Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Как оказалось оцифровка сигнала с частотой 96 кГц чрезвычайно полезна для достижения вершин качества, которых аудиотехника не смогла достичь пользуясь традиционным форматом компакт-дисков 44,1 кГц. Это было подробно рассмотренно в частях 1 и 2 этой статьи. А вот зачем лезть к новым вершинам, безо всякой совести пожирая ресурсы запоминающих устройств - пока еще не совсем понятно.


192 кГц против 44,1 кГц. Соревнование носителей звука. Часть 3 из 3.

     Как оказалось оцифровка сигнала с частотой 96 кГц чрезвычайно полезна для достижения вершин качества, которых аудиотехника не смогла достичь пользуясь традиционным форматом компакт-дисков 44,1 кГц. Это было подробно рассмотренно в частях 1 и 2 этой статьи (предыдущие выпуски). А вот зачем лезть к новым вершинам, безо всякой совести пожирая ресурсы запоминающих устройств – пока еще не совсем понятно.

     При оцифровке сигнала возникают "ступеньки", за счет того, что он измеряется с разрывами во времени. Кроме того, само значение измерений - тоже ступенчато (дискретно) в виду целочисленности значений отсчетов аналогово-цифрового преобразователя (АЦП).

     Помимо всего прочего в цифрово-аналоговых и аналогово-цифровых преобразователях наблюдается такое явление, как «дрожание» фазы (джиттер). В чем оно проявляется? А в том, что измерения делаются не строго равномерно, а с некоторыми задержками или опережениями во времени.

    Причиной джиттера прежде всего становится нестабильность тактирующего генератора АЦП и цифрово-аналогового преобразователя (ЦАП) звуковой карты. Этот генератор задает (тактирует) моменты измерений. Также к джиттеру приводят помехи (наводки), создающие отклонения уровня формы тактирующего сигнала, делая его из прямоугольного прямоугольно-волнистым. Это приводит к ложным (не совсем точно вовремя) срабатываниям задающего входа АЦП и ЦАП.

    Если бы АЦП при записи и ЦАП при воспроизведении имели бы абсолютно одинаковый джиттер (расстояния между измерениями были бы одинаковыми при записи и при воспроизведении), то это было бы еще полбеды. Но  временное положение отсчета (фаза) все время дрожит и отклоняется, как ему вздумется. Это, примерно, как петь, сидя на телеге едущей по булыжной мостовой или лить в рюмку дорогой коньяк трясущимися руками.

     Так вот, ступеньки и джиттер (хотя с ними тоже можно бороться) порождают шумы (искажения сигнала при оцифровке). Чем выше разрядность отсчета АЦП и ЦАП (16, 24, 32 и так далее бит), тем ближе восстановленное значение к оригиналу. Чем выше частота дискретизации (меньше расстояние между измерениями), тем больше измерений приходится на каждый маленький участочек сигнала. За счет большого количества измерений, он в среднем  точнее (с меньшими шумами) запоминается и восстанавливается. Это примерно, как если Вы стреляете в мишень из пистолета (низкая частота дискретизации - мало пуль в секунду), то в десятку можете попасть 2 патронами из 6. А если в Ваших руках автомат (высокая частота дискретизации - много пуль в секунду), то, промахнувшись пятьюдесятью пулями, попадете в цель двадцатью. Если кто и выживет от двух пуль, то от 20 – точно ноги протянет. Таким образом, и 192 кГц попадает в яблочко несколько лучше, чем 96.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

   Формат 44,1 кГц/16 бит для CD был выбран исходя из ограничений, накладываемых объемом хранимой информации на оптическом диске. Ограничение в частоте дискретизации стало компромисным вариантом между качеством, объемом носителя и временной продолжительностью фонограммы. Современные аналогово-цифровые и цифрово-аналоговые преобразователи и новые носители информации типа DVD и Blue-Ray при достаточно низкой цене позволяют повысить частоты дискретизации и битность отсчетов, что, как следствие, приводит к уменьшению шумов и увеличению достоверности записи-восстановления аудиоинформации.
    Производители стали поговаривать уже о частотах 384 и выше кГц. Но послушать и оценить такой формат пока еще не на чем.

Статья написана на основе материалов с сайта о музыкальных программах и оборудовании: МУЗыкАЛЬНАЯ ЛАборАТориЯ (http://musiclab.webservis.ru)

В избранное