Milyen különbségek vannak az MP3, FLAC és más audio formátumok között?

A digitális audió már nagyon hosszú ideje szól, így rengeteg hangformátum létezik. Íme néhány a leggyakoribbak közül, melyek megkülönböztetik őket, és mit használjanak.

Mielőtt beszélnénk a mindennapi hangformátumokról, fontos megérteni az alapokat, és ez azt jelenti, hogy megérti a PCM-et. Ezután a tömörített formátumokat kezeljük.

PCM Audio: Hol kezdődik

Az impulzuskód moduláció 1937-ben jött létre, és az analóg hang legközelebbi közelítése. Ez azt jelenti, hogy egy analóg hullámformát rendszeres időközönként közelítenek. A PCM-et két tulajdonság jellemzi: mintavételi frekvencia és bitmélység. A mintavételi frekvencia azt méri, hogy a hullámforma amplitúdóját milyen gyakran (másodpercenként) és a bitmélység méri a lehetséges digitális értékeket. A hangformátumok szempontjából ez az alapítvány.

A valódi hangzás a valós világban folyamatos. A digitális világban ez nem. Valahogy ez zavarosabb az audióval, mint a videóval, így nézzük meg a videót, mint összehasonlító pontot. Amit „mozgásnak” vagy „folyadéknak” tekintünk, és folyamatosan mozog, valójában egy sor állókép. Ugyanígy a hanghullámok amplitúdója digitális formában nem „folyékony” vagy folyamatosan változik. Ez bizonyos kritériumok alapján előre meghatározott időközönként változik.

Kép Wikipedia

Tudom, hogy itt van egy csomó, ami nem lehet második természetű, hacsak nem mérnök, fizikus vagy audiofil vagy, ezért olvassuk tovább egy analógiával.

Tegyük fel, hogy a nyitott csapból áramló víz az „analóg” hangforrás. A víz hőmérséklete összehasonlítható a hanghullám amplitúdójával; ez egy olyan tulajdonság, amelyet meg kell mérni, hogy jól érezze magát. A mintavétel a másodpercenként hányszor az ujját az áramló vízbe meríti. Minél gyakrabban meríted bele az ujját, annál „folytonosabb” lesz a hőmérséklet változás. Ha az ujját másodpercenként 44,100-szor ragaszkodik a futóvízhez, akkor szinte olyan, mintha az ujját egész idő alatt megtartaná, ugye? Ez a mintavétel alapja.

A bitmélység egy kicsit trükkös. Ahelyett, hogy az ujját használnánk, mondjuk, hogy egy igazán crapper hőmérőt használt. Alapvetően azt mondta, hogy „meleg” a szobahőmérséklet fölött, és a „hideg” az alábbiakban. Függetlenül attól, hogy hányszor mártotta be a vízbe, nem igazán adna sok hasznos információt. Most, ha csak két opció helyett a hőmérőnek 16 lehetséges értéke van, amelyeket a víz hőmérsékletének mérésére használhat. Hasznosabb, ugye? A bitmélység ugyanúgy működik, hogy a magasabb értékek lehetővé teszik a hang amplitúdó dinamikusabb változásának pontos megjelenítését.

Amint azt korábban említettük, a PCM a digitális hang alapja, a variánsokkal együtt. A PCM egy hullámformát próbál modellezni a tömörítetlen dicsőségében, amennyire csak lehetséges. Speciális, készen áll arra, hogy egy digitális jelfeldolgozóban elakadjon, és többé-kevésbé általánosan lejátszható. A legtöbb más formátum algoritmusokon keresztül manipulálja a hangot, így lejátszás közben dekódolni kell őket. A PCM hangja „veszteségmentes”, tömörítetlen, ezért sok helyet foglal el a merevlemezen.

A tömörítetlen csokor: WAV, AIFF

Kép: codepo8

Mind a WAV, mind az AIFF a PCM-en alapuló veszteségmentes hangtartály formátumok, néhány kisebb változással az adattárolásban. A PCM hangja a legtöbb ember számára ezekben a formátumokban jelenik meg, attól függően, hogy Windows-t vagy OS X-et használ-e, és a minőség romlása nélkül átalakíthatók egymásra és egymástól. Mindkettő „veszteségmentesnek” tekinthető, tömörítetlenek, és egy sztereó (2-csatornás) PCM hangfájl, amely 44,1 kHz (vagy másodpercenként 44100-szor) 16 bites („CD minőség”), körülbelül 10 MB / db perc. Ha otthon keveredik a keverés céljából, akkor ezt szeretné használni, mert teljes minősége van.

Kép: CyboRoZ

Veszteségmentes formátumok: FLAC, ALAC, APE

A Free Lossless Audio Codec, az Apple Lossless Audio Codec és a Monkey Audio minden olyan formátumot tartalmaz, amely tömöríti az audiót, ugyanolyan módon, mint amit a digitális világban bármilyen tömörít: algoritmusokkal. A különbség a zip-fájlok és az FLAC-fájlok között az, hogy a FLAC kifejezetten hangra van tervezve, és így jobb tömörítési ráta az adatok elvesztése nélkül. Általában körülbelül a felét látja a WAV-k méretének. Ez azt jelenti, hogy a „CD minőség” sztereó hanghoz tartozó FLAC fájl kb. 5 MB / perc.

A felsõ oldal az, hogy ha hangkezelést akarunk végrehajtani, visszaállíthatsz egy WAV-ra minőségromlás nélkül.  Ha Ön audiofil, és sok zenét hallgat dinamikus tartományokkal, ezek a formátumok az Ön számára. Ha nagyszerű hangszórók, dobozok vagy fülhallgatók vannak, ezek a formátumok megjelenítik azokat.

Veszteséges formátumok: MP3, AAC, WMA, Vorbis

Kép: patrick h lauke

A napi használatban lévõ formátumok többsége „veszteséges”; bizonyos mértékű hangminőséget feláldoznak a fájlméret jelentős növekedése miatt. Átlagos „CD minőség” MP3 kb. 1 MB / perc. Nagy különbség a PCM-hez képest, nem? Ezt tömörítésnek nevezzük, de a veszteségmentes formátumokkal ellentétben nem tudod ezt a minőséget visszaállítani, ha veszteséges formátumban csíkolja le. A különböző veszteséges formátumok különböző algoritmusokat használnak az adatok tárolására, és így jellemzően a fájlméretben összehasonlítható minőségben változnak. A veszteséges formátumok bitrátát is használnak a hangminőségre, ami általában úgy néz ki, mint a „192 kbit / s” vagy „192 kbps”. A magasabb számok azt jelenti, hogy több adatot pumpálnak ki, így több részlet megőrzése. Íme néhány részlet a népszerűbb formátumokhoz.

• MP3: MPEG 1 Audio Layer 3, ma a leggyakoribb veszteséges audió codec. Annak ellenére, hogy egy halom szabadalmi kérdés van, még mindig hihetetlenül népszerű. Aki nem rendelkezik MP3-val?
• Vorbis: A szabad és nyílt forráskódú veszteséges formátum, amelyet gyakrabban használnak az olyan PC-játékokban, mint az Unreal Tournament 3. A FOSS rajongók, mint például sok Linux-felhasználó, sok ilyen formátumot látnak.
• AAC: Advanced Audio Coding, egy szabványosított formátum, amelyet most az MPEG4 videóval használnak. Erősen támogatott, mert kompatibilis a DRM-szel (például az Apple FairPlayjével), az MP3-n keresztüli javításokkal, és mivel nincs szükség licencre a tartalom streameléséhez vagy terjesztéséhez. Az Apple rajongók valószínűleg rengeteg az AAC-ban.
• WMA: A Windows Media Audio, a Microsoft veszteséges hangformátuma. Ezt fejlesztették ki és használták fel az MP3-formátumú licencelési problémák elkerülésére, de a jelentős fejlesztések és a DRM-kompatibilitás, valamint a veszteségmentes implementáció miatt még mindig körül van. Nagyon népszerű volt, mielőtt az iTunes lett a DRMed zene bajnoka.

A veszteséges formátumok az, amit az összes cucc, amit hallgat és tárol. Úgy tervezték, hogy a merevlemez-terület gazdasága. Melyik formátumot választja attól függ, hogy milyen digitális audiolejátszót használ, mennyi hely van, milyen nagy a minőségi nitpicker, és egy csomó több változó. Napjainkban a számítógépek mindent játszanak, a legtöbb audio lejátszó (természetesen az Apple kivételével) több veszteséges formátumot fog végrehajtani, és egyre többet fog tenni a FLAC és az APE. Az Apple az MP3, az ALAC és az AAC.

Nem hangminőségi szubjektív?

Teljesen. Végső soron a füled fogyasztják ezt a dolgot, de ez több ok arra, hogy komolyan gondolkozzunk a minőséggel. Amikor először kezdtem létrehozni a digitális zenei gyűjteményemet, nem tudtam igazán megmondani a különbséget a 128kbit MP3 és az audio CD-k között. A fülemre nem volt észrevehető különbség. Idővel azonban észrevettem, hogy 256 kbit sokkal jobban hangzott, és miután egy igazán szép (és drága!) Fejhallgatót kaptam, visszamentem az audio CD-khez teljes munkaidőben! A zene műfajától is függ.

Kép: jonchoo

Itt van egy csomó változó, az emberek, ne tévedjenek ezzel kapcsolatban. Eltartott egy ideig, mielőtt letelepedtem a FLAC használatára néhány zene és 320kbps MP3 számára a többiért. Az a pont, amit megpróbálok, az, hogy kísérletezzetek, hogy mi a legjobban az Ön és a zene számára, de vegye figyelembe, hogy az ízlésének változása, a felfogás, a felszerelés és a minőség fontossága is.

És mindezek a dolgok még trükkebbé válnak, ha nem csak a zeneről beszélünk, hanem a hangsávokról, a hanghatásokról, a fehér és a barna zajról stb. Azáltal, hogy megtanulod, mit tudsz és hallgathatsz magadra, ezt az információt használhatod a jövőbeli audio projektjeidben. Elhagyom a legjobb tanácsokat, amiket valaha is kaptam: „tedd, amit csak jól hangzik.”