Kakšne so razlike med MP3, FLAC in drugimi avdio formati?

Digitalni avdio je bil zelo dolgo časa, tako da je tam zunaj obilo množice avdio formatov. Tukaj je nekaj najpogostejših, kaj jih razlikuje in za kaj jih uporabljamo.

Preden govorimo o vsakodnevnih avdio formatih, je pomembno, da razumete osnove in to pomeni razumevanje PCM. Po tem bomo obravnavali stisnjene formate.

PCM Audio: Kjer se vse začne

Pulse-Code modulacija je bila ustvarjena leta 1937 in je najbližji približek analognega zvoka. To pomeni, da se analogna valovna oblika približa v rednih intervalih. Za PCM sta značilni dve lastnosti: hitrost vzorčenja in bitna globina. Vzorčna hitrost meri, kako pogosto (v časih na sekundo) jemljejo amplitudo valovne oblike in globino bita meri možne digitalne vrednosti. V smislu avdio formatov je to precej temelj.

Resničen zvok je v resničnem svetu stalen. V digitalnem svetu ni. Nekako je to bolj zmedeno z zvokom kot z videom, zato poglejmo video kot točko primerjave. Tisto, kar interpretiramo kot »gibanje« ali razmišljanje o »tekočem« in nenehno premikajočem se je dejansko serija mirujočih slik. Na enak način amplituda zvočnih valov v digitalni obliki ni »tekoča« ali se nenehno spreminja. Spreminja se glede na določena merila v vnaprej določenih intervalih.

Slika iz Wikipedija

Vem, da obstaja veliko stvari, ki morda niso drugačne narave, razen če ste inženir, fizik ali avdiofil..

Recimo, da je voda, ki teče iz odprte pipe, vaš »analogni« avdio vir. Temperaturo vode lahko primerjamo z amplitudo avdio vala; to je lastnost, ki jo je treba izmeriti, da jo lahko pravilno uživate. Vzorčenje je število krat v sekundi, ko potopite prst v tekočo vodo. Pogosteje ko potopite prst v to, bolj »nenehne« spremembe temperature postanejo. Če prst vtaknete v tekočo vodo 44.100 krat na sekundo, je skoraj tako kot ves čas pod njo, kajne? To je osnovna ideja vzorčenja.

Bitna globina je malo bolj zahtevna. Namesto, da uporabite prst, recimo, da ste uporabili resnično termometer. To je v bistvu rekel "Hot" za vse, kar je nad sobno temperaturo in "Cold" za vse spodaj. Ne glede na to, kolikokrat ste ga potopili v vodo, vam to ne bi dalo veliko koristnih informacij. Sedaj, če namesto samo dveh možnosti, recimo termometer ima 16 možnih vrednosti, ki jih lahko uporabite za merjenje temperature vode. Bolj koristno, kajne? Bitna globina deluje na enak način, saj višje vrednosti omogočajo natančnejše prikazovanje več dinamičnih sprememb amplitude zvoka.

Kot smo že omenili, je PCM temelj za digitalni avdio in njegove različice. PCM poskuša modelirati valovno obliko v čim večjem obsegu svoje nestisnjene slave. Poseben je, pripravljen je biti v digitalnem procesorju signalov in je bolj ali manj univerzalen. Večina drugih formatov ureja zvok prek algoritmov, zato jih je treba med igranjem dekodirati. PCM avdio se šteje za "brez izgube", je nestisnjen in zato zavzema veliko prostora na trdem disku.

Nekompresirana skupina: WAV, AIFF

Slika po codepo8

Oba WAV in AIFF sta formata avdio posode brez izgub, ki temelji na PCM, z nekaj manjšimi spremembami pri shranjevanju podatkov. PCM avdio, za večino ljudi, prihaja v teh formatih, odvisno od tega, ali uporabljate Windows ali OS X, in jih je mogoče pretvoriti v medsebojno in brez poslabšanja kakovosti. Oboje velja tudi za "brez izgube", je stisnjeno in stereo (2-kanalna) PCM avdio datoteka, vzorčena pri 44,1 kHz (ali 44100 krat na sekundo) pri 16 bitov ("CD kakovost") znaša približno 10 MB na minute. Če snemate doma za namene mešanja, je to tisto, kar želite uporabiti, ker je polna kakovost.

Slika po CyboRoZ

Formati brez izgube: FLAC, ALAC, APE

Free Lossless Audio Codec, Apple Lossless Audio Codec in Monkey's Audio so vsi formati, ki komprimirajo zvok, veliko na enak način, da je v digitalnem svetu vse stisnjeno: z uporabo algoritmov. Razlika med stisnjenimi datotekami in FLAC datotekami je, da je FLAC zasnovan posebej za zvok, zato ima boljše stiskanje brez izgube podatkov. Običajno vidite približno polovico WAV-ov. To pomeni, da FLAC datoteka za stereo zvok pri »kakovosti CD-ja« traja približno 5 MB na minuto.

Up-side je, da če želite narediti avdio manipulacijo, lahko pretvorite nazaj v WAV brez izgube kakovosti. Če ste avdiofil in poslušate veliko glasbe z dinamičnimi razponi, so ti formati za vas. Če imate odličen nabor zvočnikov, pločevink ali ušesnih slušalk, bodo ti formati prikazali tone, ki jih bodo prikazali.

Izgubljeni formati: MP3, AAC, WMA, Vorbis

Slika po Patrick h lauke

Večina formatov, ki jih vidite pri vsakodnevni uporabi, so »izgubljene«; Nekatera stopnja kakovosti zvoka se žrtvuje v zameno za znatno povečanje velikosti datoteke. Povprečna MP3 kakovost CD-ja je približno 1 MB na minuto. Velika razlika v primerjavi z PCM, ne? To se imenuje stiskanje, vendar za razliko od formatov brez izgube te kakovosti ne morete doseči nazaj, ko ga odstranite v formatih z izgubo. Različni formati izgub uporabljajo različne algoritme za shranjevanje podatkov, zato se običajno razlikujejo glede na velikost datoteke za primerljivo kakovost. Izgubljeni formati uporabljajo tudi bitno sliko, ki se nanaša na kakovost zvoka, ki ponavadi izgleda kot "192 kbit / s" ali "192 kbps". Tukaj je nekaj podrobnosti za bolj priljubljene formate.

MP3: MPEG 1 Audio Layer 3, najpogostejši zvočni kodek z izgubo. Kljub množici patentnih vprašanj je še vedno izjemno priljubljena. Kdo nima MP3-plošč, ki ležijo naokoli?
Vorbis: brezplačna in odprta kodna oblika zapisa, ki se pogosteje uporablja v računalniških igrah, kot je Unreal Tournament 3. Oboževalci FOSS, kot so mnogi uporabniki Linuxa, morajo videti veliko tega formata.
AAC: Napredno kodiranje zvoka, standardizirana oblika, ki se zdaj uporablja za video MPEG4. Podprta je zaradi združljivosti z DRM (npr. Appleov FairPlay), njenih izboljšav v obliki mp3 in zato, ker ni potrebna nobena licenca za pretakanje ali distribucijo vsebine v tem formatu. Oboževalci Apple bodo verjetno veliko imeli v AAC.
WMA: Windows Media Audio, Microsoftov izgubljeni avdio format. Razvita je bila in uporabljena, da bi se izognili težavam z licenciranjem v formatu MP3, vendar je zaradi večjih izboljšav in združljivosti z digitalnimi pravicami ter izvajanja brez izgub še vedno prisotna. Bilo je zelo priljubljeno, preden je iTunes postal prvak glasbe DRMed.

Za vse stvari, ki jih poslušate in shranjujete, uporabljate formate z izgubo. Zasnovani so tako, da predstavljajo gospodarnost prostora na trdem disku. Katero obliko, ki jo izberete, je odvisno od tega, kateri digitalni avdio predvajalnik uporabljate, koliko prostora imate, kako velik je kakovostni nitpicker in veliko več spremenljivk. Danes bodo računalniki igrali karkoli, večina avdio predvajalnikov (razen Appleovega, seveda) pa bo izvedla več formatov z izgubo, in še bolj pa FLAC in APE. Apple se drži MP3, ALAC in AAC.

Ni kakovost subjekta zvoka?

Vsekakor je. Navsezadnje so vaša ušesa tista, ki porabijo večino teh stvari, vendar je to bolj razlog za resno razmišljanje o kakovosti. Ko sem prvič začel ustvarjati svojo digitalno glasbeno zbirko, nisem mogel razbrati razlike med 128 kbit MP3 in avdio CD-ji. Na ušesa ni bilo opazne razlike. Sčasoma pa sem opazil, da je 256 kbit zvok veliko boljši, in ko sem dobil zelo lep (in drag!) Komplet slušalk, sem se vrnil na avdio CD-je! Odvisno je tudi od glasbenega žanra.

Slika po jonchoo

Tukaj je veliko spremenljivk, ljudje, ne zavedaj se tega. Trajalo je nekaj časa, preden sem se odločil za uporabo FLAC-a za nekaj glasbe in 320kbps MP3 za ostale. Bistvo, ki ga poskušam narediti, je, da poskusite, da vidite, kaj je najbolje za vas in vašo glasbo, vendar se zavedajte, da se bodo vaši okusi spremenili, tudi vaše zaznavanje, vaša oprema in pomen kakovosti..

In vse te stvari so še bolj naporne, ko ne govorite le o glasbi, temveč o glasovnih sledah, zvočnih učinkih, beli in rjavi barvi itd. Tam je ves svet zvoka, zato se ne obupajte! Z učenjem, kaj lahko in poslušate sami, lahko te informacije uporabite v vašo korist v prihodnjih avdio projektih. Pustil vas bom z nekaterimi najboljšimi nasveti, ki sem jih kdajkoli dobil: "naredite, kar zveni dobro."