Пребустування на аудіо CD
Пребустування – це перша частина техніки зменшення шуму, в якій слабші високі частоти сигналу підсилюються перед їх передаванням або записом на носій. При відтворенні застосовується фільтр зниження, щоб повернути процес назад. Результатом є вищий відношення сигнал/шум (SNR); оригінальні частоти відновлюються, але шум, що виник через носій, передавальне обладнання або перетворення аналогового/цифрового сигналу, є тихішим, ніж якби фільтрація не проводилася. Пребустування і зниження бувають колективно відомі як просто “підсилення”.
Підсилення іноді використовувалися в цифрових носіях даних в кінці 1970-х – на початку 1980-х років, включаючи невеликий відсоток аудіо CD. Підсилення подібне до системи шумозменшення Dolby для касет або кривої еквалізації RIAA для вінілових платівок.
Пребустування аудіо CD
Деякі ранні цифрові пристрої запису і відтворення, включаючи CD-програвачі, використовували 14-бітові перетворювачі, хоча вони мали справу з 16-бітовим аудіо. Деякі також використовували шумні “стінові” фільтри для видалення частот вище частоти Ніквіст (22050 Гц). Отримуваний шум, що виник через ці перетворювачі та фільтри, міг бути відносно тихим завдяки використанню пребустування: підсилення сигналу (особливо високих частот) при запису перед його записом на CD, і вбудовування прапорців у підкод диска, щоб сказати CD-програвачу застосувати зниження при відтворенні. Деякі CD-програвачі навіть мали кнопку зниження, яку можна було використовувати для ручного застосування зниження, але тепер це просто вбудована функція аналогових виходів більшості спеціалізованих аудіо CD-програвачів. Наприкінці 1980-х років пребустування перестало використовуватися, оскільки надійні 16-бітні ЦАПа з наддискретизацією та іншими технологіями мінімізували шум перетворення і фільтрації без необхідності попередньої обробки запису.
Більшість CD великих лейблів з пребустуванням були вироблені в Японії на початку та в середині 1980-х. Відносно недавні публікації на форумах вказують на те, що пребустування все ще використовується на нововироблених CD деякими незалежними лейблами, переважно для класичних назв.
Прапор пребустування для кожної дорожки зазвичай зберігається в підкоді разом з аудіоданими. Його також передбачається зберігати в змісті (TOC), але багато CD мають TOC, в яких сказано, що пребустування відсутнє, коли насправді в підкоді вказано, що воно є. Є також деякі CD, про які люди вважають, що були мастировані з пребустуванням, але які взагалі не мають встановлених прапорців пребустування.
Пребустування на аудіо CD в комп’ютерах
CD-приводи в комп’ютерах не зовсім такі ж, як звичайні CD-програвачі.
Деякі приводи, особливо старі внутрішні приводи на настільних ПК, мають аналогові аудіовиходи, які підключаються безпосередньо до звукової карти через спеціальний кабель. У цій ситуації власний ЦАП приводу конвертує аудіодані CD в аналогові сигнали, а ОС або звукова карта надають контролер гучності “CD” спеціально для цього сигналу. Коли аудіо подається на звукову карту цим чином або прослуховується через роз’єм для навушників на самому приводі, то, напевно, привод проводить власне зниження.
Більшість ОС і приводів сьогодні, за замовчуванням, використовують цифровий інтерфейс для передачі сирих аудіоданих прямо з диска, через звичайні з’єднання приводу (IDE/ATAPI, SCSI, USB, будь-що) і в операційну систему, яка передає їх тому, якій програмі це потрібно. Це є єдиним методом, що використовується в DAE (цифрова аудіовитягування). Під час відтворення ЦАП звукової карти конвертує аудіодані CD в аналогові сигнали, а контролер гучності для цього зазвичай просто є контролером гучності Wave, як використовується для більшості інших звуків, що виникають в комп’ютері. Звукова карта зазвичай не має можливості провести зниження, і навіть якби могла, у неї немає доступу до інформації про наявність пребустування, оскільки їй передаються лише дані хвильової форми, а не підкод диска.
Іншими словами, хоча CD-привід може бути здатним виявити прапорці пребустування в підкоді диска та/або TOC, ця інформація зазвичай ігнорується під час передачі аудіоданих через цифровий інтерфейс. Тому, коли ви відтворюєте CD через свій комп’ютер або використовуєте програмне забезпечення для рипування CD, ви, напевно, отримуєте звукові дані з пребустуванням. Оскільки вони не були знижені, вони, напевно, звучатимуть занадто “яскраво” і/або шипляче (хоча ваше аудіообладнання може заважати вам це помітити). Отже, ви можете захотіти самостійно виконати обробку зниження.
Обробка зниження
Зниження було розроблено для виконання в аналоговій сфері фізичними електричними компонентами. Однак цифрові аудіодані можна математично обробити, щоб змоделювати ефект аналогової обробки сигналу, іноді з більшою точністю, ніж можливо з фізичними компонентами, залежно від використаного методу.
Існує кілька методів застосування цифрового зниження, кожен з перевагами і недоліками. Вони всі, по суті, зводяться до зменшення верхнього середнього діапазону і високих частот з допомогою спеціальної кривої еквалайзера, яка знижується приблизно до -10 дБ при 20+ кГц. Це можна зробити під час відтворення за допомогою простого налаштування еквалайзера або обробки витягнутих аудіоданих до або після їх запису у файли. Найбільші проблеми з цими методами (як з будь-якою цифровою обробкою сигналу) – це точність, достовірність і шум. Публікації на форумах вказують на те, що еквалайзери в медіаплеєрах, як правило, дуже неточні і шумні; фільтр, розроблений спеціально для зниження, є кращим варіантом.
Деяке програмне забезпечення для рипування CD виявляє прапорці пребустування в підкоді (якщо привід це підтримує) і може застосувати цифровий фільтр зниження:
iTunes (Mac OS та Windows) – останні версії виявляють пребустування у підкоді і автоматично застосовують зниження як для відтворення, так і для рипування.
Windows Media Player (Windows) – останні версії виявляють пребустування в підкоді і автоматично застосовують зниження, але лише для відтворення, а не рипування.
cdda2wav (мультіплатформенний) – додаток командного рядка (частина пакету cdrtools), який можна викликати з параметром -T для застосування зниження під час рипування; наприклад, cdda2wav -D 0,0,0 -B -T (спочатку використовуйте cdda2wav -scanbus, щоб визначити правильні значення пристроїв для параметра -D).
Деяке програмне забезпечення для обробки аудіо може застосувати фільтр зниження до вже витягнутого аудіо (файлів на диску), створюючи нові файли:
WaveEmph (Windows) – обробляє один WAV файл за раз і може опційно застосувати підвищення гучності одночасно. Примітка: після розархівації натисніть правою кнопкою миші на .exe і встановіть сумісність з Win98 перед першим запуском.
SoX (мультіплатформенний) – додаток командного рядка, який можна викликати з параметром deemph для застосування фільтру зниження; наприклад, sox input.wav output.wav deemph.
Деяке програмне забезпечення з аудіо може застосувати фільтр зниження під час відтворення або конвертації:
foobar2000 (Windows) – цей медіаплеєр можна налаштувати для використання будь-яких із наведених нижче плагінів.
foo_dsp_deemph та foo_deemph – це дві версії одного й того ж фільтру. Вони застосовуватим алгоритм зниження SoX тільки під час відтворення або конвертації спеціально тегованих файлів. Використовуйте версію DSP, якщо ви хочете обробити стиснені файли або хочете контролювати, де в ланцюгу DSP відбувається обробка. В іншому випадку, використовуйте версію постобробки, яка автоматично буде застосована під час відтворення та аналізу ReplayGain спеціально тегованих, безвтратних, 44,1 кГц файлів. Вона також буде застосована під час конвертації таких файлів, якщо “Увімкнути постобробку декодування” відзначено у налаштуваннях конвертера.
foo_dsp_effect – це багатоефектний DSP та постобробник, який можна налаштувати для застосування зниження під час відтворення і конвертації спеціально тегованих файлів. Вона також буде застосована під час конвертації таких файлів, якщо “Увімкнути постобробку декодування” відзначено у налаштуваннях конвертера. Проте, увімкніть лише одну опцію (DSP або постобробку).
foo_dsp_convolver – це неофіційний DSP “конволвер”, який може перетворювати аудіо на основі “імпульсних” файлів. Можливо налаштувати його для проведення зниження, використовуючи спеціальний імпульсний файл (або простіший) з вимкненою автоматичною регуляцією рівня. (foo_convolve – це офіційний компонент конволвера, але з цими імпульсами не є ідеальним, оскільки він виробляє трохи більше зразків, ніж було введено.)
WaveEmph, SoX і всі плагіни foobar2000 були протестовані і дають практично однаковий вихід. Різниці є мізерними та неслышними.
Пребустування в cue листах
Пребустування може бути зазначене в cue листі за допомогою FLAGS PRE. Це повідомить програмному забезпеченню для запису CD встановити прапорці пребустування в підкоді та TOC CD, який буде записуватися.
Зовнішні посилання
Наступні теми та статті містять корисну інформацію:
Програмне забезпечення на основі зниження
інструмент cddeemph
Посилання
HI-FI News
через Hacker News
December 29, 2025 at 11:55PM
Залишити відповідь