Яндекс.Музыка
Известный сервис музыкальных файлов, с платной подпиской, где становится доступно хорошее качество 320 кбит/с формата mp3, бесплатно доступно 192 кбит/c. Но речь в статье пойдет не об этом, сервис удобен тем, что можно загрузить тестовые файлы, притом в формате wav (без сжатия) и протестировать звуковой тракт на итоговое качество, измерить параметры с помощью программы RMAA и снять осциллограммы.
Слушая звук с Яндекс.Музыки в браузере Firefox и Опера заметил разницу в звучании, поэтому решил проверить. Причем по звуку Опера играет очень хорошо, использую для прослушивания портативный ЦАП Shanling UA3, у которого в кабель питание врезал качественное (ifi фирменный блок питания для звука), что улучшает определенно качество данного мобильного устройства и измерения это подтверждают, т.е. ЦАП позволяет оценивать качество сигнала.
Ниже показаны осциллограммы синуса 1 кГц(0 дБ), меандра 1 кГц (0 дБ) и импульса (0 дБ), записанного с частотой 44,1 кГц (частота, как у Яндекс.Музыки) и полученные при проигрывании через браузер Опера. Громкость выставил на максимум, без нагрузки снимал графики.
На графике синус 1 кГц достигающий 3 В в пике, что норма для этого ЦАП при 100% громкости, меандр (полочка) тоже достигает 3 В, что значит компрессии сигнала нет на высоком уровне, но есть биения на меандре и импульсе, вызванные тем, что запись с частотой 44,1 кГц, а в системе стоит 48 кГц, специально так выставляю, это высокие частоты чуть подчеркивает (на слух лучше отделяет от остальных частот). Импульсная характеристика показана на рис.3, где тоже есть небольшие биения из-за передискретизации.
И ниже, те же самые графики, но полученные при проигрывании через Firefox.
На синусе, если присмотреться (при быстром сравнении графиков), то видно, что он чуть ниже по высоте, чем полученный в Опере.
На меандре видим, что полочка стала ниже 3 В, происходит компрессия сигнала на высоком уровне, видимо, чтобы сигнал не выходил за уровень выше 3 В, т.е. выше пике синуса! И так же имеются биения на сигнале, вызванные передискретизацией. И ниже импульс показан.
Импульс тоже ниже по уровню и плюс шире (хорошо видно, при быстром сравнении), т.е. имеет ниже верхнюю частоту. Как видим, действительно разница при проигрывании в разных браузерах одного сигнала есть и заметная на осциллограммах.
Очевидно, что Windows позволяет определять настройки цифровой фильтрации и каждый браузер по своему настраивает цифровой фильтр. Для чистоты эксперимента проведу ещё измерение параметров с помощью RMAA, используя для записи и воспроизведения сигнала карту ESI UGM192. Ниже приведена таблица с результатами.
Как видим, искажения не сильно, но отличаются. В первой колонке «RMAA 44.1» результаты как делает программа RMAA, когда сама подает сигнал на выход (ЦАП) и сама же его записывает (АЦП) на частоте 44,1 кГц и разрядности 24 бит, при этом тестовый сигнал тоже 44,1 кГц/16 бит (как на Яндекс.Музыке формат).
Во второй колонке «RMAA 48» воспроизводился сигнал с параметрами 44,1 кГц, через выход и вход карты с частотой 48 кГц, т.е. воспроизводимый сигнал проходит передискретизацию из 44,1 кГц в 48 кГц при воспроизведении и потом записывается с частотой 48 кГц/24 бит и анализируется (карта ESI только так может записывать, когда одна частота на выходе и входе).
И как видим, совершенно никаких искажений не добавляется из-за передискретизации сигнала из 44,1 кГц в 48 Гц, графики один в один, только чуть АЧХ на ВЧ различаются (см. ниже, рис.8). На осциллографе при этом разница видна как ВЧ биения на импульсе и меандре, записанного с частотой 44.1 кГц, когда он воспроизводится на частоте 48 кГц, что по моим подозрениям ВЧ лучше отделяет от остального спектра, на слух это приятнее, подобно механическим биениям на пластинке!
В третьем столбце «Opera», где тестовый сигнал (частота 44,1 кГц) воспроизводился с сайта Яндекс.Музыка через браузер «Опера» и сразу же записывался картой ESI с частотой 48 кГц и 24 битной точностью и затем анализировался в RMAA. В столбце «Firefox» запись делалась с сайта через браузер Firefox.
Ниже показаны полученные графики АЧХ.
Тут мы видим, что действительно Firefox больше ограничивает сигнал по ВЧ, поэтому импульс более толстый у него. Но, что интересно, АЧХ у него более изрезанная, возможно, что это следствие компрессии сигнала на высоких уровнях… На Опере тоже есть волнистость АЧХ, но на много меньше. Опера выглядит явно лучше, хотя эти отклонения для Firefox относительно не большие, в пределах 0,5 дБ.
Ниже показан график нелинейных искажений КНИ (THD).
На графике искажений мы видим разницу в основании частоты 1 кГц, при записи в самой RMAA графики полностью совпадают и ножка тонкая. При записи с сайта «ножка» 1 кГц становится толстая, думаю, это связано с дрожанием сигнала при передаче через сеть, с нестабильностью передачи данных или джиттером.
Если воспроизводить тестовый сигнал в самом браузере (локально), то ножка получается тонкая, отсюда делаю вывод, что она возникает из-за нестабильности передаваемых данных. Но этого не стоит бояться, по последним исследованиям специалистов влияние джиттера сильно переоценено. https://stereo.ru/p/wtrnj-audioelektronika-realna-li-problema-tsifrovogo-dzhittera-perevod.
Ниже показан график для интермодуляционных искажений.
Тут тоже видим, что на НЧ полочка шумовая повышается, что тоже должно быть связано с дрожанием при передаче данных, как мне думается. И ниже еще один график распределения нелинейных искажений по частотному диапазону.
Тут мы видим, что в Firefox искажения самые большие по графику, это вызвано тем, что он больше всех подрезает ВЧ, ничего страшного в этом росте на ВЧ искажений нет, на самом деле это означает отсутствие самых высоких частот выше 20 кГц.
На остальных графиках RMAA изменений никаких нет, поэтому не привожу их.
Как видим, разница в параметрах между Оперой и Firefox имеется, если смотреть по таблице она не значительная в итоге. Думаю, что различие на слух больше оказывает компрессия сигналов с высоким уровнем, которая происходит в браузере Firefox. Но, даже такой бюджетный ЦАП как Shanling UA3 этих проблем не имеет в Опере, где нет компрессии. В итоге звучание Оперы получается качественнее. Другие браузеры не проверял, мне Оперы достаточно.