Если говорить об объективных параметрах, которыми можно охарактеризовать качество, то конечно нет. Запись на винил или кассету всегда подразумевает внесение дополнительных искажений и шума. Но дело в том, что такие искажения и шум субъективно не портят впечатление от музыки, а часто даже наоборот. Наш слух и система анализа звуков работают достаточно сложно, то, что является важным для нашего восприятия, и то, что можно оценить как качество с технической стороны - это немного разные вещи.
MP3 - это вообще отдельная тема, это однозначное ухудшение качества с целью уменьшение размера файла. Кодирование MP3 подразумевает удаление более тихих гармоник и размывание фронтов, что означает потерю детализации, "замыливание" звука.
Идеальный вариант с точки зрения качества и честной передачи всего происходящего - это цифровая запись без сжатия, причем качество CD - 16 бит, 44100 Гц - это уже давно не предел, можно увеличивать как битность - 24, 32 бит, так и частоту - 48000, 82200, 96000, 192000 Гц. Битность влияет на динамический диапазон, а частота сэмплирования - на частотный. При том, что человеческое ухо слышит в лучшем случае до 20000 Гц и по теореме Найквиста должно вполне хватать частоты дискретизации 44100 Гц, но реально для достаточно точной передачи сложных коротких звуков, таких например, как звуки барабанов, лучше иметь частоту побольше. Динамический диапазон лучше тоже иметь побольше, чтобы без искажений можно было записать более тихие звуки. Хотя реально, чем больше увеличиваются эти два параметра, тем меньше можно заметить изменений.
При этом оценить все прелести качественного цифрового звука получится, если у вас есть хорошая звуковая карта. То что встроено в большинство PC вообще ужасно, в маках со встроенными картами получше, но лучше иметь что-то внешнее. Ну и вопрос конечно в том, где вы возьмете эти цифровые записи с качеством выше CD:) Хотя и самый отстойный MP3 на хорошей звуковой карте будет звучать заметно лучше.
Возвращаясь к аналоговым штукам - тут можно сказать, что люди продолжают ими пользоваться не потому, что они реально качественнее и точнее, а потому, что качественная и точная запись без искажений обычно не является желаемым результатом. Цифровые искажения, которые могут возникать от плохих алгоритмов обработки звука, низкой битности или частоты дискретизации, цифрового клиппирования - они конечно звучат намного противнее аналоговых, но их можно избежать. И окажется, что реально качественная и точная за цифровая запись звучит слишком стерильно, не хватает насыщенности. А если, например, записать барабаны на ленту - эта насыщенность появляется, и сохраняется, даже если потом эту запись оцифровать. И винил тоже звучит прикольнее, даже если на него записали треки сделанные целиком на компьютере. Ну и конечно в это все вкладываются внешние атрибуты и ассоциации, то, как все это выглядит, эмоции людей, которые этим занимаются. Вполне можно понять желание держать в руках пластинку, послушать кассету на старом магнитофоне, а не запись с компа, или понять тех, кто сейчас пользуется многодорожечными ленточными магнитофонами на студиях, хотя это намного сложнее и затратнее. Но в этом есть свой определенный fun.
Звуковая волна представляет собой области повышенного и пониженного давления, воспринимающиеся нашими слуховыми органами. Эти волны могут проходить сквозь твердые, жидкие и газообразные среды. А значит, они легко проходят сквозь человеческое тело. Теоретически, если давление звуковой волны будет слишком высокое, она сможет убить человека.
Любая звуковая волна имеет свою определенную частоту. Человеческое ухо способно слышать звуковые волны частотой от 20 до 20 000 Гц. Уровень же интенсивности звука можно выразить в дБ (децибелах). Например, уровень интенсивности звука работы отбойного молотка составляет 120 дБ – стоящий рядом человек получит не самые приятные ощущения от страшного грохота в ушах. Но если сесть напротив колонки, играющей с частотой 19 Гц и установить интенсивность звука на 120 дБ, то мы ничего не услышим. Но звуковые волны и вибрации все будут воздействовать на нас. А через некоторое время вы и вовсе начнете испытывать различные видения и видеть фантомов. Все дело в том, что 19 гЦ – резонансная частота для нашего глазного яблока.
Это интересно: о том, что именно 19 гЦ – резонансная частота для нашего глазного яблока, ученые узнали при довольно интересных обстоятельствах. Американские астронавты при подъеме на орбиту жаловались на периодически возникающие видения. Подробные исследования феномена показали, что частота работы двигателей первой ступени ракеты совпадает с частотой работы глазного яблока человека. При необходимой интенсивности звука и возникают странные видения.
Звук частотой ниже 20 гЦ называют инфразвуком. Инфразвук может быть чрезвычайно опасен для живых существ, так как с инфразвуковыми частотами работают органы в организме человека и животных. Наложение определенных инфразвуковых частот друг на друга с необходимой интенсивностью звука вызовет сбои в работы сердца, зрения, нервной системы или мозга. Например, при воздействии на крыс инфразвуком 8 Гц 120 дБ вызывает у них повреждение мозга [wiki ] . При увеличении интенсивности до 180 дБ и сохранения частоты в 8 гЦ уже человек почувствует себя не лучшим образом – дыхание замедлится и станет прерывистым. Длительное воздействие таких звуковых волн вызовет смерть.
Это интересно: рекорд по самой громкой звуковой автомобильной системе принадлежит двум инженерам из Бразилии – Ричарду Кларку и Дэвиду Навоне, сумевшим установить в машине сабвуфер с теоретической громкостью звука в 180 дБ. Стоит ли говорить, что не следует использовать эту систему на полную мощность?
Во время испытаний сабвувер, приводящийся в движение при помощи электродвигателей и коленчатого вала, достиг интенсивности звука в 168 дБ и сломался. После данного происшествия систему решили не ремонтировать.
Разбираемся, стоит ли покупать дискретные или внешние звуковые карты. Для Mac и Win-платформ.
Мы часто пишем о качественном звуке. В портативной обертке, а вот настольные интерфейсы обходим стороной. Почему?
Стационарная домашняя акустика - предмет жутких холиваров . Особенно в случаях использования компьютеров в качестве источника звука.
Большинство пользователей каких-либо ПК считают дискретную или внешнюю аудиокарту залогом качественного звука . Всему виной “добросовестный ” маркетинг , упорно убеждающий нас в необходимости приобретения дополнительного девайса.
Что используется в ПК для вывода аудиопотока
Встроенный звук современных материнских плат и ноутбуков заметно превосходит возможности слухового анализа среднего психически здорового, технически грамотного слушателя. Платформа роли не играет.
Некоторые материнские платы имеют достаточно качественный интегрированный звук
. При этом в их основе лежат те же средства, что и в бюджетных платах. Улучшение достигается за счет отделения звуковой части от прочих элементов, использования более качественной элементной базы.
И всё же в большинстве плат используется один и тот же кодек от Realtek. Настольные компьютеры Apple- не исключение. По-крайней мере, приличная часть из них оснащена Realtek A8xx
.
Этот кодек (набор логики, заключенный в микросхему) и его модификации характерны практически для всех материнских плат, разработанных под процессоры Intel. Маркетологи называют его Intel HD Audio .
Замеры качества аудиотракта Realtek
Реализация аудиоинтерфейсов в значительной мере зависит от производителя материнской платы. Качественные экземпляры показывают очень хорошие цифры. Например, тест RMAA для звукового тракта Gigabyte G33M-DS2R
:
Неравномерность АЧХ (от 40 Гц до 15 кГц), дБ: +0.01, -0.09
Уровень шума, дБ (А): -92.5
Динамический диапазон, дБ (А): 91.8
Гармонические искажения, %: 0.0022
Интермодуляционные искажения + шум, %: 0.012
Взаимопроникновение каналов, дБ: -91.9
Интермодуляции на 10 кГц, %: 0.0075
Все полученные цифры заслуживают оценок «Очень хорошо» и «Отлично». Не всякая внешняя карта может показать такие результаты.
Результаты сравнительных тестов
К сожалению, время и оборудование не позволяют провести собственное сравнительное тестирование различных встроенных и внешних решений.
Поэтому возьмём то, что уже сделано за нас. На просторах сети, например, можно найти данные о двойном внутреннем ресемплинге наиболее популярных дискретных карт серии Creative X-Fi . Поскольку они касаются схемотехники - оставим проверку на ваши плечи.
А вот материалы, опубликованные одним крупным хардварным проектом позволяют разобраться во многом. В проведенном тестировании нескольких систем от встроенного кодека за 2 доллара до аудиофильского решения за 2000 получились очень интересные результаты.
Выяснилось, что Realtek ALC889
показывает не самую ровную АЧХ, и дает приличную разницу тона - 1,4 дБ при 100 Гц. Правда, на деле эта цифра не является критичной.
А в некоторых реализациях (то есть моделях материнских плат) и вовсе отсутствует - смотрите рисунок выше. Ее можно заметить только при прослушивании одной частоты. В музыкальной композиции, после правильной настройки эквалайзера даже заядлый аудиофил не сможет найти отличие между дискретной картой и встроенным решением.
Мнение экспертов
Во всех наших слепых тестах мы не смогли выявить отличия между 44,1 и 176,4 кГц или 16- и 24-битными записями. Исходя из нашего опыта, соотношение 16 бит/44,1 кГц обеспечивает лучшее качество звучания, которое вы сможете прочувствовать. Форматы выше просто зря съедают место и деньги.
Понижение дискретизации трека с 176,4 кГц до 44,1 кГц с помощью высококачественного ресемплера предотвращает потерю детализации. Если в ваши руки попала такая запись - смените частоту на 44,1 кГц и наслаждайтесь.
Основное преимущество формата 24 бит перед 16 бит заключается в большем динамическом диапазоне (144 дБ против 98), но оно практически не имеет значения. Многие современные треки ведут битву за громкость, в которой динамический диапазон искусственно сокращается еще в стадии производства ДО 8-10 бит.
Моя карта плохо звучит. Что делать?
Все это очень убедительно. За время работы с железом я успел протестировать массу устройств - настольных и портативных. Не смотря на это, в качестве домашнего плеера я использую компьютер со встроенным чипом
Realtek.
А если звук обладает артефактами и проблемами? Следуйте инструкции :
1) Отключаем все эффекты в панели управления, ставим на зеленую дырку “линейный выход” в режиме “2 канала (стерео)”.
2) В микшере ОС отключаем все лишние входы, ползунки громкости - на максимум. Регулировки выполнять только регулятором на АС/усилителе.
3) Устанавливаем правильный проигрыватель. Для Windows - foobar2000.
4) В нем выставляем “Kernel Streaming Output” (нужно скачать дополнительный плагин), 24 бита, программный ресемплинг (через PPHS или SSRC) в 48 кГц. Для вывода используем WASAPI Output. Регулятор громкости в отключаем.
Все остальное - работа вашей аудиосистемы (колонок или наушников). Ведь звуковая карта, прежде всего - ЦАП.
Что в итоге?
Реальность такова, что в общем случае дискретная карта не даёт существенного выигрыша в качестве воспроизведения музыки (это как минимум). Ее преимущества - только в удобстве, функциональности, и, быть может, стабильности
.
Почему все издания все же рекомендуют дорогие решения? Простая психология – люди считают, что для изменения качества работы компьютерной системы необходимо купить что-то продвинутое, дорогое . На деле - ко всему нужно прилагать голову. И результат может оказаться удивительным.
Звуки относятся к разделу фонетики. Изучение звуков включено в любую школьную программу по русскому языку. Ознакомление со звуками и их основными характеристиками происходит в младших классах. Более детальное изучение звуков со сложными примерами и нюансами проходит в средних и старших классах. На этой странице даются только основные знания по звукам русского языка в сжатом виде. Если вам нужно изучить устройство речевого аппарата, тональность звуков, артикуляцию, акустические составляющие и другие аспекты, выходящие за рамки современной школьной программы, обратитесь к специализированным пособиям и учебникам по фонетике.
Что такое звук?
Звук, как слово и предложение, является основной единицей языка. Однако звук не выражает какого-либо значения, но отражает звучание слова. Благодаря этому мы отличаем слова друг от друга. Слова различаются количеством звуков (порт - спорт, ворона - воронка) , набором звуков (лимон - лиман, кошка - мышка) , последовательностью звуков (нос - сон, куст - стук) вплоть до полного несовпадения звуков (лодка - катер, лес - парк) .
Какие звуки бывают?
В русском языке звуки делятся на гласные и согласные . В русском языке 33 буквы и 42 звука: 6 гласных звуков, 36 согласных звуков, 2 буквы (ь, ъ) не обозначают звука. Несоответствие в количестве букв и звуков (не считая Ь и Ъ) вызвано тем, что на 10 гласных букв приходится 6 звуков, на 21 согласную букву — 36 звуков (если учитывать все комбинации согласных звуков глухие/звонкие, мягкие/твёрдые). На письме звук указывается в квадратных скобках.
Не бывает звуков: [е], [ё], [ю], [я], [ь], [ъ], [ж’], [ш’], [ц’], [й], [ч], [щ].
Схема 1. Буквы и звуки русского языка.
Как произносятся звуки?
Звуки мы произносим при выдыхании (только в случае междометия «а-а-а», выражающем страх, звук произносится при вдыхании.). Разделение звуков на гласные и согласные связано с тем, как человек произносит их. Гласные звуки произносятся голосом за счет выдыхаемого воздуха, проходящего через напряженные голосовые связки и свободно выходящего через рот. Согласные звуки состоят из шума или сочетания голоса и шума за счет того, что выдыхаемый воздух встречает на своем пути преграду в виде смычки или зубов. Гласные звуки произносятся звонко, согласные звуки - приглушенно. Гласные звуки человек способен петь голосом (выдыхаемым воздухом), повышая или понижая тембр. Согласные звуки петь не получится, они произносятся одинаково приглушенно. Твёрдый и мягкий знаки не обозначают звуков. Их невозможно произнести как самостоятельный звук. При произнесении слова они оказывают влияние на стоящий перед ними согласный, делают мягким или твёрдым.
Транскрипция слова
Транскрипция слова - запись звуков в слове, то есть фактически запись того, как слово правильно произносится. Звуки заключаются в квадратные скобки. Сравните: а - буква, [а] - звук. Мягкость согласных обозначается апострофом: п - буква, [п] - твёрдый звук, [п’] - мягкий звук. Звонкие и глухие согласные на письме никак не обозначаются. Транскрипция слова записывается в квадратных скобках. Примеры: дверь → [дв’эр’], колючка → [кал’уч’ка]. Иногда в транскрипции указывают ударение - апострофом перед гласным ударным звуком.
Нет чёткого сопоставления букв и звуков. В русском языке много случаев подмены гласных звуков в зависимости от места ударения слова, подмены согласных или выпадения согласных звуков в определённых сочетаниях. При составлении транскрипции слова учитывают правила фонетики .
Цветовая схема
В фонетическом разборе слова иногда рисуют цветовые схемы: буквы разрисовывают разными цветами в зависимости от того, какой звук они означают. Цвета отражают фонетические характеристики звуков и помогают наглядно увидеть, как слово произносится и из каких звуков оно состоит.
Красным фоном помечаются все гласные буквы (ударные и безударные). Зелёно-красным помечаются йотированные гласные: зелёный цвет означает мягкий согласный звук [й‘], красный цвет означает следующий за ним гласный. Согласные буквы, имеющие твёрдые звуки, окрашиваются синим цветом. Согласные буквы, имеющие мягкие звуки, окрашиваются зелёным цветом. Мягкий и твёрдый знаки окрашивают серым цветом или не окрашивают вовсе.
Обозначения:
— гласная, — йотированная, — твёрдая согласная, — мягкая согласная, — мягкая или твёрдая согласная.
Примечание. Сине-зелёный цвет в схемах при фонетических разборах не используется, так как согласный звук не может быть одновременно мягким и твёрдым. Сине-зелёный цвет в таблице выше использован лишь для демонстрации того, что звук может быть либо мягким, либо твёрдым.
Космос - это не однородное ничто. Между различными объектами есть облака газа и пыли. Они являются остатками после взрыва сверхновых и местом для формирования звезд. В некоторых областях этот межзвездный газ достаточно плотный, чтобы распространять звуковые волны, но они не восприимчивы для человеческого слуха.
Есть ли в космосе звук?
Когда объект движется - будь то вибрация гитарной струны или взрывающийся фейерверк - он воздействует на близлежащие молекулы воздуха, как бы толкая их. Эти молекулы врезаются в своих соседей, а те, в свою очередь, в следующие. Движение распространяется по воздуху подобно волне. Когда она достигает уха, человек воспринимает ее как звук.
Когда звуковая волна проходит сквозь воздушное пространство, его давление колеблется вверх и вниз, словно морская вода в шторм. Время между этими вибрациями называется частотой звука и измеряется в герцах (1 Гц - это одна осцилляция в секунду). Расстояние между пиками наивысшего давления называется длиной волны.
Звук может распространяться только в среде, в которой длина волны не больше среднего расстояния между частицами. Физики называют это «условно свободной дорогой» - среднее расстояние, которое молекула проходит после столкновения с одной и перед взаимодействием со следующей. Таким образом, плотная среда может передавать звуки с короткой длиной волны и наоборот.
Звуки с длинными волнами имеют частоты, которые ухо воспринимает как низкие тона. В газе со средней длиной свободного пробега, превышающей 17 м (20 Гц), звуковые волны будут слишком низкочастотными, чтобы человек смог их воспринять. Они называются инфразвуками. Если бы существовали инопланетяне с ушами, воспринимающими очень низкие ноты, они бы точно знали, слышны ли звуки в открытом космосе.
Песнь черной дыры
На расстоянии около 220 миллионов световых лет, в центре кластера из тысяч галактик, напевает самую низкую ноту, которую когда-либо слышала вселенная. На 57 октав ниже средней «до», что примерно на миллион миллиардов раз глубже, чем звук той частоты, которую человек может услышать.
Самый глубокий звук, который возможно уловить людям, имеет цикл около одного колебания каждые 1/20 секунды. У черной дыры в созвездии Персея цикл составляет около одного колебания каждые 10 миллионов лет.
Это стало известно в 2003 году, когда космический телескоп NASA «Чандра» обнаружил нечто в газе, заполняющем кластер Персея: концентрированные кольца света и темноты, похожие на рябь в пруду. Астрофизики говорят, что это следы невероятно низкочастотных звуковых волн. Более яркие - это вершины волн, где наибольшее давление на газ. Кольца темнее - это впадины, где давление ниже.
Звук, который можно увидеть
Горячий, намагниченный газ вращается вокруг черной дыры, похожий на воду, циркулирующую вокруг слива. Двигаясь, он создает мощное электромагнитное поле. Достаточно сильное, чтобы ускорить газ возле края черной дыры практически до скорости света, превращая его в огромные всплески, называемые релятивистскими струями. Они вынуждают газ повернуть на своем пути в сторону, и это воздействие вызывает жуткие звуки из космоса.
Они переносятся через кластер Персея в течение сотен тысяч световых лет от своего источника, но звук может путешествовать только до тех пор, пока достаточно газа для его перевозки. Поэтому он останавливается на краю газового облака, заполняющего Персея. Это значит, что невозможно услышать его звук на Земле. Можно увидеть только влияние на газовое облако. Это выглядит так, как если смотреть через пространство на звукоизолированную камеру.
Странная планета
Наша планета издает глубокий стон каждый раз, когда двигается ее кора. Тогда не остается сомнений: распространяются ли звуки в космосе. Землетрясение может создавать вибрации в атмосфере с частотой от одного до пяти Гц. Если оно достаточно сильное, то может посылать инфразвуковые волны через атмосферу в открытый космос.
Конечно, нет четкой границы, где атмосфера Земли заканчивается и начинается космос. Воздух просто постепенно становится тоньше, пока в конце концов не исчезает вовсе. От 80 до 550 километров над поверхностью Земли длина свободного пробега молекулы составляет около километра. Это означает, что воздух на этой высоте примерно в 59 раз тоньше такого, при котором была бы возможность слышать звук. Он способен лишь переносить длинные инфразвуковые волны.
Когда в марте 2011 года землетрясение магнитудой 9.0 потрясло северо-восточное побережье Японии, сейсмографы во всем мире зафиксировали, как его волны проходили сквозь Землю, а вибрации вызывали низкочастотные колебания в атмосфере. Эти вибрации прошли весь путь до того места, где корабль (Gravity Field) и стационарный спутник Ocean Circulation Explorer (GOCE) сравнивает гравитацию Земли на низкой орбите с отметкой 270 километров над поверхностью. И спутнику удалось записать эти звуковые волны.
GOCE обладает очень чувствительными акселерометрами на борту, которые управляют ионным двигателем. Это помогает поддерживать спутник на стабильной орбите. 2011 года акселерометры GOCE обнаружили вертикальное смещение в очень тонкой атмосфере вокруг спутника, а также волнообразные сдвиги в давлении воздуха, в момент распространения звуковых волн от землетрясения. Двигатели спутника скорректировали смещение и сохранили данные, которые стали подобием записи инфразвука землетрясения.
Эта запись была засекречена в данных о спутнике до тех пор, пока группа ученых, возглавляемая Рафаэлем Ф. Гарсией, не опубликовала этот документ.
Первый звук во вселенной
Если бы была возможность вернуться в прошлое, примерно в первые 760 000 лет после Большого Взрыва, можно было бы узнать, есть ли в космосе звук. В это время Вселенная была настолько плотной, что звуковые волны могли свободно распространяться.
Примерно тогда же первые фотоны начинали путешествовать в космосе в качестве света. После всё наконец охладилось настолько, чтобы конденсировались в атомы. До того, как произошло охлаждение, Вселенная была заполнена заряженными частицами - протонами и электронами - которые поглощали или рассеивали фотоны, частицы, составляющие свет.
Сегодня он достигает Земли как слабое свечение микроволнового фона, видимое только очень чувствительными радиотелескопами. Физики называют это реликтовым излучением. Это самый старый свет во вселенной. Он отвечает на вопрос, есть ли звук в космосе. Реликтовое излучение содержит запись древнейшей музыки вселенной.
Свет в помощь
Как свет помогает узнать, есть ли звук в космосе? Звуковые волны проходят сквозь воздух (или межзвездный газ) как колебания давления. Когда газ сжимается, становится жарче. В космических масштабах это явление настолько интенсивно, что образуются звезды. А когда газ расширяется, он остывает. Звуковые волны, распространяющиеся по ранней вселенной, вызывали слабые колебания давления в газовой среде, что, в свою очередь, оставляло слабые сбои температуры, отраженные в космическом микроволновом фоне.
Используя температурные изменения, физику Университета Вашингтона Джону Крамеру удалось восстановить эти жуткие звуки из космоса - музыку расширяющейся вселенной. Он умножил частоту в 10 26 раз, чтобы человеческие уши смогли его услышать.
Так что никто действительно не услышит крика в космосе, но останутся звуковые волны, движущиеся сквозь облака межзвездного газа либо в разреженных лучах внешней атмосферы Земли.
