بعد عقد من هيمنة ملفات MP3 على البث المباشر، بدأت خدمات الموسيقى عبر الإنترنت تدريجيًا في فرض جودة الأقراص المضغوطة وحتى الصوت عالي الدقة. هل يمكن للجميع الاستفادة منه، وكيف، وما هي الفوائد التي يمكن توقعها؟ وهنا بعض الإجابات.
لفهم جودة القرص المضغوط أو الصوت عالي الدقة بدون فقدان بشكل كامل، من الضروري وجود القليل من التذكير التاريخي. لن نعود إلى اختراع الفونوغراف، ولكن من المثير للاهتمام أن نفسر لماذا أصبح الصوت رقميًا. لأنه قبل ذلك، كان الصوت تناظريًا، ويتم تخزينه على وسائط ذات عمر محدود. كانت أقراص الفينيل والأشرطة المغناطيسية هشة وتآكلت بلا هوادة.
في السبعينيات، قررت شركتا Philips وSony العمل على تقنية تخزين جديدة طويلة الأمد، والتي لن تتضمن بعد الآن حرق أخدود أو مغنطة شريط استنادًا إلى النبضات الكهربائية لإشارة صوتية، ولكن وصف هذه الإشارة رقميًا، أي في شكل 1 و 0.
القرص المضغوط، الأب لجميع تنسيقات الصوت الرقمية
في عام 1982، تحت قيادة شركتي Philips وSony، وُلد القرص المضغوط، الذي يتم تخزين الموسيقى عليه بشكل رقمي، بعد أخذ العينات وتحديد الكميات باستخدام تقنية PCM (تعديل كود النبض).
تم إنشاء مبدأ هذه الرقمنة في عام 1960 من خلال نظرية شانون، التي تنص على أن وصف الإشارة الكهربائية يتطلب عددًا من العينات يعادل ضعف أعلى تردد لهذه الإشارة. وبما أن أذننا تستشعر ما يصل إلى 20.000 طبقة صوت مختلفة - أو 20.000 هرتز - فقد تقرر أخذ 44.100 عينة كل ثانية للأقراص الصوتية المضغوطة.
في الوقت الفعلي، يتم وصف كل عينة صوتية على هذه الوسائط بستة عشر صفرًا وواحدًا (16 بت)، وهو ما يتوافق مع معدل بت قدره 1.411 ميجابت في الثانية (قنوات 44100x16x2). بمعنى آخر، كل هرتز تسمعه أذننا يُوصف تقريبًا بـ... 4 بايت. لم يكن الأمر كثيرًا، لكن في ذلك الوقت، لم نكن نعرف كيف نفعل ما هو أفضل، ومن ثم كانت الفجوة النوعية مع الأشرطة المغناطيسية مذهلة.
عملية تجريد حتمية ومعقدة
أدى ظهور الحواسيب الصغيرة المزودة بقارئات الأقراص المضغوطة في التسعينيات إلى إلغاء استخدام الأقراص المضغوطة الصوتية ماديًا. ولكن هناك صيد. كانت سعة محركات الأقراص الثابتة في ذلك الوقت لا تتجاوز بضع عشرات من الميجابايت، مما جعل من المستحيل نقل محتويات قرص مضغوط صوتي "يزن" حوالي 700 ميجابايت، كما كان من المستحيل تصور البث عبر الإنترنت التناظري توفر أجهزة المودم سرعات أقل 30 مرة من سرعة إشارة 16/44 PCM. لقد كان الأمر طوباويًا تمامًا في ذلك الوقت. حسنًا، ليس للجميع، لأننا في معهد فراونهوفر نعمل بدقة على ضغط إشارات PCM، باستخدام برنامج ترميز سيحدث ثورة في الصوت الرقمي.
يتم ببساطة حذف بعض الأصوات التي تعتبر قليلة الفائدة
تنسيق MP3 حقيقيمغير اللعبة: مع ذلك يتم تقليل معدل البت لتدفق PCM 16 بت/44.1 كيلو هرتز من 1.411 ميجابت في الثانية إلى 128 كيلوبت في الثانية، مع فقدان الجودة«مقبول». هذا التقسيم على عشرة من التدفق يعني ضغطًا مدمرًا (خاسرباللغة الإنجليزية): يتم ببساطة إزالة بعض الأصوات التي تعتبر قليلة الفائدة، وفقًا لنماذج صوتية نفسية معقدة. علاوة على ذلك، يتم تقليل استجابة التردد والهامش الديناميكي. عند الاستماع، توفر الموسيقى بتنسيق MP3 مساحة صوتية أصغر، وسجل صوت جهير أقل اتساعًا وتنشيطًا، بالإضافة إلى إعادة إنتاج الترددات العالية بشكل أقل سلاسة.
تنطبق هذه الملاحظات أيضًا على جميع برامج ترميز الصوت المدمرة: AAC التي تحملها Apple، أو Vorbis الذي تستخدمه Spotify، أو AC3 من Dolby، أو حتىSBC و l'aptX، وهذا الأخير مخصص للإرسال عبر البلوتوث. على أية حال، فإن برامج الترميز الجديدة هذه تجعل من الممكن الاستماع إلى الموسيقى بطرق أخرى غير مجرد مشغل الأقراص المضغوطة: حيث ولدت معها أجهزة راديو الويب، وجهاز iPod، ثم سماعات الرأس الصوتية اللاسلكية.
ظهور ضغط الصوت بدون فقدان البيانات وملفات Flac وAlac
ومع ذلك، يتم بعد ذلك تطوير طرق ضغط أخرى غير مدمرة، من أجل الحفاظ تمامًا على سلامة تدفق PCM 16/44. في بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، ظهرت برامج الترميز FLAC (Free Lossless Audio Codec) ثم ALAC (Apple Lossless Audio Codec)، والتي تستخدم ضغطًا بدون فقدان مشتق من خوارزمية LZW المستخدمة لأرشفة البيانات (ZIP، RAR، وما إلى ذلك). معهم، يتم تقليل معدل البت لتدفق القرص المضغوط 16 بت عند 44.1 كيلو هرتز من 1.411 ميجابت في الثانية إلى قيم متوسطة تتراوح بين 600 كيلوبت في الثانية و900 كيلوبت في الثانية - اعتمادًا على مدى تعقيد الإشارة الصوتية. إن الزيادة في عرض النطاق الترددي، الضروري للتخزين أو البث، ليست هائلة، ولكن يتم الحفاظ على الجودة الأصلية بالكامل.
الحاجة إلى الصوت عالي الدقة
لطالما كان لجودة الصوت على الأقراص المضغوطة منتقدون بين عشاق الموسيقى، الذين انتقدوها بسبب افتقارها إلى الشفافية والطبيعية، مقارنة بتسجيلات الفينيل. السبب: تعتبر العينة ضعيفة للغاية والتي تعطي أيضًا أهمية متساوية لجميع الترددات، في حين أن أذننا حساسة بشكل خاص للترددات المتوسطة. علاوة على ذلك، فإن النظرية الرياضية المستخدمة لم تتعامل بشكل خاص مع الإشارات الصوتية، ولكن بشكل عام مع الإشارات الكهربائية.
اكتشف التوقيع الصوتي الأسطوري لـ Audio-Technica
رأينا: “من الصعب عدم الإعجاب باستعادة سماعات الرأس Audio-Technica ATH-M50xBT2! توفر الشركة المصنعة اليابانية سماعات رأس من شأنها أن ترضي الكثير من الآذان. قبعة."
وهكذا، في عام 1999، أطلقت شركة سوني القرص المضغوط الصوتي الفائق (SACD)، الذي دفع بأخذ عينات من الإشارة الصوتية إلى 2.8 مليون عينة في الثانية - أو 64 ضعف دقة القرص المضغوط الصوتي. ومع ذلك، فإن SACD الأكثر موسيقية، لا تصل إلى جمهور واسع، لأنها تتطلب مجموعة تشغيل محددة ومكلفة للغاية. بالإضافة إلى ذلك، كتالوج الألبوم ليس واسع النطاق. ومع ذلك، فإن فكرة زيادة أخذ العينات والقياس الكمي تكتسب شعبية في استوديوهات التسجيل. يعمل مهندسو الصوت مع تدفقات PCM حتى 32 بت و384 كيلو هرتز. عند الاستماع - باستخدام معدات عالية الجودة - تكون الفوائد واضحة: الشفافية، وزيادة الهامش الديناميكي، وأجراس صوتية أكثر واقعية.
منذ عام 2008، تقدم HDTracks ألبومات بتنسيق FLAC 24 بت/96 كيلو هرتز للتنزيل، وسرعان ما انضمت إليها Qobuz، ومؤخرًا Tidal وApple Music. يتراوح متوسط معدل البت لملفات FLAC أو ALAC من 2 إلى 8 ميجابت في الثانية، اعتمادًا على مستوى أخذ العينات.
هل نسمع حقًا الفرق بين جودة الأقراص المضغوطة وHi-Res؟
نعم، ولكن بشرط أن تستخدم معدات استماع ذات نوعية جيدة. على سبيل المثال، ينبغي تجنب سماعات الرأس المزودة بمشغلات موسيقى محمولة أو مكبرات صوت صغيرة تعمل بتقنية Bluetooth، لأن ملف FLAC 24 بت و192 كيلو هرتز سيبدو مثل ملف MP3. كما أن كيفية إتقان الألبوم في الاستوديو أمر مهم جدًا. يقوم بعض مهندسي الصوت بسحق الديناميكيات من أجل تعزيز وضوح أفضل في معدات الاستماع للمبتدئين. يفضل البعض الآخر الاختلافات الديناميكية وبالتالي نكهة التسجيل الصوتي وجرس الآلات.
لفرز القمح من القشر، يمكنك إلقاء نظرة على الموقعdr.loudness-war.info، الذي يقيس ويفهرس الهامش الديناميكي للعديد من الألبومات. باختصار، إذا كنت تستمع إلى ألبومات مختلطة جيدًا باستخدام معدات استماع جيدة الجودة، فإن الصوت عالي الدقة يُحدث فرقًا حقيقيًا.
تسمية الصوت عالي الدقة
لمساعدة المستهلكين على تحديد المشغلات أو مكبرات الصوت أو سماعات الرأس القادرة على دعم إشارات الصوت عالية الدقة 24 بت، أطلق اتحاد صناعي ياباني (Jeita) علامة Hi-Res Audio في عام 2014. ثم شهدنا بعد ذلك ظهور مكبرات الصوت Sony أو Pioneer أو Onkyo مرة أخرى أو سماعات الرأس أو المشغلات أو الهواتف الذكية أو مكبرات الصوت المعتمدة بتقنية Hi-Res Audio. ما تشترك فيه هذه الأجهزة هو الدعم الأصلي لتدفقات الصوت عالية الدقة 24 بت حتى 192 كيلو هرتز، وذلك بفضل DAC المدمج (محول رقمي إلى تناظري). بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض أجهزة الصوت غير الرقمية (سماعات الرأس ومكبرات الصوت وما إلى ذلك) حاصلة أيضًا على اعتماد Hi-Res Audio، لأن استجابة التردد الخاصة بها تمتد حتى 40 كيلو هرتز.
ومع ذلك، فإن علامة Hi-Res Audio عبارة عن ترخيص مدفوع الأجر تتخلى بعض الشركات المصنعة عن الحصول عليه، على الرغم من أن منتجاتها قادرة على دعم تدفقات الصوت 24 بت و192 كيلو هرتز. على سبيل المثال، تدعم جميع الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android 10 الصوت عالي الدقة.
لتلخيص، نحن نتحدث عن:
- جودة القرص المضغوط لتدفقات PCM 16 بت/44.1 كيلو هرتز المضغوطة بصيغة FLAC أو ALAC
- جودة HD أو Hi-Res لتدفقات 24 بت / 192 كيلو هرتز وPCM أعلى، مضغوطة بصيغة FLAC أو ALAC.
لاحظ أيضًا أنه بالنسبة لأجهزة Bluetooth، يختلف معيار Hi-Res Audio Wireless. للاستفادة من هذا الشعار، يجب أن تدعم الأجهزة المتوافقة برامج ترميز صوتية معينة تعمل بتقنية Bluetooth مثل LDAC أو LHDC أو LC3plus أو SCL6. تشترك برامج الترميز الأربعة هذه في أنها تسمح بالإرسال اللاسلكي لما يصل إلى 24 بت عند 96 كيلو هرتز. لذلك، نحن لسنا على مستوى وحدة فك التشفير الكلاسيكية عالية الدقة عند 192 كيلو هرتز.
بادئ ذي بدء، من الضروري الحصول على اشتراك معخدمة الموسيقى عبر الإنترنت، تقدم البث أو التنزيل بجودة CD أو Hi-Res.موسيقى أبل, القوز , المد والجزر ,موسيقى أمازونأو Deezer من بين الخيارات الممكنة.يجب أن يتبع Spotify قريبًا. ثم، عدة تكوينات ممكنة.
مع الهاتف الذكي عبر البلوتوث
منذ iPhone 7، كان الاتجاه واضحًا نحو إزالة مخرج سماعات الرأس ذات المقبس الصغير، لصالح نقل الصوت عبر البلوتوث. لسوء الحظ، فإن تطور معيار البلوتوث لا يسير في اتجاه زيادة النطاق الترددي المخصص للصوت، بل على العكس من ذلك نحو تقليل استهلاك الطاقة - للحفاظ على بطاريات الهواتف الذكية وسماعات الرأس وسماعات البلوتوث.
لمدة 15 عامًا، لم يتغير النطاق الترددي القابل للاستخدام للصوت (ملف تعريف A2DP) إلا قليلاً ولم يخاطر أي مصنع باستخدام سرعات أكبر من 1 ميجابت في الثانية، بسبب عدم الاستقرار. على الورق، هذا يكفي لنقل دفق جودة القرص المضغوط المضغوط دون خسارة. علاوة على ذلك، تستخدم برامج الترميز LDAC أو LHDC - المستخدمة في Hi-Res Audio Wireless - ما يصل إلى 900 كيلوبت في الثانية تقريبًا من عرض النطاق الترددي وتوفر نقلًا بدون فقدان عبر Bluetooth. ولكن من الناحية العملية، يتم تقليل هذا التدفق ديناميكيًا عندما يكون الارتباط الراديوي ضعيفًا. في هذه الحالة، يصبح الضغط متدهورًا. أما بالنسبة للصوت الكلاسيكي عالي الدقة، فلا يمكن لأي برنامج ترميز Bluetooth نقله دون خسارة.
هنا تذكير سريع بالرئيسيبرامج ترميز الصوت بلوتوثوإمكانياتهم:
- SBC: 16 بت / 44.1 كيلو هرتز كحد أقصى، معدل بت يصل إلى 345 كيلوبت في الثانية (فقدان)
- AAC: 16 بت / 44.1 كيلو هرتز كحد أقصى، معدل بت يصل إلى 256 كيلو بايت في الثانية (فقدان)
- aptX: 16 بت / 44.1 كيلو هرتز كحد أقصى، معدل بت يصل إلى 384 كيلوبت في الثانية (فقدان)
- aptX HD: 24 بت / 48 كيلو هرتز كحد أقصى، معدل بت يصل إلى 576 كيلوبت في الثانية (فقدان)
- aptX التكيفي: 24 بت / 96 كيلو هرتز كحد أقصى، معدل بت يصل إلى 420 كيلوبت في الثانية (فقدان)
- aptX Lossless: 16 بت / 44.1 كيلو هرتز كحد أقصى، معدل بت يصل إلى 1 ميجابت في الثانية (يحتمل أن يكون بدون فقدان جودة القرص المضغوط، أو فقدان الجودة بدقة عالية)
- LDAC: 24 بت / 96 كيلو هرتز كحد أقصى، معدل بت يصل إلى 990 كيلوبت في الثانية (يحتمل أن يكون بدون فقدان جودة القرص المضغوط، أو فقدان الجودة بدقة عالية)
- LHDC: 24 بت / 96 كيلو هرتز كحد أقصى، معدل بت يصل إلى 900 كيلوبت في الثانية (يحتمل أن يكون بدون فقدان جودة القرص المضغوط، أو فقدان الجودة بدقة عالية)
خلاصة القول، من الممكن الحصول على صوت بدون فقد في تقنية Bluetooth، ولكن فقط بجودة القرص المضغوط، مع برامج الترميز LDAC وLHDC، وبشرط عدم إزعاج رابط الراديو. في وسائل النقل العام، من الواضح أن المهمة مستحيلة.
مع هاتف ذكي مع مخرج سماعة الرأس
تدعم جميع الهواتف الذكية التي تعمل بنظام التشغيل Android 10 والإصدارات الأحدث تدفقات صوتية بجودة CD وHD، حتى 24 بت و192 كيلو هرتز. وبالتالي، يمكن استخدام الطرازات ذات مخرج المقبس الصغير مع سماعات الرأس أو سماعات الأذن السلكية. يعد DAC، المدمج في SoC، جيدًا جدًا، لكن مضخم صوت سماعة الرأس، المدمج أيضًا في SoC، مصمم لاستهلاك أقل قدر ممكن من التيار. ونتيجة لذلك، فإن الأداء الصوتي جيد، ولكنه ليس استثنائيًا.
مع هاتف ذكي وDAC خارجي
يتمثل الحل الأكثر جودة في الاستعانة بمصادر خارجية للتحويل الرقمي إلى التناظري، بالإضافة إلى مصدر الطاقة لسماعات الرأس أو سماعات الأذن. للقيام بذلك، يجب عليك استخدام DAC خارجي. قد يكون هذا هو محول USB-C المضمن في بعض الهواتف الذكية، والذي يدمج DAC مصغر ومضخم صوت سماعة الرأس، متوافق مع الصوت عالي الدقة حتى 24 بت و192 كيلو هرتز. جودة هذا النوع من المحولات متوسطة، وللاستفادة من صوت أكثر قوة وتحديدًا، من الأفضل اللجوء إلى محولات DAC المحمولة، على سبيل المثال تلك التي تنتجها الشركات المصنعة مثل Astell&Kern، أو Audioquest، أو FiiO، أو iBasso.
مع لاعب اوديوفيلي
تم تصميم DAPs لتشغيل ملفات صوتية بجودة CD وHD من بطاقة ذاكرة، وغالبًا ما تشتمل DAPs على زوج من DACs - واحد لكل قناة - لتقليل التشوه وتحسين فصل القنوات. تتم معايرة مضخم صوت سماعة الرأس لتشغيل سماعات الرأس بالإضافة إلى سماعات الرأس المعروفة بصعوبة التحكم فيها. وأخيرًا، يمكن تحويل هذه المشغلات المحمولة إلى USB DAC خارجي والعمل جنبًا إلى جنب مع الهاتف الذكي أو أي جهاز كمبيوتر. Astell&Kern، FiiO، iBasso، ولكن أيضًا Cowon وSony متخصصون في تصميم مشغلات الموسيقى المحمولة لعشاق الموسيقى.
مع مكبر صوت متصل
تتوافق معظم سماعات Wi-Fi مع الصوت غير المفقود، في أغلب الأحيان عبر بروتوكولات النقل الخاصة:ابل اير بلاي 2,ياماها ميوزيك كاستأو Google Chromecast أو حتى Sonos. للاستماع إلى الموسيقى بجودة CD أو HD بدون خسارة، يجب عليك الاشتراك في خدمة بث مناسبة والتحكم في مكبر الصوت باستخدام هاتفك الذكي. لكن لا ينبغي أن تتوقع العجائب من هذا النوع من السماعات، الذي يستخدم لإنتاج أجواء صوتية أكثر من استخدامه لإنشاء مشهد دقيق وواقعي. معهم، نادرًا ما يكون الفرق بين الصوت المضغوط والصوت غير المنقوص واضحًا. ولكن هناك استثناءات: Naim mu-so 2 أو Cabasse The Pearl أوديفياليت فانتوم، على سبيل المثال.
مع مكبر صوت متصل ومكبرات صوت هاي فاي
إذا كنت ترغب في استخدام هاتف ذكي لبث الموسيقى إلى مكبرات الصوت، فإن الاختيار الصحيح هو اختيار مضخم صوت هاي فاي متصل. يتم خدمة المكونات الموجودة على متن الطائرة، ولا سيما DAC، من خلال مصدر تيار سخي، مما يعمل على تحسين تشغيلها. يتم تقديم هذا النوع من مكبرات الصوت من قبل العلامات التجارية الكبرى للهاي فاي مثل Yamaha، وDenon، وMarantz، وRotel، وNAD. معظمها يدمج بروتوكولات البث الرئيسية. وإذا وضعت نصب عينيك مضخم صوت هاي فاي قديم الطراز، بدون DAC أو Wi-Fi، فمن الممكن دائمًا إضافة مشغل شبكة متوافق مع Apple AirPlay 2 أو Yamaha MusicCast أو حتى Google Chromecast.
ما هي خدمات البث التي توفر جودة الأقراص المضغوطة أو جودة الدقة العالية؟
من الممكن أيضًا أثناء البث المباشر الاستماع إلى العناوين بجودة القرص المضغوط أو بجودة Hi-Res. تقدم معظم الخدمات الآن جودة أفضل من ملفات MP3 البسيطة. قبل كل شيء، يتم تقديم هذه العروض بشكل متزايد من خلال الحزم المميزة الأساسية، دون الحاجة إلى دفع المزيد.
- موسيقى أمازون: 24 بت / 192 كيلو هرتز FLAC (جودة عالية الدقة)
- Apple Music: ALAC 24 بت / 192 كيلو هرتز (جودة عالية الدقة)
- ديزر: FLAC 16 بت / 44.1 كيلو هرتز (جودة القرص المضغوط)
- القبوز: FLAC 24 بت / 192 كيلو هرتز (جودة عالية الدقة)
- المد والجزر: 16 بت FLAC / 44.1 كيلو هرتز (جودة القرص المضغوط)
لاحظ أيضًا أن Tidal يتيح لك أيضًا الترقية إلى عرض HiFi Plus، مقابل 19.99 يورو شهريًا مقابل 9.99 يورو للعرض الأساسي، مع دمج العناوين بجودة Hi-Res في 24 بت عند 192 كيلو هرتز.
من جانبهما، يظل Spotify وYouTube Music مقتصرين على العناوين المضغوطة، بتنسيق ogg vorbis بسرعة 320 كيلوبت في الثانية في أحسن الأحوال لـ Spotify وبتنسيق AAC بسرعة 256 كيلوبت في الثانية لـ YouTube Music. أعلنت Spotify عن رغبتها في تقديم جودة الأقراص المضغوطة في بداية عام 2021، لكن إطلاق هذه الوظيفة لا يزال معلقًا.
هل تريد العثور على أفضل مقالات Frandroid على أخبار Google؟ يمكنك المتابعةفراندرويد على أخبار جوجلبنقرة واحدة.
