عند 160 كيلوبت في الثانية، حتى أرهف الآذان لا تتغلب على المرمّز

الضغط مع الفقد هو الطريقة الرئيسية لتوزيع الموسيقى وبثها. فالمرمّز يتخلص من جزء من الصوت، مراهنًا على أن الأذن البشرية لن تفتقده. وOpus مرمّز مفتوح المصدر وحّدت معاييره فرقة عمل هندسة الإنترنت (IETF)، ويُستخدم على نطاق واسع في البث؛ وهو يجمع محرّكًا مصممًا للكلام مع آخر مصمم للموسيقى، وتجده الأدبيات التي يستشهد بها المؤلفان أفضل من MP3 أو Vorbis أو HE-AAC عند معدل البتات نفسه.

ومع ذلك، ركّزت معظم اختبارات الاستماع الدقيقة لـOpus على الكلام والمعدلات المنخفضة. فطرح Benjamin Martin وRomain Hennequin، من Deezer Research، سؤالًا بسيطًا: ابتداءً من أي معدل بتات يصبح من المستحيل تمييز الموسيقى المضغوطة عن أصل غير مضغوط بجودة القرص المدمج؟ ويشيران إلى أن اختبارات المجتمع ألمحت إلى جواب، لكن من دون نتائج رسمية قابلة للتكرار.

اختبار مصمَّم لاصطياد العيوب الصغيرة

استخدما المعيار الدولي لكشف التدهورات الصغيرة، ITU-R BS.1116-3. في كل تجربة، يستمع المشارك أولًا إلى المرجع غير المضغوط، موسومًا بهذه الصفة. ثم يأتي مقطعان معمّيان، A وB: أحدهما النسخة المضغوطة، والآخر نسخة مخفية من المرجع. ويقيّم المستمع كليهما من 1 («مزعج جدًا») إلى 5 («غير محسوس»)، ويجب عليه دائمًا أن يعطي أحدهما 5.0 بالضبط، حتى لو اضطر إلى التخمين. والدرجة المعتبرة هي الفارق بين تقييم النسخة المضغوطة وتقييم المرجع المخفي.

كان كل شيء مضبوطًا: كبائن معزولة يقل فيها الضجيج المحيط عن 32 ديسيبل، وسماعات مغلقة معايرة على استجابة مستوية، وجلسات لا تتجاوز 30 دقيقة مع ساعة راحة بينها، ونسخة رديئة عمدًا بمعدل 32 كيلوبت في الثانية دُسّت في كل جلسة للتحقق من أن المستمعين يسمعون شيئًا أصلًا.

واختيرت الموسيقى لتكون صعبة: 23 مقطعًا، منها سبع عيّنات من أسوأ الحالات مأخوذة من معيار قياس مجتمعي، وقطع غنية بالتوافقيات الكثيفة، كالأوتار المنقورة، المعروفة بإرباكها للمرمّز. وشارك ستة وعشرون موظفًا متطوعًا من Deezer، باستثناء المؤلفَين؛ وأخفق خمسة في الفرز — اثنان لمخالفتهما القواعد، وثلاثة لأنهم لم يتمكنوا من كشف نسخة 32 كيلوبت بموثوقية — فبقي 21.

128 ينجح، ثم يُكشف

في المرحلة الأولى، كُشف معدلا 32 و64 كيلوبت في الثانية بوضوح. أما 128 فلم يُكشف: كان متوسط فارقه −0.08 نقطة، لا يمكن تمييزه إحصائيًا عن الصفر (p = 0.456). لكنه أخفق بفارق ضئيل في اختبار أشد صرامة يتطلب دليلًا إيجابيًا على التكافؤ ضمن ±0.25 نقطة.

لذلك بنى الفريق أسوأ حالة. فباستخدام نموذج إحصائي يفصل بين مدى تدقيق كل مستمع ومدى كشف كل مقطع للعيوب، أبقوا فقط على أشد المستمعين تدقيقًا العشرة والمقاطع الثمانية التي كانت تشوهاتها الأسهل سماعًا، وأعادوا الاختبار عند 32 و96 و128 و160 كيلوبت في الثانية. وتحت هذا التدقيق، كُشف معدل 128 (فارق −0.24، p = 0.030).

160، لا يمكن تمييزه

عند 160 كيلوبت في الثانية، هبط الفارق إلى −0.04 (p = 0.747): لم تعد هذه الآذان الخبيرة تميّزه عن الأصل. وهذه المرة نجح أيضًا الاختبار الأشد صرامة (p = 0.024)، ما قدّم دليلًا إحصائيًا إيجابيًا على التكافؤ.

ونتيجة المؤلفَين ذات مستويين. فبالنسبة إلى الجمهور العام، لا يُظهر معدل 128 كيلوبت في الثانية أي تدهور ملحوظ. أما للاستماع النقدي إلى أصعب المواد، فيلزم 160 كيلوبت في الثانية لبلوغ الشفافية الإدراكية. ويحرصان على تحديد نطاق ذلك: طراز واحد من السماعات، ولجنة مأخوذة من شركة واحدة، وعشرة مستمعين فقط في المرحلة الحاسمة. ويكتبان أنه يلزم الاختبار بمعدات أخرى لعشّاق الصوت ومجموعة أوسع من الخبراء قبل وصف هذه العتبة بأنها عامة. وقد نُشرت نتائجهما وملفات المستمعين مجهولة الهوية وخصائص المقاطع علنًا لكل من يريد أن يجرّب.