Audio dla relaksu w domu, samochodzie i z telefonu

Święta to dobra okazja na chwilę relaksu w domu z muzyką. Niektórzy mogą korzystać w tym celu z domowego zestawu audio, a inni ze słuchawek podłączonych do współczesnego telefonu. Nie zaszkodzi przy tym nieco refleksji o minionych 2 latach z pandemią. Nowe technologie wykorzystywane są teraz znacznie szerszej. Nie napędziły tego kampanie marketingowe. To były faktyczne potrzeby. Pojawił się również globalny kryzys z półprzewodnikami. Najbardziej dotkliwy jest dla systemów wbudowanych, a w mniejszym stopniu dla otwartej struktury PC.

Problem z półprzewodnikami spowodował, że zamówiona latem toyota z indywidualną konfiguracją dostarczona została dopiero w grudniu. Tego co w niej jest indywidualnie zamówione nie widać. Wyjątkiem jest kolor karoserii i szczególny błysk ceramicznej powłoki. Reszta dotyczyła  właściwości technicznych pojazdu. Standardowa tapicerka absolutnie niczym się nie wyróżnia. Równie standardowy jest wyświetlacz w desce rozdzielczej. Na nim widać jednak, jak duży jest postęp technologiczny w zakresie audio, chociaż w tym samochodzie nie ma do tego dodatkowo zainstalowanych bajerów. Nawet przyciski dla obsługi audio są standardowo wbudowane w kierownicy.

Sprzęt audio we współczesnym samochodzie to komputer z podłączonymi do niego głośnikami, które wysterowane zostają przez układ elektroniczny z tradycyjnym rozwiązaniem analogowym. Dawno temu do lamusa odszedł już odtwarzacz CD i mało kto pamięta jeszcze kasety magnetofonowe. Dominuje cyfrowe radio, które obsługuje także analogowe transmisje FM, a nawet AM. Cyfrowa technologia sprawia, że odbiornik świetnie sobie radzi z kapryśnym DAB i przy słabym zasięgu FM. W 2 poprzednich wpisach wspomniane już było o karcie w PC, której cyfrowe filtry pozwoliły wierniej odtwarzać muzykę z transmisji FM.

W komputerze pokładowym samochodu nie brakuje także innych możliwości. Jest wejście USB oraz komunikacja Sinozębego, by mieć dostęp do nagrań z nośnika lub internetu. Sercem i mózgiem tych cyfrowych rozwiązań z audio w samochodzie jest zaawansowany scalak, jak ten od NXP Semiconductors, o którym było także wspomniane w tamtych dwóch wpisach. W szerszej perspektywie temat poruszony był już w marcu 2018 we wpisie pt "Autonomiczne samochody w roli pokoju do odtwarzania muzyki lub indywidualnego salonu kinowego".

Na podobnej zasadzie jest komputer we współczesnym telefonie, ale są 2 podstawowe różnice. Po pierwsze w telefonie jest mniej miejsca, więc do minimum ograniczany jest rozmiar układów elektronicznych. Po drugie i jeszcze bardziej istotnie jest, że te układy mają pobierać jak najmniej mocy, co powoduje ograniczenia dla potrzeb muzyki. Douszne słuchawki są tu najbardziej sensowne i warto zadbać, by miały one dobrą jakość.

Ograniczenia w DAC oraz części analogowej telefonu można ominąć przełączając go na odtwarzanie ze współczesnym zestawem audio w samochodzie lub domu. Czytelnicy niniejszego serwisu wiedzą w większości, że nie jest do tego potrzebne dodatkowe urządzenie z funkcją DAC.  Telefon można nawet do starszego radia samochodowego i domowej wieży audio podłączyć analogowo. DAC z lepszą jakością od tej w telefonie jest w praktyce dopiero z wyższej półki. Nie jest to cenowo adekwatne. Melomanów inwestujących w drogi sprzęt analogowy rzadko interesuje odtwarzanie w domu muzyki z telefonu.

Wspólne dla audio w samochodzie i telefonie jest natomiast, że są to rozwiązania z systemami wbudowanymi i stanowią integralną część jakiegoś urządzenia, gdzie odtwarzanie muzyki nie jest najistotniejsze. 

Inaczej sprawa ma się z PC, który od lat służy już dla wielu osób przy odtwarzaniu muzyki w domu. Rzadko tylko korzystają z jego pełnego potencjału w tym zakresie, chociaż otwarta struktura PC pozwala go indywidualne dopasować. Największy potencjał ma w roli domowego serwera muzyki. Twardy dysk zapewnia dużo miejsca, by zarchiwizować z najwyższą jakością imponującą kolekcję nagrań. Mogą pochodzić z dystrybucji na winylu, srebrnych krążkach lub ze strumienia.

Mniej wymagający mogą oczywiście bez problemu korzystać z FLAC, czy nawet mp3 i może być dostarczane za każdym razem ze strumienia. Potężna moc obliczeniowa PC świetnie sobie z tym poradzi. Systemy wbudowane mają najczęściej bardziej ograniczoną moc. Inwestujący w drogi sprzęt audio doceniają natomiast nawet najdrobniejsze różnice, by wierniej odtwarzać muzykę i zaletą jest np wykluczenie procesów związanych z kompresją cyfrowego sygnału, a to umożliwia duża pojemność dysku.

Szersze możliwości konfiguracji PC na potrzeby odtwarzania muzyki pojawiły się z Windows XP. Najciekawsze w nieoficjalnym XP SP3, który wybranym użytkownikom w Skandynawii dostarczyli na CD pracownicy lokalnego działu Microsoft. Dawał możliwość korzystania z WASAPI, co w kolejnych wersjach okienek stało się już standardem. Nastąpiła z tym istotna zmiana.

Kiedyś CPU był zbyt słaby, by obciążać go obróbką dźwięku. Dostał więc do tego wsparcie z dodatkowym procesorem, który początkowo był na oddzielnej karcie. Ta dzieliła magistralę ISA (Industry Standard Architecture) z innymi urządzeniami, a potem na PCI (Peripheral Component Interconnect) i USB. Z czasem procesor dźwięku pojawił się jako standardowy element płyty głównej, gdzie dostał sprawniejszy dostęp do CPU, który ma już znacznie wyższą moc i obróbka dźwięku nie jest dla niego problemem. Pozostał jednak standard, że dźwięk to robota dla innego podzespołu. W praktyce powoduje to, że software ma teraz większy od hardware wpływ na wierność odtwarzania muzyki.

Jedną z możliwości jest nadpróbkowanie (oversampling). Jest od dawna stosowane z CD, gdzie nagranie ma próbkowanie z częstotliwością 44,1 kHz, a przy jego odtwarzaniu w sprzęcie RTV używana jest najczęściej 4 krotnie wyższa. W komputerze jest jeszcze szersza gama ustawień i taką możliwość miały już najwcześniejsze karty dźwiękowe. Ich producenci różnie sobie z tym radzili i często świadome wprowadzali ograniczenia, by móc oferować różne modele z tymi samymi procesorami.

Windows Audio Session Application Programming Interface daje możliwość dla twórców niezależnego softu, by przekroczyć bariery w ofertach producentów sprzętu. Nie każde oprogramowanie radzi sobie tylko równie dobrze. Są różne ambicje z funkcjami oprogramowania, a te mogą zakłócać optymalną pracę CPU i mieć negatywny wpływ na wierne odtwarzanie muzyki. Pewniej jest wówczas stosować ustawienia uwzględniające ograniczenia sprzętowe.

Przykładowo aplikacje internetowe rzadko są optymalnie dostosowane dla wiernego odtwarzania muzyki. W nich najważniejsza jest szybkość realizacji usługi i oczywistym atutem są bezwzględne oddelegowania sprzętowe. Streaming serwisów z muzyką obsługiwany jest przez takie aplikacje, chociaż mogły zostać zainstalowane, jak tradycyjne oprogramowanie

Program/aplikacja dla obsługi Spotify stał się wręcz standardem w najnowszych okienkach. Alternatywą dla tego mógł stać się bezpłatny program foobar2000 i zainstalowanie do niego stosownych wtyczek dla obsługi Spotify i WASAPI. Ta druga jest w 2 wersjach. Wtyczka twórcy programu jest ściślej uwarunkowana od sprzętu, ale dostępna jest również inna, by lepiej wykorzystać moc CPU. Nie brak także wtyczki dla korzystających z ASIO. Wisienką na torcie jest tu MathAudio Room EQ.

Wtyczka dla obsługi Spotify nie jest już jednak dostępna. Mogła być sprzeczność interesów. Wprowadzono jakieś ograniczenia, bo Spotify mógł np uznać, że lepsza jakość odtwarzania udostępnianych nagrań ma swoją cenę i im należy się prowizja.

W wybranych scalakach dla systemów wbudowanych na rynek RTV i samochodowy jest sprzętowa obsługa MQA. Marketingowo kreowane jest to, jako zapewnienie lepszej jakości odtwarzania muzyki - za co są konkretne rozliczania. To mogło w jakiś sposób zainspirować Spotify do stworzenia ograniczeń, bo jak podaje jeden ze sklepów RTV:

Natomiast w temacie panującego kryzysu z podzespołami elektronicznymi ciekawy jest tutaj w serwisie tekst pt "Niska dostępność modułów pamięci DDR5. Powodem nie jest brak kości pamięci", gdzie można przeczytać m.in.:

Posumowanie

Komputer w samochodzie i telefonie pozwala wierniej odtwarzać muzykę, więc producenci szeroko z tego korzystają. Nie stosują tylko otwartej struktury, bo ingerencja użytkownika zagraża bezpieczeństwu. W domu można indywidualnie skonfigurować PC - Muzyka to nie aplikacja biurowa!

PS po komentarzach

Zaskakuje brak zrozumienia zalet wsparcia z komputerem, by do analogowych podzespołów dostarczyć mniej zniekształcony sygnał z muzyką. Ponownie pojawił się także temat kompresji nagrań, a to zależy w dużym stopniu od preferencji użytkownika. W najnowszym nagraniu ABBA nie słuchać tego fenomenu, a odtwarzane ze Spotify nie jest miłe dla ucha. W wigilię wytrzymaliśmy odtwarzanie tylko 4 kolęd z listy stworzonej na tą okazje w serwisie Spotify. Zrobiona na szybko lista na YouTube z telefonem podłączonym do domowego zestawu audio była bardziej znośna.

Ciekawym wątkiem w komentarzach jest "zapakowanie audio w samochód", co dotyczyć będzie bardziej tych autonomicznych, o czym jest wspomniane w tym wpisie, a wcześniej w marcu 2018, ale już teraz pojawiają się oferty w stylu Burmester Surround. Zareagowano na nią w Auto Świat i pojawił się w związku z tym tekst rozpoczynający się

Poruszono w komentarzach pod wpisem temat "poprawnego" odtwarzania muzyki w samochodzie i warto tu zamieścić cytat z tego tekstu o Burmaster w akapicie z wiele mówiącym podtytułem "Komu słoń nadepnął na ucho? "

Wywody w komentarzach o poborze mocy warto zweryfikować z treścią wpisu pt "Mercedes Vision EQXX: Najoszczędniejszy Mercedes w historii" i kosztach, by zyskać 25 km. w stosunku do 1000.

Najbardziej kuriozalne zagmatwanie w komentarzach dotyczyło jednak telefonu, z próbami wymuszenia jakiś rozważań, które są sprzeczne z tym, co jest w treści wpisu, a w kulminacji tego wmawianie nielogicznej koncepcji z podwójnymi DAC.