Как это происходит
За более чем полвека компьютерные алгоритмы стали более искусными. Нейросети научились сами писать музыку. До первых строчек хит-парадов этим песням еще далеко, да и без помощи человека все равно алгоритмам пока не справиться, но тем не менее результаты впечатляют.
Blue jeans and bloody tears
Генерация музыкальных произведений похожа на такой же процесс с картинками или текстами — нейросеть использует данные, по которым обучена. Например, если загрузить в библиотеки альбомы Queen, то и выдаваемые алгоритмом произведения будут похожи по стилю. Поэтому чем больше мелодий, жанров, исполнителей изучит нейросеть, тем разнообразнее и оригинальнее окажется результат.
Подходы для систем генерации
Создание нот: нейросеть выстраивает последовательность аккордов, нот, звуков, но такой подход не позволяет работать с тональностью звука и не может воспроизвести человеческий голос. В результате можно получить музыкальную партитуру, последовательность событий MIDI (распространенный стандарт цифровой звукозаписи), простую мелодию, последовательность аккордов, текстовое представление — символическую форму, по которой можно сыграть произведение.
При создании аудиосигналов написанием только нот программа не ограничена, здесь используются ритм, тембр, тональность. Но есть и большой минус для повседневного использования: у ПК, на котором будет запущена такая нейросеть, должна быть большая вычислительная мощность.
В основе алгоритмов для написания музыки, как правило, лежат автокодировщики и генеративно-состязательные нейросети (GAN).
Нейросеть-автокодировщик представляет данные в упрощенном виде, то есть сжимает первоначальные данные, отбрасывая несущественную для восприятия информацию. А потом на основе сжатой информации генерирует новые композиции.
Генеративно-состязательные нейросети создают музыкальную композицию на примере загруженных в базу треков и затем пытаются отличить оригинал от сгенерированного экземпляра. Здесь задействованы две модели — генератор и дискриминатор. Первый создает музыку, а второй пытается определить, где сгенерированное произведение, а где оригинал. Так они соревнуются друг с другом, чтобы генеративная модель могла создавать максимально правдоподобные композиции.
MP3 и музыкальные пираты
История создания французской компании Believe хорошо показывает, насколько близорукими оказались представители крупнейших мировых лейблов и кто на самом деле совершал цифровую революцию в музыкальном мире. Компания открылась в 2005 году — тогда почти никто не верил, что можно хорошо зарабатывать и развивать бизнес, работая на рынке цифровой дистрибуции.
Однако один из создателей Believe, Дени Ладегайлери считал иначе. В то время он постоянно разъезжал по Парижу на скутере, чтобы собрать CD-диски и оцифровать их у себя в квартире.
«Он был человеком пассионарного типа и верил, что музыкальный бизнес будет развиваться именно в цифре, — рассказывает Виктория Синявская, генеральный директор российского и восточноевропейского направления компании Believe. — В итоге нам удалось не только разработать свои собственные технологии, но и построить прекрасные отношения с интернет-магазинами, выработать широкий инструментарий для продвижения любого артиста и в любой момент его карьеры». Сегодня Believe стал одним из крупнейших игроков на мировом музыкальном рынке цифровой дистрибуции и самым крупным в России.
Но в начале 2000-х годов музыкальная индустрия находилась на вершине своего могущества. Право на владение музыкальным контентом жестко ограничивалось винилом, кассетой или CD-диском. Казалось, ничто не сможет помешать этой гегемонии.
Закат индустрии начался вместе с появлением широкополосного доступа в Интернет и изобретением формата MP3, который обеспечил музыке совершенно новое качество существования. M P3 стал символом свободного обмена информацией. Благодаря ему, а также различным торрент-трекерам, файлообменникам и локальным сетям, любой человек получил возможность выложить в интернет оцифрованное содержание купленного CD-диска. И пока гиганты музыкальной индустрии всеми силами игнорировали эти изменения, нелегальная музыка распространялась по миру со скоростью передачи данных в сети, размывая фундамент авторского права.
Открытие формата MP3 принадлежит трем учившимся друг у друга немцам. Сначала исследователь Эберхард Цвикер в 1960-х годах занялся психоакустикой. Он пришел к выводу, что те звуки, которые слышит человек, по большей части фиктивны, что сам человеческий слух — несовершенен.
Этими выводами воспользовался его ученик — инженер Дитер Зайтцер. Он понял, что раз человеческий слух улавливает далеко не все звуковые частоты, то можно делать высококачественные музыкальные записи, «сжимая» их до небольшого объема данных, так что сам человек не почувствует никакой разницы. А ученик Зайтцера — Карлхайнц Бранденбург — на основе этих исследований создал уже сам формат файла.
В итоге доходы крупнейших мировых компаний начали стремительно падать, достигнув абсолютного минимума в 2013 году ($14,3 млрд). Тогда лейблы и исполнители принялись заваливать суды исками против пиратов в попытке сохранить контроль за соблюдением авторских прав. Но лед уже тронулся.
Развитие цифровой аудиозаписи или как музыка перешла с кассет и дисков в интернет
Время на прочтение
Музыку приятно и легко слушать, она может успокаивать или веселить. Сейчас она доступна всем и послушать ее очень легко. Но так было не всегда. Об этом и поговорим.
Зарождение цифрового звука из которого позднее и получилась музыка в цифровом формате, началось с того, что в 1928 году Гарри Найквист определил требуемую полосу линии связи для передачи импульсного сигнала.
Далее последовало создание различных научных трудов, так или иначе связанных с цифровым звуком, а также кодов и алгоритмов для оцифровки звука.
Часть первая. С 60-х годов 20 века до 2000-х
Начало цифровой звукозаписи. Первые разработки и новейшие для той эпохи устройства
В 1963 году компания Philips представила компакт кассету которая использовала для записи магнитную ленту, в последствии данный носитель аудио стал невероятно популярным из-за своей простоты и дешевизны, однако в последствии его вытеснили примерно в начале 2000-х годов.
В 1967 году (в этом же году кстати вышел дебютный альбом группы Pink Floyd) техническим институтом исследований NHK представлен первый цифровой катушечный стереорекордер на дюймовой видеоленте.
Разработанное тогда устройство дало старт развитию устройств для записи цифрового звука.
Позднее в 1969 году компания Sony представила миру 13-битный цифровой стереорекордер, запись в данном устройстве велась уже на 2-х дюймовую ленту, что позволило увеличить длительность и качество записи.
Стереорекордер Sony образца 1970 года. Такие использовали для студийной записи звука следующие лет 20-25.
Спустя восемь лет на аудиовыставке Mitsubishi, компании Sony и Hitachi представляют прототип цифровых аудиодисков, а также грампластинок.
В 1979 году компанией Philips был представлен прототип компакт диска для аудиозаписи, позже были небольшие разногласия с компанией Sony из-за частоты записи.
Также в ходе данных событий формат диска был увеличен на 5 мм.
На данный диск можно было записать 74 минуты аудиозаписи.
Существует мнение, что компакт диск был изобретен физиком Джеймсом Расселом, работавшим в тот момент в компании Optical Recording, который создавал устройство число для себя чтобы предотвратить царапание грампластинок. Устройство было презентовано еще в 1971 году,
спустя восемь лет компания Philips презентовало похожее устройство.
За последующие два года формат компакт дисков был официально предложен для стандартизации как устройства для звукозаписи.
В 1982 году в Японии и Европе был принят стандарт на систему компакт-дисков.
В этот же год компанией Philips был представлен первый проигрыватель для компакт дисков — устройство было не похожим на предыдущие и было революционным.
Проигрыватель компании Philips. Дизайн устройства тоже был впечатляющим.
Кстати дизайны современных виниловых проигрывателей частично схожи с дизайном этого проигрывателя.
Торжественная презентация первого серийно-выпущенного диска.
Также в 1982 году Sony представила цифровой формат звукозаписи на катушечную ленту под названием DASH, которая представлялась как альтернатива аналоговым способам записи звука.
В 1984 году компания Sony выпускает первый портативный проигрыватель CD-дисков. Его стоимость составляла 350 долларов.
Первый портативный проигрыватель.
Позднее в 1987 году был выпущен формат DAT, для записи цифрового звука на кассеты. Данный формат задумывали как альтернативу популярным компакт кассетам, но так и не смог
получить такого же массового распространения как компакт кассеты.
Также в 1987 популярности дискам прибавил CEO компании Apple (на тот момент носившей название Apple Computers Inc.) Джон Скалли (на тот момент Стив Джобс уже покинул компанию) сказал, что компакт-диски произведут революцию в мире персональных компьютеров.
Однако в ближайшие 10-15 лет диски только набирали популярность, но компакт кассеты все еще удерживали лидерство за счет популярности и дешевизны.
До СССР же компакт диски добрались только в 1989 году.
В 1992 году были представлены кассеты с форматом записи Digital Compact Cassette. Они предлагались как домашняя альтернатива кассетам DAT, однако эти кассеты также потерпели неудачу в данном предприятии по противодействию компакт кассетам, которые
на тот момент все еще занимали большую часть рынка по продажам музыки.
В 1995 году был разработан такой формат сжатия аудиоданных как MPEG 1 Audio Layer 3 или попросту MP3.
Формат позволял увеличить продолжительность аудиозаписи которая помещалась на диск, однако место как на дисках так и на персональных компьютерах по прежнему не хватало и обмениваться музыкой простым обывателям удавалось с трудом.
В 1997 году также был создан программный плеер Winamp, который позволял прослушивать музыкальные файлы на персональном компьютере.
В 1998 году мир увидел первый полноценный MP3 плеер MPMan, ценник стартовал с 400 долларов минимальный объем памяти составлял примерно 32 мегабайта.
Один из образцов плеера с минимальный объемом памяти.
Часть вторая. Начало 2000-х
Музыка покоряет интернет пространство
Сервис оказал огромное влияние на людей которые использовали Интернет и действительно увлекались музыкой.
Napster позволял свободно и в то же время бесплатно обмениваться музыкой, и это создало определенные проблемы для сервиса в виде обвинений в нарушении авторских прав.
Сервис просуществовал относительно спокойно чуть больше года. В 2000 году причиной для иска стало появление на сервисе демоверсии песни ” I Disappear ” группы Metallica.
Был подан иск, итогом которого в 2001 году стало покупка контрольного пакета акций компанией Private Media Group (компанией по производству контента для взрослых)
сервис был закрыт и позже перерос в легальный онлайн-магазин музыки(произошло это примерно в сентябре 2008 года).
В этом же году компанией Apple Computer Inc. был представлен Ipod — устройство позволяющее записывать музыку в внутреннюю память устройства через компьютер, минимальный объем памяти составлял целых 5 гигабайт.
Первый Ipod, потрясающее устройство, которое можно относительно удобно использовать даже сейчас.
В 2002 году был запущен сервис интернет радио Last.fm. С помощью плагинов к медиаплеерам собирает информацию о музыке, которую слушают пользователи, и на основе полученных данных автоматически составляет индивидуальные плейлисты.
В 2003 году компания Apple представила миру легальный способ прослушивать музыку через интернет в виде сервиса iTunes Store, база композиций в онлайн-магазине на момент презентации составляла свыше 200 000 треков.
Следующим сервисом который позволял легально и в то же время бесплатно прослушивать музыку, аудиокниги и подкасты стал шведский сервис Spotify который был запущен в 2006 году. Одной из ключевых фигур компании также был Шон Паркер, который в то время искал стартап
который продолжал бы идеи Napster’a, но уже легальным путем, в последствии он вложил в Spotify примерно 15 млн. долларов и стал членом совета директоров Spotify.
Еще через год был запущен сервис SoundCloud, который также позволял бесплатно прослушивать оцифрованные звуковые произведения.
В этом же году был запущен французский сервис Deezer, который также позволял прослушивать различные лейблы звукозаписей.
В 2010 году компания Яндекс представила свой стриминговый сервис Яндекс. Музыка. Сервис является платным, без подписки доступен только в странах СНГ(за исключением Украины),
с платной подпиской доступен во всех странах мира.
В 2015 году, в ходе конференции WWDC компанией Apple был представлен сервис Apple Music.
Музыка действительно прошла долгий путь чтобы попасть в интернет и стать более доступной чем раньше.
ITunes и стриминговые сервисы
В 2000 году Apple заключила сделку с разработчиками Джеффом Роббином и Биллом Кинкейдом о покупке их программного MP3 плеера SoundJam MP. На его основе и появилась первая версия iTunes, но с некоторыми доработками. Джобс считал, что сейчас пользователям было неудобно слушать музыку: нужно было копировать CD или находить музыку в интернете, создавать плейлисты и переносить их в память плееров. Можно же проще?
Поэтому в январе 2001 года Джобс представил первую версию iTunes на ежегодной выставке Macworld Expo 2001, начав со слов: «Сейчас произойдёт музыкальная революция». Пафосно, но так и есть. Пользователь получал настоящую мультимедийную библиотеку, в которой мог сразу же копировать CD, объединять их с другими MP3 (скачанными из P2P), создавать плейлисты по категориям, и всё это — в одном приложении. Вроде ничего необычного, но Apple всегда умела презентовать свои продукты: за первую неделю iTunes первой версии скачали 275 000 пользователей.
Но это было только начало. 23 октября 2001 года Apple презентует первый iPod: компактный плеер белого цвета с минималистичным дизайном. Он имел объём памяти 5 Гб, что позволяло хранить около 1000 песен в формате MP3. Это было намного больше, чем позволяли другие MP3 плееры того времени. Размер тоже был выбран не просто так: Джобс обожал символизм, поэтому размер полностью совпадал с размером двух аудиокассет, если их положить одну на другую. Управление осуществлялось при помощи колеса прокрутки с кнопками. Информация отображалась на TFT экране размером 3,5» — красота! Вскоре Apple объявила, что iPod стал самым продаваемым плеером в мире, проданным в количестве более 700 000 штук.
Первая модель iPod с ещё физическим кликвилом
Одновременно с выходом плеера появилась и вторая версия iTunes, которую добавили в реестр стандартных программ Mac OS. В него добавили 10-полосный графический эквалайзер с 22 предустановками для рока, хип‑хопа, классики и других жанров. Если же качество сохраняемых песен было так себе, то пользователь активировал функцию Sound Enhancer, выравнивающую высокие и низкие частоты. И дополнительно теперь можно было записывать MP3 на CD диски прямо из iTunes. Связь с компьютером происходила через порт FireWire, а плейлисты автоматически синхронизировались. В общем, фишек добавилось прилично.
Но проблему с распространением музыки в интернете надо было решать. Джобс связался с представителями крупнейших звукозаписывающих студий, которые больше всего страдали от пиратства: Warner Music, Universal и Sony и других. Он предложил компромисс: продавать музыкальные треки по цене 99 центов. А когда цена показалась руководителям слишком низкой, Джобс ответил в духе: «Это точно лучше, чем ничего». Вот что сказал об этом вице‑президент Warner Music Пол Видич:
«Привлекательность Napster заключалась не только в том, что он был бесплатным. Важнее было то, что он давал людям возможность познакомиться практически с любым музыкальным произведением. Стив реализовал это в iTunes — обширный индивидуальный каталог, удобный интерфейс и доступность. Это было проще, чем Napster».
Музыкальный магазин iTunes Store появился 28 апреля 2003 года. Изначально пользователи имели доступ к 200 000 композиций, а передать их можно было только на iPod благодаря цифровой защите авторских прав (так называемая DRM, что сделало Apple монополистом). Он интегрировался с iTunes и давал пользователю ещё больше удобства. В программу добавили поддержку кодека AAC, умные плейлисты под предпочтения слушателя, а также сделали версию для Windows. Джобс не мог обойти это стороной и не пнуть старого приятеля Гейтса, сказав: «Вероятно, это лучшее приложение для Windows из когда‑либо написанных».
Одновременно с выпуском iTunes Store появилась следующая версия iPod с объёмом хранения до 40 Гб в зависимости от версии. В комплекте шёл чехол, наушники, кабель для связи с ПК, адаптер питания и набор переходников. Время автономной работы составляло 8 часов. Apple устроил беспрецедентную рекламную компанию. Доходило до того, что некоторые исполнители появлялись в клипах с узнаваемым силуэтом iPod в руках.
Интерфейс следующей версии iTunes
Если у кого-то было сомнения, что после выхода Napster люди будут покупать музыку даже по 99 центов, то они развеялись сразу же. За 18 часов после запуска пользователи скачали около 300 000 файлов, за неделю — 1 млн, а спустя полгода число скачиваний превысило 10 млн. Это сделало Apple крупнейшим музыкальным ритейлером. По сути, у звукозаписывающих студий не осталось выбора — вместо высокодоходных продаж CD они перешли к низкодоходной продаже каждой песни, но зато большему числу потребителей. А если бы они не пошли на этот шаг, то пиратство бы победило.
В 2005 году вышел iPod nano и следующая, уже пятая версия iTunes. Там уже добавили функцию Smart Shuffle, поддержку видеоформатов и AirPlay — протокол, который позволял передавать данные без проводов, и многое другое. Дальнейшее — история развития компании Apple, которую можно уверенно назвать сверхуспешной. Но концепция Джобса, в которой пользователь должен покупать отдельные песни, довольно скоро пошатнулась.
В 2006 году программисту из Швеции Даниэлю Эку пришла в голову идея: зачем заставлять пользователя скачивать файл, когда можно просто дать его послушать, словно по радио? Достаточно включить трансляцию потока аудиоконтента, и пользователи будут наслаждаться любимыми треками, которые не занимают место. Практически все мобильные устройства уже имеют выход в интернет, возможности проигрывания музыки — для чего нужны плееры?
Познакомившись с инвестором Мартином Лорентсоном и сумев заинтересовать его, Эк вместе с командой разработчиков создаёт рабочую модель сервиса, которую они назвали Spotify. Но чтобы получить доступ к музыкальной библиотеке, им требовалось договориться со звукозаписывающими компаниями, как это сделал Джобс. В 2008 году они провели презентацию Universal, Warner, Sony и EMI и сумели заинтересовать их — права на прокат музыки предоставили за сумму в $5 млн.
7 октября 2008 года сервис Spotify официально был запущен в Европе. Поначалу модель предполагала только платную подписку по цене 10 $, пока в 2009 году не добавили возможность бесплатного прослушивания без подписки, но с показом рекламы и с ограничением 10 часов в месяц. Через 6 месяцев после старта количество подписчиков превысило 1 млн. А когда в том же году вышло приложение на iOS и Android, это привело к настоящему буму. К 2013 году Spotify имел базу из 20 млн композиций и 24 млн подписчиков в более чем 30 странах.
Отдельно надо отметить, что Spotify появился в США только в 2011 году. По легенде, Стив Джобс до своей смерти активно сопротивлялся появлению конкурента и даже звонил Дэниэлю Эку и дышал в трубку (но это не точно). Тем не менее противостоять растущей популярности Spotify Apple уже не могла. И в 2015 году появилась стриминговая платформа Apple Music, которая принялась догонять конкурента.
Но не только Apple осознал потенциал стриминговой технологии: например, в 2010 году появилась «Яндекс. Музыка», а в 2011 году Google Play Music. И, по сути, практически каждый из нас пользуется одним из них. Про историю Spotify и его конкуренции с Apple можете почитать в книге «Против гигантов» Свена Карлссона и Юнаса Лейонхуфвуда.
На этом мы заканчиваем наш цикл статей про технологии, изменившие мир музыки. С предыдущими частями можете ознакомиться здесь:
Подборка нейросетей
ИИ может генерировать не только музыку. Создание текстов уже давно освоили такие нейросети, как, например, ChatGPT и Bing. Однако все не так просто. Нейросети лучше работают с текстами на английском языке. Но и здесь требуется редакторская работа: помимо осмысленного текста для музыки важны ритмическая структура и рифмы, с чем у искусственного интеллекта часто возникают проблемы.
Napster
В 1997 году разработчиков Майкл Робертсон и Грег Флорес посетила идея: создать легальный сайт по распространению MP3 файлов. Дело в том, что найти музыку в интернете на тот момент было возможно, но всё‑таки пользователю приходилось приложить какие‑то усилия. Дополнительно скачивать файлы с каких‑то непонятных файлообменников довольно рискованно, да и всё это нелегально.
Успех проекта был настолько феноменальным, что MP3.com вышла на IPO 21 июля 1999 года и привлекла более 370 миллионов долларов, что на тот момент было невероятно круто. Акции предлагались по цене 28 $ и в течение дня выросли до 105 $ за акцию, почти в 4 раза! На своём пике на сайте было зарегистрировано 25 миллионов пользователей, а объём скачивания доходил до 4 миллионов аудиофайлов в день.
Сайт mp3.com передаёт привет из 90-х
Проблема возникла в начале января 2000 года, когда mp3.com запустил службу My. MP3.com. Она позволяла упростить процесс загрузки музыки: пользователи могли бесплатно регистрировать свои компакт‑диски, а затем слушать их цифровые копии с любого устройства. Поскольку выставлялись лицензионные CD, то каждый являлся их владельцем и уже заплатил за право использования.
Доступ предоставлялся через учётную запись, поэтому Робертсон и Флорес не видели проблем с авторскими правами, в отличии от звукозаписывающих компаний. Они подали в суд на mp3.com и выиграли его. Судья постановил, что сервис производил копирование на серверы сайта, пусть даже и виртуально, что напрямую нарушало законодательство о нелегальном распространении. То есть за каждое такое копирование по‑хорошему надо было заплатить. Владельцы сайта заплатили истцу, компании UMG Recordings, более 53 миллионов $ и впоследствии разорились — компания и домен были перепроданы другому владельцу. К слову, сайт успешно работает до сих пор.
Но всё‑таки mp3.com пытался установить контроль над хаосом, который творился в интернете. Зачем, когда этот хаос можно просто возглавить? Да и для централизованного хранения такого огромного объёма файлов нужны сотни серверов, которые придётся обслуживать, проверять лицензии и прочее. Так появился Napster.
Наверное, многие видели фильм «Социальная сеть» Дэвида Финчера, в котором присутствует Шон Паркер, сыгранный Джастином Тимберлейком. Там он подаётся как бездарный приживала, проводящий жизнь в развлечениях и разрушающий дружбу между Цукербергом и Эдуардо Саверином. Однако роль Паркера несколько извращена, и на самом деле он оставил огромный след в технологии распространения музыки благодаря своей предпринимательской жилке.
В 1998 году студенты Северо‑восточного университета Бостона, Паркер и его друг Шон Фаннинг, решили создать программу, которая могла бы искать MP3 файлы на локальных компьютерах студентов, а затем позволяла бы свободно их скачивать. При этом не нужно тратить деньги на огромные серверы для хранения файлов, потому что вся нагрузка распределяется между компьютерами — так называемая одноранговая peer‑to‑peer система. Сама идея P2P не была новой, но вот простота реализации впечатляла — поэтому Napster стал первым массовым примером этой технологии в действии, да ещё и бесплатным.
Интерфейс Napster очень похож на современные торрент-клиенты
Пилотный проект всем понравился, и теперь нужно было сделать программу доступной для миллионов людей. Для этого Паркер привлёк инвестиции своего дяди — 50 000
Пользователь просто запускал программу, вводил название нужной песни и через интернет попадал на компьютер другого пользователя, откуда свободно её скачивал. Но чтобы получить большую библиотеку, нужно было много пользователей с разными MP3 файлами (конечно, не лицензионными). В этом не было недостатка: к лету 2000 года программой пользовались уже 20 миллионов пользователей, и каждую минуту загружалось около 14 000 песен. В том же году Шон Фэннинг появился на обложке журнала Time, а Napster провозгласили одним из самых популярных интернет‑приложений, наряду с электронной почтой и мессенджерами.
Шон Фэннинг на обложке слушает MP3 (скорее всего, скачанную через Napster)
Однако возникли юридические проблемы. В один прекрасный момент один из участников группы Metallica обнаружила, что демо их песни I Disappear циркулирует по сети до её официального выхода и его даже проиграли на нескольких радиостанциях. Настоящая катастрофа.
13 марта 2000 года Metallica подала иск против Napster, а месяц спустя рэпер и продюсер Dr. Dre присоединился к нему. При этом попытки досудебного соглашения провалились: Фэннинг и Паркер просто проигнорировали его. Dr. Dre подал аналогичный иск после того, как Napster отклонил его письменный запрос на удаление его произведений из своего сервиса. В рамках расследования юристы привлекли компанию NetPD, которая определила более 300 000 пользователей, незаконно скачивающих песни и нарушающих авторские права исполнителей. Napster был вынужден ограничить доступ всех этих пользователей и удалить из доступа все композиции Dr. Dre и Metallica.
Дальше — больше. 12 июня 2000 года RIAA инициировала дело о прекращении деятельности Napster. Истец настаивал на том, что деятельность сервиса наносит ущерб звукозаписывающим компаниям, особенно в общежитиях университетов. В суд опять привлекли экспертов, которые даже провели исследования: сравнивали продажи CD около университетов до и после появления Napster, проводили социологические исследования и прочее.
Но факт заключался в том, что общие продажи CD рухнули — это отрицать было нельзя. И роль Napster в этом была огромной. Поэтому всё закончилось тем, что иск RIAA был удовлетворён. Сервис прекратил своё существование в июле 2001 года и со временем влился в стриминговую платформу Rhapsody.
Ещё молодой Ларс Ульрих, барабанщик Metallica, представляет свои доказательства на суде
Проблема Napster состояла в том, что это было юридическое лицо, владевшее серверами и разработчики которого присутствовали в медиапространстве. А если бы появилась полностью децентрализованная программа, да ещё и не привязанная к какой‑то конкретной компании, то заблокировать компьютеры всех её участников было бы трудновато. По этому пути и пошли разработчики gnutella. Её создатели Джастин Френкель и Том Пеппер изначально работали в Nullsoft (на секундочку компании, разработавшей Winamp).
Но когда появились очередные юридические сложности, разработчики уволились и выложили код в открытый доступ, что породило многочисленные клоны вроде Grokster и KaZaa. До сих пор P2P сети массово используются для обмена файлами (привет BitTorrent), в том числе музыкальными, и искоренить это властям вряд ли когда‑то удастся.
Победа алгоритмов
Первым осознал значительность наступающей цифровой революции в музыке Стив Джобс. В 2001 году он открыл интернет-магазин iTunes, в котором песни продавались по 99 центов, 70 из которых уходили звукозаписывающим компаниям. Вместе с тем он выпустил в продажу и MP3-плеер, который принес компании огромную прибыль.
Позднее появился MySpace — социальная сеть, где можно было слушать музыку онлайн. Затем — платформа Last.fm, на которой пользователям стали рекомендовать музыку на основе их предпочтений. Но настоящую революцию в стриминге совершила компания Spotify.
Эта платформа была открыта в 2006 году в Швеции — на родине музыкального пиратства. Патрик Буркарт в своей книге Pirate Politics пишет, что в Швеции отношение к авторскому праву традиционно было куда менее серьезным, чем в иных странах ЕС. Примечательным было и то, что возглавивший Spotify Даниэль Эк до этого занимал должность директора µTorrent.
Сервис постоянно наращивал свою аудиторию за счет расширяющегося музыкального каталога и совершенствующихся алгоритмов, которые подбирали музыкальный контент каждому пользователю так точно, как не смог бы даже самый утонченный музыкальный редактор.
Кроме того, Spotify осуществил и глобальный сдвиг в модели роялти за музыку, которая сейчас стала основной для всех стриминговых сервисов: вместо сбора платежей по лицензии за музыкальные записи — длинная серия микроплатежей за каждый стрим. Сегодня, по данным Counterpoint Research, количество подписчиков Spotify превышает 220 млн, а компания занимает 35% от всего рынка.
Вслед за успехом Spotify на рынок ринулись, наконец, ИТ-гиганты. Запускаются Apple Music, Google Play, YouTube Music. В России легальным пионером стриминга стала «Яндекс. Музыка» (открылась в 2010 году), а нелегальным — «ВКонтакте», который, впрочем, в 2016 году также обзавелся своей собственной платформой BOOM.
Пока суды свирепствовали, сажая очередного музыкального пирата за решетку, новые игроки рынка двигались по следам этих «преступников», создавая платформы потокового вещания, которым суждено было оставить в прошлом индустриальную модель распространения музыки.
Выручка в американской музыкальной индустрии с начала 1970-х годов по типу носителя
В 1979 году появился легендарный Sony Walkman, который определил популярность аудиокассет — более портативного способа хранения музыки, чем винил. Теперь не нужно было пользоваться громоздкими проигрывателями. Музыку можно было носить с собой где угодно: по пути на учёбу или работу, сидя в кафе или на пробежке и так далее. Образ человека в наушниках стал культом: всего за 150 долларов (цена первой модели Walkman TPS‑L2) можно было послушать качественную запись любимой песни. Успех был такой, что производство не успевало за спросом и было постоянно перегружено.
Но как мы уже знаем, в 1982 году появился формат CD‑DA (Compact Disc Digital Audio) и новый метод хранения информации в двоичном коде на оптическом диске, сопоставимом по размеру с аудиокассетой. Чтобы все звукозаписывающие компании могли использовать новую технологию, наряду с аудиокассетами, придумали стандарт, получивший название Red Book.
Например, частота дискретизации (другими словами, разбиение сигнала на одинаковые временные фрагменты) была выбрана 44,1 кГц. Согласно теореме Котельникова, это позволяло воспроизводить частоту звука до 22,05 кГц (ровно в два раза меньше). А это выше порога слышимости человеческого уха в 20 кГц. Поэтому предполагалось, что при преобразовании искажения (точнее, алиасинг) будут минимальными. Подробнее про теорию цифрового аудиосигнала можете почитать в этой статье.
Разрядность обработки выбрали 16 бит, что позволило получить скорость передачи 1 411 кб/c при дискретизации 44,1 кГц и записи на 2 стереоканала. Учитывая физические размеры диска и объём каждой записи, получилось, что суммарно можно записать 74 минуты записи с разбивкой на 99 дорожек. И так далее. При этом сама запись на CD производилось без всякого программного сжатия, и итоговое качество звука по большей части зависело от ЦАП преобразования акустических систем.
В 1983 году Sony и Philips, как разработчики Red Book, выпустили дополнительный стандарт — Yellow Book. Он описывает уже CD не как замену виниловой пластинки или аудиокассеты, а как полноценное хранилище любых данных — CD ROM. Ведь в цифровом виде можно представить не только музыку, но и видео, текст и много чего ещё. С распространением компьютеров и особенно с появлением Fairlight CMI, показавшему возможности полной цифровизации звука, многие понимали, что оптическими дисками всё не ограничится.
Нужно было найти формат предоставления данных, который бы позволил сжимать музыкальный файл и легко распространять его на любом носителе. Ведь почему бы не записать на тот же CD диск больше музыки, пусть и с какой‑то потерей качества? Поэтому над проблемой сжатия стали работать многие исследовательские группы.
История начинается в 1982 году, когда студент Карлхайнц Бранденбург получает задачу от своего куратора Дитера Зейтцера: нужно придумать способ передачи музыки через телефонную сеть ISDN. До этого Зейтцер уже пытался получить патент, однако ему отказали в регистрации, потому что скорость передачи по сети составляла 128 кбит/с — слишком мало для музыки приемлемого качества.
Бранденбург взялся за работу, стремясь найти способ решить эту проблему. Вплоть до 1988 года он работал со своей командой параллельно с другими исследователями: Леонардо Кьяриглионе из Telecom Italia и Джеймсом Джонстоном из AT&T Bell Laboratories. Когда они встретились на конференции, посвящённой проблемам сжатия музыкальных и видеофайлов, то решили объединить свои усилия. Так появилась группа MPEG (Moving Picture Experts Group). Свою самую значимую для музыки работу они назвали MPEG-1 Audio Layer III — сокращённо MP3 (были и другие, вроде MPEG-1 Audio Layer II, которые не нашли такого же распространения в музыкальном мире).
Идея алгоритма заключалась в том, что человеческий мозг не может воспринимать некоторые записанные звуки одновременно. Представим, что есть два звука — А и B с похожими частотами, но A громче B. Получится, что А будет доминировать, причём чем их частоты ближе друг к другу, тем сильнее будет неразличим звук В. Это эффект называется маскированием. Тогда почему бы не разложить всю композицию на короткие отрывки (кадры) в программе, удалить «лишние» гармоники и не собрать всё обратно? Человек просто не сможет уловить разницу, особенно на бытовой аудиосистеме. Зато музыкальный файл будет весить в разы меньше.
Можно провести параллель с еще одним популярным алгоритмом сжатия, но уже фотографий — JPEG. Условно у вас есть изображение моря, в котором есть десяток очень близких оттенков голубого. Можно разложить картинку по пикселям, сравнить друг с другом и оптимизировать, сгладив переход цветов и сократив количество оттенков. Меньше информации — меньше весит изображение.
Однако, возвращаясь к MP3, всё зависит от того, насколько сильно мы можем сжать файл, сохраняя приемлемое качество воспроизведения. Например, в случае битрейта в 128 кбит/с можно сжать файл примерно в 11 раз по сравнению с исходным, при этом музыку будет ещё приятно слушать. На Хабре есть классная статья, в которой алгоритм сжатия с потерями подробно описан.
Вернёмся к истории. Первой попыткой проверить алгоритм на практике стала песня Tom’s Diner, которую а капелла исполнила Сюзанна Вега в альбоме Solitude Standing. Однако итог получился ужасным, и команда MPEG продолжила работу над совершенствованием алгоритма, используя такие вещи, как ASPEC (Adaptive Spectral Perceptual Entropy Coding), преобразование MDCT (Modified Discrete Cosine Transform) и некоторые другие. Была даже шутка, что MP3 создали, только чтобы Бранденбург мог слушать любимую песню на компьютере. Вот что говорил об этом сам Карлхайнц Бранденбург в одном из интервью:
Оригинальная запись песни:
В 1993 году MPEG Audio Layer-3 был официально зарегистрирован как международный стандарт ISO/IEC 11 172–3:1993.
Группа Бранденбурга, на тот момент уже работавшая в институте Фрауенхофер в Германии, думала о том, как сделать технологию более доступной. В 1994 году на свет появился MP3 декодер Frauenhofer l3enc для разных платформ (платный, цена около 200 $), а 9 сентября 1995 года — первый программный MP3 плеер для Windows под названием WinPlay3, просуществовавший вплоть до появления в 1997 году легендарного Winamp. Сами файлы, само собой, получили расширение *.mp3
Первые программные MP3 плееры WinPlay3 и Winamp
Пользователи стали массово копировать файлы с аудиодисков, пережимать их в MP3 и распространять на тех же CD и в набирающем тогда популярность Интернете. И как звукозаписывающие компании ни пытались остановить это безумие, поделать с этим уже ничего было нельзя. Теперь не надо было идти в магазин и покупать CD любимого исполнителя — при желании всё скачивалось бесплатно или бралось у друга на CD болванке.
«В 1998 году и позже нас спрашивали: не думаем ли мы, что на нас могут подать в суд за несанкционированное распространение музыки? Я ответил, что MP3 — это стандарт, выпущенный Международной организацией по стандартизации (ISO) в Женеве, и мы не несём юридической ответственности за использование этого стандарта», — говорил Бранденбург.
А чтобы новый формат файлов можно было слушать не только на домашнем компьютере, производители кинулись выпускать портативные MP3 плееры, помня про успех Sony Walkman. В 1998 году компания SaeHan Information Systems представила первый компактный цифровой плеер — MPMan F10 по цене 250 $. Он имел внутреннюю память в 32 Мб, что вмещало примерно столько же музыки в качестве 128 кбит/с, сколько и CD диск. Чтобы загрузить музыку в плеер, нужно было подключить плеер к док‑станции и загрузить MP3 файлы через параллельный порт.
Спустя всего полгода появилось не менее легендарное устройство — Rio PMP300 от американской компании Diamond Tools. К слову, американская ассоциация звукозаписывающих компаний RIAA (Американская ассоциация звукозаписывающих компаний) подала иск к производителю, стремясь остановить продажи и не допустить массового копирования аудиофайлов. Но суд отказал в иске, сославшись на то, что Diamond Tools не нарушают никаких авторских прав.
Первые портативные MP3 плееры MPMan F10 и Rio PMP300
В 2000-х годах MP3 формат распространился настолько, что продажи CD дисков рухнули. Появлялись более совершенные программы для кодирования музыки: например, кодек LAME, который показал наилучшее качество при сжатии до 128 и 192 кбит/c, либо алгоритмы сжатия без потери качества. Но MP3 при всей его доступности имеет некоторые недостатки, главным из которых является всё‑таки ограниченный битрейт.
Настоящие ценители музыки утверждают, что сразу же отличат исходный файл в 1411 кбит/c CD‑DA от пережатого до 256 кбит/c в MP3 — и если обладать хорошим музыкальным слухом, то это так. Поэтому сейчас новый бум переживают продажи виниловых проигрывателей, CD и Hi‑End аппаратуры. Но среднестатистическому человеку и компаниям на всё это плевать, и качеством часто жертвуют в угоду доступности.
Кстати, интересный факт: Фрауенхофер запатентовал свой алгоритм, и только в 2017 году он закончил своё действие. До этого официальные компании‑разработчики должны были платить исследователям отчисления за использования технологии.