Player

Цифровой проигрыватель (музыкальный плеер, от англ. player, в некоторых случаях «MP3-плеер») — устройство, которое хранит, организовывает и воспроизводит музыкальные/мультимедийные файлы, сохранённые в цифровом виде, на собственную флеш-память, карту памяти, флешку или лазерный диск, в отличие от аналоговых аудиоплееров, которые проигрывают музыку с аналоговых носителей, таких носителей, как пластинки, компакт-кассеты и т. п.

Первые цифровые проигрыватели, получившие наиболее широкое распространение, поддерживали только формат MP3, поэтому зачастую и в наши дни используется понятие «MP3-плеер», хотя современные аппараты поддерживают много других форматов, например, WMA, AAC, Ogg/Vorbis, FLAC, WAV.

Первым портативным цифровым проигрывателем был ПКД SONY Discman D-50 (1984, по другим данным — 1982).

После был проигрыватель минидисков, разработанный компанией Sony и представленный широкой аудитории в 1992 году. Однако, из-за высокой стоимости и технологий защиты от копирования MD-плееры хоть и получили популярность, но не заменили полностью проигрыватели компакт-кассет и CD.

Первый MP3-плеер, в современном смысле этого слова, был выпущен на рынок в 1996 году и сразу же завоевал приз зрительских симпатий на ежегодной интернет-конференции. Первые проигрыватели имели очень малый объём памяти, так как флэш-память в то время была дорога. Так, южнокорейский плеер MPMan, представленный в середине 1998 года, имел всего 32 МБ памяти. Поэтому в том же году Compaq представил первый плеер на основе жёсткого диска с почти 5 ГБ памяти^[2], а многие другие производители предлагали MP3-плееры, использующие в качестве носителя компакт-диск (такие устройства обычно поддерживали как диски с файлами в формате MP3, так и audio-CD).

В октябре 2001 года Apple представила iPod первого поколения. Год спустя Apple выпустила второе поколение iPod, совместимое с Windows-компьютерами, эта серия стала лидером рынка. Фирма Archos в 2007 году выпустила первый портативный медиа-плеер с возможностью просмотра фотографий и воспроизведения видео.

В это же время плееры цифровых звукозаписей появились в мобильных телефонах. Эта идея распространилась по всему миру, и к 2005 году все основные производителей телефонов выпустили свои «musicphones». Это стало одной из основных причин разработки iPhone.

Операции

В общих чертах цифровой аудиоплеер состоит из устройства хранения файлов, встроенного процессора и микрочипа для преобразования сжатого звука из файла в аналоговый звуковой сигнал.

Большинство аудиоплееров рассчитаны на питание от аккумуляторной батареи, некоторые из которых не подлежали замене пользователем. Многие имеют разъем 3,5 мм. Музыку можно слушать с наушниками или через внешний динамик. Некоторые устройства имеют встроенные динамики, хотя они, как правило, очень низкого качества.

Большинство цифровых плееров имеет экран, хотя существуют исключения, например, iPod shuffle. Также присутствует набор элементов управления, с помощью которых пользователь может просматривать библиотеку музыки, содержащейся на устройстве, выбрать файл и воспроизвести его. Дисплей может быть простым монохромным ЖК вроде тех, которые встречаются на калькуляторах, или большим полноцветным дисплеем, способным отображать фотографии и видео.

Файлы записываются на плеер, как правило, через синхронизацию, при подключении устройства к персональному компьютеру, как правило, через USB. Некоторые передовые плееры позволяют проводить синхронизацию по беспроводному соединению, например, через WiFi или Bluetooth.

Классификация

Цифровые аудиоплееры классифицируются по виду накопителя:

• MiniDisc-плееры. Используют в качестве носителя минидиски.
• CD-плееры. Чаще всего, помимо обычных аудио-дисков CDDA, могут воспроизводить звуковые файлы (mp3, wma и т. п.), записанные на компакт-диски, в том числе диски CD-R/RW. Но из-за особенности устройства накопителя, ранние версии, а также различные не очень качественные плееры, боятся резких движений или ударов, в более поздних моделях применялась система «антишок» — данные с дисков считывались ускоренно в оперативную память плеера и воспроизводились оттуда, если во время работы плеера происходило его кратковременное сотрясение, приводившее к сбою чтения диска, это не влияло на воспроизведение аудио, так как данные были считаны заранее и находились в оперативной памяти. Плееры с системой «антишок» лучше справлялись и с малость поцарапанными дисками. На сегодня считаются устаревшими и сняты с производства почти всеми компаниями, так как диски имеют большой размер (диаметр — 12 см) и малую ёмкость (около 700 МБ).
• Плееры на жёстком диске или HDD-плееры, использующие в качестве носителя миниатюрный накопитель на жёстком магнитном диске. Характеризуются бо́льшим объёмом памяти, чем предыдущие типы — от 1,5 ГБ до 500 ГБ (это означает, что можно сохранить десятки тысяч песен на одно устройство). Такие устройства в целом дороже, чем на флеш-плееры, не имеют такой ультракомпактности и весят около 150 грамм. Как правило, их не рекомендуется использовать при активном беге, так как жесткий диск может быть поврежден из-за вибрации.
• Flash-плееры, использующие в качестве носителя звуковых файлов встроенную или сменную флэш-память. Имеют объём памяти в пределах от 128 МБ до 64 ГБ. Поскольку не имеют движущихся частей — считаются надёжными и долговечными. Однако, если им не пользоваться в течение 5-10 лет, данные будут утеряны. Большинство из них работают от встроенного аккумулятора и заряжаются через USB data-кабель, однако есть модели, использующие элементы питания. Для записи в память звуковых файлов подключаются к персональным компьютерам через USB-интерфейс, причем на сегодняшний день почти все модели поддерживают режим USB Mass Storage, то есть не требуют каких-либо программ для записи в свою память музыкальных файлов (это можно делать через любой файловый менеджер, например, проводник Windows, но только если в ОС есть нативный драйвер поддержки USB Flash Drive) и способны работать в качестве съемных накопителей. Существуют модели без встроенной памяти, использующие те или иные карты памяти, в большинстве случаев это карты «microSD». Многие модели имеют возможность записи звукового сигнала, поступающего с радиоэфира или на микрофон. Некоторые плееры оснащены цветным экраном и способны воспроизводить видео. Малый расход энергии обеспечивает длительное время автономной работы без подзарядки.
  • FM-модулятор — устройство для воспроизведения аудиофайлов, записанных на флеш-накопителе, через радиоприёмник автомагнитолы. Такие устройства, помимо процессора и ЦАП, имеют аналоговый слабый УКВ-радиопередатчик, через который транслируют считываемый аудиофайл. Широкое распространение получили в середине 00-х в автомобильном аудио. Также к mp3-плеерам подобного класса можно отнести mp3-кассеты — выглядели они как обычная аудиокассета, в их память загружались аудиофайлы, устройство вставлялось в кассетный магнитофон, превращая его тем самым в mp3-проигрыватель.

Также плееры различаются по типу используемых источников питания:

• Одноразовые батареи (щелочные или солевые), как правило, размера AA или AAA с напряжением 1,5 В;
• съемные аккумуляторные батареи;
• встроенные аккумуляторы (литий-ионные или литий-полимерные).

Функции

• Запись: многие плееры имеют возможность записи звука из разных источников — встроенного микрофона (то есть функция диктофона), радиоэфира или линейного входа. Хотя обычно качество записи невысокое, существуют также профессиональные рекордеры, которые подходят для высококачественной записи музыки с внешнего микрофона
• Радио: подавляющее большинство современных цифровых плееров имеют радиоприёмник. Практически всегда качество приёмника невысокое, так как он рассчитан на работу в городе (то есть, вблизи мощных радиостанций) и, соответственно, имеет низкую чувствительность и единственный диапазон FM (88—108 МГц). Бывает и наоборот — радиоприёмник со встроенным цифровым плеером. Такие устройства в первую очередь рассчитаны на качественный радиоприём в УКВ и КВ диапазонах, КВ часто поддерживает SSB-модуляцию. Флеш-память используется для записи радиоэфира, но такие радиоприёмники можно использовать и как проигрыватели аудиофайлов.

Аудиоформаты плееров

Большинство аудиоформатов сжимают данные с потерями, чтобы произвести как можно меньшие по размеру файлы, с приемлемым качеством звука. Существует компромисс между размером файла и качеством звука сжатых файлов. Большинство форматов, например, MP3, поддерживают от 32 (наихудшее) до 320 (лучшее) килобит в секунду.

Количество форматов, которые поддерживает плеер, зависит от его прошивки. Иногда обновления прошивки могут добавить поддержку нового формата. MP3 является доминирующим форматом и поддерживается почти повсеместно. Некоторые плееры поддерживают форматы AAC и WMA. Менее распространена поддержка более новых форматов, в частности не требующих от изготовителей и распространителей музыки внесения платы, таких, как Ogg Vorbis и FLAC.

Новые возможности воспроизведения звука

Режим «Denoise» как альтернатива активному шумоподавлению предназначен для комфортного прослушивания аудио в шумной обстановке. В этом режиме специальный метод цифровой обработки сигнала (ЦОС) повышает разборчивость звука путём избирательного усиления лишь тех компонентов, которые заглушаются внешним шумом.

Суть метода заключается в раскладывании внешнего сигнала банком фильтров на частотные составляющие (с учётом особенностей человеческого восприятия определённых частот) и их обработку адаптивными компрессорами. Порог срабатывания в адаптивных компрессорах (в отличие от «обычных» компрессоров) регулируется уровнем внешнего шума для конкретного диапазона частот. Восстановление обработанного сигнала с выходов адаптивных компрессоров осуществляется в банке фильтров синтеза.

Применение данного метода позволяет увеличивать разборчивость как речевого сигнала, так и музыки. Наилучший эффект достигается при прослушивании аудио в местах с постоянным уровнем шума (в поездах, автомобилях, самолетах), либо плавно меняющимся (например, в метро).^[6]Способ повышения разборчивости сигнала при внешнем шуме «шумовая маска» даёт возможность пользователю отчётливо слышать аудиозапись и поддерживать сохранность слуха — в отличие от обычного увеличения громкости.

Режим «Natural» характеризуется субъективным эффектом сбалансированности звуков различной частоты — вне зависимости от уровня искажений, вносимых устройством воспроизведения. А также от индивидуальных особенностей пользователя к восприятию определённых звуковых частот (исключая случаи явного нарушения слуха).

Эффект natural достигается с помощью специального алгоритма обработки звука (т. н. «формула субъективного выравнивания АЧХ»). Его суть заключается в оценке АЧХ медиаплеера, или любого устройства воспроизведения звука, относительно порога слышимости в тишине (субъективного для каждого человека)^[7], и введении поправочного коэффициента усиления. Коэффициент определяется с помощью встроенной процедуры тестирования порога слышимости: программа генерирует тональные сигналы (с нарастающей амплитудой — от минимального значения в 30-45 Гц до максимального в районе 16 кГц), а пользователь оценивает их субъективную слышимость. Здесь принцип аналогичен процедуре in situ аудиометрии, применяемой при медицинском назначении слухового аппарата.

Однако результаты тестирования могут использоваться лишь ограниченно, поскольку АЧХ звуковых устройств зависит от громкости воспроизведения. А значит поправочный коэффициент должен определяться несколько раз — для различного уровня сигнала, что не представляет особых затруднений с практической точки зрения.

Режим «Звук вокруг» позволяет в реальном времени накладывать сигнал с микрофона на проигрываемую музыку. В результате пользователь слышит одновременно и проигрываемую плеером музыку, и звуки окружающего пространства, что повышает безопасность (особенно в больших городах и на оживлённых улицах).

Медиаплееры с технологией микширования окружающих звуков позволяют слышать проигрываемые треки и одновременно свободно воспринимать звуки окружающего пространства. Внедрение подобной технологии повышает безопасность в динамичной обстановке крупных городов (к примеру, позволяя расслышать звук приближающейся машины).