Serwisy, oferujące streaming muzyki, przez długi czas były kojarzone raczej z wygodą, a nie wysoką jakością dźwięku. Konieczność przesłania danych „na żywo”, często przez sieć o ograniczonej przepustowości, narzucała – zwłaszcza w początkach tego typu usług – srogie ograniczenia jakościowe, wynikające z konieczności silnej kompresji. Apple Music w nowej odsłonie oferuje dźwięk w jakości Hi-Res i w Dolby ATMOS, mocno uderzając w dotychczasowych liderów.
Płyta CD
Pierwsza popularna metoda zapisu cyfrowego dźwięku to niewątpliwie płyta CD, ustandaryzowana w 1980 roku w tzw. Czerwonej Księdze. Format przewidywał próbkowanie 16-bit z częstotliwością 44,1 kHz. Zgodnie z twierdzeniem Nyquista-Shannona pozwala to na reprodukcję pasma akustycznego od 0 do 22,05 kHz. 16 bitów na próbkę pozwala zaś na uzyskanie teoretycznej dynamiki 96 dB. Dla przypomnienia: człowiek słyszy dźwięki o częstotliwościach 20-20000 Hz i pasmo to ulega z wiekiem pogorszeniu – szczególnie w zakresie wysokich tonów.
Standard CD-Audio zyskał szybko popularność (w przeciwieństwie do następców w postaci DVD-Audio i SACD, którymi tu nie będę się zajmować) i stał się jakościowym punktem odniesienia do wszystkich późniejszych pomysłów związanych z muzyką.
Kompresja stratna
Płyta CD-Audio zawiera do 700 MB danych, co w latach 80 i 90 XX wieku budziło spore wrażenie. Studia nad działaniem słuchu i wzrost mocy obliczeniowej komputerów pozwoliły w końcu na powstanie metod stratnej kompresji dźwięku – wymagających (na tamte czasy), ale umożliwiających znaczną redukcję niezbędnych do zapisu muzyki danych przy akceptowalnym spadku jakości. Algorytm MP3 pozwalał na uzyskanie sensownej jakości dźwięku już przy 128 kbps (płyta CD to 1410 kbps).
Wprawne ucho oczywiście bez problemu wychwytywało różnice i wady tak skompresowanego dźwięku – przy tym bitrate pasmo było przycinane najdalej przy 15 kHz, zakodowany dźwięk zawierał też sporo artefaktów – lecz nikogo to nie powstrzymało. Format MP3 zapanował na światem, pojawiły się sklepy, w których można było kupić muzykę w tym formacie i serwisy, gdzie wymieniano się MP3 na sposoby nie mające nic wspólnego z legalnością.
Wzrost jakości programów do kompresji i wzrost dostępnych pojemości nośników (przenośnych odtwarzaczy, ale i dysków twardych) pozwolił na wzrost bitrate (format obsługuje przepływności do 320 kbps), poszerzenie pasma i uzyskanie efektów istotnie trudnych do odróżnienia lub nieodróżnialnych od CD. Powstały także algorytmy, które kosztem zwiększenia niezbędnej do ich obsługi mocy obliczeniowej, pozwoliły na wzrost jakości w stoosunku do MP3 przy tym samym bitrate – popularne dziś AAC i Vorbis. To właśnie one dominują w popularnych serwisach streamingowych.
Imperium Kontratakuje
Popularne serwisy, takie jak Spotify czy Deezer, oferowały (i oferują) zwykle dwa ustawienia jakości – podstawową 128-160 kbps i wysoką, 256-320 kbps. Pierwsza z nich pomyślana była jako kompromis między jakością dźwięku a wymaganą przepustowością sieci komórkowej. Druga oferowała jakość zbliżoną do CD kosztem wyższych wymagań dla sieci. Dopiero serwis Tidal wyszedł poza standard, oferując dwukrotnie droższy abonament HiFi i proponując w nim utwory kompresowane bezstratnym formatem FLAC o jakości identycznej z CD, a wkrótce później także muzykę wysokiej rozdzielczości w formacie MQA (Master Quality Authenticated). MQA budzi zresztą kontrowersje, gdyż – mimo teoretycznie wysokiej rozdzielczości – jest formatem stratnym i w niektórych okolicznościach efekt kompresji jest gorszy niż dla formatu CD.
Serwis Apple Music natomiast dołączył do wyścigu stosunkowo późno i początkowo oferował kompresję AAC 96 kbps i 256 kbps – czyli nic wyjątkowego. Długo też nie było mowy o poprawie sytuacji, a w międzyczasie muzykę o jakości CD zaoferował Deezer, Spotify testuje taką usługę, a na Tidalu pojawiły się ścieżki zakodowane w Dolby ATMOS.
Dlaczego zatem piszę o Apple?
Sprawa jest bardzo prosta – każda z usług streamingu HiFi wymagała odpowiednio wysokiego abonamentu. Apple do gry przystąpił późno, lecz choć zaatakował na końcu, to od razu na wszystkich frontach, oferując muzykę Losless i Hi-Res Losless (do 24 bit / 196 kHz), a także spatial audio (kodowaną w Dolby ATMOS) w cenie zwykłego abonamentu, wzbudzając zresztą sporą konsternację i dość paniczne (z tego, co widzę) akcje marketingowe konkurencji.
O co ten hałas?
W nowej ofercie znalazły się trzy nowe formaty:
- losless audio – czyli pliki w formacie bezstratnym ALAC, o rozdzielczości bitowej 16 lub 24 bity i częstotliwości próbkowania 44,1 lub 48 kHz.
- hi-res losless audio – czyli pliki w formacie bezstratnym ALAC, o rozdzielczości bitowej 24 bity i częstotliwości próbkowania 96 lub 192 kHz
- spatial audio – o formacie nie wiem zbyt wiele, lecz w tej chwili wydaje się być to strumień w formacie stratnym, zakodowany w formie zgodnej z Dolby ATMOS. Docelowo ma oferować na zgodnym sprzęcie rozpoznawanie położenia głowy i odpowiednie tworzenie sceny dźwiękowej.
Jak widać, nawet najprostszy wariant bezstratny oferuje więcej niż płyta CD – zwiększenie rozdzielczości do 24 bitów oznacza dynamikę do 120 dB (CD oferuje 96 dB), a próbkowanie 48 kHz pozwala na pasmo przenoszenia do 24 kHz.
Dźwięk Hi-Res Losless oznacza natomiast, że zrezygnowano z wynalazków typu MQA na rzecz bezstratnego strumienia ALAC 24 bit i 96 lub 192 kHz, czyli o parametrach identycznych z użytkowanymi w studiach nagraniowych i nie wymagającego dodatkowej konwersji po zakończeniu masteringu.
Niebrzydka rzecz, ale czy ma jakieś zastosowanie praktyczne?
Wzrost maksymalnych parametrów strumienia obiecuje wiele, ale czy rzeczywiście jest z tego jakiś pożytek? Co można zyskać, słuchając muzyki nagranej z pasmem przenoszenia 96 kHz (czyli próbkowaniem 192 kHz), jeśli możliwości większości ludzi kończą się poniżej 20 kHz (pomijam tu rzecz jasna jednostki, którym wydaje się, że słyszą różnicę między kablami cyfrowymi)? Jaki jest sens dynamiki 120 dB, jeśli najbardziej wymagająca orkiestra symfoniczna na sali koncertowej ma ją na poziomie około 70 dB, a w opublikowanych wydawnictwach ze świecą trzeba szukać albumu z dynamiką zbliżoną do 50 dB?
Żeby mieć świadomość problemu należy sobie uświadomić, że to, co traktujemy jako ciszę, nią nie jest – w środku spokojnej letniej nocy w moim mieszkaniu szum tła jest na poziomie 35 dB, a w poniedziałkowy wieczór, gdy to piszę – 45 dB. Gdyby nagranie koncertowe trafiło bez kompresji dynamiki na płytę i gdybym ustawił wzmacniacz tak, by wyraźnie można było usłyszeć najcichsze dźwięki, to najgłośniejszy miałby 45+70 dB, czyli 115 dB. Czyli forte osiągnęłoby poziom głośności startującego myśliwca F16. Wizyta sąsiadów w asyście policji gwarantowana i między bajki proponuję włożyć, że muzyka łagodzi obyczaje :) Na słuchawkach niby jest prościej, ale o uszkodzenie słuchu nietrudno.
Dlatego dynamikę się kompresuje i jakość zależy mocno między innymi od tego, w jakim stopniu się to zrobi. O ile w muzyce klasycznej i w jazzie, póki co, obowiązuje umiar, to przy innych gatunkach jest znacznie gorzej. Nowe albumy są coraz głośniejsze. „Death Magnetic” Metalliki ma dynamikę nieprzekraczającą 6,5 dB. Pierwsze wydanie „Raw Power” Iggy Pop miało dynamikę ~16 dB, późniejszy remaster zmasakrował całość i zostało już tylko ~4 dB – dane podaję za serwisem Dynamic Range Database. Ten sam album, ale nie taki sam. Niestety.
Na szczęście nie każdy realizator dźwięku jest głuchy i chce doprowadzić do tego stanu słuchaczy – gdzieniegdzie widać otrzeźwienie. I, szczerze mówiąc liczę na to, że popularyzacja serwisów oferujących Hi-Res Audio, więc jakość studyjną, doprowadzi do sytuacji, w której albumy przestaną być traktowane z buta, by dało się ich głośno słuchać na byle czym.
Na czym słuchać
Apple nie byłoby sobą, gdyby rzeczy prostej nie skomplikowało w sobie tylko właściwy sposób. Skorzystać z oferowanych możliwości nie da się bowiem na byle czym – niezbędny jest któryś z nowszych modeli Maca (z systemem macOS 11.4), iPhone lub iPad z systemem iOS 14.6 lub AppleTV 4K.
Użytkownicy Androida mają dostęp w wersji beta (oferowany zakres możliwości zależy oczywiście od urządzenia), a posiadacze Windowsa mają problem, gdyż Apple Music poprzez iTunes nie tylko nie oferuje żadnej z nowości, ale także nie ma informacji, czy kiedyś to się zmieni. W chwili obecnej użytkownikom okienek pozostają zatem emulatory Androida lub serwer AirPlay 2.
Mając iPhone’a 11 Pro bez problemu mogłem oczywiście skorzystać ze spatial audio – wystarczy przestawić odpowiednią opcję w systemie, by wymusić dźwięk przestrzenny na każdych słuchawkach, przewodowych lub bezprzewodowych.
Z dźwiękiem bezstratnym było trudniej – nie ma o nim mowy przy połączeniu bezprzewodowym, wystarczy jednak przejściówka lightning – jack z oferty producenta (dostałem ją razem z telefonem), która oferuje DAC 24/48, spełniający wymagania i nawet dość przyzwoicie grający.
Do Hi-Res Audio firmowa przejściówka nie wystarczy i trzeba sięgnąć po DAC oferujący wyższe parametry. Podobne urządzenia przenośne współpracujące z iPhonem kupić można za kilkuset złotych i są na tyle zgrabne, że można je traktować jako sprzęt przenośny.
Nie mając nic podobnego skorzystałem z podłączonej przez dodatkową przejściówkę Lightning – USB stacjonarnej zewnętrznej karty dźwiękowej Sound Blaster GC7, która także może pracować w trybie 24/192. Z GC7 współpracowały słuchawki AKG K702. Wyszła z tego przy okazji całkiem przyzwoita kabelsałatka, gdyż by wszystko ruszyło, potrzebny był jeszcze powerbank, zapewniający odpowiednie zasilanie. Jako zestaw testowy może być, do użycia na co dzień – raczej niezdatny.
Czego słuchać i co słychać?
Na premierę nowej odsłony Apple Music powstało sporo list z dźwiękiem przestrzennym, z wyborem utworów do testów nie było zatem żadnego problemu. Trochę trudniej było z dźwiękiem bezstratnym, gdyż odpowiednie przykłady trzeba wyszukać samodzielnie. Sytuacja zresztą jest niezwykle dynamiczna, gdyż pozycje w nowych wersjach pojawiały się i pojawiają niemal codziennie. Ze względu na opisywany wcześniej problem loudness war do odsłuchów wybierałem głównie (ale nie tylko) pozycje jazzowe i klasyczne – tu było zresztą najłatwiej o odpowiednio zakodowany materiał źródłowy.
Ciekawostką jest widoczny na zrzutach ekranu album „Moment to Moment” Cavy Menzies i Nicka Phillipsa, który w Apple Music figuruje jako dwie odrębne pozycje – starszy, który został „podniesiony” do wersji 24/96 i nowy, dostępny w maksymalnej jakości 24/192.
Album do testu zresztą świetnie się nadaje, gdyż muzycznie jest bardzo bogaty i szczegółowy – zwłaszcza w partiach perkusyjnych. Nie ma jednak przesadnej dynamiki (około 14 dB). W optymalnych warunkach wydawało mi się, że słychać było różnicę między AAC a losless (praca talerzy), ale między losless a hi-res nie ma takiej szansy, jeśli nie jest się delfinem lub nietoperzem.
A co z pozostałymi albumami, których słuchałem? Większość ma „tylko” wersję 24/96 albo „zwykłe” 24/48. Mimo starannego doboru materiału różnicę między nimi a wersjami skompresowanymi AAC mogę określić w najlepszym razie jako niewielką (może to być zresztą efekt placebo, gdyż nie przeprowadzałem ślepej próby) i do zauważenia wyłącznie na porządnie przygotowanych produkcjach i przy pomocy odpowiednio dobrego sprzętu. Nie jest taką produkcją „Masakra” Republiki i nie jest nią na pewno „Endless Forms Most Beautiful” grupy Nightwish. Może nią natomiast być nowe wydanie koncertów Beethovena w wykonaniu LSO i Krystiana Zimermana, gdyż album wydaje się być świetnie przygotowany.
Nie mam zamiaru tu twierdzić, że nie warto korzystać z losless czy hi-res losless – ależ warto, skoro kosztuje to tyle samo, co zwykły streaming. Osobiście jednak nie mam zamiaru rezygnować z AAC do odsłuchu mobilnego – przeważnie wtedy korzystam ze słuchawek bezprzewodowych BT, które i tak wymagają kompresji na ostatniej prostej, do tego AAC na komórkowym łączu działa po prostu sprawniej. Ewentualna korzyść z uniknięcia dekodowania stratnego formatu i ponownego kodowania stratnego na potrzeby słuchawek jest zaś zbyt niewielka, by w warunkach wszechobecnego hałasu miasta się nią przejmować.
Znacznie większym gamechangerem wydaje mi się wprowadzenie do Apple Music albumów korzystających ze spatial audio, kodowanych przy pomocy Dolby ATMOS. Tutaj nie ma mowy o wątpliwościach, różnica jest słyszalna natychmiast. Czy jest to zawsze różnica na lepsze – tu już nie jest to tak jednoznaczne.
Wątpliwości płyną z tego, że szybkie wprowadzenie tego typu kodowania oznacza również konieczność szybkiego przygotowania odpowiedniej bazy muzyki. Wątpię, by wszystko to odbywało się pod nadzorem studiów, które są oryginalnymi wydawcami albumów, a zatem efekt końcowy może być zarówno wspaniały, jak i trudny do wytrzymania.
Niewątpliwie do tych pierwszych zaliczyć mogę wspominany już album LSO i Krystiana Zimermana, którego słucham w wersji ATMOS z prawdziwą przyjemnością, podobnie jak Nokturnów Chopina w wykonaniu Daniela Barenboima, muzyki filmowej Johna Wiliiamsa w wykonaniu Gustavo Dudamela czy Symfonii Brahmsa w wykonaniu Riccardo Chaily. Doskonale wypada remaster „Here Come the Sun” The Beatles, znacznie przyjemniejszy w odbiorze w wersji ATMOS niż w zwykłej.
„Just Coolin’” Arta Blakeya & The Jazz Messengers zresztą też świetnie się słucha, album ten nieprzypadkowo został wybrany przez Apple do demonstracji możliwości formatu po jego premierze. Taka forma przedstawienia muzyki dorównuje moim zdaniem specjalnie przygotowywanym produkcjom Binaural, takim jak choćby ostatnio wydana „Amazonia” J.M. Jarre’a.
Nie brak jednak utworów, które po konwersji do ATMOS brzmią jakby były odtwarzane z wanny lub studni. Pozostaje nadzieja, że to wpadki wieku dziecięcego i zostaną w przyszłości zastąpione lepiej przygotowanymi wersjami.
Na zakończenie
Apple jako ostatni duży serwis zaczął przygodę z muzyką wysokiej jakości, ale swoje wejście zrobił z przytupem i przyświstem. Do tego – zgodnie z zasadą „za darmo to dobra cena” – dodatkowe możliwości pojawiły się jako rozszerzenie istniejącej oferty, a nie kolejny, wyższy plan abonamentowy. Apple Music stał się więc niemal z dnia na dzień jednym z najbardziej opłacalnych i oferujących największe możliwości serwisów z muzyką. Liczba promocji u konkurencji jest najlepszym dowodem na to, że ktoś tu poczuł się zagrożony i nie bez powodu. Spać spokojnie mogą (póki co) serwisy specjalistyczne w rodzaju świetnego Idagio, lecz pozostałe czują oddech rozpędzonego słonia na karku.
Apple Music oczywiście daleko do doskonałości – sporo użytkowników narzeka na bugi w serwisie po wprowadzeniu losless i spatial audio, jako użytkownik Windowsa i Apple Music od dawna jestem wkurzony na politykę Apple’a względem tego systemu i obecny bałagan tylko mnie w tym umacnia. Niemniej, na pewno nie zrezygnuję z AM, gdyż żaden konkurent w subskrypcji rodzinnej nie jest w stanie zaoferować choćby zbliżonego stosunku ceny do możliwości.
