Kvalita záznamu

Studiová a CD kvalita

V následujícím srovnání bych se chtěl věnovat rozdílů mezi kvalitou záznamu ve formátu audio CD a studiovou kvalitou, ve které se záznam pořizuje (ať již při nahrávání nebo při digitalizaci analogových nahrávek). Proč je záznam ve studiové kvalitě jen doménou audiofilů a největších fanoušků a proč je standard formátu CD stále daleko nejrozšířenější? Je již překonaný nebo je plně dostačující? Formát CD umí dnes přehrát kde co, pomalu i kuchyňská mikrovlnka, zatímco pro přehrávání nahrávek se studiové kvalitě potřebujete profesionální nebo drahá zařízení a hifi soustavy či jen ty nejlepší, špičkové mobilní přehrávače.

Obchodní triky a reklama

Je pravda, že na některých audio CD je uvedeno, že jsou nahrány ve 24 bit hloubce. Je to ovšem jen obchodní trik – nahrán nebo digitalizován je takto pouze původní záznam, což ale zákazníka vůbec nemusí zajímat… Na CD je možné nahrát opravdu jen 16 bit.

Mnoho DVD a blue ray se dnes chlubí záznamem zvuku v 24 bit/192 kHz, avšak mnoho lidí vůbec ani netuší, že drtivá většina prodávaných audio systémů tento zvuk stejně neumí přehrát v původní kvalitě (ať už jde o samotný přehrávač, zvukovou kartu v PC, sluchátka nebo reproduktory). Pokud jedno z toho tuto kvalitu nepodporuje, nic z ní mít nebudeme a jsou to jen vyhozené peníze. A možná placebo efekt a hřejivý pocit, že máme nahrávku ve špičkové kvalitě. Standardní vybavení vám tedy určitě stačit nebude. Drtivá většina zařízení nezvládne více, než 22 kHz.

CD standard – standardní kvalita

Standard audio CD byl stanoven na limit 44,1 kHz a 16 bit, což je rozsah, který dvakrát překračuje sluch člověka (20 kHz). Mnoho odborníků říká, že je zcela dostatečný. Při testech na různých lidech, zda poznají rozdíl stejného zvuku z CD, DVD audio a SACD, se méně než polovina z nich trefila. Jestli náhodou nebo ne, je otázka.

Tito lidé často argumentují tím, že studiová kvalita záznamu má smysl jen při masteringu (24 bit kvůli vysoké hlasitosti, která může způsobit clipping a kvůli šumu, který by se mohl zesílit díky několikanásobnému zpracování nahrávky) – pro poslech nemá prý žádný význam a jde jen o obchodní trik, protože lidský sluch nemůže slyšet více, než 20 kHz.

To je sice pravda, ale podvědomě člověk vnímá mnohem širší zvukové pásmo a pokud posloucháme tato „ořezaný“ zvuk, zní ve srovnání s analogovou nahrávkou (nebo i digitální v širším pásmu a hloubce), chladně, synteticky, bez života a dynamiky. Kde je pravda, těžko říci. Faktem ale je, že mnoha lidem opravdu stačí mp3 128 kb/s a většině lidem CD kvalita. Naopak citliví lidé a audiofilové požadují jen nejvyšší kvalitu (i když i mně mnohdy stačí jen mp3). Snad proto, že zase takový audiofil nejsem a jde mi spíše o kvalitu díla, než poslechu.

Záznam na páskách a vinylu

Podle testů v profesionálních studiích se na běžných magnetofonových páskách nachází nahrávky minimálně ve frekvenci 20 kHz v mnohem jemnějším rozsahu v db na oktávu, než jsou na CD. Vyšší frekvence záznamu na páskách jsou pak dané rychlostí nahrávání, vlastnostmi pásky a nahrávacích hlav – technicky však dovolují záznam signálu i přes 100 kHz. Pro digitalizaci však ve velké většině případů stačí převodník 96 kHz, má-li být nahrávka převedena v plné kvalitě. Profesionální analogové pásové recordery však mohou zaznamenat až 432 kHz. Záznam na vinylových deskách je v podobné citlivosti, ale pro nahrávání záznamů z pásů na desky bývá v dnešní době obvykle použit filtr 50 kHz. Technicky však i na vinylu může být záznam i v mnohem vyšší frekvenci. Na šelakových deskách ovšem jen asi do 22 kHz.

Brickwall – další omezení CD standardu

CD standard dovoluje sice záznam až 44,1 kHz, ovšem prakticky tu nenajdeme více, než 22,05 kHz. Je to proto, že byl stanoven limit pro maximální hlasitost, tzv. brickwall, aby při ořezání frekvencí (clipping) nedocházelo ke znehodnocení zvuku. CD totiž byla časem nahrávána stále hlasitěji, až si mnoho posluchačů začalo stěžovat na špatný zvuk (možná jste si také všimli, že starší CD mají menší hlasitost).

Brickwall se netýká jen digitálních nahrávek v CD kvalitě, ale i studiových – zde, pokud použijeme 96 kHz, budou preventivně vymazány frekvence nad 48 kHz. Proč se na tato CD nenahrává raději v menší hlasitosti, aby bylo možno digitálně zaznamenat větší frekvenční rozsah a místo toho se dává přednost hlasitosti a používá se tento filtr, je otázka. Je to ale prý z toho důvodu, že posluchači vyžadují co nejhlasitější nahrávky, i za cenu deformace a zkreslení zvuku. Je tak lze totiž docílit toho, aby nahrávka zněla hlasitěji, než při maximálním možném zesílení bez clippingu. Jemné, harmonické frekvence jsou tak úplně vymazány a takto ořezaná nahrávka zní ještě více synteticky, než kdyby byl využit alespoň celý standard audio CD.

Často mi bylo divné, proč i staré desky a kazety, které digitalizuji ve standardu CD a vypálím na CD nebo CD staršího vydání znějí pořád lépe, že CD koupená vydaná dnes. Je to právě díky Brickwallu. Velmi hlasitě hrající hudba, ale ještě více ořezané frekvece. I když jde často o nově digitalizované a remasterované nahrávky a teoreticky by mělo jít o kvalitnější záznam. Na jednu stranu vyspělejší technika pro záznam a úpravu zvuku, na druhou stranu následně zbytečně znehodnocená nahrávka. O někdy ještě i odbyté práci zvukařů, kteří snad ani nemají citlivý sluch, ani nemluvě. Příkladem toho je u nás např. studio Petr a Pavel Orm (v posledních letech v něm nahrává i Karel Gott). Výsledné nahrávky pak zní (v některých případech) spíše jako karaoke.

Nabídka titulů ve studiové kvalitě

Pokud jde o studiové nahrávky, nabídka titulů je velmi omezená. Z obchodů, které hudbu v tomto formátu prodávají je to např. HDtracks.com. Kromě klasických gramodesek zde tak můžeme koupit jinak již téměř zaniklé formáty jako SACD nebo DVD-audio. Audiostopy ve studiové kvalitě však najdeme i jak jsem řekl na některých video DVD a blue ray discích.

Vzhledem k omezené nabídce starších digitálních titulů (které byly digitalizovány ve studiové kvalitě) nám pak nezbývá nic jiného, že si ve studiové kvalitě staré gramodesky a kazety sami převést do digitálního formátu. K tomu potřebujeme kvalitní přehrávač, přenosku, zvukovou kartu s AD převodníkem min. na 24bit/96kHz. Anebo – v ideálním případě – získat původní záznam přímo z nahrávacího studia či vydavatele a zjistit v jaké modulaci a kvalitě byl nahrán (příp. později digitalizován). Cca od roku 1990 se však nahrává již pouze digitálně a každé studio může pro svůj digitální záznam používat jinou modulaci a vstupní kvalitu.

Formáty pro ukládání studiových nahrávek

Nahrávky ve studiové kvalitě se dnes ukládají většinou pouze jako data (nejčastěji WAVE nebo FLAC) nebo ve formátu DVD-audio. Disky SACD (Super audio CD – 4,7GB/256 min) nelze vypalovat ani normálně kopírovat – jsou určeny pouze ke čtení, neboť záznam na nich je ve zcela jiné modulaci zvuku. Oba dva diskové formáty pro digitální záznam zvuku ve studiové kvalitě se však již dnes prakticky nepoužívají. V době nástupu masového rozšíření internetu, populárního formátu mp3 a vysoké finanční náročnosti nebyly komerčně úspěšné. Dnes už je ani skoro nikdo nevydává. DVD-audio ale vypalovat a kopírovat lze, protože jde o běžně používaný způsob záznamu LPCM, které je široce kompatibilní nejen s CD.

Systém zápisu na DVD-audio je rozdělen do menu, které může mít náhledy (stejně jako na běžném DVD-video). Může obsahovat najednou nahrávky různé kvality. Ty se dělí do skupin – kapitol. Jedno hudební album tak může být jednou kapitolou – položkou v menu, které může tvořit např. obrázek alba. Po kliknutí na něj se zobrazí seznam písní, které můžeme přehrávat. Každá skupina je uložena v jednom souboru MPEG2, který je v zabalen v kontejneru .aob (narozdíl od videa, které je ve .vob).

SACD ani DVD-audio již dnes nejsou podporovány a většina DVD přehrávačů jej neumí přehrávat. Je třeba hifi přehrávač (např. OPPO BDP). Také pro přehrávání v PC je třeba mít příslušný program a dekodér. Dnes DVD-audio a SACD využívají pouze někteří audiofilové. Mnoho z nich však také přešlo na běžný datový formát, díky možnosti přehrávání z mobilních přehrávačů a počítačů. Nestačí ovšem jen přehrávač nebo zvuková karta v PC, které umí přehrávat hudbu v takové kvalitě. Důležitá jsou i sluchátka či reproduktory. Protože drtivá většina z nich zvládne jen cca do 22 kHz, je nabídka pro audiofily omezená a navíc cena bývá většinou dost vysoká. Většinou jde o záležitost za desítky či stovky tisíc. Některé reproduktory stojí dokonce miliony. Mnoho vybavení je označeno jako „audiofilské“, ve skutečnosti jde ale spíše opět jen o reklamní trik a i za miliony tak můžete koupit jen obyčejné bedny.

Ovšem nejen formáty pro ukládání nahrávek ve studiové kvalitě jsou překonané. I samo audio CD je již dávno díky internetu a velkému rozšíření mobilních přehrávačů a formátů dávno překonaný formát. A nejen proto, že kvalita zvuku na něm uložená má nižší limity. Přesto se CD stále ještě vydávají. Možná hlavně už jen kvůli setrvačnosti a široké kompatibilitě. Je ale jen otázkou času, kdy i tyto disky přestanou vydávat. Potom možná dojde i k radikálnímu zlevnění přehrávačů studiové kvalita a stane se běžně dostupnou. Vše je především o obchodní strategii. Nejen o kvalitě a technickém vývoji…

Zvuk a náš sluch

A nakonec zajímavost – kočky mohou reálně slyšet i zvuky na frekvenci 60 kHz, i když my neslyšíme vůbec nic – jen ticho. Díky tomu mohou slyšet i vysoké zvuky hlodavců (až 50 kHz). Člověk má naproti tomu velmi omezený sluch a patří k těm nejhorším – je schopen vnímat zvuky s frekvencí od 20 Hz do 20 kHz. Nižší frekvence – infrazvuky, které se šíří na obrovské vzdálenosti, či vyšší, používané při echolokaci, tzv. ultrazvuk, neslyší.

Sluch celé řady živočichů je daleko dokonalejší – např. sloni či koně se na velké vzdálenosti dorozumívají infrazvuky (od 5 Hz), zatímco my na tak velkou vzdálenost potřebujeme telefon. Žáby zase slyší jen zvuky do 12 Hz, které jsou zase pod úrovní naší vnímavosti. Mnoho živočichů naopak dobře slyší vysokofrekvenční zvuky. Kromě koček třeba pes až 45 kHz, sysel až 48 kHz. Netopýr ale dokonce až 100 kHz, skokan čínský až 128 kHz, zavíječ 135 kHz, delfín 175 kHz a sleď dokonce 180 kHz. Infrazvuk také používají můry, kytovci a někteří ptáci, hadi, žirafy a také sloni, kteří vnímají i ultrazvuk.

Mnoho živočichů tak může používat k vzájemné komunikaci úplně jiné zvukové pásmo, které je pro nás neslyšitelné. I když se tedy domníváme, že spolu nekomunikují, protože nic neslyšíme, opak je pravdou. Vydávají zvuky a slyší to, co my neslyšíme.

Co je vlastně zvuk? Je to frekvence pohybu, kmitání, které se měří za jednu vteřinu (Hz – hertz). Naopak hloubka, plnost, zvučnost zvuku, se měří na bity – jednotky informací. Zvukové vlnění vzniká tak, že nějaké těleso (struna, deska, membrána reproduktoru, křídlo mouchy, sloupec vzduchu apod.) kmitá s frekvencí v intervalu přibližně od 20 Hz do 20 kHz – neboť to je zvuk, který můžeme slyšet my lidé. Od kmitajícího tělesa (zdroje) se rozkmitají sousední molekuly a rozruch se postupně rozšiřuje do okolního prostředí. Zvuk se může šířit jen ve hmotném prostředí – v plynech, kapalinách nebo pevných látkách. Ve vakuu se nešíří, protože tam nejsou žádné částice, které by mohly kmitat.