: он равен базовой частоте дискретизации (применяемой при записи обычных CD-носителей, т.е. 44,1 кГц), которая в первом случае кратна 64, а во втором — 128. В формате DSD создаются неперезаписываемые компакт-диски SACD (Super Audio CD) с многоканальным (до шести каналов) звуком.

• Преимуществом DSD-формата является именно частота дискретизации. При создании мастер-записи улавливаются малейшие модуляции аудиосигнала и допускается минимум шумов и искажений, в результате чего на выходе мы получаем поистине фантастическое качество и естественность звучания. Стандартный динамический диапазон — 120 дБ/20 Гц – 20 кГц, расширенный — до 100 кГц, но все повышенные шумы «сдвигаются» за пределы слышимого диапазона, т.е. остаются выше уровня 20 кГц.
• Недостатком номер один следует назвать тот факт, что DSD — это формат для оптических носителей. Его прослушивание предусмотрено на дисках SACD с применением соответствующих проигрывателей, поскольку на обычных CD-плеерах вся прелесть звуковой магии просто-напросто исчезает. Второй недостаток проистекает из первого — невозможность производить редактирование и перезапись без огромных проблем: это можно сделать только при помощи манипуляций на специальном ПО (foobar2000 с набором кодеков; AudioMate; VinylStudio; Philips SuperAuthor; KORG AudioGate и пр.) и ЦАПа, либо путем преобразования в иные форматы («DSD to PCM»-и «SACD to FLAC»-конвертеры; Sonore ISO2DSD и пр.) для последующего прослушивания. Чисто формально это сделать все равно невозможно, ведь SACD-диски защищены трехступенчатой защитной схемой. Третий минус состоит в ограниченном объеме композиций, которые представлены в данном качестве, что также вызывает недовольство любителей музыки.

Длительное время DSD оставался исключительно инструментом профессионалов, но с течением времени стал «просачиваться» в интернет и в результате покорил сердца широкой аудитории. Многих не останавливает необходимость приобретения авторских дисков и дорогостоящего оборудования.

FLAC[10] и ALAC

На сегодняшний день это самые востребованные HRA-кодеки из категории «lossless data compression». Они осуществляют сжатие аудиоинформации (в среднем 56% от размера WAVE) без потерь, сохраняя идентичность оригинала. Можно сказать, что это «братья-близнецы», только ALAC имеет «яблочную окраску». Незначительные практические отличия lossless-кодеков состоят в следующем:

• у FLAC более высокие время и скорость декодирования (воспроизведения);
• FLAC имеет полноценные настройки сжатия: медленно/сильное, быстро/слабое и промежуточные варианты;
• программная и аппаратная поддержка FLAC-кодека (на различных устройствах) — широчайшая, однако, если вы владелец устройств от Apple, формат ALAC окажется более предпочтительным, поскольку iOS, iTunes и AirTunes, QuickTime поддерживают только «свой» кодек, а FLAC — нет;
• во FLAC встроена расширенная функция обработки аудиофайлов «ReplayGain», которая может быть использована для определения пикового уровня записи и равномерного снижения уровня громкости всего трека;
• FLAC допускает максимальную частоту дискретизации 350 кГц, ALAC — 384 кГц.

На этом, пожалуй, различия lossless-кодеков заканчиваются, и остаются только общие черты FLAC и ALAC:

• поддержка 8-канального звука;
• устойчивость к ошибкам записи;
• возможность поиска внутри содержания файла, разметка нужных мест в файле и посредством этого — псевдо-разбиение одного большого файла на несколько фрагментов, например, песен;
• отсутствие встроенных средств цифрового управления правами (DRM-защиты от копирования).

Итак, HRA-кодеки FLAC и ALAC в большинстве своих технических параметров идентичны друг другу. Выбор зависит от индивидуальных предпочтений и того, кто и как кодировал конкретные аудиотреки — именно этот момент обычно сказывается на качестве воспроизводимой музыки.

MQA[11]

Master Quality Authenticated — это новый, но стремительно набирающий популярность формат цифровой музыки, эффективно поддерживающий потоковую передачу HRA-файлов потребителям, который был разработан в 2014 году, а представлен широкой публике спустя год на выставке CES-2015 в Лас-Вегасе. MQA был создан в стенах британской лаборатории «Меридиан Аудио», хотя сегодня проект для поддержки и продвижения аудиокодека выделен в отдельную компанию с одноименным названием.

В мае 2016 года Американская ассоциация звукозаписывающих компаний (RIAA) совместно с Национальной академией искусства и науки звукозаписи (NARAS), Американской ассоциацией независимой музыки (A2IM) и Объединением DEG (Digital Entertainment Group) решила, что аудиозаписи, закодированные в MQA, могут иметь собственный официальный логотип в дополнение к логотипу «Hi-Res AUDIO»[12].

По словам разработчиков, MQA — это технология, которая захватывает всю магию оригинального студийного выступления. Используя новаторские научные исследования в психоакустике — в том, как люди слышат и воспринимают звук, — MQA обеспечивает мастер-качество в аудиофайле, который достаточно мал и удобен для потоковой передачи или загрузки. Эпоха жертвования качеством во имя комфорта закончилась[13]. И действительно, MQA предназначен для хранения и потоковой передачи Hi-Res-звука с параметрами 96 кГц/24 бит при значительно меньшем битрейте, очень близком к стандартному CD, а потому не требующем широкополосного интернета (точные данные производитель не озвучивает, ориентировочно это 700 Кбит/с).

Название кодека Master Quality Authenticated содержит намек на то, что при помощи этой технологии создается цифровой клон исходного закодированного аудиофайла, который не урезается во время сжатия, а определенным образом «складывается как бумажный оригами». Пометка Studio Masters, присутствующая в некоторых из файлов, указывает на то, что звучание, которое получает слушатель, идентично студийному. Таким образом, MQA — это «подтвержденное студийное качество», обеспечивающее звук, который не только лучше, чем качество CD, но и превосходит любой сопоставимый HRA-файл на основе традиционной кодировки PCM, которая была стандартом для аудио CD-качества в течение нескольких десятилетий.

• Преимущества данного аудиокодека в том, что он сохраняет детализацию звука и высокие частоты, но при этом имеет битрейт, позволяющий с легкостью хранить на переносных носителях и передавать большие объемы музыки посредством узких каналов связи. Кроме того, предусмотрена совместимость с аудио-оборудованием, в котором отсутствует декодер MQA. Предоставлена возможность копировать MQA-файлы, а также «упаковывать» обработанный посредством MQA аудиофайл дополнительно lossless-кодеком (например, FLAC) для еще большей компактности.
• Недостатком многие меломаны называют необходимость приобретения специального проигрывателя с лицензионной поддержкой MQA, чтобы получить полностью «распакованный» звук во всей его глубине и красках, а не «усеченную» версию на любом устройстве, не имеющем фирменных декодеров[14].

Большинство MQA-файлов звучит настолько хорошо, что пользователи, вкусившие возможности слушать любимую музыку в подобном качестве, не расставаясь с ней в поездках и путешествиях, больше не желают отказывать себе в этом удовольствии.

Где найти музыку Hi-Res качества и как ее слушать?

Сегодня индустрия High-resolution audio уверенно набирает обороты, выходя на свет из музыкального сегмента для узкого круга посвященных. Появляются смартфоны с поддержкой Hi-Res, онлайн-магазины предлагают приобрести альбомы в аудио высокого разрешения, а с появлением технологии MQA в данный процесс включились и крупнейшие стриминговые сервисы.

• Spotify — масштабный стриминговый сервис со множеством приятных «мелочей», который позволяет воспользоваться тремя различными битрейтами вещания: Normal Quality (96 Кбит/с), High Quality (160 Кбит/с), Extreme Quality (320 Кбит/с) — и поддерживает все ОС. Стоимость подписки зависит от того, с территории какой страны вы заходите на Spotify.
• 7digital — популярная цифровая музыкальная и радиосервисная платформа, имеющая большой выбор музыки в формате FLAC (24 бит), а теперь и MQA, удобные сервисы для скачивания, а также приложения для многих устройств и операционных систем. Можно приобрести как альбом, так и отдельную композицию.
• Qobuz Sublime+ является одним из мировых лидеров среди сервисов для стриминга Hi-Res audio, годовая подписка на который стоит в пределах 350 евро. Потоковое Hi-Res audio доступно в формате FLAC и MQA, для смартфонов и ПК предлагаются удобные приложения.
• HDTracks — один из старейших онлайн-магазинов музыки, обеспечивающий отличный выбор классики, джаза и рока в Hi-Res-качестве. Предлагаются к приобретению треки и в DSD-качестве.

Помимо вышеизложенного списка, получить доступ к HRA-файлам можно на Hi-Res Download (скачать либо демоверсию, либо приобрести понравившийся альбом), NativeDSD (предлагается классическая музыка в DSD), на Е-onkyo или на Tidal, который является стриминговым сервисом с высочайшим качеством живого звука благодаря ассортименту MQA-файлов. Внимания достойны также и Deezer (официально работает в России), HighResAudio, Murfie, JUKE, Napster, KKBox, Bugs, Taihe Music ZONE, SoundMachin.

Поскольку крупнейшие стриминговые платформы — Tidal и Qobuz — не работают официально на территории России, чтобы воспользоваться их услугами, придется установить VPN, позволяющий осуществлять анонимный доступ в сеть. Приятной новостью для ценителей музыки стало сообщение о том, что один из крупнейших стриминговых сервисов — Spotify, — который в 2014 году отказался от планов работы в нашей стране, ведет переговоры о возобновлении деятельности.

На чем можно прослушивать музыку в формате High-resolution audio?

Устройства воспроизведения Hi-Res:

• специализированные Hi-Res-плееры;
• совместимые смартфоны;
• ПК, имеющие специализированные программы (или плагины к проигрывателям) для воспроизведения конкретных форматов аудио высокого разрешения.

Чтобы улучшить звучание с устройств, аудиоконтуры которых не оптимизированы под Hi-Res, в цепочку приемник–наушники желательно подключить USB-ЦАП (преобразователь цифрового звука в аналоговый).

В современном мире создано так много потрясающей музыки, что даже при значительном объеме памяти на носителях невозможно сохранять большую аудиотеку в высоком качестве. Появление новых форматов High-resolution audio и стриминговых облачных сервисов создает комфортные условия для аудиофилов, позволяющие получать большой выбор треков с полноценным звучанием в соответствии с личными вкусами.