Kompresia audia alebo ako oklamať ucho

Kompresia audia – OBSAH

1. Schopnosť vnímania určitých frekvencií sa s vekom znižuje
2. Niektoré frekvencie sa navzájom zastierajú
3. Stratová kompresia využíva psychoakustiku
4. Pre fajnšmekrov bez strát

Schopnosť vnímania určitých frekvencií sa s vekom znižuje

Ľudské ucho je pozoruhodný orgán. V spojení s mozgom dokáže prekvapivo presne merať časy vzniku zvuku, pritom má množstvo nedokonalostí. Predovšetkým – s vekom neustále degraduje a stráca schopnosť počuť vysoké frekvencie. Dochádza k tomu ale postupne, a to tak, že si to uvedomujeme iba pomaly. Mladí poslucháči dokážu vnímať aj frekvencie nad 20 kHz, okolo štyridsať hranica klesá na 14 kHz, k šesťdesiatim rokom len na 10 kHz. Pokiaľ si ucho neničíte hlasnou hudbou, zostáva vnem stále solídne zachovaný. Až ku sklonku života klesá schopnosť rozoznávania zvuku tak hlboko, že môžete mať problém aj s porozumením bežnej reči.

Hlasná hudba znižuje schopnosť vnímať výšky – a ľudia, ktorí majú radi hlasnú hudbu, obvykle preferujú basy, pretože nesú najviac energie. Ľudia, ktorí sa hudbou profesionálne zaoberajú, nielen často hluchnú rýchlejšie, ale majú aj preferenciu k hlbokým frekvenciám, ktorá sa prejavuje na tom, ako si nastavujú (ekvalizujú) hudbu. Ak si chcete zachovať sluch, je dobré nielen nepoužívať zvuk s vysokou hlasitosťou a v rušnom prostredí používať ideálne buď kvalitne izolované slúchadlá, alebo tie, ktoré podporujú ANC, ale taktiež sa vyhýbať nadmernému zdôrazňovaniu basov.

Niektoré frekvencie sa vzájomne zastierajú

Iné vlastnosti ucha sa týkajú jeho konštrukcie a tiež spracovania zvukov, čím sa zaoberá psychoakustika. V nej nájdeme množstvo zaujímavých efektov, ako je napríklad takzvaný maskovací efekt – ak súčasne zaznejú dva frekvenčne blízke tóny, z ktorých jeden je silnejší (maska), tak dokáže kompletne zastrieť ten slabší (maskovaný). Pre tento jav vznikol celý rad psychoakustických kriviek, ktoré opisujú kedy a za akých okolností silnejší tón maskuje ten slabší.

Stratová kompresia využíva psychoakustiku

Existencia týchto kriviek viedla ku vzniku stratových kompresných algoritmov. Pri digitálnom zázname môže byť finálne audio skomprimované klasicky, bezstratovo – asi tak, ako to robí algoritmus ZIP. Bezstratová kompresia dokáže premeniť pôvodný záznam na komprimovaný a naspäť dokonale, pričom dosiahneme kompresný pomer asi 2 : 1. Stratové algoritmy, ako je MP3 alebo AAC, ale používajú psychoakustické krivky na to, aby identifikovali tie časti skladby, ktoré budú vymaskované – a tie eliminujú úplne. Tým môžu dosiahnuť oveľa agresívnejšiu kompresiu, bežne 10 : 1, ale aj 15 : 1 a vyššiu.

Stratová kompresia nie je medzi milovníkmi HiFi obľúbená, ale má svoj veľký praktický zmysel – či už ide o streamovacie služby, alebo napríklad o videá na YouTube, všade sa používa agresívne skomprimované audio, pretože šetrí dátové pásmo, a to je na internete dôležité. Zvlášť Google experimentuje s kompresiou audia dosť zásadne – a aj jeho „vysoká“ kvalita audia patrí medzi tie najkomprimovanejšie, na ktoré bežne narazíme.

Pre fajnšmekrov bez strát

Komprimované audio predstavuje len malý problém pri počúvaní na cestách, kde sa moderné slúchadlá obvykle snažia potlačiť hluk z okolia. Detaily tam zanikajú a v praxi je na cestách dôležitejšie zaistiť, aby bol dátový tok streamovanej hudby plynulý, než aby sa udržala najvyššia možná kvalita. Pre domáce počúvanie to ale problém môže byť, pretože špičkové audiosystémy sú pomerne nemilosrdné a nechajú vyniknúť všetkým nedokonalostiam v nahrávke. Práve pre takéto prípady je lepšie využiť digitálnu hudbu v bezstratovej kompresii, ktorá ukladá všetok detail v origináli.

Medzi najvýznamnejšie streamovacie služby, ktoré ponúkajú hudbu v bezstratovej kvalite, je Apple Music s kodekom ALAC (Apple Loseless Audio Codec), Tidal HiFi s kodekmi MQA (Master Quality Authenticated) a Dolby Atmos Music. Ďalej potom Amazon Music HD s ich Ultra HD nahrávkami vo formáte FLAC, Deezer Premium vo formáte FLAC v CD kvalite, Qobuz a Spotify Hifi. Pokiaľ si plánujete hudbu v Hi-Res rozlíšení zakúpiť, môžete to urobiť na HDTracks, Qobuz, 7Digital, Native DSD, Highres Audio, Acoustic Sounds Super HiRez, ProStudio Masters alebo Native DSD Music.