STEREOTEST.RU

сайта здесь давно нет! переходите на http://stereotest.ru/

Источники звука.

 Головой домашней аудио системы можно смело назвать источник звука. Какой бы у вас ни был совершенный усилитель, какие бы ни использовались идеальные акустические системы – если источник плохой, то все остальные компоненты чудес не сотворят! Конечно, ещё большее значение имеет сама запись и звукорежиссура, но этот аспект мы здесь затронем только косвенно, а подробно поговорим в другой раз.

Итак, все источники звука делятся на аналоговые и цифровые, ниже мы приведем список источников по качеству звука в порядке убывания. Данный список не является маркетинговым и определен строго профессионалами звукозаписи.

1)   Катушечные магнитофоны. Студийные магнитофоны со скоростью движения ленты не менее 38,1 и 76,2 см/с. До 1990-х годов широко применявшиеся не только на ведущих студиях звукозаписи мира, но и в бытовых условиях. На данный момент катушечные магнитофоны практически полностью вытеснены цифровыми рекордерами из студий звукозаписи. Но самые дорогие и легендарные студии (например, Abbey Road) до сих пор используют мастер-ленту. Андрей Макаревич для записи (на студии Abbey Road) последнего своего альбома специально использовал магнитную мастер-ленту, а не цифровые рекордеры, что благоприятно отразилось на звук даже цифровых копий его альбома.

Напрашивается вопрос, почему остальные студии отказались от мастер-ленты и катушечных магнитофонов? Для того чтобы записать на магнитную ленту нужно очень высокое мастерство звукорежиссёра. Запись идет в режиме онлайн - одна ошибка и трек испорчен, музыкантам нужно заново играть, а как известно при плохом эмоциональном настроении (вследствие того что запись сорвана) музыканты уже не смогут повторить тот или иной фрагмент произведения с должным эмоциональным настроем. Цифровая запись же подразумевает мастеринг после завершения процесса записи, музыканты могут вообще уйти домой, и звукорежиссер будет уже «колдовать» на компьютере над эффектами, тональностью, он может изменить, подтянуть голос артиста, любой музыкальный инструмент, если где-то музыканты «слажали», то все будет исправлено! Этим соответственно и пользуются современные артисты, они обленились и теперь совсем не могут выступать на концертах в живую, появились полностью синтезированные и искусственные голоса, например, Глюкоза, Витас и другие.

STUDER 800 Mark III 24 дорожечный катушечный магнитофон – рабочая лошадка легендарной студии FRISSON (Монреаль, Канада).

Но ещё до студий катушечные магнитофоны начали вытесняться с домашних систем из-за своей громоздкости и неудобства использования. А фирмам изготовителям стало невыгодно производство сложнейших лентопротяжных механизмов, куда гораздо проще сделать микросхему или CD привод. Так были сняты с производства катушечные магнитофоны, но в последнее время к ми вновь вспыхнул интерес, аудиофилы «наелись» цифрового звука и вторичный рынок катушечных магнитофонов за последнее время претерпел изменения. Если буквально 5 лет назад, например, катушечный магнитофон Technics RS-1700 в идеальном состоянии можно было купить за 500 – 800$, то сегодня (особенно после того как по телевиденью показали стерео систему Д. Медведева в которой был данный магнитофон) его предлагают за 4000$ и выше.

Если, раньше владельцы Technics RS-1700 могли сказать: - «Такой только у меня и у Майкла Джексона» (фраза из т\ф Бригада), то сейчас, уже говорят: «Такой только у меня и Д. Медведева» ;))) На нижней фото – редчайший Technics RS-1700 в серебристом цвете, такого нет даже у… ;)))

2)    Цифровой формат 24бит/192кГц. Почетное второе место занимает с натяжкой (из-за удобства и широкого функционала в первую очередь) все-таки цифра, но с разрешением 24бит/192кГц. Данный аудио формат может быть записан на DVD Audio, на жестком диске или на твердотельном накопителе.   

Но по настоящему качественные записи в данном формате малодоступны. Цифра в 24бит/192кГц получила широкое распространение только в начале 2000-х годов, вся музыка записана раннее, это ремастеринг и переконвертация – таких записей нужно остерегаться, как и собственные оцифровки заполонившие файлообменные сети.

Yamaha CD-S2000  CD/SACD-проигрыватель. Цифровой формат DSD (диски SACD), хоть и имеет более близкую к аналоговому природу, но из-за переконвертаций с того же 24/192 (а реально с  более низких разрешений в плоть до 16/48.1) трудно найти хорошие записи. Исключение составляют немногочисленные современные записи, которые были изначально произведены в формате DSD, они при правильной реализации процесса записи превосходят 24/192, но являются редкими, поэтому мы к рассмотрению их пока не берем.

DSD формат, диски SACD (Super Audio CD). Используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ). При этом звуковой поток переводится с оригинала в одноразрядный вид (1 bit) с использованием высокой частоты 2 822.4 кГц (в 64 раза больше, чем у CD).

 Формат 24бит/192кГц не совсем выгоден производителям аудио носителей и звукозаписывающим компаниям, представьте, при широком распространении формата, сколько бы денег утекло в карман пиратам (именно поэтому был сначала запущен 16/44.1, а могли бы сразу 24/192, технологическая база позволяла).

Проигрыватель Esoteric SA-50 может служить примером универсального цифрового источника с современной архитектурой. Он представляет собой, по сути, три самостоятельных устройства в одном корпусе: транспорт, ЦАП, а благодаря наличию регулятора выходного уровня — и предусилитель с тремя цифровыми входами. По коаксиалу и оптике сигнал может приниматься с разрешением до 24 бит/192 кГц, а по USB — до 16 бит/48 кГц.

Преобразование осуществляется 32-битовыми ЦАПами Asahi Kasei AK4392, раздельными для каждого канала. В тракте также имеется сигнальный процессор, предоставляющий владельцу проигрывателя обширный выбор конфигураций. При воспроизведении SACD поток DSD может непосредственно преобразовываться в аналоговый сигнал или в 32-битный PCM с частотой дискретизации 88,2 или 176,4 кГц или, наоборот — из PCM в DSD с последующим декодированием в аналог. Кроме того, для цифрового сигнала, как с транспорта, так и с любого входа, предусмотрено повышение частоты дискретизации в два или четыре раза. И наконец, в зависимости от музыкального жанра и в соответствии с личными предпочтениями можно выбрать тип цифрового фильтра с разной крутизной среза. У проигрывателя имеется и вход для внешнего тактового генератора — он пригодится, если нужно синхронизировать работу нескольких цифровых устройств в единой системе.

При широком распространении Формата 24бит/192кГц производители аудиоаппаратуры зарабатывали бы меньше, чем например, на продаже виниловых проигрывателей и всем что с ними связано. Представьте, плейер формата 24бит/192кГц в бюджетной реализации за 300$, из-за конструктивных особенностей, по звуку был бы не намного хуже плейера за 3000$, т.е. разница между ними в звуке была бы минимальна. А разница в звуке между виниловым проигрывателем ценой 300$ и ценой 3000$ огромна, а ещё лучше будет звучать проигрыватель за 30 000$. Поэтому производителям не особенно выгодно распространение  цифрового формата 24бит/192кГц. Это же касается и SACD (DSD), который, при всех плюсах, так и не получил распространения.

Musical Fidelity M1DAC – пример бюджетного ЦАПа (800$), практически на 100% реализующего потенциал цифрового формата 24/192, дальнейшее улучшение конструкции (и цены), если и приносит прибавку в качестве, то очень незначительную.

3)      Виниловые проигрыватели. Но нужно сразу оговориться, третье место может занять только оригинальный первопресс идеального состояния или редкий экземпляр современного винила записанный с 24 битной цифры не подвергшейся переконвертации (т.е. запись в студии должна быть цифровой с самого начала, от микрофона). Здесь нет пиратов все деньги в кассу, да ещё престиж, сами диски стоят очень дорого, а аппараты вообще безумных денег, кроме того имеется куча всяких аксессуаров на которых производители также зарабатывают.

В производстве виниловых проигрывателей, у маркетингового отдела может разыграться бурное воображение (якобы для улучшения звука), применить в конструкции, например, массивные акриловые столы, чугун, бетон, красное дерево и другое. В результате вес проигрывателя может достигать 100кг и это оправдывает стоимость для потребителя. А тонармы, иглы, головки, шеллы, маты здесь вообще много всякой изотерики, одна фирма, например, производит тюнинг головок звукоснимателя, помещая её в египетскую пирамиду, где якобы концентрируется космическая энергия и заряжает головку, такой тюнинг стоит порядка 30 000$.

Монстер Clearaudio Statemen – 130 000$, 350кг и SONY PS-X9, винтаж, 35кг, при работе с одинаковыми головками и на один и тот же тракт, в звуке почти не имеют отличий! Стол, при, конечно, соблюдении производителем некоторых норм и правил в конструировании на качество звука не влияет (исключения совсем бюджетные и  неправильно сконструированные модели), все эти центнеры акрила и красного дерева на звук не влияют, а являются способом продажи акрила, производство которого далеко не сложный и не дорогостоящий процесс. В прочем, в SONY PS-X9, палку тоже перегнули – 35 кг "чугуна" ("чугун" дороже акрила), явно лишние.

4)   Компакт кассета (КК). Репутацию, КК подпортили дешевые Китайские «балалайки» которые появились в начале 1990-х годов. CD при бюджетной реализации конструкции оказался интересней потребителю.

Дорогие кассетные деки, по качеству не только лучше компакт диска, но и не сильно отстают от виниловых пластинок, и катушечной ленты (скоростью не выше 19,05 см\сек) и также имеют совсем небольшой отрыв от цифрового формата 24/192.

Кассетные магнитофоны и КК, также как и катушечные магнитофоны, очень дорогие в производстве и не выгодны производителям, что касается потребителей, то для них КК не так удобны в пользовании как цифровые форматы.

Lo-D D-5500 (Hitachi), одна из самых дорогих кассетных дек конца 1970-х годов. Здесь разработчики, позаботились не только о качестве звука (уже тогда диапазон воспроизводимых частот уходил за 20кГц, сигнал/шум без Dolby – 60 дб, с Dolby – 69 дб), но и об удобстве пользования – был применен беспроводной пуль ДУ и программируемое воспроизведение.

5)   CD, стандартный 16/44.1 цифровой формат, всем привычный компакт диск.

VICTOR XL-Z900, один из лучших проигрывателей компакт дисков произведенных за всю историю формата. Фирменная система K2 помогает «подтянуть» обычный 16 битный формат к 24 битам.

Technics SL-P2000, построен на некогда популярном в 1990-е годы 1- битном ЦАПе MASH, данная технология (ШИМ), при всех своих минусах имеет самую близкую к аналогу форму сигнала. При этом хочется отметить, что в самой бюджетной реализации модели Technics построенные на ЦАПах MASH получили не слишком восторженные отзывы аудиофилов. Все дело в сложной конструкции цифровых фильтров, которые плохо реализованы в более дешевых моделях.

PRIMALUNA PROLOGUE 8.

 Современные маркетологи придумали легенду, о том якобы если выход у CD проигрывателя построен на ламповом каскаде, то звук такого аппарата получается аналоговым. По факту же ЦАП остаётся на той же микросхеме, а аналоговый предусилитель на лампах добавляет лишь мягких «ламповых» искажений, которые конечно смягчают звук, но и обогащают его гармониками, а так же снижают артикуляцию и детальность.

PRIMALUNA PROLOGUE 8, первый в мире проигрыватель, у которого помимо лампового выхода используется ламповый генератор тактовых импульсов – SuperTubeClock. Это позволило уменьшить джиттер, в следствии чего повысился динамический диапазон и детальность.

В этом списке нет экзотики, вроде DAT, Audio VHS, DCC, MD, так как они редко встречаются.

Повторимся, что данный список составлен профессионалами-звукорежиссерами ведущих студий звукозаписи мира и основан на субъективных ощущениях, а не на технических параметрах.

Проанализировав ситуацию, можно понять, что самый широко распространенный формат звука – CD Audio является самым ущербным и самым немузыкальным из всех существующих форматов. Конечно многие производители, такие как Denon, Esoteric (TEAC), Waidia, Technics, Sony, Victor (JVC), Philips, CEC и другие, посвятили десятилетия, чтобы из данного формата выжать все и даже больше! CD-Audio изжил себя, и может быть он рад уйти, но огромные миллиардные тиражи, проданные за годы существования CD, находящиеся у населения не дают ему кануть в лету.  Мало того, победоносно возвращающиеся виниловые LP пластинки, в своем большинстве записываются с формата 24/192, который в свою очередь преобразуется (с конца 1980-х до начала 2000-х почти все записи делались сразу в 16/44.1, а более ранние аналоговые записи в конце 1980-х были переведены во все тот же 16/44.1) с обычного CD (16/44,1). Так что напрашивается вопрос, может быть, иметь лучший CD плейер, чем новодельный винил?

DCC магнитофон Philips DCC 900.

DCC - формат кассеты для цифровой звукозаписи на магнитную ленту, предложенный Philips и Matsushita (Technics)  в 1992 году как перспективная замена компакт-кассете и «домашняя» альтернатива профессиональному формату DAT.

В 1993 году авторитетный немецкий журнал "Audio" провел широкомасштабное тестирование источников сигнала, которое основывалось на субъективной оценке качества звучания.

Итак, из 100 возможных балов, 1-2-е место разделили проигрыватели компакт дисков и кассетные магнитофоны (по 85 балов). 3-4-е места заняли проигрыватели виниловых грампластинок (при том, что тогда на винил с цифры не писали!!!) и DCC-магнитофоны (по 80 балов). И последнее место занял формат MD (предложенный в 1992году фирмой Sony, он должен был заменить КК) набравший всего 45 балов.

Далее попробуем, обосновать причины более натурального и эмоционального звучания аналоговой записи в отличие от цифровой, на примере компакт кассет (КК) и компакт дисков (CD).

Первым в российской прессе (публикации в журнале Радио, т.к. он менее всего зависит от спонсорства производителей аппаратуры) обосновал лучшее качество звука аналоговой записи перед цифровой Н. Сухов.

Н. Сухов писал -  "о распространенном  заблуждении аудиофилов":  якобы CD-диски   обеспечивают   больший   динамический   диапазон , чем аналоговая КК. При этом в качестве основного аргумента приводится формула для расчета шумов квантования: N_кв=6N+1,8 [дБ], где N — разрядность квантования по уровню.

Для CD принято N=16, следовательно, теоретический уровень шумов квантования N_KBKд =6X16+1,8=97,8 дБ. С чьей-то легкой руки это значение и принимают за  динамический   диапазон  CD. Учитывая, что у лучших КК отношение сигнал/шум составляет (без систем шумопонижения) порядка 55 дБ, делают вывод о выигрыше CD более чем 40 дБ.

Но нельзя забывать, что принципы аналоговой КК и цифрового CD в корне отличаются, поэтому применять для оценки динамического диапазона КД методы измерения КК некорректно. В КК  динамический   диапазон  снизу действительно определяется уровнем шумов, но это не значит, что так же обстоит дело и у CD! Взглянув на рисунок, на котором изображены типовые зависимости коэффициента нелинейных искажений К_ни КК и КД в функции уровня сигнала, можно легко заметить, что в аналоговой записи с уменьшением уровня К_ни монотонно убывает,  в   то  время как у цифровой записи возрастает, стремясь к 40% (поскольку увеличивается относительный размер ступеньки квантования).

Типовые зависимости коэффициента нелинейных искажений К_ни КК и КД в функции уровня сигнала.

Если у аналоговой записи в спектре искажений преобладают не очень режущие слух третья и пятая гармоники,  то  у цифровой дело обстоит гораздо хуже — множество комбинационных составляющих не образуют привычного для слуха гармонического ряда, и их действие становится заметно уже при уровнях около 1%. Легко убедиться, что при уровнях сигнала порядка -50 дБ и ниже искажения сигналов CD переходят порог допустимых 1%. Снизу его  динамический   диапазон  оказывается ограничен не шумами квантования, а нелинейными искажениями. И из теоретических 97,8 дБ остается только 50.

Но это еще не все! При перегрузке КК нелинейные искажения пропорциональны квадрату уровня записи (при увеличении уровня в два раза коэффициент гармоник возрастает всего в четыре раза), поэтому их кратковременное появление на пиках сигнала незаметно на слух. У CD при превышении номинального входного уровня аналого-цифрового преобразователя (АЦП) всего на 2...3 дБ нелинейные искажения возрастают в тысячи раз, поэтому в реальной аппаратуре цифровой записи за номинальный принимают уровень на 12...15 дБ (т. е. на пик-фактор реального музыкального сигнала) меньше предельного входного для АЦП. В результате из исходных 97,8 дБ остается всего 35...37 дБ реальных, что на 20 дБ меньше, чем у КК.

И это не всё!!! Цифровой аудиосигнал по сути своей является дискретной функцией, причём жёстко уложенной в тиски математики (теорема Котельникова), т.е. для определённой частоты дискретизации существует формула: Fвер. = 1/2 Fдискр, где Fвер. является верхней теоретически записываемой частотой. По русски говоря, цифровой стандарт укладывает нас при 16 битах (реально 13-15 бит, а в CD-ROM'ах - 10-12бит) и частоте дискретизации 44.1кГц в полосу до 20кГц (что в принципе маловато для полной звуковой картины - подтверждено многочисленными психоакустическими экспериментами) и чем выше частота звукового сигнала, тем меньше отсчётов приходится на неё, говоря другими словами, точность восстановления звукового сигнала с ростом частоты падает-отсюда ярко выраженное жёсткое и утомительное звучание цифровых "верхов". Чтобы улучшить точность, применяется дополнительная передискретизация сигнала, которая вносит свои специфические искажения, неприятно влияющие на слух.
    Аналоговый сигнал представляет собой непрерывный сигнал во времени - именно так он и записывается, и воспроизводится. Конечно, аналоговым аппаратам свойственны свои искажения сигнала (идеала нет и не будет), но эти искажения совершенно другого свойства и не так болезненно воспринимаются ухом. Диапазон воспроизводимых частот хорошего кассетного магнитофона может простираться с 20Гц  до 30кГц, катушечного 20Гц-40кГц, а хорошие "виниловые" головки имеют полосу вплоть до 50кГц!

По всем этим причинам, несмотря на субъективное отсутствие "шипа", многие фонограммы, воспроизводимые с CD, приводят к быстрой утомляемости и имеют заметно худшую "глубину стерео-панорамы", чем та же фонограмма, воспроизводимая с аналоговой виниловой грампластинки, катушки или качественной КК.

Но самое интересное, что записав с CD на КК или катушку, запись становится субъективно лучше! Это конечно звучит странно, как может быть копия лучше оригинала!? В случае с аналоговой магнитной лентой может! Дело в том, что цифровой сигнал в отличие от аналогового дискретный (ступенчатый). При перезаписи на магнитную ленту, которая физически не может быть дискретной и записать «ступеньки» сигнал сглаживается, восстанавливается первоначальный образ синусоиды!  Поразительно, но факт!

Одинаковый синусоидальный сигнал, воспроизводимый через аналоговый тракт и через цифровой. Данный рисунок хорошо демонстрирует дискретность цифрового сигнала. Ни один в природе звук не имеет дискретность («ступеньки»), будь-то шум воды, щебетание птиц, раскаты грома, именно поэтому при прослушивании цифрового звука появляется утомляемость и даже головная боль.

Мы провели серию тестов, чтобы это доказать или опровергнуть, в тракте в качестве источников использовались высококачественный ЦАП Sony DAS 703es, CD- проигрыватель WADIA Wadia21 и пара кассетных дек Nakamichi ZX-7 и Pioneer CT-95 (Pioneer T-1100S). Запись сделанная на кассету сравнивалась с оригинальным CD, и во всех случаях, всем участникам (в общей сложности прослушали 10 чел) теста нравился больше звук КК! Кассета обладала более теплым, глубоким, эмоциональным и проникновенным звуком, а главное не утомительным как у даже весьма высококачественного цифрового источника.

При записи дискретного цифрового сигнала на магнитную ленту, происходит «выпрямление ступенек», лента просто не в состоянии записать «острые углы».

P.S. прочитав статью, не надо бежать сломя голову покупать первый попавшийся кассетный магнитофон! Важно, чтобы его состояние, ЛПМ, головки, электроника, были идеальны, если аппарату более 10-15 лет, то он должен быть после ТО, т.к. за это время могли высохнуть не только все «резинки», но и износиться магнитная головка, так что перед покупкой кассетного магнитофона нужно проконсультироваться со специалистом.

И ещё, самый важный параметр кассетного магнитофона, не фирма производитель, модель или ценовая категория, а его техническое состояние!