Нужен ли источник звука с разрешением выше, чем 24 бит/96 кГц

На Хабре со своими рассуждениями вылез очередной клоун-маркетолог: «Цифровой аудиоформат 24/192, и почему в нем нет смысла». Мне это живо напомнило споры студенческой поры, почему усилителю не нужна полоса до 100 кГц (страшно, до срача, спорили про суховские усилители), «потому что звуковой спектр от 20 Гц до 20 кГц». Ощущение таково, что эти люди почему-то так ничему не научились, кроме нескольких формул, и что им не давали на матанализе графическое Фурье-преобразование.

Тем временем компания TI замыслила недоброе...

...В современных цифровых устройствах используются следующие значения частот дискретизации: 44,1; 48; 96; 192 и 384 кГц, при этом интервалы между выборками составляют 22,7; 20,8; 10,4; 5,2 и 2,6 мкс (использование более низких частот дискретизации для систем высокого разрешения не допускается).

Акустические музыкальные сигналы обладают нестационарной временной и динамической структурой и достаточно быстрым нарастанием уровней – до 120…130 дБ за 7…10 мкс. Это означает, что интервал выборки 22,7 мкс, используемый форматом CD Audio, слишком велик. Кроме того, в спектре ряда музыкальных инструментов присутствуют ультразвуковые составляющие (в спектре трубы до 40 кГц, скрипки – до 100 кГц). Запись реального реверберационного процесса без потери информации также представляет большие трудности. Так, в помещении площадью 1000 м² интенсивность отражений через 1 с после начала реверберации составляет более 500 в секунду. Это означает, что отражённые звуковые сигналы будут прибывать с интервалом менее 2 мкс и вызывать соответствующие флюктуации результирующего сигнала. При интервале выборок 22,7 мкс зарегистрировать их невозможно.

Эксперименты показали, что в отражённых сигналах происходят быстрые амплитудные и фазовые сдвиги и быстрые нерегулярные изменения частоты. Модуляционные искажения имеют место во всех звеньях звукозаписи, их наличие может восприниматься на слух как появление некоторой шумовой окраски чистого тона. Такая окраска по является при записи на аналоговые магнитофоны из-за детонации и продольных колебаний ленты (флаттера), что приводит к появлению боковых полос в высокочастотной части спектра. Звуковой сигнал обогащается некогерентным шумом, который создаёт так называемое «аналоговое звучание». Флаттер шум приводит к временным ошибкам порядка 10 мкс, поэтому при переносе на компакт диск эти флюктуации теряются.

Таким образом, повышение разрешающей способности цифровых систем реально приводит к повышению качества звуковоспроизведения, а выбор микросхем ЦАП следует проводить по параметрам различных категорий – временной, динамической, частотной и спектральной. К таким параметрам относятся: число разрядов, частота дискретизации, динамический диапазон, отношение сигнал/шум и спектр гармонических искажений при низких уровнях выходного сигнала...

...Перечисленные выше приборы серии DSD, а также микросхемы поддерживают режим Direct Stream Digital (прямой цифровой поток), который отличается значительно более высокой частотой дискретизации по сравнению с ИКМ записью на компакт диске (44,1 кГц × 64 = 2822,4 кГц), при этом скорость передачи данных составляет 2,8224 Мбит/с на каждый канал. Главные преимущества DSD: плоская АЧХ в диапазоне до 100 кГц при динамическом диапазоне 120 дБ и более; практически полное отсутствие шума квантования; возможность простого преобразования по токовой записи в другие форматы, в том числе CD Auidio, High Sampling Audio (fs = 88,2/96 кГц), DAT, звуковое сопровождение цифрового телевидения (fs = 32/48 кГц) и др. Преимущества DSD полностью реализованы в проигрывателях SACD категории High End.