Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

Důležitý dodatek k článku o HDCD

HDCD logo
Ve svém minulém článku jsem popisoval systém HDCD a uvedl jsem jako hlavní rozdíl od standardního systému CD rozšíření dynamiky na úroveň, odpovídající cca 20 ti bitovému slovu při lineární kvantizaci. To tak sice je, ale zapomněl jsem na další důležitý přínos tohoto systému. V závěru článku jsem uvedl, že signálu mezi -3 až -45 dB se změny netýkají, a ono to není vlastně úplně pravda, změny tam přece jen jsou, a to k lepšímu, a právě i při přehrávání na "obyčejném" CD systému. A o těchto změnách je právě tento doplňující článek.

K dalšímu vysvětlování si dovolím trochu se rozepsat o něčem, co s tím přímo souvisí:

Nějaký čas po vzniku CD, kdy začala vlna nadšení opadávat, se začaly rozmáhat v audiofilských kruzích názory, že CD je špatné, že nehraje, že má malou dynamiku a malý kmitočtový rozsah a že vinylové LP desky hrají lépe. S vývojem SACD tyto hlasy sílily a nyní se zdá, že ten, kdo tvrdí, že CD je dobré, není patřičně "in". Jenže podle mého názoru tato podle audiofilů nízká kvalita CDček není způsobena jen omezeními systému CD, ale možná významněji tím, že na cestě z nahrávacího studia ke spotřebiteli se někde něco stalo špatně. Jeden můj známý, tvrdý odpůrce CD, mi půjčil jakési CDčko s tím, že na tom se přesvědčím, jak je tento systém špatný. CD jsem si grabnul a prohlédl zvukovým editorem. Záznam byl pořízen tak, že nejhlasitější signál měl úroveň -12dB. A nyní se dostáváme k jádru věci. Tím, že byl celý záznam posunut k úrovni o 12 dB menší, stal se vlastně čtrnáctibitovým.

CD má 16ti bitové slovo, ale díky tomu, že kvantizace je lineární, stoupá s klesající úrovní signálu i kvantizační zkreslení, které je u vysokých hlasitostí nepatrné, ale u velmi nízkých je už dosti znatelné. Signál je nejkvalitnější u nejvyšších hlasitostí - čím vyšší hlasitost, tím přesněji mám určenu hodnotu vzorku. Pokud někdo nahraje normální CD o 12 dB nižší úrovní, sníží přesnost všech vzorků o 2 bity a vzdá se tří čtvrtin všech číselných hodnot vzorků, které má k dispozici. Tím je nejen snížen dynamický rozsah, ale navíc zvýšeno kvantizační zkreslení celé skladby a pokud skladba má tiché pasáže, je ztráta dvou bitů už citelná.

Tak, a po tomto úvodu se dostáváme k důležité věci u systému HDCD. Jak jsem psal minule, systém Peak Extend umožňuje komprimovat špičky signálu o 6 dB a dosáhnout nahrání nejvyšší hlasitosti o 6 dB vyšší vůči systému CD. Takže si můžeme dovolit posunout celou skladbu o 6 dB hlasitěji a tím posunout všechny vzorky z rozsahu -51 dB až -9 dB do rozsahu -45 až -3 dB. Tím zvýšíme rozlišení těchto vzorků o 1 bit, čímž dostáváme jemnější vzorkování a nižší kvantizační zkreslení. Takže můj závěr z minula, že přehrávání disku HDCD na ne-HDCD přehrávači nebude přesnější, se týkalo oblastí, které jsou změněny kompresí dynamiky, tam zvuk nebude přesně odpovídat, ale v nejpoužívanějším dynamickém rozsahu bude přesnost převodu vyšší a kvantizační zkreslení poloviční. Ale co je důležité: aby se mohly využít vlastnosti HDCD, je nutno CD nahrát skutečně pečlivě a zvolit co nejpřesnější úroveň dynamiky. A právě to je to, na co se nemůžeme u běžných CD spolehnout. Viděl jsem již dost "zprasených" CD, které nevyužívaly dynamický rozsah, nebo byly přebuzeny...

Ještě větší zlepšení čeká nejnižší hlasitosti. Původní signál o hlasitosti třeba -85 dB, kde jsem měl u systému CD k dispozici pouze dva až tři bity, je u HDCD posunut do oblasti cca o 20 dB hlasitější (o 6 dB díky Peak Extend, protože celá skladba je o 6 dB posunuta, a o zbytek díky použití Low Level Range Extend). A na této úrovni je již k dispozici vzorek o délce šesti až sedmi bitů, čili rozdíl skutečně značný a kvantizační zkreslení je zde cca desetkrát menší. Tak velké hodnoty kvantizačního zkreslení, které je u standardního systému CD u hodnoty -85 dB, je u systému HDCD až někde u -105 dB.

Ale rozlišení se přece nemůže zvýšit všude. Někde se musí snížit, musí přece platit ZZPB (zákon zachování počtu bitů). Ano, je to tak, rozlišení se sníží v dynamickém rozsahu -9 až 0 dB, kde je komprimována nejvyšší hlasitost. Ale tyto vzorky snižují rozlišení v oblasti, kde je přesnost vzorků maximální a také je zde nejnižší kvantizační zkreslení, takže se zde hodnoty kvantizačního zkreslení ani po expandování nedostávají do hodnot, které by rušily poslech. ....No i když by se možná našel někdo.... Ale nedrážděme hada bosou nohou.

Takže nyní opravím svůj poslední odstaveček z minulého článku:

Tvůrci systému tvrdí, že HDCD disk, přehrávaný na normálním přehrávači zní lépe, než ten samý disk, nezpracovaný HDCD kodérem. Ano, díky posunu hlasitosti o 6 dB výše a tím způsobenému přesnějšímu vzorkování a díky přesnému využití dynamiky záznamu to tak může docela dobře být. A protože signál v oblasti -45 dB až -3 dB má lineární dynamiku, je zaručena docela slušná kompatibilita s normálním systémem.

Kompatibilita se systémem CD ovšem není jenom výhoda. Pokud by byly všechny aspoň trochu lepší přehrávače vybaveny HDCD dekodérem, bylo by to dobré, ale bohužel těchto přístrojů je málo a tím se stává, že HDCD je často přehráváno na standardních CD systémech. A například při vysokých hodnotách komprese u metody Low Level Range Extend se na "obyčejných" CD systémech může u některých záznamů zvýšit úroveň šumu. A nyní, kdy je na světě rozvíjející se systém SACD a DVD audio, se asi už nedá nějaký významnější rozvoj HDCD technologie očekávat. Má totiž pro vydavatele jednu rozhodující nevýhodu: lze ho digitálně kopírovat. A systémy SACD a DVD Audio mají parametry lepší, i když si myslím, že většina lidí to nedocení. Ne proto, že by nechtěla, ale proto, že to neuslyší - ať už z důvodu kvality svého sluchu, nebo kvality své aparatury, anebo to sice uslyší, ale tak "malý" rozdíl nebude podstatný.

Diskuse ke článku Důležitý dodatek k článku o HDCD

Žádné komentáře.