Apple Music i dźwięk bezstratny: oto ich prawdziwa strategia

Przewodnik po sprzęcie » Przewodniki dotyczące zakupów » Apple Music i dźwięk bezstratny: oto ich prawdziwa strategia

Termin bezstratny dźwięk w Apple Music Stał się jedną z największych atrakcji platformy, ale także jednym z największych źródeł zamieszania. Wśród kodekiBiorąc pod uwagę ograniczenia technologii Bluetooth, marketing i wymagania sprzętowe, łatwo się pogubić i nie mieć pewności, czy rzeczywiście słuchamy muzyki w formacie „bezstratnym”, czy to tylko marketingowy slogan.

W poniższych wierszach rozbijemy Strategia Apple'a dotycząca dźwięku bezstratnegoCo jest prawdą w ich obietnicach, jak działa ALAC w porównaniu z AAC, jaką rolę odgrywają AirPods i inne słuchawki, które urządzenia faktycznie odtwarzają dźwięk bezstratny i kiedy logo „Lossless”, które widzisz na ekranie, to tylko informacja o pliku... a nie o tym, co faktycznie dociera do twoich uszu.

Czym właściwie jest bezstratny dźwięk i co Apple zrobiło z ALAC?

Większość obecnych formatów kompresji, takich jak MP3 lub podobne, opiera się na usuń część informacji z oryginalnego pliku audio Aby zmniejszyć rozmiar i przepustowość, stosuje się kompresję stratną. Niektóre częstotliwości i detale, które teoretycznie ludzkie ucho słyszy słabo lub wcale, są pomijane, co pozwala na znacznie szybsze pobieranie i przesyłanie utworów.

Po przeciwnej stronie mamy kompresję bezstratną, gdzie 100% danych z cyfrowego tytułu magistra jest zachowanychTo tutaj wchodzą formaty takie jak FLAC lub ALAC (Apple Lossless Audio Codec). Koncepcja jest podobna do kompresji pliku za pomocą ZIP: plik zajmuje mniej miejsca, ale po dekompresji jest rekonstruowany bit po bicie dokładnie tak, jak oryginał, bez utraty informacji.

Firma Apple opracowała własny bezstratny kodek audio, ALAC (bezstratny kodek audio firmy Apple)Obecnie, oprócz klasycznego, stratnego formatu AAC o przepływności 256 kbps, duża część katalogu Apple Music jest również kodowana w formacie ALAC o rozdzielczości od 16 bitów/44,1 kHz (jakość CD) do 24 bitów/192 kHz (wysoka rozdzielczość).

W standardowej jakości Apple odnosi się do plików nawet do „bezstratnych”. 24-bity/48 kHzi „Hi-Res Lossless” dla tych, którzy dotrą do 24-bity/192 kHzNa papierze oznacza to, że plik, który Apple przechowuje na swoich serwerach, jest cyfrowo doskonałą kopią pliku źródłowego przesłanego przez wytwórnię płytową, bez utraty informacji.

Kluczową kwestią nie jest sposób kodowania pliku w Apple Music, ale jaka część tych informacji faktycznie dociera do twoich uszuI tu właśnie wchodzą w grę rodzaj połączenia, przetwornik DAC, ograniczenia technologii Bluetooth i sprzęt, którego używasz.

Bity, częstotliwość próbkowania i dlaczego wszyscy mówią o 16/44,1 i 24/192

Aby zrozumieć działania Apple w zakresie bezstratnego dźwięku, warto szybko przypomnieć sobie, jak dźwięk jest digitalizowany. Analogowa fala dźwiękowa ma nieskończone wartości między dwoma punktamiZ drugiej strony, świat cyfrowy potrafi operować jedynie na wartościach dyskretnych. Aby przekształcić tę falę w dane, wykorzystuje się dwa parametry: głębokość bitową i częstotliwość próbkowania.

Głębokość bitowa wskazuje ile różnych wartości Każda próbka może przyjąć określoną liczbę poziomów. Przy 16 bitach można przedstawić 65 536 możliwych poziomów; przy 24 bitach – około 16,7 miliona poziomów. Im więcej poziomów, tym większy zakres dynamiki i więcej teoretycznych szczegółów można uchwycić.

Częstotliwość próbkowania (44 100, 48 000, 96 000, 192 000 Hz…) oznacza ile razy na sekundę pobierana jest próbka sygnału analogowego. Standardowa płyta CD wykorzystuje 16 bitów i 44,1 kHz, co oznacza, że ​​nieskompresowany utwór stereo wymaga 44 100 próbek na kanał na sekundę, każda o długości 16 bitów.

Jeśli wykonasz obliczenia, nieskompresowany strumień audio CD potrzebuje około Kbps 1.411Aby zredukować to do poziomu „możliwego do opanowania” w streamingu, Apple zastosowało kodek AAC o przepływności 256 kb/s – dość wydajny, stratny kodek, który traci część oryginalnych informacji. Z kolei kodek ALAC zapewnia kompresję bez utraty danych, a plik o jakości CD zazwyczaj osiąga przepływność około 500–700 kb/s, w zależności od zawartości.

Gdy zwiększymy głębokość bitową do 24 bitów i 192 kHz, nieskompresowana szybkość transmisji danych gwałtownie wzrośnie do ponad Kbps 9.000Nawet z kompresją bezstratną, strumieniowanie w wysokiej rozdzielczości może osiągnąć jedynie około 3.500-4.000 kb/s. Oznacza to, że potrzebujemy znacznie większej przepustowości i pojemności pamięci masowej, co staje się coraz bardziej realne dzięki szybszym połączeniom, tańszej pamięci i oprogramowanie do odtwarzania w wysokiej rozdzielczości.

Marketing kontra rzeczywistość: Czy dźwięk bezstratny jest naprawdę zauważalny?

Niezależnie od tego, ile teorii za tym stoi, najważniejsze pytanie brzmi, czy przeciętny użytkownik cokolwiek zauważy. Oliver Schusser, szef Apple Music, otwarcie przyznał, że Zdecydowana większość ludzi nie rozróżnia między AAC przy 256 kbps i bezstratnym w ślepym teście przy użyciu iPhone'a i standardowych słuchawek.

W niedawnym wystąpieniu w podcaście On The Record stacji Billboard Schusser przyznał, że gdyby abonentom poddano ślepy test z wykorzystaniem iPhone'a i zwykłych słuchawek, prawie nikt nie byłby w stanie dostrzec różnicy Stratna, skompresowana wersja bezstratnego mastera. Retoryka marketingowa kłóci się zatem z brutalną rzeczywistością fizjologiczną: nasz słuch ma dość wyraźne ograniczenia, zwłaszcza w hałaśliwym otoczeniu.

Co więcej, aby docenić niuanse, jakie zapewnia plik bezstratny, separacja instrumentów, szersza scena dźwiękowaAby uzyskać lepszą definicję basów i sopranów, musisz wytrenować słuch, słuchać w stosunkowo cichym otoczeniu i, przede wszystkim, mieć przyzwoity system audio. W przypadku tanich słuchawek dousznych w metrze, niezależnie od tego, jak bezstratny jest plik, szczegóły te dosłownie giną w szumie tła.

Dlatego też, mimo że Apple sprzedaje technologię bezstratną jako skok jakościowy dla każdego, w praktyce realistycznie przynosi korzyści niszy audiofilów ze słuchawkami i głośnikami średniej/wysokiej klasy, zazwyczaj przewodowymi i często z zewnętrznym przetwornikiem cyfrowo-analogowym. Dla większości użytkowników, poprawa z AAC do ALAC jest, delikatnie mówiąc, subtelna.

Największe wąskie gardło: Bluetooth, AAC i paradoks AirPods

Sprzęt, który Apple spopularyzował w ostatnich latach, to właśnie to, co najbardziej ogranicza dźwięk bezstratny. Rodzina AirPods – w tym oryginalne AirPods Max, AirPods Pro 1, AirPods Pro 2 z etui ładującym Lightning i większość bezprzewodowych słuchawek Beats – wykorzystuje Bluetooth z kodekiem AAC firmy Apple, stratny standard zaprojektowany w celu zapewnienia dobrej jakości przy stosunkowo wąskiej przepustowości.

Problem polega na tym, że Bluetooth w wersji wdrożonej przez Apple nie pozwala prawdziwie bezstratna transmisjaMimo że plik przesyłany z Apple Music jest w bezstratnym formacie ALAC, system najpierw konwertuje go do stratnego formatu AAC, aby przesłać go do AirPods. Nie ma znaczenia, czy pod paskiem postępu widzisz ikonę „Bezstratny”: ta etykieta opisuje plik na serwerze, a nie format, który dociera do słuchawek drogą radiową.

Oto źródło typowej sytuacji opisywanej przez wielu użytkowników: Podczas bezprzewodowego słuchania muzyki za pomocą AirPods lub AirPods Max zobaczysz logo bezstratnej jakości dźwięku. Zakładają, że cały strumień jest bezstratny. W rzeczywistości tak nie jest. Aplikacja wskazuje, że utwór pochodzi z katalogu w formacie bezstratnym, ale ostatni etap – transfer Bluetooth – nadal odbywa się w stratnym formacie AAC.

Nawet AirPods Max sprzed modelu USB-C, podłączane kablem Lightning do 3,5 mm lub USB-C do 3,5 mm, nie oferują całkowicie swobodnej ścieżki. Ścieżka ta obejmuje konwersję analogową w kablu, a następnie kolejną wewnętrzną redigitalizację w samym Maxie z częstotliwością 24 bity/48 kHz, co oznacza, że Fala, którą słyszysz, nie jest już dokładnie taka sama który pochodzi z pliku ALAC. Jakość jest bardzo dobra, na pewno lepsza niż Bluetooth, ale ściśle rzecz biorąc, nie jest to w 100% bezstratny łańcuch.

Tymczasem konkurenci, tacy jak Sony (LDAC), Qualcomm (aptX w bardziej zaawansowanych wariantach) czy Samsung (Seamless), próbują przesuń limit Bluetooth do maksimum Aby przesłać więcej informacji. Mimo to, zawsze występuje pewien stopień kompresji stratnej, a teoretyczny ideał 1.411 kb/s dla płyt CD lub strumieni o wysokiej rozdzielczości nigdy nie jest osiągany bez utraty stabilności.

Nowa generacja: AirPods 4, AirPods Pro 3 i „specjalna” wersja bezstratna z Apple Vision Pro

Apple rozpoczęło działania w swoich najnowszych modelach. AirPods 4, AirPods 4 z aktywną redukcją hałasu, AirPods Pro 3, AirPods Pro 2 z etui ładującym USB-C i Powerbeats Pro 2 – wszystkie z nich korzystają z tej technologii. zastrzeżony protokół bezprzewodowego audio w połączeniu z Apple Vision Pro umożliwia przesyłanie bezstratnego dźwięku z niezwykle niskim opóźnieniem.

Ten system to nie standardowy Bluetooth, jaki znamy ze zwykłego iPhone'a. To rozwiązanie dedykowane ekosystemowi mieszanej rzeczywistości Apple, w którym firma kontroluje zarówno nadajnik, jak i odbiornik oraz może dostosować protokół, aby osiągnąć… Prawdziwy bezstratny dźwięk w bardzo specyficznym środowiskuInnymi słowy, nie jest to uniwersalne rozwiązanie dla wszystkich urządzeń z systemem iOS, ale pokazuje, w jakim kierunku może zmierzać strategia Apple w przyszłości.

Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku AirPods Max 1 (USB-C) i AirPods Max 2. Modele te umożliwiają słuchanie dźwięku bez utraty jakości po podłączeniu przez Kabel USB-C do iPhone'a, iPada lub komputera Mac z portem USB-CDzięki aktualizacji oprogramowania sprzętowego Max i urządzenia można utworzyć wysokiej jakości bezpośrednią ścieżkę cyfrową bez konieczności pośredniej konwersji analogowej, pod warunkiem że przesyłany strumień jest zgodny.

Mimo to, nawet w tych konfiguracjach istnieją niuanse implementacyjne, które oznaczają, że w praktyce w wielu sytuacjach będziesz cieszyć się dźwiękiem o bardzo wysokiej jakości, ale nie zawsze idealnym, certyfikowanym „bit-perfect” od początku do końca. Apple jednak Etykieta „Bezstratne” jest zarezerwowana wyłącznie dla łańcuchów, w których nie dochodzi do ponownego próbkowania. ani dodatkowych konwersji pomiędzy plikiem ALAC a końcowym wyjściem analogowym.

Urządzenia Apple i jak włączyć dźwięk bezstratny

Oprócz niuansów technicznych, Apple dodało obsługę bezstratnego formatu do niemal całego swojego katalogu sprzętowego, choć z ograniczeniami zależnymi od urządzenia i typu połączenia. Oto kluczowe praktyczne punkty dla każdej platformy.

iPhone i iPad

Na iPhonie lub iPadzie zaktualizowanym do najnowszej wersji systemu iOS lub iPadOS możesz słuchać dźwięku bezstratnego, korzystając z przewodowe słuchawki lub głośnikiWbudowane głośniki urządzenia lub zewnętrzny przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC), jeśli chcesz przekroczyć częstotliwość 48 kHz. Połączenie Bluetooth, jak już wspomnieliśmy, zawsze wiąże się z pewnymi stratami.

Aby włączyć bezstratny dźwięk w systemie iOS lub iPadOS, należy:

• Ir Ustawienia > Aplikacje > Muzyka.
• Kliknij „Jakość dźwięku”.
• Aktywuj opcję „Dźwięk bezstratny”.
• W tym samym menu wybierz jakość transmisji i pobierania (AAC, Lossless, Hi-Res Lossless).

Jeśli masz już pobraną muzykę w jakości stratnej i chcesz mieć wersję bezstratną, musisz Usuń te pobrane pliki i pobierz je ponownie. z katalogu Apple Music z włączoną opcją bezstratną.

Mac i MacBook

Komputery Mac zaktualizowane do najnowszej wersji systemu macOS obsługują również Apple Music w trybie bezstratnym. Możesz używać słuchawki przewodowe, głośniki aktywne lub wbudowany system głośników i zewnętrzny przetwornik cyfrowo-analogowy, jeśli chcesz odtwarzać pliki o wysokiej rozdzielczości powyżej 48 kHz.

W najnowszych 14- i 16-calowych modelach MacBooka Pro natywna rozdzielczość odtwarzania sięga 96 kHz przez wbudowane głośniki. Na innych komputerach Mac, jeśli potrzebujesz częstotliwości powyżej 48 kHz, musisz podłączyć zewnętrzny przetwornik cyfrowo-analogowy USB obsługujący wyższe częstotliwości.

Aby włączyć muzykę bezstratną w aplikacji Apple Music na macOS:

• Otwórz aplikację „Muzyka”.
• Przejdź do menu Muzyka > Preferencje.
• Na karcie „Odtwarzanie” zaznacz lub odznacz opcję „Dźwięk bezstratny”.
• Tutaj możesz także dostosować jakość transmisji strumieniowej i pobierania.

Apple TV 4K i Apple Vision Pro

Na urządzeniu Apple Vision Pro można odtwarzać dźwięk bezstratny wbudowane głośniki bezpośrednio ze słuchawek lub łącząc je ze słuchawkami AirPods 4, AirPods 4 z aktywną redukcją szumów, AirPods Pro 3, AirPods Pro 2 z etui USB-C lub Powerbeats Pro 2, korzystając z zastrzeżonego protokołu bezprzewodowego, o którym mówiliśmy wcześniej.

Aktywacja odbywa się z:

• Ustawienia > Aplikacje > Muzyka.
• Przejdź do „Jakości dźwięku”.
• Przełącz na opcję „Dźwięk bezstratny”.

Android i Windows

Apple Music na Androidzie również umożliwia dostęp do katalogu w formacie bezstratnym, ale z podobnymi niuansami: dźwięk o wysokiej rozdzielczości wymaga Zewnętrzny przetwornik cyfrowo-analogowy i słuchawki przewodoweJeśli natomiast zdecydujesz się na Bluetooth, będziesz zależny od kodeka obsługiwanego przez Twój telefon, co zazwyczaj będzie formatem stratnym.

Aby aktywować tryb bezstratny na Androidzie:

• Otwórz aplikację Apple Music.
• Kliknij przycisk „Więcej”.
• Przejdź do „Ustawienia” > „Jakość dźwięku”.
• Aktywuj opcję „Bezstratna” i wybierz żądaną jakość przesyłania strumieniowego i pobierania.

W systemie Windows możesz słuchać muzyki bez utraty jakości, korzystając z aplikacji Apple Music dla tego systemu. wbudowane głośniki, słuchawki lub głośniki przewodowe oraz zewnętrzny przetwornik cyfrowo-analogowy dla częstotliwości powyżej 48 kHz. Aktywacja odbywa się również w ustawieniach odtwarzania, z menu akcji na pasku bocznym.

HomePod, AirPlay 2 i głośniki innych firm: kiedy technologia jest naprawdę bezstratna?

HomePod i HomePod mini posiadają sprzęt zdolny do pracy z częstotliwością 24 bitów/48 kHz, ale sposób przesyłania sygnału robi ogromną różnicę. Od dziś AirPlay 2 Obsługuje format ALAC. w 16 bitach do 48 kHz, ale w wielu przypadkach do głośnika dociera dźwięk przekonwertowany na LPCM, co oznacza, że ​​oryginalny strumień został przetworzony.

Firma Apple potwierdziła, że ​​za pośrednictwem aktualizacji oprogramowania HomePody będą mogły odbierać dźwięk bezstratny bezpośrednio z Apple Musicbez przechodzenia przez AAC. Limit nadal będzie wynosił 24 bity/48 kHz (nie dla wysokiej rozdzielczości), ale już teraz stanowi to znaczący skok w porównaniu z pierwotnie używanym AAC 256 kb/s.

W przypadku głośników innych firm, które obsługują AirPlay 2, takich jak niektóre modele Sonos lub urządzenia Alexa/Google, które integrują Apple Music, sytuacja jest podobna: mimo że Głośnik reklamuje kompatybilność z 24-bitowym ALAC.Ostateczny łańcuch zależy od tego, co obsługuje AirPlay 2 i jak Apple zdecyduje się udostępnić swoim bezstratnym API strumieniowania tym urządzeniom. W wielu scenariuszach uzyskuje się poprawę jakości w porównaniu z AAC, ale nie zawsze można powiedzieć, że mamy w 100% bezstratne połączenie end-to-end.

W samochodzie Apple umożliwia słuchanie dźwięku w trybie bezstratnym dzięki CarPlay. Połączenie USBNależy jednak pamiętać, że bezstratne przesyłanie strumieniowe z wykorzystaniem danych mobilnych w pojeździe znacznie zwiększa zużycie danych, szczególnie w przypadku ścieżek o wysokiej rozdzielczości.

Kiedy Apple uznaje coś za naprawdę „bezstratne”?

Definicja bezstratnego odtwarzania dźwięku według Apple jest bardzo rygorystyczna: plik ALAC musi aby osiągnąć nienaruszony stan aż do fazy konwersji cyfrowo-analogowej a stamtąd bezpośrednio do słuchawek lub głośników bez konieczności ponownego próbkowania, rekompresji lub konwersji cyfrowej.

W momencie, gdy następuje kolejna transformacja cyfrowa, np. Konwertuj ALAC na LPCM Aby przesłać dźwięk za pomocą AirPlay 2 lub dokonać resamplingu do innej częstotliwości próbkowania w celu dostosowania go do ograniczeń układu scalonego, Apple przestaje określać takie doświadczenie jako całkowicie bezstratne, mimo że jakość może być praktycznie nieodróżnialna dla większości uszu.

Wyjaśnia to, dlaczego na przykład podłączenie AirPods Max kablem do wysokiej klasy przetwornika cyfrowo-analogowego powoduje Bardzo wyraźna poprawa w porównaniu z BluetoothAle Apple wciąż nie nadało mu oficjalnego certyfikatu bezstratności: gdy sygnał trafia do urządzenia przez Lightning lub USB-C, wykonywana jest wewnętrzna konwersja, która zmienia oryginalny kształt fali.

W przeciwieństwie do tego słuchawki przewodowe podłączone do odpowiedniego wyjścia analogowego — czy to z komputera Mac, iPada z wbudowanym przetwornikiem cyfrowo-analogowym, czy też odpowiedniego zewnętrznego przetwornika — spełniają wszystkie obietnice: plik ALAC jest dekodowany, dostarczany do przetwornika cyfrowo-analogowego w jego natywnej rozdzielczości, a stamtąd Wyjściowy sygnał analogowy jest wprost proporcjonalny do sygnału głównego.

Dolby Atmos, dźwięk przestrzenny i dlaczego Apple stawia na tę technologię bardziej niż na sam dźwięk bezstratny.

Choć dźwięk bezstratny jest otoczony technicznymi niuansami, które doceniają tylko nieliczni, dźwięk przestrzenny z Dolby Atmos Zapewnia natychmiastowy efekt percepcyjny dla niemal każdego użytkownika, nawet korzystającego ze zwykłych słuchawek. Właśnie dlatego Apple inwestuje w ten aspekt swojej strategii Apple Music.

W przeciwieństwie do tradycyjnego dwukanałowego stereo (lewy i prawy kanał), Dolby Atmos działa z dźwięk obiektowyZamiast ustalać miks dla zamkniętej liczby kanałów (5.1, 7.1 itd.), obiekty audio są definiowane i umieszczane w trójwymiarowej przestrzeni wokół słuchacza, w pewnego rodzaju półkuli o kącie 360 ​​stopni.

System rozdziela głośność pomiędzy poszczególne głośniki w taki sposób, że dźwięk wydaje się być pojedynczym dźwiękiem. porusza się z jednego punktu do drugiego (na przykład samolot przelatujący z tyłu do przodu), bez konieczności ręcznej regulacji poziomów przez mikser kanał po kanale. To znacznie upraszcza miksowanie w filmach, ale zostało również zastosowane w muzyce.

W Apple Music coraz więcej albumów jest remasterowanych w systemie Dolby Atmos, dzięki czemu podczas odtwarzania na kompatybilnych słuchawkach lub głośnikach mamy wrażenie, że jesteśmy w centrum uwagi. otoczony instrumentamiz głosami wyłaniającymi się z określonego miejsca w przestrzeni, gitarami dochodzącymi z boków, sekcjami smyczkowymi z góry, itd.

Ciekawostką jest to, że dzięki Dolby Atmos można cieszyć się dźwiękiem przestrzennym na praktycznie każdym nowoczesnym urządzeniu AppleJest on kompatybilny z iPhone'em 7 i nowszymi, najnowszymi iPadami, MacBookiem Pro z 2018 roku i nowszymi, Apple TV 4K, HomePodem i HomePodem mini, a także kompatybilnymi soundbarami i amplitunerami AV. Nawet proste słuchawki mogą odtworzyć ten efekt dzięki przetwarzaniu binauralnemu.

Różnica w stosunku do dedykowanego dźwięku przestrzennego AirPods Pro i AirPods Max (który blokuje dźwięk do iPhone'a lub iPada i zmienia się wraz z ruchem głowy) polega na tym, że w Atmos for Music zawsze w centrum sceny dźwiękowejCelem nie jest zlokalizowanie urządzenia emitującego dźwięk, ale stworzenie bańki dźwiękowej wokół twojej głowy, niezależnie od tego, w którą stronę obrócisz telefon.

Z perspektywy Apple to czyste złoto: subiektywny wpływ dźwięku przestrzennego jest ogromny dla wielu osób, nawet jeśli plik źródłowy nie jest bezstratny. Dlatego, mimo że bezstratny Zadowoli wytwórnie płytowe i audiofilówMarketing skierowany do ogółu społeczeństwa skupia się bardziej na technologii Atmos, która przyciąga wzrok, jest łatwa do wyjaśnienia i natychmiast zauważalna.

Ostatecznie, bezstratny dźwięk w Apple Music łączy w sobie techniczną obietnicę dźwięku „bit-perfect” z rzeczywistością ekosystemu, który wciąż w dużym stopniu opiera się na Bluetooth i AAC. Z dobrym sprzętem, połączeniem przewodowym i odrobiną treningu słuchu, można w pełni wykorzystać możliwości AAC zarówno w 16/44,1, jak i 24/192. Jednak dla większości użytkowników to, co naprawdę odmieni ich doświadczenia, to dźwięk przestrzenny, przyzwoite słuchawki i stosunkowo ciche otoczenie, w którym można zanurzyć się w muzyce.