Meridian-800 в третьем чтении

…Так все-таки «бит или не бит»?

   Анализируя развитие цифровых технологий аудио и видео, можно увидеть, что при всей стремительности процесса часто наблюдались нерешительность и ретроградство. Начиная с «цифрового рассвета» — первых компакт-дисков и наивно-примитивных плееров — и вплоть до конца 90-х, когда утюги и кофеварки начали оснащаться микропроцессорами, многие модели CD-транспортов и конверторов оставались «недоцифровыми». Словно производители аппаратуры не до конца понимали, что в «царстве нулей и единиц» не вполне уместны «аналоговые» приемы. Редкие успехи, как правило, не совпадали с главным направлением развития цифровых технологий. Они вели к уютным островкам «вещей в себе». Вступив на путь «цифры» и сказав «А», многие фирмы будто замирали в нерешительности.
   Между тем британская компания Meridian Audio произнесла вторую букву алфавита еще до того, как многие ее конкуренты набрались смелости выговорить первую. Начиная с «сотой» модели проигрывателя CD, аппаратура Meridian технологически значительно опережала свое время. Компания Meridian не просто «бежала впереди цифрового паровоза», но сама была «локомотивом», двигавшим прогресс. Это стало особенно очевидно после принятия DVD-форумом алгоритма MLP (Meridian Lossless Packing) в качестве стандартного способа кодирования записей DVD-audio. Наконец, несомненное превосходство Meridian (и техническое, и идеологическое) демонстрирует 800-я серия, которая еще последовательнее, чем прежние модели, воплощает компьютерную идеологию и архитектуру в цифровых аудиоустройствах.
   Компании-гиганты, учреждая новые форматы и носители, исходят из «статистической достаточности». Качество звука или изображения для них — лишь один из ориентиров. Именно поэтому с форматом CD получился конфуз: поспешили, недоложили битов и килогерц — и так сойдет! И сошло. Лишь незначительная часть аудитории — вечно брюзжащие аудиофилы — неустанно отравляли всеобщую радость. Утихомирить их ворчание могли лишь такие же максималисты и фанатики в лице небольших компаний, производящие high end для крошечного сегмента рынка. И когда к процессу сотворения нового вселенского формата гиганты удосужились (в кои-то веки!) допустить «лидера цифровой оппозиции» Meridian, появилась уверенность: DVD-audio действительно станет «эксклюзивом для всех». Собственно говоря, не это ли одно из главных цифровых завоеваний, обещанных уставшему от капризного «аналога» потребителю? Гарантированное качество не на уровне удовлетворения «средних» потребностей, а на пределе технических возможностей.
   Пока многие компании барахтались на «цифровом мелководье», пытаясь одолеть «несокрушимого врага», джиттер, при помощи пасиковых приводов и мороча потребителей сомнительной полезностью многократной передискретизации, Meridian уверенно взял курс на цифровой абсолют. Фирма встала в оппозицию не только штамповщикам и потребителям ширпотреба, но и своей собственной аудитории: аудиофилы падки на всякого рода шаманство и недолюбливают объективизм. Но когда многоканальные форматы стали теснить «магическое» стерео, число приверженцев «объективизма» значительно увеличилось.
   Принцип Meridian: нельзя быть лишь отчасти цифровым. Надо идти до конца, иначе всю жизнь будешь мучаться от джиттера и тосковать по трескучему, но музыкальному винилу. А «цифра» — это, конечно, компьютер!

Audiophile Digital Computer
   Именно к такой категории устройств относят процессор Meridian 861 его создатели. Это действительно компьютер, хотя и без жесткого диска. Он имеет стандартные модули, которые вставляются в разъемы материнской платы и имеют свой набор входных и выходных разъемов. Иными словами, карты. Отсюда гибкость системы, возможность выбора нужной конфигурации и ее последующего изменения. Это открывает доступ к любым новым форматам и алгоритмам обработки, которых наверняка будущее уготовило нам целую уйму.
   Унификация коснулась не только конструкции, но и самих сигналов: любой из них, начиная с традиционного 16 бит/44.1 кГц и так далее, преобразуется в рабочий формат 24 бит/96 (или 88.2) кГц, и в этом виде поступает на процессор DSP для обработки и декодирования. Аналоговые сигналы оцифровываются в те же «24/96» и затем могут подвергаться обработке на общих основаниях.
   Обработка — это и распределение сигналов по каналам согласно тому или иному стандарту (из всех известных разновидностей Dolby Digital, Dolby Surround, DTS, THX, MPEG) и «рецепту» создания определенного типа объемного звучания (например, Ambisonic*, Trifield**), и управление басами (Bass Management), и эквализация (скажем, коррекция акустических свойств помещения). Набор выходов столь же широк, как и входов: типовым является комплект из восьми цифровых и восьми аналоговых (последние могут быть обычными или балансными, как и входы, — все зависит от выбора карт). На аналоговые выходы сигналы подаются с D/A-конверторов  дельта-сигма разрядностью 24 бита (та же конфигурация в случае A/D).
   Важнейшее свойство «861» — флэш-память, в которую записывается программное обеспечение. У более традиционных моделей какие-либо изменения в программе возможны только при физической замене запоминающего устройства. Это позавчерашний день. Сценарий работы «861» устанавливается подобно программам компьютера, он допускает внесение исправлений, апдейт, подключение дополнительных библиотек и встроенный модулей (Plugin), реинсталляцию.
   В стандартный набор функций (очень большой) входит коммутация сигналов видео во всех формах с подобающей организацией системы экранных меню, не привязанной к какому-либо одному видеоформату. И, кроме того: автоматическое определение формата аудио на выбранном входе и самостоятельный выбор подобающего алгоритма его обработки — согласно запрограммированному количеству каналов, типу распределения баса, а также готовность работать на вторую (и даже третью) зону, триггерные выходы управления, интерфейс RS-232 для программирования с «ноутбука» и т.д.
   Наконец, в последний раз о джиттере. Этот монстр на протяжении нынешнего десятилетия усиленно культивировался производителями цифровой техники класса high end: на него просто было списывать неудачи и демонстрировать с его помощью достижения. Хотя о каком джиттере может идти речь при наличии буфера FIFO (First In — First Out), или, проще говоря, сдвигового регистра, который ничего не стоит поставить на входе! Какая разница, насколько неравномерно будут входить в него цифровые импульсы, если снимать информацию с выхода можно со сверхстабильной тактовой частотой, поступающей от кварцевого генератора,  находящегося в термостате! Именно так обстоит дело в процессоре Meridian 861.

О DSP — еще несколько ласковых…
   DSP (Digital Signal Processing) в 861 модели особенный. Во-первых, здесь не один чип, а несколько (и соответствующее число карт). Процессоры «обвязаны» сверхбыстродействующей Cash-памятью. Разрядность процессоров 48 бит, вычислительные операции производятся с фиксированной децимальной точкой. Это экстремальный случай: среди «топовых» продуктов других фирм известны различные 32-битовые варианты с «плавающей» децимальной точкой. В этом смысле Meridian, пожалуй, единственный в своем роде.
   Сам по себе принцип DSP сейчас не редкость, его применяют почти все разработчики качественной аппаратуры. Важно другое. В процессе пересчета цифровых сигналов невысокого разрешения в «24/96(88.2)» не просто дублируются значения имеющихся битов с удвоенной частотой (подобный метод, «передискретизация», давно известен). В данном случае новые биты заново вычисляются на основании старых с помощью специальных интерполяционных алгоритмов, и разрешение сигнала увеличивается реально, а не формально. Цифра дает возможность с достаточной точностью восстановить исчезнувшую вместе с «отрубленными» битами часть информации, потерю которой когда-то сочли незаметной для слуха. Работа интерполяционных устройств, даже гораздо более простых, чем Meridian, резко увеличивает качество звука. Восстанавливаются мелкие детали, в которых, вопреки теориям недалеких создателей CD-формата, заключается секрет «живого» звука. Кстати, механизм «регенерации разрешения» полезен не только для архаичного стандарта CD, но и для самых современных форматов: Dolby Digital, DTS, MPEG. Несмотря на свои 24 бита, они «отравлены» компрессией. Правда, в разной степени (так, в среднем Dolby Digital в 4 раза плотнее спрессовывает данные, чем DTS). Адаптированный под каждый формат отдельно алгоритм интерполяции заметно снижает последствия компрессии при воспроизведении многоканального саундтрека.
   Процессор 861 дополняет в 800-й серии проигрыватель Meridian 800 Reference DVD/CD Player. Подобно 861, он имеет компьютерную архитектуру и «карточную» начинку. Более того: его транспортный механизм есть не что иное, как DVD/CD-ROM (конечно, значительно усовершенствованный по сравнению с обычными модификациями). Почему? Известно, что при чтении аудио-CD возможны ошибки и сбои воспроизведения. Однако при чтении компьютерного CD любая ошибка или физический дефект тут же фиксируется. И транспортный механизм многократно прочитывает сомнительный фрагмент до тех пор, пока не сойдется контрольная сумма.
   Подобный способ снятия информации — при наличии, конечно, алгоритма исправления ошибок (в проигрывателях Meridian он трехуровневый) — безусловно предпочтительнее (кстати, поговаривают и о недостаточной эффективности помехозащитного кодирования Рида-Соломона, принятого в стандарте CD).
   Проигрыватель может работать и без процессора, если в тракте присутствуют «цифровые» акустические системы Meridian. Но лучше, чтобы эти два устройства работали в паре. Между ними можно оптимально распределить функции декодирования и обработки сигналов, рационально задействовав вычислительную мощность каждого из них. И выбор карт тоже будет оптимизирован. Устройства связывает между собой цифровой интерфейс — шина MHR (Meridian High Resolution) Smart Link.

«Умная шина» MHR Smart Link и третья версия 800 серии
  Это универсальный цифровой интерфейс, работающий с любыми совместимыми моделями Meridian. За пределами данного брэнда шина не действует. Однако преимущества «местного значения» MHR заслуживают внимания. Она связывает источники, процессор, «цифровые» акустические системы, сабвуферы и прочее в единую сеть, по которой вышеназванные устройства обмениваются и сигналами цифрового аудио, и командами управления, и данными взаимного мониторинга. Кроме того, становятся не нужны никакие другие кабели (кроме, естественно, сетевых). В третьей, последней версии 800 серии MHR способен передавать сигнал DVD-audio с проигрывателя на процессор, не выходя за границы «цифры».
   Воспроизводить диски DVD-audio (6 каналов 24 бит/96 кГц) теперь может проигрыватель Meridian Reference 800 CD/DVD.
   Процессор 861 имеет новые DSP-опции (2+2+2***, вертикальные каналы, Meridian EZ****), стал доступен на его выходе цифровой сигнал размерности 24 бит/192 кГц, он поддерживает DVD-audio, улучшено взаимодействие с проигрывателем в области управления и автоматики, и т.д. Увеличилось число доступных функциональных модулей, которыми можно дооснастить компоненты 800 серии: модуль прогрессивного видео-сигнала (NTSC), модуль коммутатора компонентного видео на три входа, входной модуль с дополнительными четырьмя оптическими цифровыми входами.
   Чтобы, наконец, послушать музыку, поставив на 800-й диск и хорошенько обработав сигнал в 861-м, нам не хватает третьего компонента в этом превосходном тракте — активных цифровых колонок. Это полностью соответствует букве и духу Meridian. Фирма имеет огромный опыт конструирования подобных акустических систем, неоднократно получавших высшие баллы в лучших мировых СМИ.

   АС Meridian DSP 7000 — слегка упрощенная версия «флагмана», DSP 8000.

   Колонки начинаются с корпуса. Форма корпусов DSP 7000 оптимизирована для снижения переизлучения стенками и внутренне укреплена. У АС цифровой кроссовер и четыре излучателя: два басовых динамика диаметром 200 мм, работающих в поршневом режиме; среднечастотный 160 мм (полипропилен) и 20 мм твитер с алюминиевым куполом и серебряной обмоткой звуковой катушки, нагруженный на короткий рупор. Четыре встроенных усилителя имеют выходную мощность 100 Вт каждый и небольшую глубину отрицательной обратной связи. Цифровая схема, воспринимающая входной сигнал S/PDIF размерности до 24 бит/32 – 96 кГц, начинается с буфера FIFO. После DSP-обработки сигнала на конверторы 24 бит/96 кГц поступает цифровая последовательность со 128-кратной передискретизацией. По шине MHR Smart Link или через RS-232 регулируется громкость, уровень высоких и басов, подстраиваются фазы излучения по полосам и даже направление оси излучения. Также может инвертироваться общая фаза сигнала. Рабочий диапазон частот DSP 7000 — от 30 Гц до 20 кГц при неравномерности не более 3 дБ.
   О звучании тракта Meridian здесь намеренно не говорится ни слова. Это отдельная песня, и мы ее обязательно как-нибудь «споем»!

Боб Стюарт, «человек-меридиан»
   Легендарный Боб Стюарт — глава фирмы и руководитель рабочей группы (20 человек) разработки алгоритма сжатия без потерь MLP. Блестящий инженер-программист, идеолог, persona grata на DVD-форуме… Стюарт поделился своим видением перспектив развития формата DVD-аudio.
   Сейчас, по его словам, процесс набирает темпы даже быстрее, чем DVD-video на первых порах. Последнее, несомненно, подготовило хороший фундамент для утверждения DVD-аudio в качестве нового массового формата во всем мире, и за это выступают все новые мэйджоры (например, Warner). Сам формат, предполагающий представление информации в виде PCM (импульсно-кодовая модуляция), в наибольшей степени соответствует требованиям дальнейшего развития цифровых технологий. С этой точки зрения цифровой поток DSD (формат Super Audio CD) значительно проигрывает, потому что в своем оригинальном виде не подходит для стандартных операций DSP-обработки и все равно должен преобразовываться в PCM. Впрочем, в отношении Стюарта к SACD не чувствовалось агрессии, которую можно было бы приписать реакции на действия конкурирующего лагеря. Будучи уверенным в окончательной победе DVD-аudio как нового массового формата, он вовсе не исключает того, что и SACD найдет себе нишу, пускай и меньших масштабов. «Как бы там ни получилось, знайте: если выиграет SACD, Meridian будет производить лучшие SACD-плееры в мире! — говорит Стюарт. — Мы прекрасно знаем, как и что нужно делать, чтобы добиться максимального качества от любого из форматов, будь то CD, SACD или DVD-аudio». По поводу «всеядных» аппаратов, воспринимающих все форматы (модели таких устройств уже производятся), Стюарт выразил сомнение, что подобный подход целесообразен на уровне изделий super high end, которые производит Meridian. Слишком разные требования к механизмам снятия информации и последующей ее обработки неизбежно приведет к компромиссам.
   Разобравшись с DVD-аudio, решив все вопросы по защитным кодам цифрового потока, необходимость которых диктуется DVD-форумом, Стюарт наверняка займется цифровыми усилителями мощности, хотя напрямую он этого пока не заявляет (в «цифровых» АС Meridian стоят аналоговые усилители). Зато он охотно рассказывает о радужных перспективах широкого внедрения цифровых интерфейсов DVI (Digital Video Interface) и HDMI (High Resolution Multimedia Interface), которые позволяют построить полностью цифровой видеотракт. Сейчас это направление развивается слабо из-за той же проблемы несанкционированного копирования, которая, как «дамоклов меч», висит над DVD-форумом.

* Ambisonic — специальный алгоритм кодирования многоканального саундтрека путем комбинирования сигналов, записанных микрофонами (кардиоид или «восьмерка»), в специальных пропорциях амплитуд и с различным фазовым сдвигом. Позволяет значительно расширить зону оптимального восприятия объема и локализации. Записи в формате Ambisonic B воспроизводятся с помощью специального (или эмулированного DSP) декодера; восстанавливается информация о звуковом давлении (1 канал) и перемещении источника вправо-влево (2), взад-вперед (2), вверх-вниз (2). Создается полноценная трехмерная (перифоническая) звуковая картина. При меньшем числе реальных каналов преимущества формата частично сохраняются.
** Trifield — способ декодирования, при котором информация центрального и тыловых каналов синтезируется из двух каналов обычного стерео.
*** 2+2+2 — способ распределения сигналов в 7.1-канальной конфигурации системы, регламентирующий использование боковых каналов.
**** Meridian EZ — оригинальный алгоритм DSP-обработки для улучшенного воспроизведения 5.1-канальных саундреков в форматах Dolby Digital и DTS 5.1, не сертифицированных THX.