Zwycięstwo HiFi! Naukowcy twierdzą, że MP3 wypierze muzykę z pozytywnych emocji

Instrumenty muzyczne powstały po to, by wprawny muzyk wydobywał z nich dźwięki, które wywołają w słuchaczach emocje. Weźmy na przykład skrzypce i klasyka, którego zna zapewne każdy – „Cztery pory roku” Vivaldiego. Ten sam instrument może brzmieć radośnie i promiennie w „wiośnie”, łagodnie w „lecie”, bojowo w „jesieni”, smutno i ponuro w „zimie”. Wpływa na to oczywiście kontekst i tonacja, ale też sposób wydobywania z niego dźwięku. Precyzyjne badanie spektrum i tempa pozwala odnaleźć wzory obwiedni, które zagrają na naszych emocjach. Korelacja między tempem i sposobem grania na instrumentach była wielokrotnie badana i znaleziono sporo ciekawych połączeń między brzmieniem i emocjami słuchaczy, tłumacząc tym samym ogromny wpływ tej dziedziny sztuki na nasze życie.

Badanie naukowców z Hongkongu pokazało jednak, że te emocje możemy bardzo łatwo stracić. Nietrudno się domyślić, że obróbka dźwięku zmienia obwiednię i wpływa na charakterystykę, nawet jeśli słuchacz nie zwróci na to uwagi. Wpływ mogą mieć subtelne zmiany, jak zmiana otoczenia nagraniowego, a także bardziej bezpośrednie, jak obróbka i mastering. Okazuje się, że wystarczy skompresować muzykę, by stracić część ładunku emocjonalnego, jaki niosą ze sobą utwory muzyczne.

Naukowcy zbadali wpływ kompresji bardzo popularnym kodekiem MP3 (korzystali z LAME) na obwiednie dźwięków w utworach muzycznych i ich odbiór przez słuchaczy. Wyniki zostały opublikowane w ogólnodostępnym dokumencie, więc możecie je przeanalizować samodzielnie. W skrócie jednak powiem, że propagatorzy bezstratnych formatów i muzyki analogowej mogą świętować zwycięstwo. Badanie dowiodło, że kompresja nie tylko „spłyca” brzmienie, ale też pozbawia dźwięki tych części, które budzą w nas pozytywne emocje. Obrazowo można powiedzieć, że od słuchania „empetrójek” ludzie są wystraszeni i nieszczęśliwi.

Po części za zmiany odpowiedzialna jest kwantyzacja zapisu. Jak gęste by nie było próbkowanie przy kompresji, dźwięk zawsze zostanie zmieniony względem oryginału. Co ciekawe, różne instrumenty są w różnym stopniu wrażliwe na te zmiany. Mocno reaguje na przykład saksofon, podczas gdy o róg nie trzeba się martwić.

Metodyka badania objęła słuchanie par nagrań, oryginalnych i skompresowanych w formacie MP3, z różnych kategorii „emocjonalnych”, przez 20 osób bez wykształcenia muzycznego (czyli przeciętnych słuchaczy), na profesjonalnych słuchawkach. Testowane MP3 były dość mocno skompresowane (112 kb/s, 56 kb/s i 32 kb/s). W badaniu wzięły udział relatywnie proste fragmenty utworów na fagot, klarnet, flet, róg, obój, saksofon, trąbkę i skrzypce. Instrumenty nie zostały dobrane przypadkowo – ich dźwięk jest bardzo bliski drganiom harmonicznym i ma niewiele składowych.

Na poniższych wykresach możecie zobaczyć przykładowe wyniki badań dla różnych melodii (emocji), instrumentów i stopni kompresji. Warto zauważyć, że skompresowana muzyka została oceniona jako mniej radosna od oryginału. Na drugim końcu spektrum jest odwrotnie – skompresowane utwory zostały ocenione jako bardziej przerażające i smutne niż oryginalne nagrania.

Przy niektórych emocjach, jak „wściekły” czy „romantyczny” wyniki nie były tak jednoznaczne i zależały od instrumentu, więc nie można jednoznacznie stwierdzić, że stopień kompresji przekłada się na wzbudzanie tych emocji. Jeśli jednak chodzi o wywoływanie radości albo smutku, wyniki są jasne – skompresowana muzyka sprawi nam mniej radości niż nieskompresowana, za to więcej smutku i wyda się bardziej straszna.

To badanie pokazuje nie tylko wyższość HiFi nad LoFi. Przede wszystkim, ujawniając słabość jednego z najpopularniejszych kodeków dźwięku, otwiera drogę do badań nad ulepszeniem kompresji muzyki. Liczy się nie tylko brzmienie i bogactwo dźwięków, które docenia wprawne ucho. Możliwość przenoszenia ładunku emocjonalnego jest o wiele ważniejsza w odbiorze utworów przez przeciętnych słuchaczy. Bo czym jest radosny utwór, jeśli nie budzi w nas radości? Czym jest romantyczna melodia, przy której nie robi się ciepło na sercu? Na kompresji mogą zyskać jedynie ścieżki dźwiękowe do horrorów (co pewnie tłumaczy niechęć wielu osób do albumu „St. Anger” grupy Metallica).

Na marginesie dodam, że widzę obszar, w którym koniecznie trzeba wprowadzić taki „czuły na emocje” kodek, gdy tylko zostanie opracowany. Nie chodzi tu o usługi streamingowe ani sklepy z cyfrową muzyką – tam często można sobie wybrać jakość utworów, często nawet bezstratną. Audiofile i tak sięgną po FLAC albo płyty. Chodzi o radio – medium może i przestarzałe, ale wszechobecne w salonach fryzjerskich i samochodach. To z radia wiele osób czerpie informacje o sytuacji na świecie, w radiu słucha nowości i szlagierów z brodą, nie mając żadnego wpływu na jakość dźwięku i stopień kompresji przesyłanych utworów.