Что такое музыка в высоком разрешении
Высококачественные записи называют Hi-Res Audio. За ориентир берут записи на CD-дисках: частота дискретизации у них — 44,1 кГц, а разрядность — 16 бит.
С этих значений только начинается музыка в высоком разрешении. Обычно частота дискретизации Hi-Res Audio составляет 96 или 192 кГц при разрядности 24 бита. Иногда встречаются файлы с 44,1, 88,2 или 176,4 кГц.
Форматы файлов Hi-Res Audio:
- FLAC — Free Lossless Audio Codec. Обеспечивает отличное качество звука и поддерживает метаданные: при проигрывании файла отображается обложка альбома, имя исполнителя и название трека.
- ALAC — Apple Lossless Audio Codec. Аналог FLAC для техники «Эпл». Формат поддерживает метаданные в приложении «Эпл-мьюзик».
- WAV — Waveform Audio File Format. По сути, это компакт-диск, но только в цифровом виде. Такие файлы отличаются лучшим качеством по сравнению с FLAC и ALAC, но не поддерживают метаданные.
- AIFF — Audio Interchange File Format. Тот же WAV, только для техники «Эпл» и с поддержкой метаданных. Это самый предпочтительный вариант, если у вас Айфон с большим количеством памяти. Файлы тяжелые: один альбом может весить до 1 Гб.
- DSD — Direct Stream Digital. Качественный аудиоформат, который подойдет для дорогих портативных плееров и домашних аудиосистем. Обычный смартфон не раскроет его возможностей, а тяжелые файлы забьют всю память. Один музыкальный альбом в формате DSD занимает около 2 Гб.
- MQA — Master Quality Authenticated. Расшифровывается как «подтвержденное студийное качество». Новый формат, который разработан известным аудиофильским производителем Meridian Audio.
Самые популярные форматы — FLAC, ALAC и WAV. Такие музыкальные файлы легко найти в интернете и воспроизвести на большинстве смартфонов и плееров.
Преобразовать файл из одного формата в другой можно в бесплатной программе dBPoweramp Music Converter. Почти все свои плейлисты я храню во FLAC, с которым мой Айфон не дружит. С помощью этой программы я конвертирую их в ALAC и слушаю.
Дальнейшая модификация
Апгрейдом занимался бывший технарь Audio Alchemy Дасти Уотер (Dusty Vawter). Бывший, потому что к моменту собственно апгрейда в 1997 году Audio Alchemy уже обанкротилась. Увы, хорошие инженеры редко бывают хорошими бизнесменами, да и щедрость в детальках до добра не доводит. В дальнейшем бренд был еще раз реанимирован, а затем окончательно перекочевал под крыло ELAC.
Дасти Уотер для поддержки и модификации техники Audio Alchemy зарегистрировал свой бренд Channel Islands Audio, который функционирует до сих пор и давно уже предлагает собственные разработки. Что характерно, тоже по вменяемым ценам. Это вообще отрадная черта многих американских микро аудиобизнесов. Розничная цена Audio Alchemy DDE v. 3.0 была менее тысячи долларов, за апгрейд Уотер просил еще двести. К сожалению, за давностью лет Уотер не смог прокомментировать все мои вопросы, сославшись на главного разработчика Audio Alchemy Питера Мэдника. Пришлось собирать информацию самостоятельно. В чем заключался апгрейд?
В перечне замены указаны четыре конденсатора Panasonic HFQ фильтра аналогового каскада, восемь пленочных конденсаторов: шесть пассивных фильтрующих (часть пассивного ВЧ-фильтра между аналоговыми выходами чипов ЦАПа и аналоговой ступени) плюс два на обратную связь, два резистора Gale и два ОУ Burr-Brown вместе с разъемами. Сами ЦАПы AD1862N снабжались медным экраном.
На чипы Analog Devices AN1862N установлены медные экраны с заземлением
Любопытно, что еще тогда Уивер указал на негативную роль модного в ту пору декодера Pacific Micronics PMD100. Учитывая, что HDCD-процессинг включает в себя функцию так называемого peak extension, PMD100 предусматривает подмешивание шума дизеринга, размер которого обычно устанавливается на величину младшего бита (LSB). Схема предусматривает компенсирующее ослабление на 6 дБ сигнала, не содержащего HDCD-сигнатуры, чтобы на выходе обычные CD и HDCD диски звучали на одном уровне громкости.
За выбор формата аттенюатора — в цифровой либо аналоговой форме; отвечает пин №19 на чипе PMD100. В штатном исполнении Audio Alchemy DDE v. 3.0 использовался цифровой вариант компенсации громкости. Соответственно общее разрешение тракта снижалось на 1 бит, т.е. примерно на 6 дБ. Считалось, что избыточная для CD разрядность 20-битного конвертера AD1862N эту потерю в 1 бит перенесет без особых последствий.
Понятное дело, в то время на HDCD как перспективный формат возлагались определенные надежды и его интересы были в приоритете. Но для обычных CD подобные пертурбации в цепи все-таки устраивали далеко не каждого. Что делать — исключить из схемы PMD100 насовсем и потерять преимущества HDCD, как решили разработчики ЦАПов и CD-плееров в дальнейшем? Или предложить что-то еще?
Чтобы Pacific Micronics PMD100 меньше вредил сигналу без HDCD-сигнатуры, следует деактивировать пин №19
Чтобы сохранить полную 20-битную разрядность в Audio Alchemy DDE v. 3.0, Дасти Уивер решил исключить работу аттенюатора, замкнув пин № 19 на вывод № 22 (+ 5 В). В принципе, в штатном исполнении Audio Alchemy DDE v. 3.0 и так имел на выходе 3,6 Вольт, т.е. гораздо выше стандарта, так что незначительное снижение напряжения особых проблем не приносило. Теперь посмотрим, как это все заработает на музыке.
Обратите внимание, что в моем экземпляре отсутствует логическая плата дистанционного управления громкостью. Выяснить цель вмешательства в ножки ресивера CS8412 не удалось
Как выбрать наушники
Большинство производителей проводных наушников — китайские компании. Не стоит этого бояться: они достигли баланса в соотношении качественного звука и доступной цены.
Среди китайских производителей выделю KZ, FIIO, BGVP, Shoozy, Mee Audio, KBEAR. При бюджете от 70 $ (5250 Р) до 150 $ (11 250 Р) можно приобрести наушники с достойным звуком. Если же вы доверяете только компаниям с громким именем, то придется потратить немного больше: в пределах 200 $ (15 000 Р) доступны наушники от Onkyo, Audio-Technica, Sennheiser, Sony.
Я читал немало статей со странными классификациями вроде того, что «наушники бывают накладными, полноразмерными, а еще красными и беленькими». Выбор конструкции и цвета — это дело вкуса и удобства. Я считаю, важнее не то, как наушники выглядят на голове или сидят в ухе, а технология, которая качественно передает звук.
Не советую выбирать наушники по отзывам в интернете: это чревато разочарованием. Бывает, что одна и та же модель хорошо работает с одним источником звука и плохо — с другим. Перед покупкой стоит переслушать не менее 10 моделей от разных производителей, причем на своем смартфоне или плеере.
Вот на что нужно обращать внимание при выборе. Технология передачи звука
Динамические наушники дают драйв, красивый бас, но проваливаются в высоких частотах. В них акцентирован ритм, передняя часть сцены и ударные инструменты. Это универсальный вариант, чтобы слушать музыку со смартфона
Технология передачи звука. Динамические наушники дают драйв, красивый бас, но проваливаются в высоких частотах. В них акцентирован ритм, передняя часть сцены и ударные инструменты. Это универсальный вариант, чтобы слушать музыку со смартфона.
Арматурные наушники стоят примерно в два раза дороже динамических и транслируют ровный объемный звук — без приукрашивания и акцентов на отдельных частотах. Хорошо слышны детали, в том числе на заднем фоне. Такие наушники предпочитают люди, которые слушают только Hi-Res Audio на стационарных аудиосистемах.
Гибридные наушники объединяют в себе динамическую и арматурную конструкцию. Однако сочетание звуков из разных частотных диапазонов может звучать очень специфически для неискушенного уха — вариант на любителя. Цены на нормальные гибридные наушники начинаются от 300 $ (22 500 Р).
Если хотите просто слушать качественную музыку на ходу, то вам с запасом хватит средних динамических наушников за 100 $ (7500 Р).
Провод. Если активно носить наушники на улице, то со временем провод перетрется об одежду и понадобится новый. Советую брать наушники со съемным проводом, чтобы его можно было заменить.
Кроме того, аудиофильство обычно прогрессирует. Так что очень скоро вы можете решить, что для качественного звука вам не хватает кабеля с позолоченными контактами и проводниками, подвергнутыми криогенной заморозке.
Импеданс — полное сопротивление, измеряется в омах. Если выбираете наушники для портативного устройства, то ориентируйтесь на модели с небольшим импедансом — от 18 до 45 Ом. Если подключить наушники с сопротивлением 100 Ом к смартфону, возможно, он с ними просто не справится — звук будет глухим и тихим, со множеством артефактов.
Спецификации и измерения
Любопытно, что, несмотря на рождение в мире компакт-дисков, устройство 1995 года выпуска не отказывается и от 24-битного аудио, причем даже с дискретностью 192 кГц, фантастика! Правда, это при условии переадресации хайреза дальше на внешний цифровой интерфейс. Полный цикл преобразования до аналога DDE v. 3.0 продиктован возможностями AD1862N, который может расколдовать лишь поток до 48 кГц включительно. Да, внутри ЦАПа происходит транкейт, но «всего-то» до 20 бит, так что тестовый синус 24 бит / 44 кГц на выходе выглядит совсем не помятым.
АЧХ имеет небольшой плавный спад на –0,6 дБ, разбаланс каналов при этом меньше 0,1 дБ. По нижнему уровню шума здесь, конечно, никаким 20-битным разрешением и близко не пахнет. 20 бит (т.е. 20 х 6 = 120 дБ) такой показатель мы еле-еле получили в современных RME на XLR-выходах при самых высоких уровнях выходного напряжения +24 dBU. Это большой успех даже в наше время. А у Audio Alchemy DDE v. 3.0 выходит в лучшем случае (105,6 дБ / 6) = 17,6 бит. И это нормально, поскольку фактическое разрешение собственно чипа Analog Devices AD1862N составляет 110 дБ или в лучшем случае 113 дБ для грейдированной версии AD1862N-J. Т.е. дальше 18 бит не прыгнешь. Но такие мелочи не столь важны при прослушивании реального музыкального сигнала.
Примечательно, что измеренный коэффициент искажений апгрейдированной версии 0,003% существенно улучшился по сравнению с 0,05%, указанными в спецификации базовой модели, т.е. более чем в десять раз, и почти приблизился к уровню искажений самого AD1862N (0,0025%). В современных чипах после запятой стоят уже не два, а три нуля, но на споры о благозвучности того или иного решения это никак не влияет.
Но это общая цифра, для нас имеет значение характер распределения этих гармоник. На графике ниже видно, что они хоть и мелкие, меньше –90 дБ, но доминируют нечетные, которые торчат и на высоких порядках. В идеале было бы, чтобы основная масса их сидела во второй гармонике и пропорционально уменьшалась с ростом порядка.
Характер гармонических искажений синуса 1 кГц ( 16 бит / 44 кГц)
Тестирование импульсом указывает на применение классического линейно-фазового фильтра — т.е. с симметричными фронтами пре- и постэха. Неизвестно, как была изначально устроена логика управления индикацией в штатном варианте Audio Alchemy DDE v. 3.0, но в этой версии при красном светодиоде на 0° сигнал на выходе будет инвертирован. Чтобы получить корректную фазу, следует включить режим 180° (загорится зеленый светодиод).
Устройство демонстрирует импульс обратной полярности, который можно инвертировать кнопкой на передней панели Audio Alchemy DDE v. 3.0
Как и современные чипы, AD1862N не очень любит клиппированный сигнал и интерсемпловые искажения (а кто любит?). Эксперимент проводился в виде розового нескоррелированного шума 16 бит / 44 кГц. ЦАП и фильтр вели себя достаточно стойко при максимальном уровне 0 дБ, удерживая ультразвуковые помехи на уровне –70 дБ. Уменьшение шума до –3 дБ приводило картину в норму, шум отправлялся за отметку –100 дБ.
Если говорить о воспроизведении тихих звуков, то синус при –90 дБ уже так похоронен в шумах и гармониках, что догадаться о его наличии было почти невозможно. Вообще плохая линейность на низких уровнях — это фирменная черта ЦАПов с мультибитным преобразованием, не стоит забывать об этом моменте даже на современных R-2R реализациях.
Чтобы вы понимали, что это не шутки, представьте себе конструкцию, где величина тока младшего бита (LSB) должна быть в 32 768 раз меньше старшего бита (MSB). В R-2R ЦАПах ведь взвешиваются именно величины тока, вы не забыли? И это 32 768 разницы только для сетки в 16 разрядов. Что говорить о требованиях точности в 20- или 24-битных словах?
На малых уровнях (–90 дБ) синус искажается в шумах квантования
Что такое усилитель с ЦАПом и зачем он нужен
Это устройство объединяет под одним корпусом усилитель и цифро-аналоговый преобразователь — ЦАП. Оно подключается между смартфоном и наушниками, берет на себя обработку цифрового сигнала и позволяет значительно улучшить качество звука во всем спектре частот.
С одной стороны устройства — выход USB-C, с другой — вход Jack 3,5 мм. Я встречал варианты, где вместо USB-C был Lightning — для подключения к технике «Эпл».
В любом смартфоне уже есть свой встроенный ЦАП: если бы его не было, то из динамиков устройства не доносился бы звук. Покупка внешнего усилителя с цифро-аналоговым преобразователем — лишь способ прокачать смартфон, чтобы повысить качество звука.
Например, Айфон — неудачное устройство для прослушивания музыки в высоком разрешении, потому что он не поддерживает Hi-Res Audio. Внешний усилитель с ЦАПом может решить эту проблему: он заберет у Айфона функцию обработки цифровой музыки.
Но есть проблемы:
- Не факт, что усилитель будет работать с вашим Айфоном, — такие устройства не сертифицированы компанией «Эпл». Возможно, вы купите его, подключите через Lightning, а звук не улучшится.
- Усилители для Айфонов стоят на 30—50% дороже аналогов для Андроида.
Если же у вас смартфон на Андроиде, то вдобавок к хорошим наушникам можно купить мобильный усилитель с цифро-аналоговым преобразователем. Добавится объем, будет четче слышен ритм, звук станет ярче и громче без потери целостности сцены. Например, условный барабан не будет забивать саксофон.
Как выбрать усилитель. Главное, чтобы его ЦАП обеспечивал прохождение звукового потока с качеством как минимум 192 КГц/24 бита, — это можно узнать из технического описания устройства.
При выборе смотрите на качество изготовления: толщину провода, аккуратность пайки и сборки
Обращайте внимание на компанию, которая произвела микросхему цифрового преобразователя. Выделю трех основных производителей:
- Astell & Kern — корейская компания, выпускает преобразователи серии AKM.
- Cirrus Logic — серия устройств SC.
- Asahi Kasei — именитый японский производитель аудиотехники, маркирует свои изделия серией ESS.
Прежде чем покупать усилитель, подумайте, готовы ли вы расплачиваться за качественный звук зарядом своего смартфона. Особо мощные модели могут посадить батарею за пару часов.
Как пользоваться усилителем. Сначала его нужно подключить: через выход USB-C соединить со смартфоном, а с помощью мини-джека — с наушниками. Затем настройте программу, через которую будете проигрывать музыку, — обычно это несложно.
Стоит ли покупать беспроводные наушники
При оцифровке музыка превращается в комбинацию нулей и единиц — в таком виде ее удобно хранить и передавать. Но человек не компьютер: чтобы ухо услышало звук, цифровой сигнал должен быть преобразован обратно в аналоговую форму.
Обычно за такое превращение отвечает источник звука, например смартфон или плеер. Но беспроводные наушники делают все сами: у них есть собственный усилитель и кодек — программа, которая превращает набор нулей и единиц в аналоговый сигнал.
Это недостаток и преимущество одновременно. Беспроводные наушники менее требовательны к источнику звука — это хорошо. С другой стороны, вы становитесь заложником установленного в них кодека и не можете принципиально улучшить звук.
Я предпочитаю проводные наушники: качество их звучания выше, если сравнивать с сопоставимыми по цене беспроводными моделями
Но если вам непременно нужны беспроводные наушники, то обращайте внимание на то, какие кодеки они поддерживают
Расскажу про пять основных кодеков для воспроизведения музыки по блютусу.
SBC — простенький базовый кодек. Он позволяет воспроизводить звук в минимально приемлемом качестве — с битрейтом 328 кбит/с при частоте дискретизации 48 кГц. Этого достаточно для просмотра фильмов, прослушивания аудиокниг или музыки в формате MP3.
AAC используется в продукции «Эпла». Подходит для воспроизведения MP3-файлов, то есть музыки невысокого качества — с битрейтом 264 кбит/с при частоте дискретизации 44,1 кГц.
На этом кодеки для Айфона закончились. Если у вас Айфон, не покупайте беспроводные наушники с более продвинутыми кодеками — зря потратите деньги.
AptX — разработка компании Qualcomm, базовый кодек для устройств на базе Андроида. Он позволяет слушать музыку в приличном качестве — с частотой 44,1 кГц и битрейтом до 352 кбит/с.
AptX HD, или aptX Lossless, разработан Qualcomm для прослушивания Hi-Res Audio на устройствах, которые работают на Андроиде. Кодек проигрывает музыку с частотой дискретизации 48 кГц и битрейтом до 576 кбит/с. Его поддерживают флагманские смартфоны таких брендов, как «Элджи», «Сони», «Сяоми», «Хонор», «Хуавей», а вот «Самсунга» в этом списке до сих пор почему-то нет.
LDAC — самый продвинутый кодек, позволяет слушать высококачественные файлы с частотой дискретизации 96 кГц и битрейтом 990 кбит/с. Минус один: пока LDAC доступен только обладателям устройств от «Сони».
Важный нюанс: у наушников и смартфона должны совпадать кодеки, иначе не удастся получить качественный звук. Внимательно читайте техническое описание наушников: если там не указаны кодеки, то, скорее всего, поддерживаются только самые простые варианты — SBC и AAC. Не советую тратить на подобные наушники более 3000 Р: дороже они не стоят.
Если вы ищете беспроводные наушники для Айфона, то ориентируйтесь на модели, которые поддерживают AAC. Рекомендую присмотреться к наушникам от Anker, Pamu и Klipsch. Не тратьтесь на дорогие варианты с aptX HD: внутренние ограничения «Эпла» не дадут реализовать потенциал кодека, вы все равно получите качество на уровне SBC. А вот для связки смартфона на Андроиде и беспроводных наушников оптимальный вариант — aptX или aptX HD.
Учитывайте, что существуют разные версии блютуса: 4.0, 4.2, 5.0
Важно, чтобы версии на вашем смартфоне и наушниках совпадали, иначе устройства могут не увидеть друг друга
Дизайн и управление
Оба устройства сделаны в едином стиле, что позволяет составить из них эстетичную пару (до сих пор удивительно, как некоторые производители не понимают очевидной необходимости делать так). Корпуса — полностью металлические, из толстого алюминия, это делает A200 и V800 увесистыми и добавляет им устойчивости на столе и солидности. Передние панели сделаны из 8-мм анодированного алюминия, надписи делаются с помощью лазерной гравировки.
Первым пусть будет ЦАП. Сзади расположились: разъем питания, 4 цифровых входа, коаксиальный цифровой выход и две пары выходов аналоговых, балансные XLR и обычные RCA. Первое чем удивляет передняя панель, это регулятор громкости — функция для ЦАПов весьма редкая, но полезная, помогает более точно подобрать нужный уровень громкости для некоторых наушников. В среднем положении регулятор может фиксироваться, видимо это соответствует «нулевому» варианту. Также на передней панели расположились 3 кнопки в окружении гирлянд светодиодов всех цветов. Первая кнопка позволяет выбрать один из четырех входов, светодиоды вокруг нее показывают ваш выбор, еще один служит для индикации успешного подключения. Следующей расположилась кнопка, временно выключающая звук и светодиод, индицирующий ошибки. Последняя из кнопок управления позволяет выбрать нужный коэффициент апсемплинга (в этом случае ЦАП автоматически повысит частоту дискретизации сигнала) либо выключить эту функцию. Есть варианты удвоения и учетверения частоты, а также возможность предоставить ЦАПу самому решать, что делать. Крайняя кнопка справа — выключение питания устройства.
Усилитель разделяет схожий дизайн. На задней панели находятся: разъем питания, гнезда выходов (пара балансных XLR и пара обычных RCA), а также микропереключатели для выбора коэффициента усиления. Последние позволяют подстроить усилитель для использования с широким диапазоном моделей наушников. На передней панели размещены два гнезда выхода на наушники, регулятор громкости и выключатель питания с ярко-синим светодиодом индикации.
Несмотря на наличие балансных входов — усилитель не балансный, поэтому два гнезда на передней панели сделаны просто для удобства и позволяют подключить две пары наушников.
Красота внутри
Цифровые входы Audio Alchemy DDE v. 3.0 завязаны на известный ресивер Cirrus-Logic CS8412. Ну и самое вкусное, собственно, мультибитный ЦАП — пара чипов Analog Devices AD1862N. Трепещите, не просто R-2R матрицы, но еще и на 20 бит разрядности. 1995 год на дворе, ребята! Сам чип был представлен еще в 1990-м и котируется ценителями цифрового винтажа наравне с Burr-Brown PCM63. Как всякий порядочный мультибитыч, AD1862N снабжен подстроечными резисторами для достижения требуемой линейности аудиосигнала.
Индикация передней панели DDE v. 3.0 также содержит светодиод с подписью HDCD — это означает, что в цепи установлен декодер Pacific Micronics PMD100. Вообще в свое время HDCD была интересной штукой вроде MQA. В ней также за счет незначительного добавления шума (дизеринга) в 16-битный сигнал умело зашивали 20-битные данные.
Чипы AD1862N получают питание от поканальных индивидуальных стабилизаторов, причем каждый элемент в устройстве имеет свои стабилизаторы серий 78Lxx, 79Lxx. Питание ОУ выполнено на схеме стабилитрона 1N5326 (7,5V) и ОУ OP275 в связке с регулирующим элементом. Основной фильтр использует схему L-C-L с преобразованием I/V на полевом транзисторе. Выходной буфер и постфильтр работают на ОУ OP176. Все электролиты выполнены на Nichicon Muse. Вот откроет такое устройство самодел — и тихо порадуется. Удивительно, что даже с такой солидной начинкой маленькие Audio Alchemy долгое время были излюбленной площадкой для различных апгрейдов. Не избежал этой участи и наш экземпляр.
Узлы, которые были модифицированы в проекте Дасти Уотера
Модная концепция
По ширине Audio Alchemy DDE v. 3.0 примерно такой же, как RME. Невзрачное устройство выполнено в компактном форм-факторе, все как мы любим. Тогда подобные габариты в Hi-Fi-мире были редкостью. Редкостью были и выносные блоки питания для компонентов. Прекрасная идея — его можно бросить куда-то за стойку, чтобы не маячил, правда, кнопка питания на передней панели не предусмотрена. Audio Alchemy предлагали БП различной сложности для своей техники. Все они, разумеется, линейные, с раздельными трансами для аналоговых и цифровых цепей. Мой вариант называется «Power Station Four» и подключается к DIN-терминалу на тыловой части DDE v. 3.0.
Помимо него, на задней панели конвертера можно обнаружить еще одну экзотику. Audio Alchemy одними из первых провозгласили борьбу с джиттером и даже выпускали специальные блоки для его подавления. Поэтому наряду с привычным SPDIF в DDE v. 3.0 можно увидеть разъем, немного напоминающий S-Video. Речь идет о I2S — протоколе с раздельными каналами приема и передачи данных.
Собственно, по I2S и передается сигнал от транспорта на ЦАП внутри CD-проигрывателя. А выходы/входы SPDIF — это уже надстройка. Позже эту идею с выводом I2S наружу реализовали и другие производители High-End. Но поскольку такого транспорта у меня не было, пришлось довольствоваться обычными протоколами — оптикой и коаксиальным разъемом. Последний, кстати, реализован на BNC, который мне очень нравится наличием «замка» в соединении. Также DDE v. 3.0 оснащен и цифровым выходом, так что может выступать коммутатором с оптики или I2S на коаксиал. Устройство имело довольно высокое выходное напряжение (3,6 Вольт), и благодаря пульту ДУ позволяло подключать его напрямую к усилителю мощности. Концепт весьма актуальный по эту пору!
В тесноте, да не в обиде — внутренняя начинка Audio Alchemy DDE v.3.0 в штатном исполнении
