Бурный поток

Евгений Козловский

В курсе ли вы, какова толщина потока, когда вы смотрите записанный в неплохом качестве фильм с Blu-Ray? Кто нет — подскажу: около 25-30 Мбит/с. Включая и видео, и качественный звук. Максимум, разрешенный стандартом, — 50 Мбит/с. Но он встречается довольно редко (хотя разок-другой мне попадались и 52 Мбит/с), на очень качественно (в техническом смысле) сделанных фильмах, и еще не всякий проигрыватель тянет такой поток безупречно.

Раньше, на DVD, разрешенный стандартом поток был в 5 раз меньше: 10 Мбит/с. Также видео плюс звук. Когда же на DVD записывали один (чисто) звук (с тем же максимальным потоком, в формате DVD Audio, с наилучшим качеством записи, 192 кГц, 24 бита), он мог идти только в стереоварианте. Многоканальный был не лучше 96/24 — толщины канала не хватало.

А сейчас, в эпоху Blu-ray, когда я собираюсь насладиться чистейшим звуком, то подсоединяю к своей «Дюне» специальный (в том смысле, что мною под это дело отведенный, так-то он самый обычный) 0,5-Тбайт винчестер и запускаю с него звуковые Blu-ray образы. Нажимаю информационную кнопку и вижу, что звуковой поток (из видео там — либо просто черный экран, либо статическая картинка, практически ничего не весящая) достигает… ну, самую капельку не дотягивает до этих самых предельных 50 Мбит/с. Ну, он вокруг таких вот цифр: 48… 48,5…. Повторяю: один звук, без видео!

Откуда же берется такая толщина потока? При том, что подавляющее большинство людей сейчас слушают сжатую (mp3, wma) музыку в потоках, обычно не превышающих 128 кбит/с. Ну, максимум, — 320 кбит/с! И их качество, похоже, устраивает вполне?

Начнем с того, что Высокий Звук — звук либо (лучше всего) не сжатый, чистый LPCM или, на худой конец, сжатый без потерь, т. е. вместе со сжатым звуком на воспроизведение подается и точный протокол этого сжатия, что позволяет умной аппаратуре восстанавливать звук, что называется, один в один. Кстати, именно такой метод используют и два появившихся вместе с Blu-ray стандарта Высокого Звука, наследники «дивидишних» стандартов ac3 и DTS: Dolby TrueHD и DTS-HD Master. Однако почему-то на Blu-ray музыке (да и на звуке к фильмам) то и дело встречается и третий Высокий Формат: многоканальный (до схемы 7.1) несжатый LPCM. Услышать разницу между несжатым звуком и сжатым без потерь, даже когда это одинаковые дорожки, — дело чрезвычайно сложное, и уж во всяком случае оно не по моим ушам. Однако если сжатие без потерь происходит и впрямь без потерь, зачем появляются дорожки без сжатия? От лени, что ли? Чтобы не сжимать? Или все-таки разница существует?

Что касается параметров оцифровки -- частоты сэмплирования и числа ступенек динамического диапазона, то последняя на Blu-Ray практически всегда — 24 бита, а первая, в звуковом сопровождении фильмов, даже если это фильмы-оперы или концерты, обычно лишь немного превышает частоту CD: 48 кГц против «сидишных» 44,1. Когда же на Blu-ray пишут чисто звук или выпускают специальные диски с видео, но с акцентом на звуке, поднимают ее до 96 кГц. И только на отдельных специальных звуковых Blu-ray, на которых, например, специализируется норвежская компания 2L (the Nordic sound, http://www.2l.no/), мы можем располагать и высшим в наши дни качеством записи: 192/24. С диска DIVERTIMENTI именно этой компании я и получил те самые 48, 5 МГц/с, с которых и начал свою колонку. Это 5.1 каналов несжатого LPCM.

И здесь возникает вопрос: зачем нужны эти самые 96 и 192 кГц? Да и даже 48 кГц? Ведь известно же, что, с одной стороны, даже очень юное (с возрастом слуховая чувствительность очень заметно падает) и искушенное ухо чисто физиологически не улавливает частоты выше 20 кГц. Но с другой --согласно знаменитой теореме Котельникова, при оцифровке возможно абсолютно точное восстановление звука в диапазоне до половины ее частоты. Следовательно, «сидишные» 41,1 кГц выдают точнейшее воспроизведение звука до 20,55 кГц, т. е. получается все равно выше, чем человек, даже в идеальном случае, способен услышать. Это, собственно, и определило именно такую частоту при возникновении CD-стандарта.

Отвечаю: здесь кроется определенная засада. Все по Котельникову произойдет так чисто и идеально только в том случае, если цифруемый звук не имеет в себе частот выше заданной. В случае CD — выше тех самых 41,1 кГц. Однако в живой музыке таких звуков полно. Причем отфильтровать их при оцифровке — дело очень сложное, если вообще до конца выполнимое вообще, да и цифровой слепок тогда получится уже не с оригинала, а с его обрезка. Оно вроде бы и пусть, коли все равно ничего выше не услышать. Так-то оно так, да не так: мало того, что пока так до конца и не выяснено, совсем ли мы не слышим того, что выше 20 кГц, или не совсем.

Конечно, понятно, что выданный чистый тон, скажем, в 30 кГц мы не услышим. Однако не будет ли разницы между восприятием живого звука с обрезанной верхушкой и звука полного? Но главное даже не в этом, а в том, что при оцифровке звука, включающего в себя частоты выше заданных, они автоматически непреодолимо превращаются в шумы, которые записываются во вполне слышимом нами диапазоне. И не они ли в основном и придают CD-звуку замеченную многими и даже высмеянную Вуди Алленом «деревянность»?

Так вот, когда частоту дискретизации при оцифровке поднимают вдвое и вчетверо, то результаты, даже при моих немолодых ушах, оказываются поразительными. В смысле чистоты записи, которая совсем уже превращается в точное подобие живого концерта. Причем я отлично слышу разницу даже между 96 и 192 кГц! Понятное дело, что и проигрыватель, и усилитель должны быть достаточно хороши, и, может быть, — даже особенно, — колонки, но тем не менее разница для меня просто потрясающая.

Следующий за повышением частоты дискретизации и отказом от сжатия, даже без потерь, фактор утолщения потока — многоканальность. Те самые «под 50» получены при несжатом пятиканальном звуке. Модный ныне семиканальный (7.1), в котором все чаще стараются записывать производители как кинодисков, так и звуковых, в несжатом виде не умещается даже в блюрейный стандарт потока, и потому на референтных звуковых BD мы имеем либо 5.1 несжатый звук, либо, чаще всего, 7.1 сжатый, пусть да же методом «без потерь» (обратите внимание на мои сознательные кавычки). Либо — с дискретизацией 92 кГц.

И вот вопрос о том, зачем нужна эта самая многоканальность, для меня куда менее однозначен, чем вопрос о повышении частоты дискретизации. Таким образом, пока речь идет о кино, о гильзах, выпадающих на землю за пулеметчиком, давайте считать, что многоканальный звук весьма… добавляет. Когда же о музыке…

Выпущенная в 1933 г. компанией EMI первая стереофоническая грампластинка (как мне кажется, запись на двух сторонах дорожки и иголки, умеющие снимать с нее звук, — одно из самых головокружительных инженерных решений прошлого века), на мой вкус, практически решила большинство проблем виртуального слушателя относительно ориентирования звука в пространстве. Во всяком случае, в контексте концерта или спектакля, когда слушатель сидит в определенном месте и его может интересовать только локация звука на статической же сцене. Это стереопринцип решает полностью, и так называемый «центральный» канал не нужен уже хотя бы потому, что двумя боковыми центральное звучание вполне обеспечивается. Он нужен опять же разве что в кино: «посадить» в центр, скажем, голос Гоблина или любого другого, кто переводит американский фильм. Таким образом, в контексте музыки многоканальность может понадобиться разве что в случае специально сделанных для этого записей, когда слушатель помещается в центр ансамбля или оркестра. Такие записи есть, но в совсем небольшом количестве. Они эффектны, но и — аттракционны. Потому хотя бы, что исполнители в основной своей массе тоже рассчитывают на зал, расположенный перед ними. Мне доводилось слушать симфонический оркестр, сидя среди музыкантов, и должен заметить, это никак не усиливало впечатление от музыки.

Но если речь идет о стандарте 5.1, то здесь еще можно притянуть за волосы смысл такой записи: отражение звука от стен зала, хруст поедаемого слушателем-хамом в заднем ряду печенья... И тогда уж 7.1 кажется исключительно маркетинговым приемом, предпринятым для привлечения покупателя (чем больше -- тем лучше, по аналогии с мегагерцами и мегапикселями). Ибо два добавочных задних динамика могут иметь ну хоть какой-нибудь смысл только в очень больших кинозалах, когда человек, сидящий близко к задней стене, не попадает в тыловой стереоохват, но уж никак не в залах музыкальных.

Так что, если отказаться от экспериментальных «окружающих» записей (а я делаю это с легкостью), звуковой поток можно было бы уменьшить где-то втрое, а оставшееся место потратить на увеличение частоты сэмплирования.

Вдруг тогда музыка стала бы звучать еще чище?