Navzdory vývoji formátů pro komprimaci hudby je stále nejpoužívanějším ztrátovým formátem „zastaralý“ MP3. Apple u hudby, kterou prodává, používá AAC, audiofilové většinou sáhnou po bezztrátovém FLACu. Potvrzuje to i fakt, že i u nejnovějších audiozařízení často výrobce nabídne pouze přehrávání MP3 hudby. Nové Blu-ray přehrávače či dražší Hi-Fi systémy (zejména ty se síťovou podporou) většiny už konečně umí i formáty jiné. Nicméně MP3 stále jasně vévodí. Grafickou ukázku, co se vše při komprimaci ztrácí, už jsme tu měli v jiném článku. Dnes se k tématu vrátíme.
Nedávno jsem navštívil svého kamaráda, který se mi chlubil svou sbírkou skoro kompletní diskografie jedné skupiny z 90' let minulého století. První CD kupoval před 17 lety, dnes jeho sbírka čítá skoro sto alb. Podotýkám, že dvoučlenná skupina stále vystupuje, tedy není jejich diskografie definitivně ukončena. Nad jeho sbírkou CD jsme opět rozvedli diskuzi jakým legálním způsobem je pro posluchače nejpohodlnější a nejjednodušší archivovat a následně znovu reprodukovat oblíbenou hudbu.
První otázku kterou jsme si položili, bylo, jak vlastně dnes lidé nakupují hudbu a druhou otázkou bylo na čem je dnes nejčastěji hudba reprodukována, respektive co je na prvním místě reprodukčního řetězce. Druhou otázkou je, zda lze rozeznat, z čeho hudbu přehráváte. Poznáte, zda hraje CD přehrávač, či notebook?
Analogový High-end, digitální Low-end?
Trend je jasný. Analogový záznam reprodukovaný z vinylu či kotoučových magnetofonů se posunul výhradně do sféry domácího Hi-End. Mohutný nástup výpočetní techniky z větší části nahradil analogový záznam a vytlačil audiokazety, jednotlivé nosiče se shánějí výhradně prostřednictvím různých internetových bazarů a aukcí.
A trend? Domácí výpočetní technika je neustále on-line připojena k internetu, který nám poskytuje nepřeberné množství různých hudebních databází, ze kterých je možná okamžitá reprodukce hudebních dat. Síťová podpora je standardem už u každého přístroje nad 10 000 Kč, ať už se jedná o Hi-Fi mikrosystém, či AV příjímač.
Doba je k analogu nemilosrdná. Nejrozšířenějším je dnes digitální formát WAV a MP3. Jedná se o dvojici formátů, se kterými se setkává běžný posluchač takřka na každém kroku. Největší výhodou je jejich kompatibilita s mnoha reprodukčními zařízeními, které používáme v běžném denním životě – formáty nám zaručují maximální přenositelnost. Proto se zaměřím na nejpoužívanější formáty, kterými jsou formát MP3 vs. formát WAV.
Proč WAV do MP3 pro laiky
Formát WAV vznikne při převodu hudby z CD do počítače. Jedná se o nekomprimovaný, nijak nezmenšený formát pro ukládání zvuku, který je uložen v nejlepší možné kvalitě. Tento formát má však jednu velkou nevýhodu a to, že jedna minuta záznamu zvuku zabírá 10 MB kapacity paměti. Proto je zde i další varianta a tou je tento záznam (data) dále komprimovat.
K nejrozšířenějším komprimovaným formátům dnes patří formát MP3. Jedná se již o ztrátový formát komprese hudebních dat, kdy zkomprimovaná data již nikdy nemůžeme obnovit do původní velikosti. Zvuk se komprimuje tak, že se původní zvuková stopa rozdělí na vzorky vlnových signálů určitých frekvenčních pásem a odstraněny jsou vzorky pásem, která lidské ucho neslyší. Tedy všechna pásma nad a pod hranicemi kmitočtových pásem 16Hz do 20.000Hz. Jedná se o akceptovatelný psychoakustický model. Samozřejmě že lidská individualita sluchu je relativní a reálně může být tato hranice lidské slyšitelnosti zvuku posouvána na obě strany.
V praxi se setkáváme s různými počty vzorků, které nám určují počet vlnových signálů za sekundu, jedná se to tzv. SAMPLING RATE. Počet těchto vzorků nám přímo určují danou kvalitu komprimovaného signálu MP3 v přímé úměře s velikostí daného souboru. Dále se pokusím najít akceptovatelný kompromis mezi velikostí souboru a kvalitou.
Srovnání datových toků u MP3
Vzorky hudebních nahrávek byly přehrávány prostřednictvím počítače (NTB) jak ve nekomprimované podobě tak i v kompresních poměrech 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160,192, 224, 256 a 320 kbps. Vlastní popis a poslech všech uvedených datových toků by zabral na samostatný článek. Proto se pro srozumitelnost omezím na popis tří datových toků, kterými jsou 64, 128, a 320 kbps. Vzorky si můžete stáhnout a udělat si vlastní závěr.
V MP3 formátu mp3 64 kbps byly veškeré nahrávky takřka dlouhodobě neposlouchatelné. Nahrávka zněla zcela zkresleně. V tomto kompresním poměru spatřuji použitelnost nahrávky pouze jako poskytnutí prvotní informace posluchači o žánru a interpretovi. Tento datový tok se často používá ke krátkému náslechu v různých virtuálních obchodech s hudbou. Pro poslech je tento kompresní poměr zcela nepoužitelný.
Při zvětšení toku na 128 kbps je již přednes vyrovnanější a reprodukce působí plnějším dojmem. Nahrávka však trpí zvláště v podání středních a vyšších kmitočtů. Reprodukce prostoru je velmi špatná, zabarvení hlasů postrádá přirozenost a pružnost. Lidský hlas zní stále monotónně a neplasticky. Nahrávky s tímto kompresním poměrem si najdou své místo například v mobilních telefonech a podobných přenosných přehrávačů hudby určených na cesty.
Poslech poslední komprimované nahrávky na 320 kbps působí vyrovnanou reprodukcí v celém slyšitelném pásmu. Sykavky zní již přirozeně při tomto datovém toku je zde slyšitelný nástup do pomyslného prostoru a barevnosti hlasů a hudby. Takto komprimované hudební soubory lze poslouchat například na cestách v automobilu i doma jako celodenní kulisu.
Notebook vs. CD, co je lepší?
Při poslechu nekomprimované nahrávky ve formátu WAV a nahrávky mp3 320 kbps z počítače nebo NTB působí vlastní reprodukce obou formátů vyrovnaným dojmem. Nahrávka v nekomprimovaném stavu WAV vyniká detailnějším podáním zejména vyšších kmitočtů. Kvalita zde již není v nepoměru s velikostí uloženého hudebního souboru. Spíše naopak vezmeme-li v úvahu velikost obsazeného místa na disku, stává se formát mp3 / 320 kbps pro ukládání hudebních souborů již zajímavou alternativou pro vlastní uchování i další reprodukci.
Poslední poslech porovnal výstupní zdroj reprodukce. Jednalo se o porovnání poslechu přímo z CD a poslech hudby z NTB. Zde je opět patrný rozdíl na kvalitě reprodukce. Reprodukce se posunula do vyšší přesnosti, obzvláště dynamika poslechu působí realisticky a detailnějším podáním. Tělesa orchestru při podání Dvořákovy 9. symfonie „Novosvětská“ zní impozantnějším dojmem, vnímáme již rozmístění jednotlivých hudebních nástrojů v prostoru. Smyčce a trubky již zní skutečně jako samostatné hudební nástroje. Tato detailnost, ve které vystupují jednotlivé hudební nástroje z orchestru, nám při kompresi nejvíce trpí a místy až zaniká.
Komprimujte, ale s rozumem
Doba a nástup výpočetní techniky a přenosného audia hovoří jasně KOMPRIMOVAT! Avšak když se posuneme s poslechem oblíbené hudební nahrávky až do sféry Hi-Fi domácího „komorního“ poslechu dostane se nám opačná odpověď NEKOMPRIMOVAT! Samozřejmě bude na každém posluchači, jakou cestu si zvolí, nicméně zde bezztrátové formáty, jako například FLAC, představují daleko lepší volbu.
Při porovnávání dvou formátů WAV vs. MP3 musím jednoznačně říci, že pro zálohování a skladování hudebních souborů vítězství náleží formátu MP3.
Co se týče denního poslechu, platí: „pokud musíš – komprimuj, ale opatrně. Tedy vždy, pokud možno ve vyšších kvalitách blížících se 320 kbps“.
Reprodukční řetězec použitý pro poslech
Komprimovaná hudba byla reprodukována prostřednictvím NTB HP Compaq 6510b - Intel Core 2 Duo, OS win 7, software winamp v5.61, komprimace provedena pomocí FreeRIP 2.90.
Čisté stereo CD přehráváno na Sony CDP-XA50ES. Vše posloucháno přes předzesilovač Sony TA-E77ESD a koncový stupeň TA-N77ES na reproduktorových soustavách Elac 170 4pí. Poslechová místnost 3,5m x 5,5m výška stropu 2,5 m, středně zastavěna nábytkem a částečně odhlučněna akustickým molitanem.