bitráta

Számítógép audió

       Utoljára frissítve:    Szólj hozzá!

Mi is ez a számítógép audió?

Digitális hangfájlok számítógépen, illetve az ahhoz csatlakoztatható, hordozható eszközökön, iPodon, iPaden, okostelefonon történő tárolása, illetve lejátszása. Első hallásra semmi új nincs a dologban, masszív tömegek töltögetnek le és hallgatnak MP3 fájlokat nap mint nap. Steve Jobs 2011 márciusában jelentette be; a világon 200 millió felhasználó rendelkezik Apple ID-vel, azaz ennyien használják az iTunes médialejátszó programot. Érdekessé a számítógép audió akkor válik, amikor túllépünk az MP3 fájlok lejátszásának másfél-két évtizedes gyakorlatán.

A számítógépen tárolt hangfájlok lehetnek információszegény MP3, WMA, (Ogg) Vorbis, vagy AAC fájlok, CD-minőségű (16 bit/44,1 kHz), tömörítetlen WAV vagy AIFF, illetve veszteségmentesen tömörített ALAC vagy FLAC fájlok, valamint magas felbontású (24 bit/96 kHz, 24 bit/192 kHz, 32 bit/384 kHz) hangfájlok. A 10.6.4 Snow Leopard operációs rendszer megjelenésével Macen az iTunes képes 32 bit/384 kHz hangfájlok kezelésére is (Windows 7-esen jelenleg 24 bit/96 kHz alapesetben a plafon, ennél magasabb felbontáshoz külső driver szükséges).

Szakmai körökben hónapok óta terjed a pletyka az Apple új, HD audió formátum létrehozására irányuló törekvéséről. Az új formátum streamelhető lesz, ahol a minőség automatikusan alkalmazkodik a rendelkezésre álló sávszélességhez, illetve a fogadó hardverhez. Bennfentes információk szerint az Apple már meg is bízott egy londoni stúdiót az új hangfájlok előkészítésével. Tekintve, hogy az iTunes boltja tudhatja magáénak az amerikai online zenei piac 70%-át, egy új, magas felbontású audió formátum megjelenése forradalmi változást hozhat. De pontosan mi is ez a magas felbontású audió?

A CD 1982-es bemutatkozásakor hangoztatott „perfect forever” szlogen ellenére hamar bebizonyosodott, hogy a hanghordozó messze nem tökéletes, és még kevésbé örök. Audiofilek főként a hangzás sterilitását bírálták, és elégedetlenek voltak a 16 bit/44,1 kHz rendszer részletező képességével. Bár évek óta elérhetők a CD-nél magasabb minőséget képviselő DVD Audio és SACD lemezek, a fogyasztók többsége nem sietett átállni az újabb médiumokra. A magas felbontású audió – a sokcsatornás hangátvitelhez hasonlóan – elsősorban a házimozi-rendszerek révén terjed.

Kis technológiai kitérő

A digitális audió világában a PCM (impulzuskód moduláció) a szabvány eljárás az analóg jel komputerek számára értelmezhető formába való átalakítására, azaz számjegyekkel való kifejezésére. Mindannyian láttunk már az oszcilloszkóp képernyőjén vadul ugráló hanggörbét. Ha kellő mértékben „belenagyítunk” a képbe, egyetlen, gyorsan változó vonalat kapunk, melynek minden egyes pontja az adott pillanatban felvett összes hang eredője. A feladat e hanggörbe minél pontosabb rögzítése, illetve a visszahallgatás során hibamentes rekonstrukciója.

A mintavételezési frekvencia határozza meg, hogy az analóg/digitális átalakítás során másodpercenként hány mintát veszünk a jelből, azaz hogy egy másodperc alatt hányszor mérjük meg a bemeneti jel feszültség-értékét, és ábrázoljuk azt számként. A CD-k 44,1 kHz-es mintavételi frekvenciája másodpercenként 44 100 mintát jelent. A bitmélység ugyanakkor a felbontásnak felel meg; megmutatja, hány bit információt tartalmaz egy minta. Míg a CD-k 16 bites felbontása mindössze 216 = 65 536 fokozatnak felel meg, addig egy 24 bites mintavételezés 224 = 16 777 216 szintet képes megkülönböztetni.

A digitális felvételek lejátszásakor az eljárás tükörképét végezzük el; a rendelkezésünkre álló számok alapján rekonstruáljuk az eredeti hanggörbét. Emlékszünk gyerekkorunk feladványára, amelyben a pontokat a megadott sorrendben összekötve kaptunk meg egy rajzot? Valami nagyon hasonló történik a digitális/analóg átalakítás során, de itt a konverter másodpercenként pontok tízezreit köti össze. (Hogy pontosan hányat, az az analóg/digitális átalakítás során alkalmazott mintavételezési frekvenciától függ.)

A hanghűség a PCM folyam két alaptulajdonsága; a mintavételezési frekvencia és a bitmélység függvénye. A bitmélység és a mintavételezési frekvencia szorzata a bitráta. Minél magasabb mintavételi frekvencián, illetve minél nagyobb bitmélységgel dolgozunk, értelemszerűen annál magasabb lesz a bitráta, amivel jobb hangminőséget érhetünk el. Hasonlóan a digitális képfeldolgozáshoz, ahol minél több adatunk van egy adott területről, annál élesebb, részletgazdagabb, élethűbb képet kapunk. (Fontos azonban megjegyezni, hogy a bitráta növelése és a szubjektív minőségérzet között messze nem egyenes az arányosság.)

Az utóbbi tíz évben már a legtöbb, magára valamit is adó stúdió minimum 24 bit/96 kHz minőségben dolgozik, de a hardverfejlesztésnek köszönhetően napjainkban nem mennek ritkaságszámba a 24 bit/192 kHz felvételek sem. A CD masterelése során „butítják le” 16 bit/44,1 kHz-re a rögzített anyagot, tehát egy 24 bit/192 kHz-en készült felvétel eredeti információmennyiségének durván 15%-a jut el a zenehallgatóhoz. Semmi akadálya nincs, hogy ezek a felvételek végre eredeti minőségükben szólaljanak meg a fogyasztó otthonában; a 24 bit/96 kHz-en, illetve 24 bit/192 kHz-en felvett, de eddig csak CD-minőségben hozzáférhető albumok magas felbontású audió változatai mindössze egy remasterelést igényelnek. Hasonló a helyzet a még korábbi, professzionális analóg hangszalagra rögzített felvételekkel; az analóg hanganyag teljes dinamika-gazdagságát megőrizendő, a digitális átalakítást ma tetszés szerint végezhetjük 24 bit/96 kHz-en, 24 bit/192 kHz-en, de akár 32 bit/384 kHz-en is.

Rendben, de kinek jó ez a számítógép audió?

Hasznos lehet az amatőrnek, aki évekkel ezelőtt a teljes zenei gyűjteményét alapbeállításban, azaz 128 kbps (pocsék) minőségben ripelte be – egy kiemelkedő kvalitású, külső digitális/analóg konverter (DAC) képes életet lehelni még ezekbe az információszegény hangfájlokba is. Ugyanakkor minőségi ugrást kínál az audiofil számára, akinek nincs kerete tízezer dolláros CD játszót vásárolni; tömörítés-mentesen számítógépre másolt CD-gyűjteménye – az eltérő jelbeolvasási, illetve hibajavítási rendszer miatt – jobb minőségben fog szólni.

A számítógép audió előnyei

  • Helytakarékos. Néhány tucat CD, illetve vinil még problémamentesen tárolható, azonban egy több ezres lemezgyűjtemény könnyen válóok lehet. Egy komolyabb kollekciónak gyakorlatilag külön szoba kell, amit kevesen engedhetnek meg maguknak.
  • Könnyen kezelhető. A megfelelő szoftver használatával a felvételek pillanatok alatt katalogizálhatók, a kívánalmaknak megfelelően szortírozhatók, csoportosíthatók. Az előnyöket felesleges ecsetelnem annak, aki csak egyszer is használt iTunest.
  • Jövő-biztos. Függetlenül a ma még nem használt audiofájlok megjelenésétől, nem kell új lejátszó-berendezést vásárolnunk.
  • Biztonságos. A gyűjteményről könnyedén készíthetünk biztonsági másolatot, amit tárolhatunk külső meghajtón, vagy akár cloud-ban.
  • Jobb hangminőségű. Az optikai tároló kihagyásával egyszerre szabadulhatunk meg a digitális lemezek excentricitásából, mechanikai sokszorosításából, anyagának öregedéséből, sérüléseiből, valamint szennyeződéséből eredő beolvasási hibáktól – és mindezek hallható következményeitől.
  • Környezet-kímélő. Egy tenyérnyi méretű, 1 TB-os merevlemezen 1 500 átlagos hosszúságú CD zeneanyagát tárolhatjuk tömörítés-mentesen. Gondoljunk bele, mennyi – előbb-utóbb a szemétben landoló – műanyagot jelent másfél ezer CD korong + tok!
  • Elvileg olcsóbb lehet. Mivel nincsen fizikai hanghordozó, így a kiadóknak nincsen sokszorosítási, szállítási és tárolási költsége. A forgalmazás költsége kimerül a megfelelő sávszélesség és szerverkapacitás biztosításában. Nem véletlenül használtam azonban az „elvileg” szót – a nagy kiadók kapzsiságát ismerve ezek a digitális fájlok közel ugyanannyiba (nagy felbontású audió esetén pedig többe) kerülnek, mint egy CD.

Engem érdekel ez a számítógép audió, hol kezdjem?

  • Egy számítógép
  • operációs rendszer (gyakorlatilag mindegy, hogy milyen)
  • adatátvitel a számítógép és a hangrendszer között – ez lehet USB, S/PDIF (optikai TosLink vagy koaxiális), AES/EBU, FireWire, HDMI, Ethernet, vagy vezeték nélküli átvitel

Mindössze ennyi a minimum-követelmény, kezdő-berendezéssel tehát már százmilliók rendelkeznek. Izgalmassá azonban a következő lépésektől válik a számítógép audió.

Hifisták sok évtizedes tapasztalata szerint egy hangátviteli lánc legfontosabb elemei mindig az átalakításért felelős komponensek; a hangszedő, ami elektromos jellé alakítja a barázdákba préselt információt, a CD-játszó, mely beolvassa a CD lemezről az információt, majd beépített digitális/analóg konvertere révén elektromos jellé alakítja azt, illetve a lánc másik végén a hangszóró (vagy fejhallgató), ami hangrezgésekké alakítja az elektromos jelet. A számítógépes audió világában tehát a digitális/analóg átalakítást végző hangkártyára (még jobb esetben egy külső DAC-ra), illetve a hangfalak (fejhallgató) megválasztására érdemes elsősorban odafigyelnünk – mindezzel bővebben következő írásunkban foglalkozunk.

Válassz hasonló témájú írásainkból

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.