Hi-Fi теория. Программные ресемплеры – что это и зачем?

Ознакомившись с комментариями к 1-й публикации проекта Hоутбучный Hi-Fi, я увидел острую необходимость в материале, который бы доступным языком пояснял тебе, дорогой читатель, что же такое программный ресемплер. Зачем он нужен и как им правильно пользоваться. А я не привык откладывать столь важные дела в долгий ящик. Потому, если для тебя этот вопрос актуален и ты хочешь углубить свои фундаментальные познания о качественном звуке, то смело проходи под кат!

Вот в этом, вышедшем уже более полугода назад материале я детально описывал различия между способами вывода цифрового аудио средствами ОС Windows. Но вскоре после написания той статьи меня на долгие месяцы поглотил водоворот портативного звука. И возможность продолжить начатое выпала только сейчас.

Итак, зная основные различия между программными выходами цифрового звука, осознаем следующие проблемы:

1. Использование ASIO, WASAPI или же Kernal Streaming Output (экспериментальный режим) хоть и гарантируют нам исключение микшера Windows из цепочки обработки аудио, но перекладывает всю полноту ответственности за корректное семплирование на драйверы аудиокарты.
   
   ресемплер AIMP3. ВЧ… Ну, вы поняли. Уже страшно? А у Creative все еще хуже!
2. Разработчики драйверов и низкоуровневого софта для аудиокарт – тоже люди. И на примере программистов той же Creative мы убеждаемся, что качественную bit-perfect-обработку звука они в большинстве случаев создать так и не смогли.

Вот тут-то и вступает в игру Его Величество программный ресемплер! Что же он призван делать? Как исправлять ситуацию? А вот как:

1. Как все мы знаем по предыдущим публикациям, каждая секунда цифрового аудио состоит из определенного количества крохотных отрезков-семплов. Их количество определяется той самой частотой семплирования/дискретизации. К примеру, 441000 семплов в секунду – это частота семплирования 44,1 кГц соответственно. Для максимально точного, достоверного воспроизведения, которое мы и называем Hi-Fi, обрабатывать цифровую запись необходимо с соблюдением той же разрядности. Такая обработка и называется bit-perfect-воспроизведением. То есть совокупность софта и железа, отвечающая за воспроизведение для соответствия стандартам Hi-Fi должны обеспечивать тот самый bit-perfect.
2. Из-за описанных ранее врожденных пороков Windows и неестественного искривления рук разработчиков софта для некоторых звуковых карт bit-perfect семплирование ложится в нужных нам режимах работы программного аудио-выхода на сторонние софтверные ресемплеры.

Королем среди такого рода софта по праву является SoX Resampler. Обеспечивающий эталонную точность семплирования по всей протяженности полосы слышимых частот, он при этом не пожирает системные ресурсы. Он “скармливает” звуковой карте цифровой сигнал именно в том виде, в котором он и должен быть. Гарантируя тем самым bit-perfect звучание.

Ресемплер здорового человека

Достаточной причиной для установки именно его является тот факт, что еще ни один ресемплер, встроенный в драйверы звуковой карты, какой бы коротой она ни была, не смог превзойти SoX по точности. Осталось лишь констатировать факты:

1. Да, программный ресемплер нужен и для ASIO, и для WASAPI, и для KS-режима.
2. Этим ресемплером, если мы говорим о Hi-Fi, может быть только SoX.

На этом краткий экскурс в теорию завершен. Надеюсь, у вас больше не осталось вопросов о предназначении ресемплеров. До скорого! :)