В каком формате лучше слушать музыку и почему всё субъективно

Основным воспроизводимым аудиоконтентом сегодня является цифра в одном из форматов, использующих сжатие с потерями.

Для сжатого звука очень важно понятие психоакустической модели — представления учёных и инженеров о том, как человек воспринимает звук. Ухо только принимает акустические волны. Обрабатывает сигналы мозг. Более того, именно работа мозга позволяет различать, с какой стороны поступает звук, с каким отставанием приходят волны друг относительно друга. Именно мозг позволяет нам различать музыкальные интервалы и паузу. И как при любой другой работе, ему нужна специальная тренировка. Мозг собирает шаблоны, соотносит новую информацию и обрабатывает её на основе уже накопленной.

Да и сам слух не так прост. Официально считается, что слышимый человеком диапазон составляет от 16 Гц до 20 кГц. Однако ухо, как и другие органы, стареет, и к 60 годам слух снижается почти в два раза. Поэтому принято считать, что среднестатистический взрослый человек не способен воспринимать звук выше 16 кГц. Однако частоты до 16 Гц и после 16 кГц вполне воспринимаются тканями уха (да, здесь играет роль осязание, а не слух). Кроме этого, нужно учитывать, что мало слышать — нужно осознавать, что именно слышишь. Человек не может одинаково воспринимать все составляющие звука одновременно. Дело в том, что ухо принимает звук специальными клетками. Их множество, каждая предназначена для восприятия звуковых волн в определённом диапазоне. Клетки таким образом разбиты на группы, работающие в своём диапазоне. Таких диапазонов около 24, и в их пределах человек распознаёт только общую картину. В каждом диапазоне различается ограниченное число тонов (звуков или нот). Поэтому слух дискретен: одновременно человек может различить только 250 тонов.

В идеале. Поскольку для этого нужны тренировки. Да и число регистрирующих акустические волны клеток у каждого различно. Хуже всего, что у отдельно взятого человека их число в правом и левом ухе отличается. Как и отличается восприятие левым и правым ухом вообще.

Слух — штука нелинейная. Каждая частота звука воспринимается только при определённой громкости. Это приводит к нескольким интересным особенностям. Распространяющаяся волна не слышна до тех пор, пока амплитуда волны (громкость звука) не достигнет определённого значения и не активизирует соответствующую клетку. Тогда тишина сменяется резким и достаточно отчётливым звуком, после чего человек может слышать несколько более тихий звук. Кроме этого, чем меньше уровень громкости, тем меньше его разрешающая способность — снижается число разбираемых звуков. С другой стороны, при снижении громкости лучше воспринимаются высокие частоты, при увеличении — низкие. И они не дополняют, а сменяют друг друга, даже если человек этого не осознаёт.

Ещё маленькая ремарка: из–за всех особенностей слухового аппарата человек практически не воспринимает звуки ниже 100 Гц. Точнее, чувствовать, осязая низкие частоты кожей, он может. А слышать — нет. При более-менее адекватной громкости, конечно. Слышными их делает то, что в слуховом канале происходят переотражения акустических волн, в результате чего образуются вторичные волны. Именно их человек и слышит.

Строго говоря, при воспроизведении музыки человек не воспринимает некоторые звуки, концентрируя внимание на других. Обратите внимание, когда музыкант начинает играть соло, особенно с увеличением громкости, внимание почти полностью переключается на него. Но всё может быть наоборот, если слушатель любит барабаны — тогда оба инструмента будут звучать почти на одном уровне. Но разборчиво будет слышен только один и общая звуковая сцена. В науке под названием психоакустика подобные явления называются маскировкой. Один из вариантов маскировки части воспринимаемого звука — внешний шум, доносящийся из-за наушников.

Интересно, что при прослушивании музыки роль играет и тип акустики. С точки зрения физики дают различное восприятие и артефакты звучания. Наушники-капельки и наушники-затычки, скажем, вполне можно принять за так называемый точечный источник, так как они дают почти нераспределённую звуковую картину. Накладные наушники и любые другие более габаритные системы уже распределяют звук в пространстве. Оба способа распространения звуковых волн создают возможность взаимоналожения звуковых волн друг на друга, их смешивания и искажения.

Благодаря большой проведённой работе современные психоакустические модели достаточно точно оценивают человеческий слух и не стоят на месте. На деле, несмотря на заверения любителей музыки, музыкантов и аудиофилов, для среднестатистического, нетренированного слуха MP3 в максимальном качестве обладает практически предельными параметрами.

Исключения есть, их не может не быть. Но они не всегда легко заметны при слепом прослушивании. И следуют они уже не из механизмов работы слуха, а из алгоритмов обработки звуковой информации мозгом. И здесь играют роль только личностные факторы. Всё это и объясняет, почему мы любим разные модели наушников и почему численные характеристики аудио не могут однозначно определить качество звука.