Долог и опасен путь звука. Начинаясь в студии или концертном зале, он преодолевает сотни метров кабелей и претерпевает множество преобразований — из механических колебаний в электрические, из аналога в цифру, из цифры в аналог, из электрических волн в механические колебания, возрождаясь наконец в своей изначальной форме. Часто изменяясь до неузнаваемости.

ДАО ЗВУКА

Дао обозначает в китайской философии вечное действие или принцип творения, который отвечает за происхождение единицы и двойственности и вместе с тем за начало мира и творение. Из Дао возникает полярность Инь и Ян и вследствие этого противоположности, из согласованности которых получается перемена, движение и взаимное проникновение, и вследствие этого возникает мир.
Википедия

В эпоху аналоговой звукозаписи мы точно знали, что портит звук: ограниченная полоса пропускания тракта, динамические искажения из-за глубокой общей обратной связи, неравномерность частотной характеристики, шумы аппаратуры и носителей (магнитной ленты и грампластинок), разного рода гармоники… Любой из этих негативных факторов можно было свести к минимуму, достигнув истинно «высокой достоверности», High Fidelity. Естественно, их преодоление обходилось очень недёшево, но всё было более-менее ясно, по крайней мере для грамотных и толковых инженеров.

С приходом цифры эта ясность затуманилась. Да, были мигом решены многие проблемы аналоговой записи — неравномерность частотной характеристики, шумы ленты и винила, существенно снижен уровень нелинейных искажений. Но образ музыки, создаваемый в конце звукового пути, оказывался нередко ещё менее узнаваемым.

В середине 90-х годов меня пригласили на презентацию одного музыкального проекта, реализованного одновременно на CD и на виниле. Аппаратура была серьёзная, но проигрыватель компакт-дисков организаторам почему-то подключить не удалось (шел дикий фон 100 Гц), и тогда с извинениями, мол, простите, что не можем обеспечить наилучшее качество звука, завели винил. Для меня, уже полностью «пересевшего» в то время на CD, это явилось культурным шоком: потрясающе достоверный и реалистичный звук, который было просто невозможно получить в то время от компакт-дисков. С тех пор, конечно, многое изменилось, цифровые технологии ушли вперед, правда и цены убежали ещё дальше.

До сих пор у конструкторов нет полной ясности насчёт того, почему так трудно добиться жизненности от цифровых форматов. Одно время катили бочки на разработчиков CD Audio с их убогим PCM 16 бит/44,1 кГц, но ведь есть техника, которая и этот изрядно усечённый поток воспроизводит великолепно, пробирая до самых печёнок. Цифро-аналоговое преобразование — критически важный процесс, от него зависит очень многое. Проблема только в том, что конструкторы ЦАПов ограничены в своём творчестве — они располагают лишь теми микросхемами, которые производятся промышленностью (или старыми, что ещё остались на складах). Известный российский «цапостроитель» Андрей Маркитанов давно уже мечтает создать полностью дискретный ЦАП, но это слишком дорогое дело, без мощного спонсора его не поднять. А мы, простые меломаны, здесь и подавно бессильны.

Как бы то ни было, но стоит нам стать обладателем достойного цифро-аналогового преобразователя, как станет ясно: чтобы реализовать его потенциал, необходимо оборудовать подобающие «подъездные пути». Чтобы не уподобляться строителям наших дорог, которые прокладывают шестиполосную магистраль и приделывают к ней однополосный выезд.

Именно об этом и пойдёт сейчас речь — о том участке звукового пути, который ведёт к ЦАПу, то есть о цифровом транспорте. Только не вообще, а совершенно конкретно — о том, как самостоятельно и при умеренных затратах собрать вполне приличный цифровой источник для воспроизведения музыкальных файлов. Об этом меня давно уже просят наши читатели, которые последовали моему примеру (или догадались сами) и перевели (или переводят) свои коллекции компакт-дисков в «нематериальную» форму на жесткий диск компьютера.

Готовые решения подобного рода существуют, и мы о них писали. Например, в публикации «Цифровая правда» в №9/2007 (http://www.salonav.com/arch/2007/09/062.html). Обратите внимание: компьютерный транспорт, о котором шла речь в той статье, смог соперничать с топовым CD-проигрывателем стоимостью $11000. Более того, он мог бы не только «соперничать», но и переиграть его, если бы создатели той инсталляции не совершили одну ошибку, без которой в свое время не обошёлся и автор этих строк. Что за ошибка — об этом позже.

КОНФЕТКА ИЗ… КОМПЬЮТЕРА

Идея слушать музыку на пишущей машинке, каковой изначально был, по сути, персональный компьютер IBM PC, возникла давно — как только появились более-менее доступные звуковые платы, дисководы CD-ROM и формат mp3. И что самое поразительное, многим это даже нравилось — главным образом тем, кто никогда не слышал действительно серьёзных систем. С тех пор изменилось многое, но и сейчас получить от компьютера бескомпромиссно высокое качество звука очень и очень сложно. И вот почему.

Практически все активные элементы ПК (процессор, микросхемы чипсета) генерируют высокочастотные помехи. Импульсные блоки питания, устанавливаемые в подавляющем большинстве машин, не только не дают стабильного напряжения, но и форма его весьма далека от синусоиды. Однако наиболее мощным источником «грязи» является винчестер — мало того, что эти жадные потребители энергии могут «просаживать» блоки питания, они ещё и генерируют высокие уровни электромагнитных (и акустических) помех.

«А как же дорогие студийные решения?» — спросите вы.

Люди, которые возлагают надежды на профессиональные звуковые платы, не учитывают одного обстоятельства: все эти устройства предназначены в первую очередь для оцифровки, а их воспроизводящие каналы — исключительно для мониторинга. Да и сами компьютеры в серьёзных студиях — это техника совершенно иного класса, чем серийные домашние «писишки». Задача добиться от PCI-плат ровной частотной характеристики, низкого уровня искажений и шумов с инженерной точки зрения реально решаема — при определенном бюджете, само собой. Но никто не требует от этих устройств, чтобы они передавали суть и душу музыки, чтобы создаваемые ими звуковые образы впечатляли выразительностью и реализмом.

Вот здесь у многих возникнет совершенно резонный вопрос: почему аппаратура, имеющая прекрасные технические характеристики, причём подтверждаемые независимыми измерениями, нередко звучит безжизненно (а то и просто неприятно) и не приносит радости, соразмерной её цене? Большинство экспертов, не сговариваясь, ответят: виноват джиттер в цифровом тракте, мол, это из-за него ЦАП не может восстановить сигнал в его исходной форме. Никто не собирается с этим спорить, но на самом деле все не так просто.

ТВАРЬ ДРОЖАЩАЯ

О том, что такое джиттер, мы писали неоднократно. Коротко говоря, это девиация (плавание, нестабильность) частоты следования и формы цифрового сигнала — их еще называют в совокупности временными искажениями. В идеале импульсы должны быть прямоугольными, а в реальности это может быть что угодно — и трапеция, и параллелепипед, да ещё поросший «лесом» гармоник. В любом интернет-форуме, посвященном цифровому звуку, непременно найдётся самоуверенный чудик, который будет писать, что «цифра — это цифра, это последовательность нулей и единиц, а потому потери качества в цифровом тракте невозможны — сигнал либо есть, либо его нет». Это совершенно детская точка зрения. На самом деле цифра в чистом виде бывает только на бумаге, в реальности цифрового сигнала не существует — он всегда аналоговый, хотя и является носителем цифровой информации. Как бумага, несущая на себе печатный текст. Если бумага неплотная, рыхлая, краска на ней расплывется, и текст может стать совершенно нечитаемым, особенно если он мелкий. А в цифровом сигнале «нули и единицы» как раз такие, ведь частота следования импульсов весьма высока. Уж точно выше, чем у деревьев, видимых из окна поезда «Сапсан». Отсюда и возникают все сложности и проблемы.

Да, разработаны средства подавления джиттера, его уровень поддается измерению, вот только соответствующая аппаратура очень дорога, а потому доступна далеко не всем разработчикам. А самое интересное заключается в том, что техника, имеющая минимальные его уровни, далеко не всегда звучит лучше, чем аппараты, чьи измерения не так красивы.

Вот и неудивительно, что некоторые квалифицированные и авторитетные эксперты высказывают мнение, что интенсивные усилия по искоренению джиттера могут «убить» звук, что некоторый элемент «случайности» в сигнале может даже пойти музыке на пользу. Впрочем, это уже выводит нас на теорию хаоса, а я в ней не силён. Вообще, пора заканчивать с теорией и переходить к практике, ведь именно этого хотят читатели, которые пишут мне письма.

ЧЕРЕЗ ТЕРНИИ К ЗВУКУ

Для начала сообщу две «новости» — плохую и хорошую. Начну по традиции с первой.

Использовать для качественного воспроизведения музыки тот компьютер, на котором вы работаете, играете и гуляете по Интернету, не получится — надо приобретать или собирать самому отдельный, особый.

А теперь хорошая: он совсем не должен быть мощным и дорогим. Единственное к нему требование, которое может вызвать некоторые затруднения — он должен быть тихим. К счастью, в нашем случае это достигается малой кровью, более того, способствует удешевлению системы. Ведь нам не нужна большая вычислительная мощность, так? Поэтому отдаем предпочтение процессорам с малой тактовой частотой. Например, в моём музыкальном компьютере установлен старенький Intel Pentium 4 с тактовой частотой всего 2,6 ГГц — он остался у меня после давнишнего апгрейда рабочей машины. Сойдет и любой другой, лишь бы он отличался невысоким тепловыделением.

Объём памяти — минимум 2 Гб, а если материнская плата позволяет, то и больше — это нужно для того, чтобы отключить виртуальную память Windows, ведь если система будет постоянно «падать» в файл подкачки, хорошего звука не получишь.

Пожалуй, самое сложное — найти подходящий корпус, компактный, не слишком страшный на вид и с правильным распределением воздушных потоков. Мне с этим повезло — случайно натолкнулся на баребон* ASUS Pundit-R, который стоил тогда что-то порядка $200, а всё остальное взял из ящика под столом, куда складывал отправленные на пенсию после апгрейда комплектующие. Так что будьте внимательны, проходя мимо какой-нибудь компьютерной помойки. Впрочем, я уже рассказывал об этой машинке в №8/2005 (http://www.salonav.com/arch/2005.08/htm/044-049.htm), хотя с тех пор у меня появился другой ЦАП, да и сама организация системы стала иной.

Выбирая себе подобный баребон или просто корпус, имейте в виду: у него должно быть минимум два слота для установки карт расширения, желательно со стандартными планками. Они нам понадобятся для установки отдельной сетевой карты и звукового цифрового интерфейса. «Но ведь у подавляющего большинства современных материнских плат имеются интегрированные сетевые и аудиоинтерфейсы!» — воскликнет искушённый читатель. Ну да, есть, только для наших нужд они не годятся. Почему — об этом чуть позже.

В последнее время для передачи цифрового потока с компьютера на ЦАП всё чаще используется интерфейс USB. Мне даже довелось тестировать оснащённые им устройства (см. №9/2009: http://www.salonav.com/arch/2009/09/048.shtml), но большинство из них играли, на мой вкус, посредственно, за исключением, пожалуй, Blacknote DSS 30 Tube, но он отнюдь не дёшев. Как тогда выяснилось, до сих пор многие производители не гнушаются снабжать свои достаточно дорогие устройства интерфейсом USB версии 1.1, а с ним ничего хорошего не может получиться в принципе. Вероятно, с приходом интерфейса USB 3.0 ситуация изменится в лучшую сторону, но пока что я не видел с ним ни одного звукового аппарата. Именно использование USB для вывода цифрового потока из компьютера и является той маленькой ошибочкой, о которой я говорил выше.

Интерфейс FireWire в этом случае существенно лучше, он используется во внешних звуковых интерфейсах, однако и стоят они немало, да и устанавливаемые в них ЦАПы для по-настоящему качественного воспроизведения музыки не подходят. Как я уже писал ранее, выходные аналоговые каналы в подобных устройствах служат исключительно для контроля записи.

Должен сказать, что прошёл через все варианты: внутренняя PСI-карта, внешние устройства с интерфейсами USB и FireWare, наконец, был у меня даже конвертор USB-Toslink, — всё это не годится. Пришел в итоге к звуковой плате ESI Juli@, причем использую её исключительно для вывода цифрового потока по оптике на внешний ЦАП. Хороша она и тем, что состоит из двух разделяемых половинок: снизу — цифровая часть, сверху — аналоговая. Вот эта верхушка может быть отключена за ненадобностью. Меньше потребителей энергии и производителей помех — чище звук.

ДЕЛАЕМ МЯГКОЕ ТВЁРДЫМ

Описывая конфигурацию музыкального компьютера, ничего не сказал про жёсткий диск — исключительно потому, что он требует особого внимания.

Прежде всего, он должен быть тихим и холодным. Могу посоветовать, например, винчестер WD Caviar Green WD5000AADS. В Москве на момент написания этого текста его можно было купить всего за 1340 рублей.

Ёмкость HDD не имеет в нашем случае никакого значения, поскольку мы не собираемся на нём держать музыкальную коллекцию — только систему, программу-плеер, сервер удаленного доступа (у меня — VNC), ну и разве что дистрибутивы с драйверами. Дело в том, что во время воспроизведения жёсткий диск компьютера должен быть полностью заглушён, иначе он будет создавать помехи, которые сделают нашу затею бессмысленной. По той же причине следует отключить не только виртуальную память, но и все службы, которые не требуются для воспроизведения музыки и работы сети.

Так откуда играть музыкальные файлы, если на HDD их не будет? Есть два варианта: нормальный, для лентяев вроде меня, и аудиофильский — для тех, кто не боится лишний раз подняться с дивана ради улучшения звука.

Итак, первый. Вся музыка держится в сетевых хранилищах (NAS), которые в идеале должны располагаться в другом помещении, поскольку склонны создавать шум. Именно поэтому нам придётся установить в компьютер хорошую гигабитную сетевую карту. Если на вашей материнке будет быстрая интегрированная, попробуйте для начала поработать с ней, но не удивляйтесь, если результат выйдет не слишком впечатляющим, ведь нам важна как раз не скорость, а способность платы обеспечивать стабильный и непрерывный поток. Проверить это просто: попробуйте выставить в проигрывателе Foobar2000 минимальный размер буфера, при котором воспроизведение идёт непрерывно и не «спотыкается». Чем меньше это значение, тем лучше. Идеал — 50 мс, выставить меньше Foobar2000 не дает.

Можно, конечно, поставить буфер в две секунды — воспроизведение не будет прерываться и с сетевухой за $3, но не ищите тогда в звуке жизни. Странно, не так ли? Производители дорогих проигрывателей нередко указывают большой размер буфера как достоинство, но мой практический опыт говорит об обратном — цифровой поток должен литься легко и естественно — как, кстати, и предполагал формат CD-DA. Хотя есть любопытная точка зрения, что для наилучшего звука вся композиция должна находиться в оперативной памяти. Не знаю, не пробовал. Но я понял, что оптимальный размер буфера необходимо подбирать индивидуально. В моей системе лучшее значение — 120 мс. Хотя сам «Фубар» советует ставить не менее 1000 мс. Знаете почему? Мол, не смогут правильно работать визуализации! Какие визуализации?! Отключить их немедленно!

Кстати, о проигрывателе. Использую Foobar2000 исключительно потому, что он досконально настраивается и позволяет, в частности, менять размер буфера. В последнее время на сетевых форумах активно обсуждают проект XXHighEnd, однако людей, которые реально его слышали, очень немного, хотя тестовая версия доступна для бесплатного скачивания. Дело в том, что программа крайне сырая и нестабильная — у меня она запустилась, но воспроизвести ничего не смогла. Вдобавок она способна играть только несжатые файлы WAV, да и просят за нее $100. Честно говоря, мне не верится, что программисты, не способные создать стабильно работающий софтовый плеер, могут сделать что-то полезное для звука. Так что посидим пока на Foobar2000.

О драйверах, которые должны использоваться в плеере, я как-то уже писал (http://www.salonav.com/arch/2009/09/048.shtml), но коротко повторю: забудьте о встроенных драйверах Windows, следует использовать ASIO, Kernel Streaming (если он у вас заработает) или WASAPI, — всё это есть на сайте http://www.foobar2000.org.

Второй способ слушать музыку с «уснувшим» HDD компьютера — использовать в качестве накопителя флэшку или карту памяти. В таком случае интерфейс USB не будет вносить искажений. Именно этот метод реализован в уже упоминавшемся Blacknote DSS 30 Tube, он и в моей системе дал исключительно положительный результат. Единственный недостаток — необходимость предварительной записи на флэшку той музыки, которую вы собираетесь послушать. Хотя, если держать накопитель в разъёме постоянно, ради этого даже не придется лишний раз вставать с дивана, — всё можно делать дистанционно по сети с помощью нетбука — это, конечно, не так изящно, как с обычного пульта ДУ, зато очень функционально.

ПЫЛАЮЩИЕ ТРУБЫ

Теперь поговорим о кабелях. «Пылают» они потому, что стоит только в каком-нибудь форуме обмолвиться о влиянии кабелей на звук, как поднимается мощный флэйм (flame по-английски — «пламя»). Очень завидую людям, которые убеждены, что все шнурки играют одинаково — у меня так не получается, поэтому приходится покупать пусть и не самые дорогие, но болезненные для бюджета провода.

Так вот, наилучшее соединение компьютера с ЦАПом — по оптике. Иначе не получится «отвязаться» от шумной среды компьютера. К тому же, как мы уже писали, у оптического кабеля нет ни ёмкости, ни индуктивности, поэтому он не смазывает фронты прямоугольных импульсов. Некоторое количество джиттера он, конечно, вносит (из-за переотражений сигнала), но в допустимых пределах. Что касается марки, она известна, смотрите здесь: http://www.salonav.com/arch/2004.08/htmdoc/042-052top.htm.

Если не сможете их достать, поищите DAXX из серии R07 — у меня сейчас стоит как раз такой, длиной 75 см. Это подразумевает, что компьютер и ЦАП должны находиться рядом.

Напоследок замечу, что все изречённые выше рекомендации основаны на моем личном опыте и не являются истиной в последней инстанции. Философия Дао подразумевает, что каждый человек должен пройти свой путь сам, ибо в этом и заключается высший смысл.

P.S.: В книжке Бенджамена Хоффа «Дао Винни-Пуха» есть одна замечательная фраза: «До нас дошла поговорка, сложенная о Конфуции: «Если циновка лежит неровно, Учитель не сядет на неё». Это показывает, сколь неукоснительно конфуцианцы соблюдали установленный порядок».

В цифровом звуке он тоже исключительно важен.

P.P.S.: Почти уверен, что эта публикация вызовет массу вопросов у заинтересованной публики. Отвечу на все, отправленные по электронной почте и понятно сформулированные.

* Barebone system (базовая конструкция) — набор для самостоятельной сборки, состоящий из корпуса с блоком питания, материнской платы и кулера на процессор.