Введение.
О важности битрейта
Сейчас много разговоров о Hi-Res, нужен – не нужен, и если нужен, то какой. Попробую сформулировать своё видение.
Во-первых, термин и значок Hi-Res довольно бессмысленны, единственная значимая информация – это не CD. Формально даже 24 бит 44.1 кГц уже считается Hi-Res, но это самое начало частотной сетки. Для примера, у меня есть катушечный магнитофон с разными скоростями протяжки ленты и можно провести аналогию: 44.1 кГц – 9.5 см/с, 88.2 кГц – 19 см/с и т. д. И звук на каждой следующей частоте дискретизации будет лучше, как и на каждой следующей скорости протяжки магнитофона. Правда, цифровая частотная сетка значительно длиннее.
Во-вторых, чтобы слушать хорошие записи в высоком разрешении, в первую очередь необходимо обзавестись качественным источником. Очень странно видеть, как многие относятся к этому компоненту по остаточному принципу. И снова аналогия, на этот раз с винилом: купив проигрыватель за 10 тыс. руб., вы изначально накладываете существенное ограничение на качество звука и дальше можно вкладывать сколько угодно средств в остальной тракт, но смысла в этом не будет.
В-третьих: какая музыка действительно требует записи в высоком разрешении? Для меня ответ простой: любая акустическая. В качестве примера прикладываю ссылку на фрагмент записи женского вокала – хор девушек исполняет народную песню в небольшом соборе, без аккомпанемента:
На спектрограмме записи хорошо видны гармоники за 40 кГц. Да, я не слышу такие высокие частоты, но я отлично слышу их влияние на слышимый диапазон. На практике, в моём тракте отлично слышна разница между частотами 88.2 и 176.4 кГц, между 176.4 и 352.8 кГц уже не столь явно (возможно сказываются ограничения моего тракта и/или слуха).
Также прилагаю два скриншота с частотами 44.1 и 176.4 кГц, из которых наглядно видно насколько критично не хватает точек отсчета на низкой частоте – аппроксимация очень грубая даже при разрешении 24 бит, для 16 бит все будет еще хуже.
О битрейте слуха человека
Попробовал оценить разрешающую способность человеческого слуха. Если принять среднее количество нейронных волокон в волосковой клетке кортиевого органа взрослого человека равным 400, а количество волосковых клеток равным 20 000, то получится 8 000 000 последовательных каналов с переменной частотой дискретизации и битностью. Усреднив частоту на 6000 герц, а битность (количество ионов, проходящих через волосковую клетку в секунду) на 20, получится 960 000 000 000 бит в секунду или 960 Гбит/сек для одного уха, для двух – 1.92 Тбит/сек. Напомню, максимальный битрейт формата DSD1024 равен 49.2 Мбит/сек, формата CD – 705.6 Кбит/сек.
О выборе операционной системы и плеера
Прочитайте об этом здесь: https://clearsound.club/ru/concept.html
О выборе формата
Теоретически форматы PCM и DSD с одинаковым битрейтом равнозначны. Сигнал 32 бит 352.8 кГц PCM содержит столько же информации, сколько 11.2896 МГц DSD. Но если в PCM каждый отсчет содержит абсолютную величину сигнала, то DSD фиксирует только изменение звука, что делает его значительно более помехозащищенным и абсолютно свободным от джиттера. И ни какой дельта-сигмы.
Формат DSD высокого разрешения, с частотами дискретизации от 11.2 МГц является приоритетным для высококачественного воспроизведения музыки.
Разъяснение о PCM. Внутри всех современных чипов ЦАП сигнал PCM преобразуется в сигнал DSD с неизбежной погрешностью и побочными артефактами.
Разъяснение о R 2 R. На текущем технологическом уровне развития невозможно сделать точную R2R матрицу с разрядностью более 14 бит. Разглагольствования разработчиков об особых алгоритмах – это лукавство, применительно к 16-ти битным матрицам, и откровенная ложь для 24-х битных матриц R2R. Для 16-ти битной матрицы точность старшего разряда должна составлять 1/2^16/100 * 100 = 0,0000152588 %, резисторы с такой точностью не выпускаются, даже 0.001% - это уже очень круто и дорого.
Компьютер
В феврале – марте 2025 года настраивал воспроизведение музыки в формате DSD высокого разрешения от 22 до 49 МГц на четырех компьютерах: 2-х процессорная рабочая станция HP; полноразмерный компьютер на Intel i9 с тихой системой охлаждения Noctua; Intel NUC с процессором i7 12-го поколения; мини компьютер на процессоре Intel Alder Lake N100. Оперативная память от 16 до 48 Гб. Стоимость от $200 до $8000.
Рабочая станция. Самый универсальный и беспроблемный вариант. Идеальное качество вывода DSD потока любого разрешения, включая сжатый кодеком WavPack. Проверено с Windows 10 Pro и Windows 11 Pro в стандартной конфигурации и с плеерами Clearsound различных версий.
Компьютер на процессоре Intel i9, тихий, используется только для музыки, настраивался удаленно. Установлена ОС Windows 11 в стандартной конфигурации. Потребовалась специальная версия плеера Clearsound с четырехкратно увеличенным объемом используемой памяти и повышенными приоритетами процессов. Отличное качество вывода DSD потока любого разрешения, включая сжатый кодеком WavPack. Версии плееров Clearsound для PCM и DSD заменили в системе Signalyst HQPlayer для воспроизведения локальных файлов.
Intel NUC, используется только для музыки. Были установлены и настроены ОС Windows 10 и Windows 11, обе в конфигурации tiny. Также были установлены специальные версии плееров Clearsound. Отличное качество вывода DSD потока любого разрешения, включая сжатый кодеком WavPack.
Мини компьютер на процессоре Intel N100, четыре энергоэффективных ядра, используется только для музыки, настраивался удаленно. Установлена ОС Windows 10, всякое лишнее отключено. Самый легкий вариант, тем не менее, справляется со сжатым потоком DSD512, пусть с загрузкой процессора до 100%. Версия плеера Clearsound тоже специальная. Играет замечательно, несмотря на практически непрерывную нагрузку. Планируется апгрейд на безветиляторный мини ПК на процессоре Intel i3 или i5, чтобы был запас по производительности.
Обратите внимание, ОС Windows 11, в зависимости от конфигурации может потреблять существенно больше системных ресурсов, чем ОС Windows 10.
Контент в PCM формате на всех компьютерах воспроизводится превосходно.
Программное обеспечение
Поскольку формат DSD имеет явное преимущество перед PCM в плане преобразования цифрового потока в аналоговый сигнал, имеет смысл конвертации записей из PCM в DSD высокого разрешения. Наиболее оптимальным по соотношению качество/размер является формат DSD512.
Мною были протестированы несколько программ для конвертации. В первую очередь обращалось внимание на “чистоту” конвертации. К моему удивлению, некоторые программы выполняли конвертацию из PCM в DSD довольно “грязно” – при воспроизведении полученного файла через чувствительный ЦАП, без цифровых и обрезающих фильтров, были слышны явные артефакты, особенно на низких уровнях и в паузах.
Из протестированных конверторов понравились:
XRECODE 3 – https://xrecode.com Очень чистая и качественная конвертация, с сохранением всех нюансов исходного материала. Недостатки: не поддерживается DSD1024, сетка частот кратная только 44100 Гц.
PGGB Plus – https://www.remastero.com/pggb.html Очень крутая программа, но не смотря на безумную цену в $1050 за полную версию, с существенным недостатком – при конвертации пропадает «атмосфера» записи. Я не смог подобрать режим, при котором этот негативный эффект не проявлялся бы. Такое впечатление, что используемые алгоритмы “убирают” высшие гармоники. В остальном все хорошо, чистая, аккуратная конвертация, поддержка DSD1024 и двух частотных сеток. Для определенных записей вполне подойдет.
ЦАП
Для прослушивания музыки в DSD формате высокого разрешения, был разработан и изготовлен специальный ЦАП с оригинальными концепцией, схемой, топологией и дизайном. Основное внимание было уделено естественности звучания. Минимум активных электронных компонентов, отказ от не необходимых функций, особое внимание к топологии и конструкции.
Поддерживаемые частоты дискретизации: от 11.2 до 49.2 МГц
Аналоговый тракт
Детальное прослушивание велось через тракт: компьютер – ЦАП – усилитель для наушников – наушники. Дополнительно оценивалось звучание на акустике, через ламповый усилитель.
Контент
Только официальные релизы. Источники: цифровая дистрибуция, стриминг, рипы с физических носителей, в том числе CD-рипы с конвертацией в DSD512. Конверсии с SACD не использовались.
Жанры самые разные: классика, джаз, фольклор, поп, рок, инди …
Исполнители: Anja Garbarek, Arabella Steinbacher, Det Norske Jentekor, Diana Panton, Elvis Presley, Hoff Ensemble, Junko Urayama, Metallica, Nightports w Tom Herbert, Polly Gibbons, The Rza, Tord Gustavsen Trio, U2 …
Впечатление
Ничего лучше я не слышал.
