MQA (Master Quality Authenticated) eljárás ismertetése
1. Az MQA eljárás alapjai
Az MQA (Master Quality Authenticated) eljárás, processzus és nem „enkódolás/dekódolási ciklus”, hanem dedikált lépések sorozata, hangfelvételek rögzítésére, archiválására, archívum-helyreállítására és hatékony disztribúcióra.
Az eljárást abból az elképzelésből kiindulva dolgozták ki, hogy a „nagy felbontás” csak analóg hangi értelemben határozható meg:
az alapgondolata az, hogy a hangrögzítésben és reprodukcióban a nagy felbontás pontosabban definiálható az analóg tartományban az időbeli finom struktúra és a modulációs zaj hiánya szempontjából, mint a digitális tartományban, különösen, ha ez a meghatározás a digitális értelmében csak a mintavételi frekvencia vagy a bitmélység számaira támaszkodik.
Az eljárás különböző lépései az emberi érzékelés azon tulajdonságait használják fel, amik még a vadállati ösztöneinkből származnak: azaz azzal a preferenciával lettek fejlesztve és kitalálva, hogy a hangfelvétel időbeli viselkedése fontosabb az érzékelésünk számára, mint a frekvencia tartományi viselkedés. Az elmúlt évtized kísérleti vizsgálatai megállapították, hogy időzítési érzékelésünk sokkal nagyobb felbontással bír, mint a korábbi kutatások alapján ezt feltételezték. A hallásunk az elsődleges érzékszervünk, amellyel a veszélyt észleljük, és amely szerint az észlelés gyorsasága, valamint az irány és a távolság gyors becslése a legfontosabb, amellett, hogy a közvetlen hangot el tudjuk különíteni a rövid időkülönbséggel megszólaló vagy közeli távolságban lévő visszaverődésektől — amelyek természetesen a forrás frekvenciájától vagy sávszélességétől független, rövid időintervallumok észlelését is megkívánják.
Fontos az érzékelt hanghullámok „rendezettsége” is: ha a természetes jelhullámformákat időben megfordítjuk, már nem fog érzékelésünk olyan gyorsasággal és precizitással működni, mint ezt az eredeti irányban tette.
A természetben létező hangok, a visszhang, az állati hangok és a beszéd agyi feldolgozása olyan idő/frekvencia egyensúlyt igényel, amelyet eddig nem vették az MQA inventorai szerint megfelelően figyelembe a hangrendszerek tervezésénél és ezt a hiányosságot vélik kiküszöbölni az MQA eljárás használatával.
Furcsa lenne, ha érzékelésünk időbeli felbontása irreleváns lenne a zenei érzékelésünk szempontjából. Meggyőző bizonyítékok vannak arra, hogy ez nem így van: azok a kísérleti alanyok, akik a legügyesebbnek bizonyultak az időzítési bizonytalanság feldolgozásában, leginkább a zenészek. Ez arra utal, hogy az időtartománybeli érzékelést a zenésszé válás folyamata fejleszti, edzi.
Egy audió rendszer teljesítményének hagyományos frekvencia tartomány alapú megítélése tehát alapvetően ellentétes a zenei érzékelésünkkel. Ezért régóta esedékes volt a hangrögzítés és produkciós folyamatok, disztribúciós formátumok valamint a lejátszó eszközök tervezésének új megközelítése, amely sokkal jobban figyelembe veszi a rendszer időtartománybeli viselkedését. A legújabb kutatások (zenei — és) hangérzékelésünk kapcsán megerősítették azt a régóta fennálló elképzelést is, hogy az antialias és rekonstrukciós szűrők — különösen a meredek digitális lineáris fázisú szűrők — időtartománybeli viselkedése lehet leginkább a felelős a hangminőség esetleg érzékelhető romlásáért.
2. Az MQA eljárás részfolyamatai
Az MQA eljárás nem hagyományos értelemben vett kodek.
A koncepcionális cél az analóg mikrofontól a teljesítmény erősítő analóg kimenetéig tartó reprodukciós lánc viselkedésének modellezése, kézben tartása és lehetőség szerint ideálissá tétele.
2.1
E folyamat első lépése az alábbi ábrán az Encapsulation, ami az úgynevezett deblurringet (időbeli elmosódás eltávolítása) jelenti elsősorban. Ez az A/D konverterek, hangekeverők és általában az utómunka által okozott finom időzítési hibáknak a megtalálását, megértését és kijavítását jelenti.
2.2.
Ennek finomhangolására a maszteringet követően számos eszköz áll a mérnökök rendelkezésére. Az MQA rendszer a zenei tartalomnak megfelelően, nagy mennyiségű zenei mintát is felhasználva, gépi tanulással is segítve, képes megtalálni az optimális „deblurring” megoldást és mennyiséget. Ha helyesen használják a deblurring részét a folyamatnak, akkor soha nem lehet az eredménye túlvezérlés, torzítás vagy bármilyen aliasing. Emellett a hang mindig tisztább lesz, mivel csökken a modulációs zaj és javul az impulzus átvitel. Minél régebbi a digitális felvétel, annál nagyobb lehet a változás mértéke.
Ez az un „White Glove” vagyis „fehér kesztyűs” része az eljárásnak.
2.3
A következő lépés az MQA eljárás során még mindig az Encapsulation alrendszer részeként, a zenei információ azonosítása és csomagolása és az ezen információk alapján elvégzett, origaminak nevezett, „hajtogatási” eljárás, amely akkor használatos, ha a bemeneti mintavételi frekvencia magasabb, mint az átviteli környezet. Habár az MQA származhat analóg vagy PCM forrásból, A/D konverterekből vagy akár DSD file-ból is, de a végső kimenet mindig PCM file lesz. Jelenleg a streaming szolgáltatásokban található összes MQA átviteli környezete 44,1 kHz vagy 48 kHz, attól függően, hogy az eredeti felvétel melyik mintavételezési frekvenciának volt a többszöröse.
Ha a bemenet PCM volt, a kimeneti adatfolyam ugyanolyan bitmélységű lesz, mint a bemenet, kivéve, ha:
a) az origami csomagolás használatban van, vagy
b) a bemenet DSD vagy lebegőpontos;
ezekben az esetekben az MQA kimeneti adatfolyam mindig 24 bites lesz.
Tehát egy 44,1 kHz/24 bites eredetiből egy 24bites fájl, egy 44,1 kHz/16 bitesből pedig egy 16 bites fájl jön létre. Egy 96 kHz/16 bites eredeti azonban 48 kHz/24bites MQA-fájlt fog létrehozni, mivel az origamizással lett „csomagolva”
2.4.
Ezt követi a meta adatok beírása vagyis a lejátszás során utasítások a dekóder és a renderelő számára a rekonstrukcióra vonatkozóan: ez tartalmazza az összes hangot, a hangra vonatkozó információkat, a lejátszás különböző fokozataira vonatkozó utasításokat (a dekódertől és a renderelőtől függően) és egy aláírást.
Mivel az MQA eljárás eredményeképpen a létrejött .flac file külön dekóder nélkül is hallgatható .flac csomagolt PCM-adatfolyam, az MQA-adatok veszteségmentesen tömöríthetők anélkül, hogy ez bármilyen hatással lenne rájuk. Mindaddig, amíg a veszteségmentes átvitel bitpontos marad, az MQA adatfolyam visszanyerhető dekóder számára — mivel “veszteségmentes konténerben” van terjesztve -, így csökken a file mérete és a streaming esetén szükséges sávszélesség igény. A veszteségmentes tömörítéssel történő tipikus „spórolás” átlagosan 8 bit/mintánként, és a tartalomtól függően 0 és 12 bit között változik.
3. A file formátum
Az MQA eljárással feldolgozott file, mindig PCM, de bármilyen veszteségmentes tárolóban tárolható, lehet például WAV, AIFF, ALAC, stb.
A helytakarékosság érdekében veszteségmentes tömörítést és a FLAC csomagolást használják a végleges csomagolás során. Így az un header akár meta adatokat, album artot, de a kódolóra, az eredeti mintavételi frekvenciára stb. vonatkozó információkat is tartalmazhat. A header (fejléc) azért nem jó információ hordozó, mert bárki megváltoztathatja a csomagolás és a hallgató közötti úton. Ahhoz azonban, hogy az MQA-kijelző a lejátszás során jelezzen, magának az MQA eljárás során feldolgozott meta adatoknak és a hangnak változatlannak kell lennie. Így lehetünk biztosak abban, hogy a hallgatók pontosan azt hallják, amit a művész, a producer vagy a kiadó aláírt.
