"Музыкальный центр на компьютере" - читать интересную книгу автора (Леонтьев Виталий Петрович)

«Сжатый» звук: что это такое

Перед тем как приступить к ПРАКТИКЕ (то есть к созданию нашей фонотеки), поговорим немного о теории. И в самом деле – что такое этот «сжатый звук», откуда он берется… и стоит ли вообще связываться с этой малопонятной штукой?

Казалось бы, ну что тут непонятного? Ан нет! Спросите десяток своих знакомых – что они думают о «компьютерном» звуке – и вы услышите полностью противоположные мнения. Одни презрительно назовут «сжатые» файлы «музыкальными консервами», слушать которые может человек, на чьем ухе изрядно потопталось целое стало медведей. Другие же будут доказывать вам, что никакой разницы между MP3 или оригинальной записью нет. Третьи просто похлопают вас по плечу: «Старик, MP3 – это каменный век! Вот OGG – это круто!». Наконец, четвертые заявят – мол, цифровой звук убог изначально, слушайте «аналог». И кинут вожделенный взгляд в сторону своего комода с коллекцией старого доброго «винила».

На самом деле правы все – но лишь частично. На 100 процентов можно согласиться лишь с одним: любой оцифрованный, то есть введенный в компьютер звук сам по себе является далеко не точной копией оригинала.

Как же так – ведь еще в первые дни существования AudioCD разработчики этого формата твердили о качественном превосходстве над старыми пластинками – мол, «цифра» освежает звук, позволяет передать такие его обертоны, которые другим носителям и вовсе не под силу!

Давайте посмотрим на технологию «оцифровки». Как известно, привычный нам аналоговый звук представляет собой волну. И если бы мы захотели написать своеобразный портрет, скажем, птичьего пения или хора нетрезвых граждан под вашим окном, у нас получилась бы примерно такая фигура:

В изначальном, аналоговом виде эта кривая выглядит, как непрерывная линия – как не увеличивай рисунок, она таковой и останется.

Но если мы захотим перевести звук в цифровую, компьютерную форму, перед нами моментально встанет проблема – а как ее, эту непрерывную кривую, описать языком цифр? Описывать каждую ее точку – невозможно, поскольку число таких точек в любой непрерывной линии бесконечно, и для полноценной оцифровки даже секунды звучания не хватило бы всей памяти вашего компьютера.

Выход один – разбить кривую на участки и подробно описывать лишь максимально возможное число точек на каждом из них. А компьютеру предоставить, пользуясь математическими алгоритмами, самому восстанавливать непрерывную линию на основе этих точек. И вот что мы увидим в результате:

Этот процесс называется квантованием. Конечно, при таком преобразовании неизбежны потери – недаром знатоки говорят, что звучание компакт-диска значительно грубее, «шероховатее» саунда, скажем, виниловой пластинки. Но зато аналоговый звук подвержен искажениям и заметно ухудшается при копировании (попробуйте десять раз переписать звук с одной аудиокассеты на другую), в то время как «цифра» всегда остается неизменной.

Попробуем представить процесс квантования в виде графика, и мы увидим, что квантование осуществляется по обеим его осям – по вертикали (амплитуда сигнала) и горизонтали (время).

Примерно так из аналогового звука и получается хорошо знакомый нам цифровой сигнал для CD. А каким образом из компакт-диска получается MP3-файл, мы посмотрим чуть ниже.