Mircea Băduț
Un ABC al HiFi-ului
(sau de ce audiofilii încă preferă discurile de pick-up)
Primele pretenții audiofile
Pe la 16 ani, fascinat fiind eu de muzică (ca mai toată lumea), am aflat prima literă din alfabetul High-Fidelity-ului. Am aflat – de la un alt adolescent, vecin de bloc/scară – că primul pas în domeniul audiției de calitate este ca „sculele” să redea ț-ul scos de cinele (talgerele din componența bateriei de tobe ce animă orice formație de muzică pop, rock sau jazz). A trebuit să-l cred pe băiatul acela. El era mai ieșit în lume, și, în plus, avea un amplificator mai bun decât al meu. (Pe atunci – când în comerț nu existau decât „scule” românești, marca ‘Electronica’, ‘ElectroMureș’ sau ‘Tehnoton’ – idealul Hi-Fi nu era ușor de atins.)
Apoi mi s-a clarificat „litera B”: audiția trebuie să evidențieze bass-ul din secția ritmică (toba mare și chitara-bass), iar sunetul acestuia să fie clar și bine articulat. În fond, High-Fidelity însemna (atunci ca și astăzi) abilitatea de a reda corect o gamă de frecvențe audio cât mai acoperitoare, respectiv de la 20 de hertzi până la 20000 de hertzi. Adică, descopeream noi, de la bass la cinel.
Însă cu „litera C” lucrurile au mers mult mai greu. Ani de zile m-am luptat cu limitele casetofonului și ale magnetofonului (în ciuda inclusiv a diverselor rețete de pulberi feroase în banda magnetică). Ba am încercat și să corectez tonurile audio cu egalizatoare, storcând astfel cât mai mult din respectivele benzi/casete. Însă rezultatul a fost rareori mulțumitor.
Litera C mi s-a arătat mai târziu, și s-a întâmplat aceasta de-abia când am observat că ț-ul de la cinel, acel prim pas de intrare în universul Hi-Fi, este de fapt ‘tss’. De-abia atunci – și revenind deci la „litera A” (A de la acute) – am realizat că sunetul muzical (concretizând nota muzicală) are un moment de început și apoi o durată de menținere/prezență, iar dacă „sculele” audio nu sunt în stare să prindă/redea acea dinamică discretă, atunci nu poate fi vorba de High-Fidelity. Înțelegeam astfel că de-acum celelalte litere ale alfabetului audiofil pot veni de la sine, că este mai degrabă o chestiune de bani (pentru achiziții) și de timp (pentru audiții). Înțelegeam că adevăratele probleme, provocări și descoperiri sunt dincolo de acel banal ’20-20000 Hz’ pe care odinioară îl crezusem Sfântul Graal al audiției de calitate.
Paradoxal este că revelația de la „litera C” a apărut chiar din încercările mele de a afla din ce cauză CD-urile audio – pe atunci considerate un vârf al tehnicii Hi-Fi – nu oferă totuși o audiție extraordinară…
Pionierat digital dinspre analogic
Au trecut peste patru decenii de la ivirea pe piață a Compact-Disc-ului (CD). Și iată un aspect interesant în acele origini: deși PC-urile apăruseră de câțiva anișori, în multe case digitalul nu a intrat prin vreun calculator personal, ci prin Compact-Disk-ul audio. La început CD-ul a fost proiectat (prin colaborarea dintre firmele Philips și Sony) ca suport fizic pentru stocarea muzicii, adică a sunetelor, pe care omul le percepe în format analogic (natural). Față de mijloacele de stocare ale acelor ani (banda magnetică și discul de vinil), suportul digital aducea două avantaje substanțiale: (1) putea fi recitit de foarte multe ori și la calitate constantă (un argument convingător, știind că suporturile analogice se degradează cu fiecare redare), și (2) nu adăuga un zgomot de fond propriu (așa cum făceau suporturile analogice). Însă, pe linie de marketing, conceptul CD-DA promitea și o calitate foarte bună a înregistrării muzicale, ceea ce s-a dovedit a nu fi chiar adevărat. (Derivat din acest Compact Disc Digital Audio, în 1995 se ivea al doilea concept esențial al liniei, DVD-ul. Iar urmașul lor, Blue-ray Disc, apărea în anul 2001.)
Aceste discuri se numesc generic ‘discuri optice’ deoarece stocarea și redarea informației se fac printr-un mecanism/principiu optic: o rază de laser, urmărind un traseu spiral pe suprafața discului, este modulată în amplitudine corespunzător cu informația de înregistrat/citit. Și da, modulațiile razei laser sunt traduceri în lumină ale unor șiruri de biți de informație (0, 1; digital care-va-să-zică), astfel că – în cazul sunetului – au loc două conversii: una dinspre analogic înspre digital (la înregistrare) și una dinspre digital înspre analogic (la redare/ascultare).
Un standard prea puțin ambițios
Pentru câțiva ani și eu (ca simplu iubitor de muzică) am fost nedumerit de un aspect evident la anumite audiții de muzică de pe CD. Problema se poate enunța astfel: un același album de muzică se aude mult mai bine de pe disc vinil (redat pe pick-up cu doză electromagnetică) decât de pe CD. Chestiune pe care astăzi oricine o poate proba fără prea mari eforturi. Când m-am dumirit care este cauza acestui paradox (fiind ciudat ca un suport de stocare modern să se dovedească inferior unuia care avea un secol de vechime), am formulat-o succint printr-o glumă pe care doar audiofilii de factură tehnico-științifică ar înțelege-o, pe filieră scandinavă: „Se pare că Nyquist n-a lucrat la Brüel & Kjær!”.
Brüel & Kjær este o firmă renumită în domeniul cercetărilor din domeniul acusticii, iar Harry Nyquist este cel care a formulat teorema eșantionării semnalelor, teoremă pe care s-au bazat și cei care au definit standardul CD-DA. Ei bine, teorema Nyquist-Shannon spune că pentru a reconstitui un semnal analogic (adică pentru a putea înțelege ulterior semnalul inițial) este suficientă o rată de eșantionare având frecvența dublă față de frecvența maximă a semnalului originar. Și cum spectrul domeniului audio (conform cerinței Hi-Fi primare) este de 20-20000 Hz, specialiștii implicați în definirea standardului CD-DA au considerat că o frecvență de eșantionare de 44,1 kHz este suficientă pentru convertirea semnalului sonor analogic în informație digitală. Ceea ce, cum spuneam, s-a dovedit destul de limitativ. Și asta dintr-un motiv simplu: Nyquist se referea la un semnal analogic singular, ci nu la efluviile sonore polifonice pe care le emit instrumentele acustice, care instrumente rareori sunt singure în compoziția muzicală. Iar semnalul acela trebuia doar înțeles, și nimic mai mult.
Oricum, cele două avantaje amintite inițial de partea CD-DA – plus grija crescândă pentru calitatea înregistrărilor în studiouri – au fost suficiente pentru a asigura pentru câteva decenii succesul de piață al muzicii diseminate astfel.
Pierderi la conversia analog-digital
Convertirea unui semnal analogic (natural) în informație digitală (A/D) presupune aplicarea continuă a două procese – (1) eșantionarea și (2) cuantificarea –, procese cumva ortogonale dacă le raportăm la cele două axe ale graficului închipuind semnalul originar: timpul și amplitudinea.
Sunetul este un semnal analogic, continuu, și tot continuu este înregistrat pe discul de vinil sau pe banda magnetică. (Oricât de mult am dilata scala timpului – milisecunde, microsecunde, nanosecunde – acolo tot vom găsi o prezență a semnalului.) Acest lucru nu este posibil în mediul digital, așa încât, pentru a fi totuși salvat pe compact-disk, în fiecare secundă a existenței sunetului sunt prelevate 44100 de eșantioane din acest semnal, iar fiecare dintre aceste eșantioane este convertit într-un cod digital (prin cuantificare într-un grup de 16-24 biți). Acest număr, 44100 (adică 44,1 kHz), doar la prima vedere pare a fi mare, și vom vedea de ce nu e suficient de mare. (Pe de altă parte, dacă în 1982 s-ar fi ridicat prea mult ștacheta teoretică, probabil că, din cauza prețului, pătrunderea CD-urilor pe piață ar fi fost mult mai lentă.)
Revenim la sunet, și în special la muzică, care este făcută cu instrumente muzicale. Pentru noi, oamenii, sunt două proprietăți ale sunetului prin care putem recunoaște un instrument muzical:
• Timbrul instrumentului, constituit prin sunetele auxiliare ce însoțesc sunetul principal al notei muzicale (armonicele concomitente cu frecvența fundamentală). Deși ele sunt, într-un fel, „imperfecțiuni” ale instrumentului (fiind date de formele componentelor și de materialele constituente), armonicele sunt cele care definesc timbrul inconfundabil al instrumentului.
• Faza de atac: momentul de început al unui sunet; intervalul de timp scurs din momentul inițierii fenomenelor acustice (fizico-mecanice) și până la stabilizarea notei muzicale emise (figura 1).
(Ambele proprietăți pot fi reprezentate grafic într-un sistem de axe ortogonale timp – amplitudine, sau timp – frecvență. Desigur, durata fazei de atac depinde și de maniera de interpretare: de exemplu, la vioară arcușul poate atinge coarda cu viteze longitudinale variind de la zero la doi metri pe secundă, și cu diverse forțe de apăsare.)
Neplăcut e că amândouă aceste proprietăți sunt afectate de conversia A/D, și în special de rata de eșantionare. Și iată de ce!
Timbrul. În muzica unei formații de muzică pop, rock sau jazz se pot manifesta simultan 3-4 instrumente (inclusiv vocea umană), iar în cea simfonică sau de ‘big-band’ se ajunge la zeci de instrumente. Fiecare instrument emite, la fiecare notă muzicală, mai multe frecvențe de sunet (fundamentala plus armonicele). Mai mult, instrumentele polifonice (pian, chitară, harpă, etc) pot genera concomitent mai multe note (fie emise simultan în acorduri, fie emise succesiv, în arpegii, dar prezente prin sustain-ul instrumentului). Un calcul estimativ minimal ne duce la valori de ordinul a 200000 de vibrații pe secundă, vibrații pe care sistemul digital ar trebui să le capteze. Ceea ce înseamnă că acel ‘44100’ va rata multe dintre acele vibrații.
Atacul. Revin un pic la ‘gluma’ anterioară. Când a definit teorema eșantionării, Harry Nyquist se referise, matematic, la o condiție de suficiență pentru distingerea informației conținute în semnalul analogic, ci nu la un rafinament audiofil. Dacă Nyquist ar fi lucrat pentru Brüel & Kjær, probabil că ar fost mai pretențios în privința reconstituirii dinamicii semnalelor. Aceasta deoarece, transpusă în jargon științific, o notă muzicală este un semnal de tip treaptă (revedeți figura 1), iar porțiunea de urcare a semnalului are o pantă foarte abruptă, atât de abruptă încât acele 44100 de eșantioane pe secundă nu vor reuși să o surprindă în toată splendoarea ei muzicală.
Urcușul spre Hi-Fi a continuat
Desigur că specialiștii din industria muzicală au observat această limitare și au încercat să propună noi standarde și soluții tehnice pentru a obține înregistrări digitale de fidelitate mai înaltă. Astfel, în 1999 a apărut formatul ‘SA-CD’ (SuperAudio-CD), propus (tot de Philips și Sony) ca urmaș al lui CD-DA. Și pentru că piața se dovedea reluctantă la schimbare, în anul 2000 a fost lansat și formatul ‘DVD-Audio’, concomitent cu standardul pentru video. Desigur, principalul argument (și atu) al noilor formate consta în rata de eșantionare mult mai mare (până la 384 kHz, frecvență care avea să devină standard pentru aplicațiile A/D de calitate înaltă).
Ar fi deci premise ca muzica înregistrată digital să ajungă aproape de finețea de la discurile de vinil. Însă în vremurile noastre deja muzica nu mai înseamnă suporturi de stocare dedicate, ci mai degrabă conexiuni la medii de stocare (servere domestice; servicii cloud) sau la servicii de audio-streaming (via internet). Da, muzica se vehiculează mai degrabă ca fișiere sau ca fluxuri media digitale. (Însă vom observa că în metadatele multor formate audio, inclusiv MP3, din păcate nu găsim informații privind rata de eșantionare de la conversia A/D, aspect esențial pentru a evalua fidelitatea audio.)
Sunetul de sinteză electronică
În urmă cu o jumătate de secol începea aventura instrumentelor electronice cu clape capabile să reproducă sunetul unor instrumente muzicale clasice: sintetizatoare și orgi (produse de Moog, Sequential, Oberheim, Fairlight, Yamaha, Korg, Roland, EMS, ARP, Elka și alții). (Din anul 1982 avem și claviaturile MIDI, apte și ele de asemenea modelări, dar direct în format digital.)
Conceptul constă în a adăuga la frecvența sunetului ce constituie nota muzicală (fundamentala) o serie de armonici sintetice considerate specifice pentru timbrul respectivului instrument. Însă, nota bene, în această modelare numărul de frecvențe suplimentare este limitat, pe când la instrumentul acustic acesta poate fi, teoretic, infinit. De aceea, oricât de mult am ridica volumul sonor al redării unor instrumente de sinteză, nu vom distinge mai multe nuanțe, așa cum s-ar întâmpla în cazul instrumentelor acustice. Da, cu cât „dăm muzica mai tare”, cu atât instrumentele nativ-acustice se aud mai bine definit/detaliat (evidențiind și nunațele discrete din materialul sonor), ceea ce nu se întâmplă cu instrumentele electronice.
Recapitulație și observații adiacente
Ideea esențială: instrumentele muzicale acustice (care emit sunet prin propria vibrație) au potențial audiofil superior instrumentelor electronice de sinteză. (Dacă ascultăm cu atenție muzica, și printr-un sistem audio de calitate, vom putea recunoaște până și materialul din care este confecționat instrumentul muzical.)
O altă chestiune esențială: dacă dorim să auzim clar instrumentele din componența materialului sonor, vom aprecia un arajament muzical aerisit, fără multe suprapuneri, sau doar cu suprapuneri de instrumente având timbre/frecvențe diferite și complementare.
De asemenea, să nu pierdem din vedere faptul că nici cel mai bine realizat disc vinil și nici cel mai ambițios disc optic (SA-CD, DVD-A sau BD-A) nu va putea oferi ascultătorului o audiție grozavă dacă materialul sonor inițial nu a fost de la început foarte bine înregistrat (aceasta vizând acustica incintei în care se cântă; amplasarea microfoanelor; corelarea nivelelor de sunet sosite de la microfoane/traductoare la masa de mixaj audio; aranjamentul orchestral; ș.a.).
Dar atunci când mai toate aspectele sunt întrunite, putem ajunge – pe lângă bucuria descoperirii și/sau urmăririi liniilor melodice și a armoniilor din muzică – la experiențe audiofile deosebite, pentru că vom afla detalii nemaiauzite, suprinzătoare. Vocea umană ne va părea mai intimă. Măiestria și virtuozitatea instrumentiștilor vor fi tot mai clare. La instrumentele cu corzi frecate (vioară, violă, violoncel) ne vor înfiora frecvențele care se formează gradual de la atingerea arcușului până la definitivarea notei muzicale. La instrumentele de suflat vom auzi până și coloana de aer ce se formează înainte de emiterea propriu-zisă a notei. La instrumentele de percuție și de ciupit, pe lângă intuirea materialului (alamă, oțel; lemn moale, lemn tare) și a formelor (muchii ascuțite/rotunde/multiple; muchii dure/moi; membrane), vom prinde și artefacte sonore manifestate la începutul sunetului, conferindu-ne senzația că suntem chiar acolo unde se naște Muzica…
INDICAȚII DE CITARE:
Mircea Băduț „Un ABC al HiFi-ului (sau de ce audiofilii încă preferă discurile de pick-up)” în Anthropos. Revista de filosofie, arte și umanioare nr. 7-8/2026
Acest articol este protejat de legea drepturilor de autor; orice reproducere / preluare integrală sau parțială, fără indicarea sursei, este strict interzisă.
