Advertising

..

วันพุธที่ 6 พฤษภาคม พ.ศ. 2563

อะไรที่หมายถึง Audio ระดับ HiRes

ขณะที่เราฟังเพลง Digital Audio กันบ่อยๆ เราเคยสงสัยมั้ยว่า Bit Rate คืออะไร Sampling Rate คืออะไร  File Format มีอะไรบ้าง และวิธีการ Encode คืออะไร  แล้วการ Encode ที่ดีมันจะได้เสียงที่ถูกต้องจริงหรือไม่
chart of sound waves – O N C A
สัญญาณเสียง Analog
ก่อนอื่นเราจำเป็นต้องรู้จัก สัญญาณเสียงแบบ Analog ก่อน มันจะมีลักษณะ เป็นกราฟ Sine Wave โดยมันจะมีทั้งความสูง และความกว้าง  (นอกจากนี้ยังมีความถี่อีกด้วย)


ขณะที่ กราฟเสียแบบ Digital นั้นจะพยายามเลียนแบบกราฟเสียงของ Analog ด้วย  2 แกน คือ  แกน Y หรือแกนตั้ง  และ แกน x หรือแกนนอนนั่นเอง

คำอธิบาย ของ BitDepth ก็คือ ความละเอียดของความสูงของกราฟที่ดิจิตอล พยายามเลียนแบบกราฟ นั่นคือ  BitDepth ลองดูภาพด้านบน จะเห็นว่า  ระดับ 16 bits นั่นคือ ระดับขั้นบันไดจะละเอียดกว่า นั่นหมายความว่า มันสามารถสร้างความละเอียดความดังของเสียงได้ถึง 65,536 ระดับ ซึ่งทำให้มันได้เสียงที่ละเอียดกว่า 8 bits แน่นอน



คราวนี้เรามาอธิบายความละเอียดด้านแกน X ของกราฟบ้าง นั่นคือ มันจะถูกแบ่งเป็นความถี่ ที่ถูกซอยย่อยออกมา จากภาพด้านบน เราจะเห็นว่า ถ้าซอยออกมาแบบห่างๆ กราฟจะยังเป็นทรงเหลี่ยม แต่เมื่อถูกซอยย่อยมากขึ้น กราฟจะมีลักษณะที่ใกล้เคียง กราฟ Sine Wave มากขึ้น

คำอธิบายก็คือ เมื่อเราซอยกราฟ อย่างที่เรารู้ว่า แนวนอนนั้นคือความถี่ เมื่อเราซอยได้มากขึ้น กราฟจะมีความละเอียดทางแนวนอนได้มากขึ้น  นั่นหมายความว่า ความถี่จะถูกซอยออกมาได้มากขึ้น โดยความหมายของมันก็คือ การซอยความถี่ออกมา จึงมีหน่วยเป็น Hz  เช่น ถ้าเราใช้ Sampling Rate 44.100 kHz มันบอกอะไรเรา มันบอกว่า ความละเอียดของแกน X ณ ช่วงเวลาหนึ่งนั้น อยู่ที่  44.1 kHz นั่นเอง 

สรุป คือ ยิ่งเราจำลองกราฟดิจิตอล ให้เสมือนกราฟ Analog ได้มากเท่าไหร่ ก็ยิ่งเสมือนเราฟังจาก Analog มากขึ้นเท่านั้น ยกตัวอย่างเช่น 24bits /96mHz กราฟที่ได้ก็จะใกล้เคียงกับ Analog มากกว่า 16bits/44.1mHz

Bit Rate 
คราวนี้มาถึง Bit Rate มันคือ การวัดปริมาณข้อมูลต่อ 1 วินาที มีหน่วยเป็น  Kilobits per Second หรือ kbps  หรือเรียกย่อๆ ว่า k นั่นหมายความว่า  bit rate คือ การส่งผ่านข้อมูลต่อไฟล์ที่บีบอัด(encode) แล้ว หรือ ความเร็วในการรับและส่งไฟล์ ซึ่งหลายคนมักจะใช้ตัวนี้เป็นวัดว่า คุณภาพเสียงเป็นเช่นไร ความจริงมันเป็นเช่นนั้นหรือไม่

 

หลายคนเชื่อว่า ขนาดไฟล์ต่อเวลา หรือ Bitrate ยิ่งเยอะ แปลว่า ยิ่งดี ความจริงคือ มันถูกเพียงครึ่งเดียว
นั่นเป็นเพราะว่า การ Encode หรือการบีบอัดบางฟอร์แมทนั้น มันทำได้ดีกว่า  แต่ถ้าเทียบกับไฟล์ฟอร์แมทเดียวกัน มันย่อมเป็นเช่นนั้นแน่นอน

เราจึงต้องมาเรียนรู้มาตรฐานไฟล์ฟอร์แมท

มาตรฐาน CD และ MP3


ในแผ่น CD นั้นจะใช้ ไฟล์ ฟอร์แมท WAV เป็นหลัก โดยครั้งแรกมันเป็นไฟล์เพลงที่ไม่ได้ถูกบีบอัด (Uncompress) ระดับสูงในวงการ โดยมันมีมาตรฐาน ที่ 16 bits และ 44.1mHz โดยมันมี Bitrate ที่ 1411 kbps 

ที่สำคัญคือ คือ มาตรฐานไฟล์ CD นี้ เอง ที่กำหนดว่า ไฟล์เพลงอะไร ที่เรียกว่า Hi Res จะต้องมี Bit Depth และ Sampling Rate ที่สูงกว่า CD ถึงเรียกว่า ไฟล์เพลงแบบ HiRes

ย้อนอดีตกลับไปในปี 2000 ไฟล์ WAV ยังมีการพัฒนา มาเป็น SACD และ DVD Audio มาอีก แต่โชคร้ายมันออกมาผิดช่วงเวลา ช่วงนั้น Apple ออก Ipod ออกมา ทำให้เพลงระดับ HiRes ถูกกลบไปด้วยกระแส "เพลงนับหมื่นในกระเป๋า" แฟนฟังเพลงต่างก็มุ่งหน้าไปไฟล์เพลงแบบบีบอัดสูงแทน

แน่นอน Storage หรือที่เก็บไฟล์ในยุคนั้น ยังคงไม่มีที่ว่างมากเพียงพอสำหรับขนาดไฟล์เพลงระดับ  Hi res ที่เก็บเพลงยังเพียงพอสำหรับแค่ Mp3 เท่านั้น ที่เป็นไฟล์เพลงแบบ Lossy digital audio เพราะมันสามารถบีบไฟล์เพลงจาก CD มาลงไฟล์ขนาดเล็กได้  แต่นั้นเป็นเรื่อง 15-20 ปีก่อน

แม้แต่นักร้องอย่าง Neil Young ก็ออกมาวิจารณ์ว่า เพลง Mp3 นั้นเป็นเพลงแบบไร้คลาส แต่แล้วในช่วงปี 2010 ก็เริ่มมีเครื่องเล่นเพลง Hires ออกวางขาย  และโปรเจคตั้งร้านขายเพลง HiRes ก็เริ่มต้นขึ้นกันมากมาย ถึงตอนนี้มีคนไปสัมภาษณ์ Neil young อีกครั้ง คราวนี้ แกประทับใจมากกับไฟล์เพลงแบบ HiRes

HiRes
ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจก่อนว่า ความหมายของ Hi res คือ คุณภาพที่ดีกว่า CD audio แล้วคุณรู้หรือว่า CD มีคุณภาพแบบไหน อย่างที่เราบอกไปข้างต้น เพลงเกิดจาก 2 อย่าง คือ Bit Depth กับ Sample rate นั่นคือ 2 ค่านี้ต้องมากกว่า คุณภาพของ CD

CD นั้นมี Bit Depth อยู่ที่ 16 bit และมี Sampling rate ที่ 44.1 kHz หรือเราเรียกเป็น 16 bits / 44.1 kHz นั้นคือถ้าจะสูงกว่า CD นั่นคือ Hi Res ต้องมี อย่างน้อย 24 bits / 48 kHz

แล้วทำไมครั้งแรก Sony กับ Phillip ถึงได้ตั้งมาตรฐานเพลง CD นี้ไว้แค่นั้น เหตุผลที่ Sony ให้คือ ข้อจำกัดที่ว่า หูมนุษย์นั้นไม่สามารถแยก Sampling Rate ที่มากกว่า 44.1 kHz ได้แล้วนั่นเอง พวกเขาเคลมว่า นี่คือ ระดับหูทองก็แยกไม่ออก ความแตกต่างที่มากกว่า 16bits/44.1  แต่ความจริงนั้น เป็นเหตุผลทางการตลาด เพราะ CD 1 แผ่นนั้น ต้องเก็บเพลงให้ได้ทั้งอัลบั้มมากกว่า

แล้ว เราจะเอาไฟล์ HiRes จากไหน โชคดีที่ในอดีตนั้น ห้องอัดระดับ Studio นั้นหลายแห่งได้เลือกที่จะใช้ค่าที่สูงกว่านั้น เพราะเหล่าบรรดา audio engineer เคลมว่า พวกเขาแยกความแตกต่างของระดับเสียงออก ห้องสตูดิโอหลายแห่ง จึงเลือกที่จะอัดเสียงแบบ 24 bit / 96 kHz  นั่นทำให้ Apple ใช้แปลงเป็นฟอร์แมทไฟล์ ACC ที่ 256kbps มันเป็นไฟล์แบบ Lossy เหมือน Mp3 เพียงแต่มันใช้เทคโนโลยีในการ Encode ที่ใหม่กว่าเท่านั้น

Apple เคลมว่า นี่คือ ไฟล์ที่เหมือน Master ในห้องอัดมากที่สุด เพราะแหล่งของ  HiRes Source นั้นมันเก็บความละเอียดสูงสุดมาเท่านี้ ดังนั้น คุณภาพเสียงจะขึ้นอยู่กับ การ Encode เท่านั้น ซึ่ง Apple นั้นเชื่อว่า ACC ในยุคนั้น คือ ตัว Encode ที่ดีทีสุดในเวลานั้นแล้ว

มาถึงตรงนี้ ทั้งไฟล์ Mp3 และ AAC นั้น ไม่สามารถตอบสนอง หูฟังระดับ Hires ได้อีกต่อไป ไฟล์ที่จะตอบสนองได้ต้องเป็น AIFF ALAC FLAC WAV DSD โดยเฉพาะ Flac ระดับ 24/96 ที่ถูกใช้ในวงกว้างแทบเป็นมาตรฐานของ HiRes ไปแล้ว เพราะมันเทียบเท่ากับห้อง Studio ที่ใช้กัน แต่บางคนก็อัพไปถึง 24/192

ไฟล์ Mp3 ที่จะเกือบจะเทียบเท่ากับ Flac ทั่วไปได้นั้น ต้องระดับ 320kbps ก็ได้ Sampling Rate แค่ 44.1 ไฟล์เพลงอาจมีขนาดใหญ่ถึง 53mb ขณะที่เพลงเดียวกันของ Flac ที่ 24/96 มีขนาดไฟล์ที่ 124 MB

เครื่องมือในการฟัง
สิ่งสำคัญของ Hires คือ การแปลงค่ากลับมา นั่นคือ DAC มันมีอยู่ทั่วไป ทั้งในเครื่องเล่น CD DVD Bluray มือถือรุ่นใหม่  แต่ประเด็นคือ มันอาจถอดรหัสออกมาได้คุณภาพเสียงแค่ Mp3 แค่นั้น

ยกตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์ แบบ On Board ที่มี DAC เมื่อมันถอดรหัส Hires ออกมา แต่กลับส่งคุณภาพเสียงออกมาได้แค่ CD หรืออาจจะต่ำกว่าด้วยซ้ำ  ยิ่งไปผ่าน Amplifier กับ ลำโพงที่ไม่มีคุณภาพ บอกได้เลยว่า คุณไม่ต้องใส่ใจเรื่องคุณภาพของไฟล์ก็ได้ เพราะไม่ต่างกันแน่นอน และคุณจะเสียเวลา กับเสียเงินไปดาวน์โหลด ไฟล์เพลง Hires มาเพื่ออะไร

อีกคำถามคือ การ Rip จาก CD ควรทำหรือไม่
หากคุณซื้อไฟล์เพลงจากร้านค้าออนไลน์ที่เชื่อถือได้ ยกตัวอย่างเช่น Apple จะบอกเลยว่า ไฟล์ไหน ระดับเสียงเป็นอย่างไร เช่น 16/44.1 หรือ เป็นไฟล์จาก Studio ที่ระดับ 24/96 กันแน่

แต่ถ้าคุณเป็นพวกนักสะสมแผ่นเสียงไวนิล คุณสามารถแปลง Analog เป็นไฟล์ Hires ได้ด้วยตัวเอง แต่คณภาพเครื่องเสียงของคุณได้ขนาดไหน Encode ด้วยไฟล์อะไร ตั้งค่าอย่างไร มันค่อนข้างซ้บซ้อน และขึ้นอยู่กับประสบการณ์ แน่นอนว่า ก็มีร้านค้าออนไลน์บางร้านทำแบบนี้เพื่อขายเหมือนกัน

คราวนี้เรามาพูดถึง การแปลง CD เป็น Hires ???
บอกได้คำเดียว ถ้านิยามของ Hires คือ คุณภาพต้องสูงกว่า CD นั่นหมายความว่า เป็นไปไม่ได้ที่คุณจะทำมันได้ แม้ว่าคุณจะแปลง CD เป็นไฟล์ Flac 24/96 ก็ตาม แต่คุณภาพเสียงจริงๆ มันก็ไม่ใช่ Hi Res  ตามนิยามของมัน เพราะเต็มที่มันได้แค่เทียบเท่า หรือบางที ใกล้เคียง CD เท่านั้นเอง

สรุปส่งท้าย
สุดท้ายนี้ เราคงต้องข้อเสียว่า เนื่องจาก MP3 นั้นครองตลาดมาเป็นสิบปี ทำให้มันกลืนอุตสาหกรรมเพลงดิจิตอลไปเกือบหมด คนส่วนใหญ่แทบจะใช้มัน Download มัน ซื้อมัน และเล่นได้หมดทุกเครื่อง และใช้ในทุกบ้านได้อย่างสบาย ทำให้ไฟลล์เพลง Hi Res หรือแม้แต่ CD นั้นหาที่ยืนลำบากในตลาดเพลงทุกวันนี้

โดยแม้ว่า ที่เก็บความจุจะมีราคาที่ถูกลง แต่เนื่องจาก เครื่องเสียงไม่ว่าจะลำโพง หุฟัง หรือ DAC ที่ต้องดีพอที่จะแยกความแตกต่างระหว่าง เพลง MP3 กับ HiRes ออกก็ยากอยุ่ดีที่คนธรรมดาเลือกที่ใช้

คำถามสุดท้าย คือ HiRes เสียงดีกว่าจริงหรือ
มาถึงตอนนี้ เราจะเปรียบเทียบระหว่าง MP3 กับ Flac HiRes นั้นคือ ไฟล์ MP3 ที่มี Low Bitrate นั้นแตกต่างกับ Flac HiRes อย่างแน่นอน แต่ถ้าเทียบ MP3 ระดับ 320kbps หรือมากกว่า ก็ยากที่จะมีคนแยกความแตกต่างกับ Flac ระดับ 24/96 ออก แม้ว่าไฟล์ Flac ก็ยังเสียงดีกว่าอยู่ดี  นี่พูดถึงมาตรฐานการ Rip จาก CD แผ่นเดียวกันนะ (เหตุผลให้คือ ไฟล์ Flac แม้ว่ามันจะ Encode เพื่อให้ได้ 24/96 แต่ต้นฉบับจริงๆ มันคือแผ่น CD ที่มีแค่ 16/44.1 นั้นอยู่ดี แต่ MP3 320 มันกลับ Encode ออกมาได้ใกล้เคียงกับ CD แล้วนั่นเอง

บทความนี้ เราจะขอข้าม Dolby Atmos และ Sony 360 เพราะแม้จะเป็นไฟล์เพลง ฟอร์แมท 3D แต่ด้วยเทคโนโลยีที่ใหม่เกินไป และคนฟังอาจไม่สนใจด้านนี้มากนัก เพราะนักฟังเพลงส่วนใหญ่จะสนใจฟังเพลงแบบ Stereo  2 ลำโพงกันมากกว่า

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น