Источники звука

Проигрыватель – поиск беспроигрышного решения

Выбор проигрывателя нужно начинать с понимания, в каком виде будет формироваться домашняя аудиотека. Можно по старинке покупать компакт-диски или перейти к приобретению любимой музыки через Интернет. Последний вариант имеет два весомых преимущества. Он компактен и экологичен:

• Не встает вопрос о месте в квартире для хранения компакт дисков.
• Не нужно выбрасывать неисправные диски в мусор.

Определились, как покупать музыку? Отлично! Если будете покупать диски – Вам нужен проигрыватель компакт-дисков. Если предпочитаете покупки через Интернет – ищите проигрыватель на жестком диске или флешпамяти. Не определились? Отлично! Ищите универсальный проигрыватель. На таком можно и диски, и файлы, купленные через сеть, послушать.

Естественно, можно превратить в проигрыватель и персональный компьютер. Но этот вариант удобен тогда, когда компьютер действительно персональный. Перспектива конкуренции за место у клавиатуры и возможные конфликты существенно снизят удовольствие от прослушивания музыки в хорошем качестве.

При выборе проигрывателя особое внимание обратите на доступные разъемы. Чем больше вариантов разъемов, тем проще будет выбрать другие элементы музыкального центра

Понимание скорости передачи данных

Битрейт — это количество данных, производимых файлом каждую секунду.

Когда вы слушаете цифровое аудио, вы увидите файлы с маркировкой «kbps» в конце, чтобы сообщить вам битрейт, который с ним связан.

Каждая секунда аудиозаписи содержит определенное количество битов. Мы рассчитываем эти биты по формуле «данные в секунду». Например, если вы видите аудиофайл, на котором написано «280 kbps», это означает, что в каждой секунде аудиопотока содержится 280 килобит.

Для определения качества формата файла мы используем битрейт, который представляет собой количество данных, кодируемых каждую секунду.

При меньшем битрейте сжатые файлы получаются меньше, но качество звука не такое высокое. Когда только появились жесткие диски, было необходимо использовать аудио с низким битрейтом, поскольку у нас не было таких объемов памяти, как сейчас. То же самое касалось и большинства компьютеров, у которых не было пропускной способности для передачи больших файлов.

В современном цифровом мире пропускная способность и хранение данных — это не те проблемы, о которых нужно беспокоиться, поэтому при работе с форматами с потерями всегда рекомендуется использовать максимально возможный битрейт.

Например, если вы работаете с MP3, стандартом высокого качества является 320 кбит/с. При таких высоких настройках при обычном прослушивании бывает довольно трудно отличить сжатый звук от несжатого.

Краткая таблица звуковых частот от iZotope

Компания iZotope также создала собственную таблицу звуковых частот, но сделала ее намного компактнее. В отличие от обширной работы Sound On Sound, специалисты iZotope привели в собственной таблице данные только по самым популярным музыкальным инструментам: мужскому и женскому голосу, ударной установке и гитарам.

iZotope решили не перегружать музыкантов информацией, разделив инструменты на три группы: вокал, перкуссия и ладовые инструменты (самое необходимое по мнению авторов). Несмотря на меньшую информативность, мы также перевели таблицу.

В приведенном ниже архиве вы найдете таблицу в формате PDF. Документ легко читается, без проблем умещается на лист А4. Единственный минус, который мы нашли в оригинальном документе заключается в отсутствии полей для обреза и прочей полезной типографской информации. В любом случае, даже без этих данных, таблица не теряет своей полезности для музыкантов.

frequency-chart-izotope-rus.zip – Загружено 9692 раза – 1 МБ

Если вы скачали таблицы, мы будем рады благодарности в виде репоста этой записи к себе в социальные сети или подписки на наш Телеграм-канал @samesound. Удачи в творчестве!

Сжатые аудиоформаты в сравнении с несжатыми аудиоформатами

Аудиоформаты без какой-либо формы сжатия известны как
несжатые аудиоформаты
.

Это контейнеры, в которых хранятся необработанные аудиоданные без какого-либо снижения качества или размера. Хотя эти файлы могут быть гораздо
больше
, чем сжатые аудиофайлы, они обеспечивают максимальную детализацию и точность звука.

Эти типы файлов часто используются для различных этапов производства музыки, таких как запись или микширование.

Тем не менее, не все несжатые аудиофайлы одинаковы. Качество этих файлов зависит от того, как аналоговый сигнал был преобразован в цифровую форму. Различные типы аналого-цифровых преобразователей используют разные уровни точности и аккуратности.

При использовании более высокой битовой глубины и частоты дискретизации в процессе преобразования можно захватить больше информации.

Битовая глубина
— это количество битов информации в аудиообразце, которое напрямую относится к разрешению каждого образца. Например, на CD используется 16 бит на образец, а на DVD — 24 бита на образец.

Точность, с которой аналого-цифровой преобразователь может измерить амплитуду или объем сигнала, — это и есть битовая глубина.

Мне часто нравится думать о битовой глубине, как о маленьких отметках на измерительной ленте. Меньшая битовая глубина — это дюймовые отметки, которые расположены гораздо дальше друг от друга, а большая битовая глубина — сантиметровые отметки. По сути, большая битовая глубина учитывает большее количество мелких, отдельных измерений.

Смертельный уровень звука

Хочу немного упомянуть про смертельный уровень звука для человека. Он берет свое начало от 180 дБ

и выше.

Стоит сразу сказать, что по нормативным нормам, безопасным уровнем громкости шума считается не более 55 дБ (децибел) днем и 40 дБ ночью. Даже при длительном воздействии на слух, этот уровень не нанесет вреда.

Уровни громкости звука
(дБ)	Определение	Источник
Совсем не лышно
5	Почти не слышно
10	Почти не слышно	Тихий шелест листьев
15	Еле слышно	Шелест листвы
20 — 25	Едва слышно	Шепот человека на расстоянии 1 метр
30	Тихо	Тиканье настенных часов (допустимый максимум по нормам для жилых помещений ночью с 23 до 7 часов )
35	Довольно слышно	Приглушенный разговор
40	Довольно слышно	Обычная речь (норма для жилых помещений днем с 7 до 23 часов )
45	Довольно слышно	Разговор
50	Отчетливо слышно	Пишущая машинка
55	Отчетливо слышно	Разговор (европейская норма для офисных помещений класса А )
60	Шумно	(норма для контор )
65	Шумно	Громкий разговор (1м)
70	Шумно	Громкие разговоры (1м)
75	Шумно	Крик и смех (1м)
80	Очень шумно	Крик, мотоцикл с глушителем
85	Очень шумно	Громкий крик, мотоцикл с глушителем
90	Очень шумно	Громкие крики, грузовой железнодорожный вагон (7м)
95	Очень шумно	Вагон метро (в 7 метрах снаружи или внутри вагона)
100	Крайне шумно	Оркестр, гром (по европейским нормам, это максимально допустимое звуковое давление для наушников )
105	Крайне шумно	В старых самолетах
110	Крайне шумно	Вертолет
115	Крайне шумно	Пескоструйный аппарат (1м)
120-125	Почти невыносимо	Отбойный молоток
130	Болевой порог	Самолет на старте
135 — 140	Контузия	Взлетающий реактивный самолет
145	Контузия	Старт ракеты
150 — 155	Контузия, травмы
160	Шок, травма	Ударная волна от сверхзвукового самолета
165+	Разрыв барабанных перепонок и легких
180+	Смерть

Цифровые плееры с поддержкой lossless

Хорошо отзываются пользователи о цифровых плеерах jetAudio, Foobar2000, Spider Player. Кардинальных отличий между ними нет. Выбор любого устройства основывается на субъективном мнении меломана об удобстве интерфейса для воспроизведения lossless. Что такое lossless формат, можно узнать протестировав эти плееры.

Формат Apple Lossless проигрывается с использованием iTunes. Кроме того, данный кодек поддерживается популярным видеоплеером VLC.

Хозяева компьютеров, совместимых с Apple, могут использовать две интересные программы: Vox и Cog.

Они поддерживают такие lossless форматы:

Дополнительно к этому имеется много полезных возможностей, например поддерживаются сервисы Last.fm.

Владельцы компьютеров с системой Windows могут использовать любое приложение, которое совместимо с кодеками музыки без потери качества: Foobar2000 или WinAmp. Для Winamp требуются специальные плагины. Lossless музыка хорошо воспроизводится на iTunes и KMPlayer. Достоинство iTunes, которого нет в других плеерах – возможность поддержки тегов.

2. Портативные и стационарные наушники

Наушники можно разделить на стационарные и портативные, также и плееры. Ну и пару лучше подбирать с «одного поля». Стационарные наушники рассчитаны на прослушивание дома, а портативные – на ходу, в пути. На самом деле, резкой границы между ними нет, многие качественные портативные наушники вполне хорошо будут звучать в домашней системе, а некоторые стационарные можно слушать в транспорте. Но, если убрать исключения и крайности, можно дать следующие определения.

• Наушники для стационарных трактов –  удобные полноразмерные, открытые или закрытые с высоким (более 100 Ом) сопротивлением. Для них нужен стационарный источник. Обычно, собирается система из нескольких компонентов.
• Качественные портативные наушники – любой форм-фактор, ценник выше среднего (100-400$, иногда намного выше), интересные технологии, хороший звук. К этому сегменту я бы отнёс все наушники, которые раскрываются только при использовании качественного портативного плеера: арматурные или динамические «затычки» (а есть и электростатические), динамические или даже изодинамические полноразмерные. Сопротивление бывает разное, но обычно меньше 100 Ом (чаще всего 16, 32 и 64 Ом), некоторые требуют хорошего усиления. Для таких наушников существует весьма широкий рынок портативных источников.
• Портативные наушники – все остальные, разница в качестве звучания которых не сильно заметна при прослушивании со смартфона или Hi-End плеера. Этот сегмент рассматривать не будем, для них хватит и смартфона.

Как хранить хорошее звучание?

Для записи и хранения цифровой аудиоинформации применяют цифровые аудиоформаты. Под аудиоформатом понимают набор требований к представлению звуковых данных в цифровом виде.

При рассуждении о качестве звучания цифровые форматы делят на 3 категории:

• Форматы без дополнительного сжатия (CDDA, DSD, WAV, AIFF и др.);
• Форматы, сжатые без потери качества (FLAC, WavPack, ADX и др.);
• Форматы, в которых применено сжатие с потерями (MP3, AAC, RealAudio и др.).

Звук высокого качества получается при воспроизведении музыки, сохраненной в форматах из первой и второй категорий. В форматах третьей категории, для уменьшения объема данных, намеренно исключают часть информации. Например, информацию о скрытых частотах.

Скрытыми называют частоты, лежащие за пределами диапазона восприятия среднестатистического человека: 20 Гц – 22 кГц. Для аудиофилов этот диапазон в силу индивидуальных психофизиологических особенностей бывает шире.

Для комплектации домашней аудиотеки следует выбирать записи, сохраненные в файлах с расширениями:

• *.wav, *.dff, *.dsf, *.aif, *.aiff – это файлы со звуком без сжатия;
• *.mp4, *.flac, *.ape, *.wma – это наиболее распространенные файлы со звуком, сжатым без потерь.

Из истории. Говорят, что самые первые опыты по сохранению звука проводили еще древние греки. Они пытались сохранить звук в амфорах. Выглядело это примерно так: в амфору произносили слова и быстро её закупоривали. Увы, не одной такой записи не дошло до наших дней.

Наушники

Наушники являются устройством для персонального прослушивания звуковой информации.

По способу передачи звука наушники разделяют на:

• проводные – соединены с источником с помощью провода, могут обеспечить звук максимального качества;
• беспроводные – соединяются через беспроводной канал (bluetooth, радио- или инфракрасный). Такие устройства вывода звука мобильны, но имеют привязку к базе и ограниченный радиус действия. Обеспечивают более низкое качество звука, чем проводные.

По типу конструкции (виду) наушники делятся на:

• вставные («вкладыши») – устанавливаются в ушную раковину;
• канальные (внутриканальные, «затычки») – устанавливаются в ушной канал;
• накладные – накладываются на ухо;
• полноразмерные (мониторные) – охватывают все ухо.

По акустическому оформлению наушники разделяют на:

• наушники открытого типа – частично пропускают внешние звуки, при этом достигается более естественное звучание. Преимуществом использования является отсутствие давления на внутреннее ухо;
• наушники полуоткрытого типа – обеспечивают частичную звукоизоляцию;
• наушники закрытого типа – обеспечивают полную звукоизоляцию.

Рисунок 3. Наушники открытого типа

Рисунок 4. Наушники закрытого типа

В наушниках используется один из трех типов соединительных разъемов: jack, mini jack или micro jack.

Наушники могут крепиться на голове с помощью вертикальной дужки или с помощью затылочной дужки, на ушах с помощью заушины или клипс, или не иметь креплений (вставные или канальные наушники).

Рисунок 5. Разъем jack

Рисунок 6. Принцип работы разъема

Основные технические характеристики наушников:

• Частотная характеристика влияет на качество звука наушников. Среднее значение частоты от $18$ Гц до $20000$ Гц. Некоторые профессиональные наушники имеют интервал частот от $5$ Гц до $60000$ Гц. Наиболее часто используется частота от $5$ Гц до $125000$ Гц.

• Чувствительность влияет на громкость звука в наушниках. Обычно наушники обеспечивают чувствительность не менее $100$ дБ, если чувствительность меньше, звук может быть слишком тихим.

• Сопротивление (импеданс). Наушники делятся на низкоомные и высокоомные, причем это разделение зависит от их типа. Например, полноразмерные наушники с сопротивлением до $100$ Ом считаются низкоомными, а наушники внутриканального типа с сопротивлением выше $32$ Ом – высокоомные. Большинство современных наушников имеют величину сопротивления $32$ Ом. Наушники со значением сопротивления $16$ Ом обладают повышенной излучаемой акустической мощностью. Для студийной работы используют наушники с максимальным значением сопротивления.

• Максимальная входная мощность влияет на громкость звучания.

• Уровень искажений в наушниках измеряется в процентах, причем чем он меньше, тем выше качество звучания. Для частот от $100$ Гц до $2000$ Гц приемлемым является искажение до $1\%$, для частот ниже $100$ Гц – $10\%.$

Формат FLAC

Самым распространенным форматом является формат FLAC (Free Lossless Audio Codec). От аудиокодеков с потерями его отличает то, что из звукового потока при его использовании не удаляется никаких данных. Это дает возможность с успехом использовать его для воспроизведения музыки на Hi-Fi- и Hi-End-оборудовании, а также для создания архива коллекции аудиозаписей.

Большим достоинством формата является его свободное распространение

Это немаловажно для музыкантов, самостоятельно записывающих музыку. Формат в последнее время приобрел большую популярность, благодаря чему его поддержка включена в подавляющее большинство медиапроигрывателей

Электрофоны, или проигрыватели

Изобретение электрической звукозаписи вскоре привело к созданию электрических граммофонов. Им дали название «электрофон», полученное путем сокращения термина «электропатефон». В быту такое устройство чаще называли проигрывателем пластинок или просто вертушкой. К 80-м гг. XX в. электрофоны достигли своего совершенства, но в дальнейшем были вытеснены компакт-дисками, использующими цифровой принцип записи сигнала. В наши дни электрофоны можно встретить лишь в коллекциях ценителей высококачественной музыки (существует мнение, что аналоговый сигнал более «сочно» передает звучание, чем цифровой) и на дискотеках, где в руках диджеев они превращаются в инструмент для создания новых оригинальных звуков и композиций.

Поделиться ссылкой

Фонограф Эдисона

Задачу записи и воспроизведения звука удалось решить уже известному нам американскому изобретателю Томасу Алва Эдисону. В 1877 г. он создал фонограф (звук — пишу). Этот прибор также использовал колебания звуковых волн, но их фиксировали на вращающийся цилиндр, покрытый воском. Таким образом, аппарат Эдисона не только «рисовал» звук, но и «консервировал». Поэтому если приставить иглу к началу прорезанной ею в воске дорожки и придать цилиндру вращение, можно было заставить иглу повторить колебания, совершенные при записи. При этом специальная мембрана, прикрепленная к игле, воспроизводила записанные звуки.

В 1878 г. Эдисон основал фирму по производству фонографов. В рекламе говорилось, что такой аппарат можно использовать в качестве секретаря, для диктовки писем и записи телефонных сообщений, издания звуковых книг и воспроизведения музыки. Однако качество звучания было очень низким, а одного цилиндра хватало на запись всего нескольких минут разговора, поэтому желающих приобрести «говорящую машину» практически не нашлось.

Усилитель – лучший друг акустической системы

Для достижения качественного звучания вместе с акустической системой нужно покупать усилитель. По сути эти два элемента аудиоцентра работают как одно целое.

Немного теории. Усилитель это прибор, который предназначен для повышения мощности аналоговых сигналов звуковой частоты. Он позволяет согласовать сигнал, полученный с ЦАП, с возможностями акустики. По типу силовых элементов усилители мощности разделяют на ламповые и транзисторные. В каждой группе присутствуют приборы с обратной связью и без обратной связи. Введение обратной связи направлено на исправление искажений, которые вносит в усиливаемый сигнал сам усилитель. Однако при получении звука без искажений приходится смириться с потерей части динамического диапазона звука.

С точки зрения подбора тандема «акустика – усилитель» важна классификация последнего по типу характеристики силового элемента. Существуют усилители с триодной и пентодной характеристикой. Пентодные усилители бывают в ламповом и транзисторном исполнении. Они подходят для полочных или простых напольных акустических систем. Для чувствительной напольной акустики с диапазоном от 90 дБ лучше подбирать усилители с триодной характеристикой.

Еще до покупки нужно постараться добиться идеального баланса между возможностями усилителя и акустики. Лучше всего прямо в магазине попросить консультантов погонять выбранную акустическую систему совместно с разными усилителями. Выбрать нужно тот комплект, который больше понравился Вашему уху.

Амплитудно-частотная характеристика

В этой теме нельзя не упомянуть такое понятие как АЧХ. Что это такое? Это диаграмма, которая характеризует зависимость амплитуды звука от его частоты. По ней можно определить, на каких именно частотах колонка сможет играть громче, а на каких тише.

В остальных случаях выбирать колонки рекомендую по АЧХ, в зависимости от того, какому звуку вы отдаете предпочтение:

• С подъемом от 20 Гц до средних басов для тех, кто любит, когда «бумкает» — поклонникам drum’n’bass, breakbeat, dubstep, дет-метала, грайндкора и некоторых течений дум-металла;
• С преобладанием средних частот – поклонникам классических вокала и музыки;
• Высокие частоты – для любителей хеви-металла, пауер-металла, а также вокала в стиле «пиг скрим».

На закономерный вопрос как изменить АЧХ акустической системы, единственный адекватный ответ – перепаять самостоятельно, заменив базовые динамики на более подходящие. Впрочем, многие меломаны знают, как увеличить высокие частоты и убрать басы.

Первый способ – воспользоваться регуляторами на самой акустической системе. Если таковые не предусмотрены конструкцией, рекомендую слушать музыку с помощью проигрывателя со встроенным эквалайзером – например, WinAMP или AIMP.

Встречается она в среднем классе и более дорогих устройствах. Впрочем, многие производители приводят все необходимые данные по каждому девайсу на официальном сайте.

Хорошее питание – залог комфортного звучания

Наконец наш домашний комплекс для качественного воспроизведения музыки в цифровом формате собран. Теперь остался сущий пустяк. Для хорошей аппаратуры нужно качественное электропитание. Если самые дорогие «брендовые» усилители, ЦАП, проигрыватели запитать от общей сети, то ни о каком качественном звуке речи быть не может. Загрязненное помехами напряжение убьет все усилия по подбору и покупке качественных блоков для аудиоцентра.

Организуйте питание каждого блока отдельным кабелем. Кабели нужно подключить непосредственно к распределительному щитку на вводе в жилище. Розетки для подключения должны обеспечивать высокую степень фиксации штепселя. Разумно использовать сетевой фильтр, он сделает питание, а, следовательно, и звучание более чистым.

Граммофон — записанный звук

Более совершенный звукозаписывающий аппарат создал в 1888 г. американский инженер Эмиль Берлинер (1851—1929). Новое устройство вначале называли «фонограмом» — «звук записывать», но I затем, для того чтобы не путать с фонографом Эдисона, изменили его на «граммофон» (в переводе с греческого — «записанный звук»).

В отличие от фонографа, прибор Берлинера записывал звук не на цилиндр, а на плоский диск. Так появились первые граммофонные пластинки (чаще говорят — грампластинка). Такие пластинки изготавливали из эбонита, и поэтому запись на них сохранялась достаточно долго, а сами пластинки можно было тиражировать в любом количестве. Уже в конце XIX в. в США была открыта первая в мире фабрика граммофонных пластинок. В начале XX в. подобные предприятия были созданы в Европе и Англии. Кстати, первые граммофонные пластинки выпускались односторонними, а с 1903 г. их начали делать двухсторонними.

Это интересно!

Для измерения громкости звука была введена единица измерения, получившая название «децибел» (дБ). В электротехнике в децибелах также измеряют мощность электрического сигнала. Для того чтобы определить громкость звука, его сравнивали с некоторой стандартной величиной, за которую была принята минимальная слышимость человеческого уха. Было принято, что она равняется одной десятой доли бела — единицы названной в честь американского ученого Александра Грэма Белла (1847—1922). Эта единица представляет собой десятичный логарифм, т.е. звук с интенсивностью 20 дБ слышен в 10 раз громче, чем звук с интенсивностью 10 дБ. Так, например, звук взлетающего реактивного самолета равен 120 дБ, что в 1 млн раз громче звука обычной беседы (60 дБ).

ЦАП! И цифра превращается … в аналоговый сигнал

Проигрыватель прочитал цифровую последовательность с компакт-диска или из файла. Теперь наступает самый математический момент воспроизведения цифрового звука. Цифровой сигнал преобразуется в аналоговый. Происходит эта матемагия в ЦАП, или цифро-аналоговом преобразователе.

ЦАП может быть встроен в проигрыватель или реализован в виде отдельного блока. Задаваясь целью получить звук высокого качества, нужно остановить свой выбор на втором варианте. Встроенный преобразователь обычно уступает отдельному по качеству. Внешний ЦАП имеет собственный блок питания, встроенный запитан от общего с проигрывателем источника. При использовании внешнего ЦАП на его работу почти не влияют помехи от проигрывателя и усилителя.

Внешний ЦАП по схемотехническим решениям реализуют в 4-х основных вариантах:

• Широтно-импульсный модулятор;
• Схема передискретизации;
• Взвешивающего типа;
• Лестничного типа, или цепная R-2R схема.

При таком богатстве выбора для достижения звучания высокого качества вариант R-2R оказывается безальтернативным. За счет специальной схемы, реализованной на прецизионных сопротивлениях, в ЦАП лестничного типа удается достичь очень высокой точности преобразования.

При выборе внешнего цифро-аналогового преобразователя следует обратить внимание на две основных характеристики:

• Разрядность. Хорошо, если у выбранной модели она равна 24 битам.
• Максимальная частота дискретизации. Очень хорошее значение 96 кГц, великолепное 192 кГц.

Выводы

Вопреки мнению некоторых людей, лучшего и универсального аудио интерфейса не существует. Вы должны выбрать себе аудио интерфейс исходя из Ваших потребностей, а не потому, что кто-то что-то сказал или посоветовал. План действий следующий:

1. Прежде всего, решите, какое количество входов и выходов Вам необходимо.
2. Определитесь, какой формат передачи данных Вам больше всего подходит.
3. Проверьте, какие модели аудио интерфейсов удовлетворяют Вашим требованиям и внесите их в свой список. Большинство музыкантов приходят к выбору из 3 или 4 аудио интерфейсов.
4. Теперь Вы должны как можно больше узнать о каждой модели и подробно изучить спецификации аудио интерфейсов. На этом этапе также можно узнать мнения знакомых об этих моделях, почитать обзоры, статьи и специализированные форумы по этой теме.
5. Принимая окончательное решение, убедитесь, что выбранный Вами аудио интерфейс полностью совместим именно с Вашим компьютером.