Cum funcționează compresia audio și puteți spune cu adevărat diferența?

Modul în care ascultăm muzica sa schimbat considerabil de-a lungul anilor Evoluția consumului de muzică: Cum am ajuns aici Evoluția consumului de muzică: cum am ajuns aici Ridicarea iPod-ului, a telefonului mobil de redare a muzicii și a unui număr de streaming platformele media indică o singură idee simplă: muzica este importantă. Dar cum am ajuns aici? Citeste mai mult . Vârsta formatelor fizice sa terminat, iar fișierele digitale acum domină.

Indiferent dacă vă difuzați sau vă descărcați muzica 4 Motive pentru care nu mai trebuie să fii un pirat 4 Motive pentru care nu mai trebuie să fii un pirat În timp ce unii oameni vor pirat întotdeauna, pentru majoritatea, acum există mai puține motive ca niciodată să facă acest lucru. Citiți mai mult, este aproape sigur în formate precum MP3 sau AAC. Acestea sunt comprimate în dimensiuni mici și convenabile ale fișierelor și pentru a obține eliminarea sunetului din înregistrarea originală.

În acest articol, vom analiza modul în care funcționează compresia muzicală și dacă are un efect real asupra modului în care sună muzica dvs..

Cum funcționează compresia

Muzica digitală este cea mai des deservită - prin intermediul magazinelor media și a serviciilor de streaming - în formate care utilizează compresie cu pierderi. Pentru a comprima fișierul - pentru a face mai mic - datele sunt scoase din original și nu pot fi niciodată restaurate.

Aceste date nu sunt șterse aleatoriu. Se utilizează formatele de fișiere psihoacusticii pentru a lucra în jurul limitelor auzului uman, eliminarea lucrurilor pe care nici nu am știut că erau acolo.

Oștile umane funcționează în intervalul de la 20Hz până la 20kHz, deci, în teorie, orice lucru dincolo de acest interval poate fi înlăturat fără să ne observăm nici măcar. Spectrul nostru auditiv se diminuează și pe măsură ce îmbătrânim, deci nimeni nu aude același lucru, oricum.

Acest videoclip vă ajută să identificați frecvențele pe care le puteți auzi. Încercați să folosiți căștile, dar asigurați-vă că rotiți volumul în jos pe măsură ce treceți prin ea pentru a evita deteriorarea auzului.

În plus, sunetele cu o frecvență mai mare sunt mai greu de auzit dacă sunt înconjurate de sunete mai frecvente și mai joase. O bătaie persistentă de cilindru, de exemplu, poate îneca unele dintre subtilitățile dintr-o înregistrare.

Compresia exploatează acest fenomen prin ceva numit “mascare”. În acest caz, o frecvență mai joasă, mai joasă, acoperă pierderea unei valori mai mari, mai silențioase. Acest lucru se poate face pe întreaga gamă de frecvențe, dar sunetele de peste 15 kHz sunt deosebit de sensibile la acesta.

Deci, există clar o mulțime de posibilități pentru a elimina datele aparent inutile dintr-o înregistrare audio, deși unii audiofili susțin că acest lucru înlătură calitățile mai puțin tangibile, cum ar fi ambianța și spațiul și are ca rezultat un sunet mai mult bidimensional. În cele din urmă, scopul este de a găsi echilibrul dintre dimensiunea fișierului și calitatea.

Bitrate (sau Bit Rate)

Mărimea unui fișier este determinată de viteza de biți. Mulți oameni cred că bitrate-ul este un indicator al calității, dar nu este așa de simplu. Bitrate vă spune nivelul de compresie folosit, deci vă oferă o idee vagă despre ceea ce vă puteți aștepta, dar există și alți factori care influențează calitatea.

• Diferitele codecuri au niveluri diferite de eficiență, astfel încât două formate de fișiere codate la același bitrate vor avea o calitate semnificativ diferită.
• Chiar și în același format, software-ul folosit pentru compresie. Unii codificatori sunt mai buni decât alții, iar mulți vor oferi chiar și setări de calitate diferite la același bitrate. Procesarea mai rapidă, de exemplu, este egală cu ieșirea de calitate inferioară.
• Tipul de audio care este comprimat este vital. Vocea umană are o frecvență în intervalul de la 85Hz la 300Hz, și se poate ocupa mult mai mult de compresie fără pierderi de calitate decât muzica orchestrală.

Bitrate-ul este măsurat în kilobiți pe secundă (kbps). CD-ul audio are un bitrate de 1411kbps, ceea ce înseamnă că există 1,411,000 de biți de date pentru fiecare secundă dintr-o melodie. MP3-urile sunt acum comprimate de obicei la 320kbps, 60% din datele originale fiind aruncate. La 128kbps, este de 90%.

Efectul echipamentului audio

Nu numai urechile noastre dictează ceea ce putem auzi. Echipamentele audio pe care le folosim joacă un rol major.

În unele privințe, un set de căști ieftine este mult mai iertător de sunet comprimat, deoarece nu sunt capabili să se ocupe de întreaga gamă dinamică de muzică necomprimată. Sau să-l puneți într-un alt mod, aparatul audio rău face Tot sună rău.

În plus, căștile mai scumpe ar putea fi uneori reglate pentru anumite frecvențe (de exemplu, bass-urile), care pot face alte frecvențe - și nuanța înregistrării - să fie inadecvate.

Cele mai bune căști 10 Termeni pe care trebuie să știți pentru a identifica cele mai bune căști 10 Condiții pe care trebuie să le știți pentru a identifica cele mai bune căști În acest ghid vom tăia jargonul și vă vom arăta exact ce înseamnă specificațiile pentru căștile cheie și de ce - ele contează. Citiți mai mult și difuzoarele vor putea reda înregistrarea așa cum a fost inițial destinată și vor putea să arate diferența dintre muzica comprimată și cea necomprimată într-o ureche discernământă.

Ce comprimare se elimină

Un studiu realizat de Ryan Maguire de la Centrul Virginia pentru Calculatoare ilustrează perfect modul în care funcționează compresia.

Folosind cântecul Suzanne Vega Tom's Diner ca exemplu - melodia folosită în testele de ascultare în cursul dezvoltării formatului MP3 - Maguire a scos efectiv un MP3 de 128kbps dintr-o versiune necomprimată, pentru a fi lăsat doar cu sunetele care au fost eliminate în timpul comprimare.

Asta a fost eliminat:

Mai degrabă contrazice noțiunea că compresia elimină doar sunetele inadecvate. Dar în ce măsură înțelegeți cu adevărat că aceste sunete lipsesc?

Din același studiu, aici este versiunea necomprimată:

Și versiunea de 128kbps:

Acum, că știți ce a fost eliminat, puteți spune diferența?

MP3, Ogg Vorbis și AAC

MP3 este cel mai faimos format de muzică digitală, folosit de servicii cum ar fi Amazon MP3 și Google Play și susținut de aproape fiecare dispozitiv 3 Playere muzicale proaspete și ușoare pentru a vă bucura de MP3-urile pe Linux 3 Playere muzicale proaspete și ușoare pentru a vă bucura de MP3-urile pe Linux Dacă sunteți un utilizator Linux care iubește muzica, probabil că ați observat că playerele audio vin în toate formele și dimensiunile, de la alternativele iTunes la aplicațiile ușoare. Ce muzică ușoară ar trebui să alegeți? Citiți mai multe, aplicații sau servicii cloud care pot reda muzică.

Ogg Vorbis a fost dezvoltat ca un rival open source la MP3 și este folosit de Spotify în trei biți: 96kbps pentru “Normal” calitate pe mobil, 160kbps pentru “Standard” de calitate pe desktop și “Înalt” calitate pe mobil și 320kbps pentru “Înalt” de calitate pe desktop și “Extrem” calitate pe mobil.

AAC este formatul care a câștigat popularitate prin utilizarea Apple în iTunes și este acum folosit în Apple Music ani, Apple a dezlănțuit în cele din urmă serviciul său de streaming muzical asupra lumii. Citește mai mult. Este folosit și pentru alte servicii de streaming, inclusiv Tidal, Deezer și Pandora. Apple Music utilizează un bitrate de 256kbps, în timp ce celelalte servicii oferă niveluri de calitate de până la 320kbps.

Cele trei formate funcționează conform acelorași principii, dar funcționează în moduri diferite și aruncă diferite date. Din acest motiv, nu ar trebui să transcodați niciodată un fișier dintr-un format în altul, deoarece va duce la o calitate semnificativ mai slabă.

MP3-ul pre-datează celelalte formate cu câțiva ani și, deși acest lucru ia dat un start pe piața muzicii digitale, înseamnă că este și mai puțin eficient decât rivalii săi.

Există multe motive foarte tehnice pentru acest lucru. Un exemplu este că atât Ogg Vorbis, cât și AAC folosesc un bit de medie în loc de bitrate constant al MP3. Acest lucru le permite să producă o calitate comparabilă la dimensiuni mai mici ale fișierelor.

320kbps este adesea denumită standardul industrial. Mulți, de asemenea, descriu acest lucru ca fiind calitate CD, unde nu mai puteți spune diferența dintre comprimat și necomprimat.

Pierderea fără pierderi

Compresia audio nu este întotdeauna pierdută. FLAC - promovat puternic ca un punct de vânzare unic pentru Tidal De ce Jay Z's Tidal Music Streaming Service este sortit să nu reușesc De ce Jay Z lui Tidal Music Streaming Serviciu este sortită să Fail Jay Z recent relansat Tidal, serviciul de streaming muzică a achiziționat pentru 56 milioane dolari. Tidal are 99 de probleme, iar pitch-ul este unul. Citește mai mult - și Apple Lossless oferă o compresie fără pierderi. Calitatea fișierelor în aceste formate este în esență aceeași cu cea a unui fișier WAV. Dimensiunea fișierului este, de asemenea, considerabil mai mică, deși în jur de două ori mai mare decât formatele lossy.

Aceste formate sunt echivalentul muzical al unui fișier ZIP. Codificatorul elimină redundanța datelor Cum funcționează compresia fișierelor? Cum funcționează compresia fișierelor? Comprimarea fișierelor se află în centrul modului în care funcționează webul modern, se poate argumenta, deoarece ne permite să împărtășim fișiere care altfel ar lua prea mult timp pentru a fi transferate. Dar cum funcționează? Citiți mai mult și puteți micșora fișierul original cu până la 50%. Deoarece este fără pierderi, nu există setări de calitate la codarea unui fișier, dar trebuie, de asemenea, să fie decodificat atunci când este redat. Acest lucru face mai mult de resurse intensive.

Poti auzi diferenta?

Indiferent de formatul comprimat pe care îl utilizați, întrebarea principală este dacă puteți observa chiar diferența dintre acesta și o alternativă necomprimată.

Desigur, la compresie de 128 kbps sau mai mică, artefactele (distorsiuni) vor fi vizibile în majoritatea formatelor. Dincolo de asta, experiența dvs. poate depinde de calitatea căștilor sau difuzoarelor.

Puteți testa singur cu diferite teste blind-uri online. La mp3ornot.com puteți compara MP3-uri codate la 128kbps și 320kbps. Mareea vă permite să vă testați sunetul fără pierderi (și să-l testați ca un test al echipamentului audio, doar în cazul în care nu puteți spune diferența). Și există un alt test distractiv la NPR Music.

Alternativ, vă puteți testa propriile muzică cu aplicația Lacinato AMX pentru Windows, Mac sau Linux. Pur și simplu adăugați melodii codificate în diferite formate sau biți și vedeți ce preferați.

Puteți spune diferența dintre muzica pierdute și fără pierderi? Aveți un format preferat și sunt acolo pe care le evitați? Sunați în comentariile de mai jos.

Credite de imagine: Căști Grado prin Jonathan Grado

Explorați mai multe despre: Comprimarea fișierelor, MP3.