เพลงแบบ Hi-Res Audio คืออะไร ? เหมือนกับ Lossless หรือเปล่า ?

เพลงแบบ Hi-Res Audio คืออะไร ?

สำหรับไฟล์เสียง (Audio File) ที่เรานิยมใช้ฟังเพลงกันนั้น แท้จริงแล้ว มีอยู่หลากหลายตระกูล (นามสกุล) เช่น MP3, AAC, OGG, FLAC ฯลฯ โดยไฟล์เสียงส่วนใหญ่ที่ใช้งานกัน มักจะเป็นไฟล์ที่ผ่านการบีบอัดมาแล้วให้มีขนาดเล็กลง เพื่อประโยชน์ในหลากหลายด้าน ไม่ว่าจะเป็นการประหยัดพื้นที่ในการจัดเก็บข้อมูล หรือลดแบนด์วิธที่ใช้เวลาสตรีมผ่าน อินเทอร์เน็ต (Internet) เป็นต้น

ข้อมูลเพิ่มเติม : ไฟล์เสียง MP3, AAC, OGG, FLAC ต่างกันอย่างไร ? พร้อมรู้จักการบีบอัดแบบ Lossless และ Lossy

การบีบอัดไฟล์เสียงสามารถแบ่งได้ออกเป็น 2 มาตรฐาน คือ การบีบอัดไฟล์แบบไม่สูญเสียคุณภาพ (Lossless Compression) และการบีบอัดไฟล์แบบสูญเสียคุณภาพ (Lossy Compression) แน่นอนว่าคนที่ต้องการสัมผัสกับเพลงคุณภาพสูง ก็จะเลือกฟังเพลงแบบ Lossless เป็นหลัก แต่มันก็ยังไฟล์เพลงอีกรูปแบบหนึ่งที่เรียกว่า "Hi-Res Audio" นั่นเอง

ว่าแต่ว่า Hi-Res Audio คืออะไร ? มันคือไฟล์ Lossless หรือเปล่า ? แล้วแบบไหนที่มีคุณภาพสูงกว่ากัน ในบทความนี้ เราจะมาแนะนำ Hi-Res Audio ให้รู้จักกัน ตามมาชมกันต่อด้านล่างเลย ...

จากอนาล็อกสู่ดิจิทัล แล้วกลับเป็นแอนะล็อก
(From Analog to Digital and back to Analog)

ก่อนที่เข้าสู่หัวข้อว่า Hi-Res Audio คืออะไร ? เราคิดว่า คุณผู้อ่านควรจะเข้าใจธรรมชาติของเสียง และวิธีการที่เราใช้ในการผลิตเสียงขึ้นมาเสียก่อน

"เสียง" เป็นคลื่นชนิดหนึ่งที่เกิดที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของโมเลกุลในอากาศ โดยเป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง หรือสัญญาณแบบแอนะล็อก (Analog) ซึ่งการฟังเพลงในปัจจุบันนี้ ไม่ว่าเราจะเปิดฟังจากสมาร์ทโฟน, คอมพิวเตอร์ หรือเครื่องเสียง ส่วนใหญ่ก็จะเป็นการเล่นไฟล์เสียงดิจิทัล (Digital) ซึ่งมันต้องมีการแปลงกลับเป็นสัญญาณแอนะล็อกอีกครั้ง เพื่อเล่นเสียงออกมาทางหูฟัง หรือลำโพง

ทีนี้ เรามาดูการเปรียบเทียบกราฟเสียงระหว่างสัญญาณแบบแอนะล็อก (Analog) กับสัญญาณแบบดิจิทัล (Digital) กันสักหน่อย

ด้วยความที่สัญญาณแอนะล็อก (Analog) นั้นเป็นสัญญาณแบบต่อเรื่อง ตัวคลื่นเสียงจึงมีความโค้งมนที่สวนงามเป็นอย่างมาก ในขณะที่สัญญาณแบบดิจิทัล (Digital) ซึ่งทำงานด้วยค่า "0" และ "1" จะต้องมีการกำหนดค่าตำแหน่งของคลื่นเสียงแบบต่อเนื่อง เหมือนกับเกมลากเส้นต่อจุด เพื่อเลียนแบบเส้นโค้งธรรมชาติของสัญญาณแอนะล็อก (Analog) ซึ่งจะเรียกขั้นตอนนี้ว่า "Pulse Code Modulation (PCM)"

ภาพจาก : https://www.mathsisfun.com/data/analog-digital.html

คุณภาพของไฟล์เสียงดิจิทัลนั้น จะมีคุณภาพดี หรือคมชัดมากขนาดไหน ก็จะขึ้นอยู่กับค่า Sample Rate, Bit Depth และ Bit Rate ประกอบรวมกัน โดยค่าเหล่านี้ ยิ่งสูง ก็ยิ่งสร้างเสียงได้ละเอียดสมจริงมากยิ่งขึ้น

ภาพจาก : https://vi-control.net/community/threads/sound-a-bit-harsh-at-44-1-48-but-more-smooth-at-96.57287/

เสียงจะดี หรือไม่ดีนั้น ก็จะมีผลกระทบได้จาก 3 ส่วน ประกอบไปด้วย

• คุณภาพในการบันทึกเสียง เช่น
  • ไมค์ที่ใช้บันทึก
  • การมิกซ์
  • คุณภาพเครื่องดนตรี
  • และอื่น ๆ
• คุณภาพของอุปกรณ์การฟัง
  • ลำโพง
  • หูฟัง
  • ตัวแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นอะนาล็อก (DAC)
  • เครื่องเล่น
  • สายสัญญาณ
  • และอื่น ๆ
• คุณภาพของไฟล์ เช่น
  • Hi-Res Audio
  • Lossless Audio
  • Lossy Audio

เมื่อเราพูดถึงไฟล์เพลงที่มีคุณภาพสูง ก็จะมีอยู่ 2 ตัวเลือกที่เป็นที่นิยมในการรับฟัง นั่นคือ Hi-Res Audio และ Lossless Audio แล้วสองตัวนี้มันแตกต่างกันอย่างไรล่ะ ?

Lossless Audio คืออะไร ?
(What is Lossless Audio ?)

ต้องเข้าใจก่อนว่า Lossless Audio นั้นเป็น "วิธีการบีบอัดข้อมูลเสียง" ที่ทำให้คุณภาพเสียงไม่สูญเสียไป ซึ่งไฟล์ระดับ Hi-Res Audio ก็จะเป็นไฟล์ประเภท Lossless Audio แต่ความแตกต่างที่ทำให้หลายคนสับสนนั้นมาจากการที่ไฟล์ Lossless Audio อาจจะไม่ได้เป็นไฟล์ Hi-Res Audio เสมอไป

ภาพจาก : https://www.retromanufacturing.com/blogs/news/understanding-audio-file-formats-flac-wma-mp3

ตัวอย่างง่าย ๆ ไฟล์เพลงบนแผ่น CD ก็จัดว่าเป็นไฟล์ที่มีคุณภาพระดับเทียบเท่ากับ Lossless Audio แต่มันก็ยังไม่ใช่ Hi-Res Audio จุดที่ใช้ในการตัดสินว่ามันเป็น Hi-Res Audio หรือไม่ ? ก็จะขึ้นอยู่กับค่า Sample Rate และ Bit Depth

Hi-Res Audio คืออะไร ?
(What is Hi-Res Audio ?)

มาตรฐานของ Hi-Res Audio ไม่มีการเจาะจงที่ตายตัวอย่างชัดเจน แต่ในทางเทคนิคแล้ว ก็จะหมายถึงไฟล์ที่มีคุณภาพสูงกว่า CD ดังนั้น เรามาดูคุณภาพของ CD กันก่อน

ข้อมูลบนแผ่น CD เพลง จะเป็นไฟล์เสียงที่ไม่ถูกบีบอัด มีการ Pulse Code Modulation (PCM) แบบ 16 บิต Sampling Rate 44.1 kHz

ดังนั้นไฟล์เสียงที่มีคุณสมบัติสูงกว่าของ CD ก็จะเรียกว่าเป็นไฟล์ระดับ Hi-Res Audio เช่น PCM แบบ 24 บิต Sampling rate 96 kHz หรือจะสูงกว่านี้เป็น 24 บิต Sampling rate 192 kHz ก็ได้ ถือว่าเป็น Hi-Res Audio เหมือนกัน

ค่าบิตที่เพิ่มขึ้น ทำให้ความเป็นไปได้ของค่า Amplitude values สามารถแบ่งระดับได้ละเอียดยิ่งขึ้นกว่าเดิม ทำให้ได้ข้อมูลที่ละเอียดมากขึ้น ข้อมูลระดับ 16 บิต ค่า Amplitude values จะเป็นไปได้ประมาณ 65,000 ระดับ ในขณะที่ ข้อมูลระดับ 24 บิต ค่า Amplitude Values จะเป็นไปได้ประมาณ 16,000,000 ระดับ

บิตยิ่งสูง ความแม่นยำยิ่งมาก
ภาพจาก : https://www.narendranaidu.com/2022/03/ruminating-on-audio-sample-rate-and-bit.html

มาตรฐานของไฟล์ Hi-Res Audio
(Hi-Res Audio Standard)

มาตรฐานของไฟล์ Hi-Res Audio นั้นมีอยู่หลากหลายนามสกุล เราจะมาอธิบายเฉพาะนามสกุลที่สามารถพบเห็นได้เป็นประจำกัน

ไฟล์ Hi-Res Audio ที่นิยมมากที่สุดก็จะเป็นไฟล์ FLAC (ย่อมาจาก Free Lossless Audio Codec) และที่รองลงมาน่าจะเป็น ALAC (ย่อมาจาก Apple Lossless Audio Codec) เพราะทั้งคู่เป็นไฟล์ Hi-Res Audio แบบ Lossless ที่มีขนาดไฟล์เหมาะสม ไม่ใหญ่เกินไปนัก

ส่วนไฟล์ Hi-Res Audio ที่ไม่มีการบีบอัดเลย เช่น ไฟล์ WAV จะค่อนข้างหายากหน่อย เนื่องจากมีขนาดไฟล์ใหญ่มาก ทำให้ไม่ค่อยมีการวางจำหน่ายไฟล์ในลักษณะนี้ให้พบเจอได้บ่อยนัก