Не так давно коллеги из Электра Аудио провели очень показательный эксперимент. Инженеры взяли несколько музыкальных треков, существующих в трёх версиях: оригинальный виниловый первопресс, компакт-диск начала девяностых и современный стриминговый релиз. Взяли и сняли усреднённую амплитудно-частотную характеристику каждого трека. Результат, полученный на экране анализатора, заставил задуматься даже тех, кто давно в теме мастеринга и звукорежиссуры.
У винила и компакт-диска из девяностых спектр не заканчивался на отметке 20 килогерц. Он уходил дальше. За тридцать. Уверенно, с различимой структурой, с пиками и спадами — он продолжался в области, которую принято считать неслышимой. У стримингового трека на той же отметке, чуть выше двадцати, спектр обрывался. Не плавно затухал — обрубался, словно ножницами. Дальше — тишина.
У винила и компакт-диска из девяностых спектр не заканчивался на отметке 20 килогерц. Он уходил дальше. За тридцать. Уверенно, с различимой структурой, с пиками и спадами — он продолжался в области, которую принято считать неслышимой. У стримингового трека на той же отметке, чуть выше двадцати, спектр обрывался. Не плавно затухал — обрубался, словно ножницами. Дальше — тишина.
Живой звук: что говорит наука
В середине девяностых годов инженер-акустик из Калифорнийского технологического института Джеймс Бойк опубликовал работу, которая до сих пор остаётся одним из самых цитируемых аргументов в пользу расширенного частотного диапазона. Бойк не теоретизировал. Он взял микрофоны с полосой пропускания до 100 кГц, пришёл в концертный зал и записал реальные акустические инструменты. А затем проанализировал их спектры.
Результаты оказались ошеломляющими.
Скрипка, гобой — гармоники уходят далеко за 40 килогерц. Труба — до 80. А тарелки, главный источник «воздуха» и искристости в оркестровой записи, производят до сорока процентов своей энергии на частотах выше 20 килогерц. Не десять процентов. Не «следовые количества». Сорок процентов. Почти половина звуковой энергии тарелки живёт в том диапазоне, который современная стриминговая индустрия единодушно признала избыточным.
Разумеется, чистый тон на частоте 25 килогерц не каждый человек услышит. С этим никто не спорит. Но музыка — это не набор чистых тонов. Это сложное переплетение обертонов, гармоник, интермодуляций. И даже если мы не воспринимаем ультразвуковые составляющие напрямую, мы слышим их взаимодействие с составляющими слышимого диапазона. Мы слышим их влияние на форму и скорость волны. Мы слышим их тени, их отражения, их гармонические биения, которые спускаются вниз, в область, доступную уху. Уберите их — ивосприятие изменится. Звук станет другим.
Результаты оказались ошеломляющими.
Скрипка, гобой — гармоники уходят далеко за 40 килогерц. Труба — до 80. А тарелки, главный источник «воздуха» и искристости в оркестровой записи, производят до сорока процентов своей энергии на частотах выше 20 килогерц. Не десять процентов. Не «следовые количества». Сорок процентов. Почти половина звуковой энергии тарелки живёт в том диапазоне, который современная стриминговая индустрия единодушно признала избыточным.
Разумеется, чистый тон на частоте 25 килогерц не каждый человек услышит. С этим никто не спорит. Но музыка — это не набор чистых тонов. Это сложное переплетение обертонов, гармоник, интермодуляций. И даже если мы не воспринимаем ультразвуковые составляющие напрямую, мы слышим их взаимодействие с составляющими слышимого диапазона. Мы слышим их влияние на форму и скорость волны. Мы слышим их тени, их отражения, их гармонические биения, которые спускаются вниз, в область, доступную уху. Уберите их — ивосприятие изменится. Звук станет другим.
Стена на двадцати
Теперь о том, что делает со всем этим современная индустрия.
Стриминговые платформы работают с конкретными техническими ограничениями. Кодеки сжатия, применяемые для доставки музыки миллионам пользователей, оптимизированы под экономию данных. Одним из простейших способов уменьшить битрейт является удаление «неслышимой» информации. Ставится фильтр низких частот — brickwall filter, «кирпичная стена», — который отсекает всё, что выше определённой границы, обычно чуть выше 20 килогерц. Отсекает не плавно, не музыкально, а одномоментно, с крутизной, близкой к бесконечной.
Результат — не просто отсутствие частот выше границы среза. Результат — фазовые искажения в слышимой области, неизбежно вносимые фильтром такой крутизны. Pre-ringing, пост-звон, смазывание переходных характеристик. Всё то, что делает звук «цифровым» в худшем смысле этого слова.
Винил и компакт-диск такого насилия над сигналом не знали. Да, у компакт-диска частота дискретизации 44,1 килогерца, что теоретически ограничивает полосу частотой Найквиста в 22,05 килогерца. Но на практике студийное оборудование того времени часто работало с более широкой полосой, а аналоговый мастер-лент вовсе не имел формального ограничения сверху. Спектр не обрубался — он плавно спадал, уходя далеко за формальную границу. Жизнь после двадцати килогерц там была. И она была слышна — не как отдельный тон, но как натуральность, пространство, лёгкость, глубина.
Стриминговые платформы работают с конкретными техническими ограничениями. Кодеки сжатия, применяемые для доставки музыки миллионам пользователей, оптимизированы под экономию данных. Одним из простейших способов уменьшить битрейт является удаление «неслышимой» информации. Ставится фильтр низких частот — brickwall filter, «кирпичная стена», — который отсекает всё, что выше определённой границы, обычно чуть выше 20 килогерц. Отсекает не плавно, не музыкально, а одномоментно, с крутизной, близкой к бесконечной.
Результат — не просто отсутствие частот выше границы среза. Результат — фазовые искажения в слышимой области, неизбежно вносимые фильтром такой крутизны. Pre-ringing, пост-звон, смазывание переходных характеристик. Всё то, что делает звук «цифровым» в худшем смысле этого слова.
Винил и компакт-диск такого насилия над сигналом не знали. Да, у компакт-диска частота дискретизации 44,1 килогерца, что теоретически ограничивает полосу частотой Найквиста в 22,05 килогерца. Но на практике студийное оборудование того времени часто работало с более широкой полосой, а аналоговый мастер-лент вовсе не имел формального ограничения сверху. Спектр не обрубался — он плавно спадал, уходя далеко за формальную границу. Жизнь после двадцати килогерц там была. И она была слышна — не как отдельный тон, но как натуральность, пространство, лёгкость, глубина.
Не против цифры — но за честность
Важно сделать одну оговорку. Из сказанного не следует, что нужно объявить войну цифровому формату как таковому. Высококачественная цифра способна передать всё то, о чём идёт речь — и даже больше. Проблема не в нулях и единицах. Проблема в том, что индустрия, ориентированная на массовый стриминг и наушники, сознательно жертвует полнотой сигнала ради удобства. И считает, что слушатель этого не заметит.
Система же, спроектированная без оглядки на компромиссы массового рынка, становится идеальным детектором правды. Она не судит. Она не говорит: «это хорошо, а это плохо». Она просто показывает. И разница между первопрессом и стримингом становится очевидной до боли. До желания искать старые пластинки. До переосмысления всей фонотеки. До благодарности к тем, кто когда-то записал эту музыку, не обрезая её до удобного размера.
Эксперимент, проведённый в лаборатории Электра, был проверкой очевидного и он подтвердил то, что инженеры знали и без приборов: музыка — это больше, чем совокупность слышимых частот. Отрежьте верхний край — и вы потеряете не «неслышимое», а воздух, пространство, душу. Отрежьте его насильственно, фильтром с крутой стеной — и вы добавите в слышимую область артефакты, которые сделают звук утомляющим, чуждым.
Система же, спроектированная без оглядки на компромиссы массового рынка, становится идеальным детектором правды. Она не судит. Она не говорит: «это хорошо, а это плохо». Она просто показывает. И разница между первопрессом и стримингом становится очевидной до боли. До желания искать старые пластинки. До переосмысления всей фонотеки. До благодарности к тем, кто когда-то записал эту музыку, не обрезая её до удобного размера.
Эксперимент, проведённый в лаборатории Электра, был проверкой очевидного и он подтвердил то, что инженеры знали и без приборов: музыка — это больше, чем совокупность слышимых частот. Отрежьте верхний край — и вы потеряете не «неслышимое», а воздух, пространство, душу. Отрежьте его насильственно, фильтром с крутой стеной — и вы добавите в слышимую область артефакты, которые сделают звук утомляющим, чуждым.