Pojawia się wciąż sporo kontrowersji na temat brzmienia muzyki cyfrowej w radiu i w Internecie. Oczywiście, muzyki cyfrowej najczęściej słuchanej przez większość słuchaczy na sprzęcie średniej jakości. Sprzęt, a więc odbiornik radiowy, kartę dźwiękową, wzmacniacz i odtwarzający system głośników słuchacze mają dobrej, czy nawet więcej niż dobrej, jakości i chcieliby słuchać muzyki technicznie na dobrym poziomie. Jaka muzyka cyfrowa w dzisiejszych czasach spełnia takie wymagania? Jasne, że muzyka na płytach CD i DVD oraz pliki kompresowane bezstratnie w formatach FLAC, APE, ALAC. Taka jednak przez radio nie zabrzmi bo w emisji jest zdecydowanie zbyt droga.

Ocena jakości i brzmienia muzyki cyfrowej w radiu jest coraz częściej podnoszona również ze względu na wprowadzany w Polsce system radia cyfrowego, rozpowszechnianego systemem naziemnym, rozsiewczym. Słuchacze chcą mieć dostęp do muzyki dobrej i chcieliby wiedzieć, czy to co w tym, nowym radiu usłyszą, będzie brzmiało dobrze. W Internecie też jest dostępnych bardzo wielu nadawców radia i słuchacze chcą wiedzieć, jaka muzyka przez nadawców udostępniana brzmi technicznie najlepiej, jakie są cechy takiej, dobrej i bardzo dobrej muzyki.

Jest także postęp w systemach kodowania dźwięku zarówno w sferze czysto technicznej jak i ekonomicznej. Stare, mniej skuteczne systemy kodowania: MPEG-1, Layer 2, MPEG-2, MP3 stają się już mało dobre i nieefektywne w emisji dobrego sygnału, bo wymagają wysokich strumieni bitów, a i tak nie pozwalają osiągać zadowalającego brzmienia muzyki.

Mówiąc o muzyce radia, raczej ograniczymy się do dźwięku stereofonicznego o częstotliwości próbkowania 44,1 kHz, choć czasem możemy słuchać muzyki o częstotliwości 48 kHz, a nawet 88 lub 96 kHz. Jest tak oczywiście lepiej. Mając jednak na uwadze, że mówimy o muzyce z danych kompresowanych, powinien nas zadowalać poziom jakości odpowiadający poziomowi brzmienia płyt kompaktowych.

Obecnie królują najczęściej, ekonomiczne w przekazie, algorytmy kompresji AAC w różnych odmianach i dźwięki audio kodowane kodekiem Vorbis w połączeniu z kontenerem Ogg. W radiach internetowych mają nawet wyższe parametry strumienia bitów, gdyż spotykają się z mniejszymi ograniczeniami.

Czy muzyka w takich kodowaniach brzmi dobrze? Najczęściej tak, ale jest to też zależne od wielu uwarunkowań, a także od bardzo subiektywnej oceny słuchającego, i od sprzętu oraz pomieszczenia jakim on dysponuje.

Jasne jest też, że na brzmienie muzyki cyfrowej kodowanej każdym kodekiem będzie miał wpływ rodzaj muzyki oraz sposób i jakość źródłowego nagrania. Wady nagrania źródłowego nie mogą być usunięte, a na pewno usunięte całkowicie, przez żaden nawet najlepszy system kodowania i transmisji.

W poniższych opisach wspomnianych systemów znaleźć można informacje o cechach dobrej, radiowej, cyfrowej muzyki oraz o poziomie jej brzmienia. Są to w zasadzie dwa główne nurty dostępnej obecnie, darmowej muzyki cyfrowej w dobrej jakości.

Muzyka kompresowana kodekiem AAC

W Polsce prowadzono badania nad jakością brzmienia muzyki kodowanej i emitowanej w różnych systemach oraz przy różnych parametrach strumieni danych. Można tu wspomnieć badania Instytutu Łączności z Wrocławia oraz testy Politechniki Wrocławskiej, które razem posłużyły do wyboru systemu T-DAB+, w skrócie DAB+, naziemnego radia cyfrowego w naszym kraju. Potwierdziły one wysoką jakość brzmienia muzyki kodowanej kodekami AAC+ przy niskich kosztach emisji i transmisji sygnału. Te badania i testy potwierdzają kierunki działania przyjęte już także wcześniej przez wielu dobrych nadawców radia cyfrowego w Internecie i cyfrowego, naziemnego radia na świecie, m. in. w USA, Kanadzie, Wielkiej Brytanii.

Obecnie, ekonomiczne w przekazie i jakościowo dobre brzmienie muzyki uzyskuje się w strumieniach danych cyfrowych od 64 do 128 kb/s, rzadko wyższych 192 kb/s, kodowanych kodekiem AACplus, tj. HE-AAC wersja 2, zwanym również AAC++ lub kodekiem HE-AAC wersja 1 (AAC+), w każdym przypadku z wykorzystaniem technologii SBR, Spectral Band Replication. SBR polepsza dźwięk, szczególnie przy niskich strumieniach danych, powielając wyższe pasma częstotliwości i transponując je harmonijnie od częstotliwości niskich i średnich w dekoderze.

Najprostszy kodek AAC, oznaczany AAC LC, stosowany bez technologii SBR daje muzykę o gorszym brzmieniu, w której, nawet w strumieniu danych 128 kb/s, słychać dźwięki artefaktów cyfrowych, psujące brzmienie muzyki. Próbuje się czasem temu zaradzić podwyższając natężenie strumienia danych, co nie jest racjonalne ekonomicznie w radiu DAB+, i przeważnie jest tylko stosowane w radiach w Internecie.

O technologii PS, Parametric Stereo, możemy raczej zapomnieć, ponieważ stosuje się ją do dźwięku w strumieniu danych nieprzekraczającym 48 kb/s, a przecież nie o takiej muzyce tu mówimy.

Stosując kodek HE-AAC wersja 2, zwany również AAC++, można uzyskać pasma częstotliwości sygnału audio podane w tabeli.

Kodek	Strumień [ kb/s ]	Pasmo górne częstotliwości audio [ kHz ]	Uwagi
HE-AAC v.2 + SBR	64	15 ÷ 16	Odpowiada lub przewyższa sygnał UKF
HE-AAC v.2 + SBR	80 ÷ 96	18 ÷ 19	Odpowiada dźwiękowi bardzo dobrej jakości
HE-AAC v.2 + SBR	128	ponad 20	Odpowiada jakości płyty CD

Z tabeli widać, że już przy strumieniu danych 96 kb/s można uzyskać wysokie pasmo przenoszenia sygnału audio i znacząco wyższą jakość brzmienia muzyki.

Przy strumieniu 128 kb/s w AAC++ można mieć wysokie, górne pasmo przenoszenia dźwięku, przewyższające 20 kHz, odpowiadające muzyce na płycie CD. Także sygnał audio jest jakości bardzo dobrej i, w zasadzie, nie zawiera charakterystycznego dzwonienia, ślimaczenia się w górnym pasmie częstotliwości.

Muzyka ze strumienia 128 kb/s lub wyższym, kodowana dobrym kodekiem AAC, brzmi podobnie, jak muzyka ze strumienia 64 ÷ 72 kb/s, kodowana kodekiem AAC z SBR, i zbliżona jest poziomem do muzyki z płyt kompaktowych CD. Trzeba jednak pamiętać, że ta sama muzyka odtwarzana z plików nieskompresowanych typu wav zabrzmi odrobinę inaczej dla słuchaczy wprawionych w słuchaniu muzyki.

Jak na tym tle prezentuje się jakość programów cyfrowego radia w standardzie T-DAB+, nadawanych naziemnie przez Polskie Radio SA? Trzeba przyznać, że całkiem dobrze. Wszystkie oparto na kodeku HE-AAC. Cztery są w strumieniu 72 kb/s z technologią SBR. Pozostałe cechuje strumień od 96 do 128 kb/s, przy czym 128 kb/s ma Dwójka, Program II PR. Wszystkie programy przekazują dźwięk stereofoniczny o częstotliwości próbkowania 48 kHz. Jak z tego widać, dotąd za bardzo nie oszczędzają, i technicznie jest nawet lepiej niż w pasmach UKF FM. Problemem, póki co, pozostaje zasięg emisji i moc sygnału. Techniczna jakość sygnału powinna zachęcać do korzystania z radia DAB+.

Muzyka kompresowana kodekiem Ogg Vorbis

W Internecie jest już obecnie sporo radiów, w których strumień danych 16 bitowego, stereofonicznego audio jest kompresowany stratnym kodekiem Vorbis w połączeniu z kontenerem Ogg. Kodek nazywany jest wtedy Ogg Vorbis. Znajduje wciąż coraz szersze stosowanie, ponieważ jest oprogramowaniem nieopatentowanym, przedkładającym jakość brzmienia wynikowej fali dźwiękowej nad jej zgodność z oryginałem.

Strumienie danych Ogg Vorbis w radiu różnią się przyjętą w kodowaniu skalą jakości Q, w której, wg przyjętego, umownego natężenia strumienia danych, wyróżniono 13 poziomów, od –2 do 10. Skala odpowiada umownym strumieniom danych w zakresie 32 kb/s do 499,9 kb/s. Uwzględniając interesujący nas wysoki poziom jakości brzmienia muzyki będziemy zainteresowani poziomami jakości w zakresie 2 do 10 co odpowiada strumieniom 96 do 499 kb/s. Najczęściej będą to radia przekazujące dane w zakresie 96 kb/s do 192 kb/s. Przeważnie zobaczymy i usłyszymy strumienie określone nominalnie, np. 128 kb/s, które odpowiadają poziomowi jakości 4. Kodek ten jest jednak z natury kodekiem VBR, Variable Bit Rate, zmieniającym natężenie strumienia w różnych miejscach utworu w zależności od potrzeby przekazania dobrego brzmienia dźwięku. W praktyce oznacza to, że w utworach o nominalnym strumieniu 128 kb/s będą fragmenty kodowane i odtwarzane w strumieniu 80, 256, a nawet 420 kb/s.

Radia z dźwiękiem kodowanym kodekiem Ogg Vorbis mają bardzo dobre brzmienie muzyki. Brzmi ona lepiej od muzyki skompresowanej do formatu  MP3, a także od skompresowanej do formatu AAC bez technologii SBR, jeżeli nominalnie cechuje je podobny strumień danych. Poziom brzmienia radia z muzyką w Ogg Vorbis jest porównywalny z muzyką radia kodowaną w HE-AAC wersja 2, tj. AAC++ lub bardzo niewiele od niej odbiega, a niektórzy słuchacze, ze względu na czystość i klarowność dźwięków, przedkładają słuchanie muzyki Ogg Vorbis nad muzyką z AAC+.

Słuchając radia z muzyką w Ogg Vorbis w strumieniu 128 ÷ 192 kb/s można czuć się usatysfakcjonowanym, ponieważ brzmi ona bardzo dobrze. Właściwie nie słychać w niej charakterystycznego dzwonienia, ślimaczenia się, czyli cyfrowych artefaktów dźwiękowych już nawet przy niższym natężeniu strumienia.

Wielkość plików dźwiękowych przy poziomach skali jakości 2 do 5, a nawet 6, nie jest zbyt duża i strumień przekazu radia jest ze względów ekonomicznych obecnie do zaakceptowania dla nadawców radia w Internecie. Użytkownicy Internetu dysponują już łączami o dużej przepustowości. Pojawiło się już sporo radia z kodowaniem muzyki w Ogg Vorbis. Warto po nie sięgać bo są bardzo dobre.

Na nadawanie cyfrowego radia w tym formacie plików w przekazie naziemnym, rozsiewczym na razie się nie zanosi.

Wnioski i podsumowanie

Na jakość i poziom brzmienia muzyki w mieszkaniu słuchacza ma wpływ wiele warunków zależnych od niego samego. Do najważniejszych z nich należą:

• rodzaj posiadanego sprzętu jak: odbiornik radiowy, karta dźwiękowa komputera, wzmacniacz, odtwarzający system głośników lub słuchawki
• wielkość i rodzaj pomieszczenia, w którym słucha muzyki oraz wyposażenie pomieszczenia w meble i materiały tłumiące odbicia dźwięku
• rodzaj słuchanej muzyki.

Na jakość brzmienia muzyki z radia cyfrowego duży wpływ ma jakość skompresowanych danych cyfrowych odbieranego sygnału dźwiękowego, gdyż przez radio odbierać możemy tylko, ograniczone wielkością, dane uzyskane metodą kodowania dźwięku i kompresji. Nie oznacza to, że skazani jesteśmy na niskiej jakości sygnał dźwięku. Przy obecnym stanie techniki cyfrowej i łączy telekomunikacyjnych możemy odbierać muzykę na dobrym i bardzo dobrym poziomie wybierając dostępne transmisje radia cyfrowego:

1. W standardzie kodowania AAC+ o strumieniu danych 96 kb/s lub 128 kb/s z technologią SBR lub bez takiej technologii.
2. W standardzie kodowania AAC+ o strumieniu danych 64 ÷ 80 kb/s z technologią SBR.
3. W standardzie kodowania Ogg Vorbis o strumieniu nominalnym 96 ÷ 192 kb/s.
4. W standardzie T-DAB+, w skrócie DAB+, naziemnego radia uruchamianego w Polsce przez Polskie Radio SA.

Inne, starsze standardy kodowania danych cyfrowego radia prezentują gorszy poziom jakości dźwięku i brzmienia muzyki lub niektóre z nich dobry poziom jakości uzyskują przy wyższych kosztach transmisji danych, co w praktyce skutkuje odchodzeniem od wysokiego poziomu jakości.

Warto już powoli zapomnieć o cyfrowych radiach kodowanych w popularnym standardzie MP3. W przeważających przypadkach standard ten pozwala uzyskiwać niższy poziom jakości dźwięku i brzmienia muzyki, co ma istotne znaczenie dla radia o profilu muzycznym, ale może być jeszcze akceptowane w radiu o profilu informacyjnym i publicystycznym.

Wykorzystanie dobrych jakościowo sygnałów radia jest możliwe po przystosowaniu sprzętu, którym dla radia internetowego jest odpowiedni odtwarzacz. Można o tym przeczytać na stronie lub pod adresem. Niektórzy użytkownicy Internetu mają odpowiedni odtwarzacz, a jeśli nie mają, mogą swój odtwarzacz łatwo przystosować. Odbieranie naziemnego radia DAB+ możliwe jest tylko za pośrednictwem odbiornika działającego w tym standardzie, co najczęściej wymaga jego zakupu.

Zainteresowanym polecam adres w Internecie, gdzie znaleźć można dostęp do dużej liczby radiów internetowych w omawianych tu atrakcyjnych standardach. Proszę przejść na tę stronę klikając w odnośnik.

Są już radia w Internecie o jeszcze wyższej jakości dźwięku, np. z danymi kompresowanymi kodekiem Opus, ale jeszcze nie są liczne. Może trzeba będzie o nich napisać później.

Miłośnikom dobrej jakości radia w Internecie warto polecić strumienie audio kodowane kodekiem Vorbis w połączeniu z kontenerem Ogg i nazywane Ogg Vorbis. Warto, przede wszystkim dlatego, że potrafią przekazać dźwięk bardzo dobrej jakości, nie gorszej niż kodowany kodekiem HE-AAC (AAC+) i znacznie lepszej jakości niż dźwięk w formacie MP3.

Pliki dźwiękowe audio formatu Ogg Vorbis mają rozszerzenie .ogg. Dwukanałowy dźwięk 16 bitowy o próbkowaniu 44,1 kHz jest w nich zakodowany stratnie w różnych poziomach jakości od –2 do 10, w zróżnicowanych strumieniach bitowych od 32 do 499,9 kb/s. Kodek Vorbis jest z natury VBR i strumienie o gęstościach 80 kb/s lub wyższych, czyli w poziomach jakości 1 do 10, dają dźwięk wierniejszy oryginałowi niż dźwięk kodowany w formacie MP3 o tej samej przepływności.

Radia internetowe w strumieniu Ogg Vorbis przekazują dobrej jakości dźwięk już strumieniem 96 kb/s, a więcej niż dobrej jakości przy strumieniach 128 do 192 kb/s. Dźwięk kodowany i przesyłany w strumieniu 192 kb/s lub wyższym brzmi bardzo dobrze na tle dźwięku uzyskanego innymi kodekami stratnymi, co, w przyjętej dla kodeka Ogg Vorbis skali, oznacza poziom jakości 6 do 10 – w zależności od przepływności strumienia. Jeżeli jest ku temu okazja, warto wybierać radia w strumieniu Ogg Vorbis, czy AAC+ VBR, ze względu na wyraźnie lepsze brzmienie muzyki.

W Internecie znaleźć można strumienie radia przekazujące stereofoniczny dźwięk Ogg Vorbis. Nie są zbyt liczne, ale ich liczba stale rośnie. Starałem się wybrać dla amatorów radia internetowego strumienie darmowej muzyki wysokiej jakości w tym kodowaniu. Wszystkie radia, w formie plików playlisty, umieściłem na dysku sieciowym, w tzw. chmurze, razem z przykładowym utworem grupy Il Divo kodowanym w poziomie jakości  10. Można je pobrać z tego dysku całkowicie darmo na własny komputer lub, jeszcze lepiej, uruchamiać z dysku sieciowego. Można też wyszukać sobie w Internecie interesującą nas muzykę, tak kodowaną, np. pod adresem, zawierającym odnośniki do strumieni radiowych Ogg Vorbis o zróżnicowanym poziomie jakości.

Radia te dostarczają muzykę różnego rodzaju, i wyborowi słuchacza pozostawiam decyzję jakiej muzyki chce słuchać. Warto przy tym wspomnieć o odpowiednim odtwarzaczu programowym potrafiącym ją odtwarzać. Polecam foobar2000, cechujący się dobrą jakością dźwięku. Można też używać m. in. odtwarzaczy: AIMP, Amarok, jetAudio, VLC Media Player, Winamp. Popularny Windows Media Player też może odtwarzać strumienie i pliki Ogg Vorbis, po zainstalowaniu stosownego pakietu kodeków lub np. ffdshow.

Posłuchamy muzyki, oczywiście, z własnych głośników lub z dobrych słuchawek. Jeżeli sterowniki karty dźwiękowej pozwolą uprzestrzennić dźwięk, a na pewno pozwolą, wykorzystajmy to. Będzie efektownie, przyjemniej i świat okaże nam się piękniejszy.

Miłośnikom radia z wielokanałowym dźwiękiem przestrzennym polecam wykorzystać w pełni posiadany sprzęt. W skrócie napisałem o tym gdzie indziej i tam odsyłam zainteresowanych czytelników.