В какъв формат е по-добре да слушате музика. Три кита загубени

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 03:47

Разбирането на цифровите аудио формати изобщо не е лесно. Още по-трудно е да се направи еднозначен извод в кой формат е по-добре да слушате музика. Ако погледнете сравнителната таблица на аудио форматите в Уикипедия, очите ви ще започнат да пулсират от колони с безшумни числа. Нека се опитаме да разберем какво стои зад това.

Нека направим резервация веднага, че статията говори САМО за общи характеристики и няма да включва някои подробности. В бъдеще Lifehacker ще проведе собствено безпристрастно изследване. И днес ще се опитаме да обобщим по един или друг начин вече познатия опит.

Има аналог и фигура.

Аналоговият е добър, но е краткотраен и неудобен. Следователно аналоговите медии, въпреки високите продажби на винил, няма да се върнат.

Аудио цифровото може да бъде от три основни типа:

• във формат, който не използва компресия;
• във формат, който използва компресия без загуби;
• във формат, който използва компресия със загуби.

На пръв поглед форматите без загуби са по-обещаващи. Това не винаги е така, тъй като ще обсъдим по-подробно в един от следващите материали. Некомпресираните формати нямат никакъв смисъл, освен съхраняването на основните записи, необходими за създаване на аудио съдържание. Те са по-лесни за възстановяване. За съхранение и слушане на домашни записи са излишни.

От многото параметри на цифровото аудио, потребителят трябва преди всичко да се грижи за честотата на семплиране (точността на цифровизиране на аналогов сигнал във времето), битовата дълбочина (точността на цифровизиране по амплитуда - сила на звука), битрейта (количеството на информация, съдържаща се във файла в секунда).

Днес ще говорим за загубата.

За компресирания звук е много важна концепцията за психоакустичния модел – идеите на учени и инженери за това как човек възприема звука. Ухото възприема целия спектър от акустични вълни, достигащи до него. Мозъкът обаче обработва сигналите.

Референтната стойност на чуваемия от човека обхват е от 16 Hz до 20 kHz, но той не е в състояние едновременно да чува и да осъзнава всички входящи звуци.

Слухът е дискретен, а слуховата му чувствителност е нелинейна.

Съвременните психоакустични модели прецизно оценяват човешкия слух и непрекъснато се подобряват. Всъщност, въпреки уверенията на меломани, музиканти и аудиофили, за средното нетренирано ухо първоначалната поява на MP3 с максимално качество стана изключително осезаема. Има изключения, те не могат да не съществуват. Но те не винаги са лесно забележими при сляпо слушане.

Формати, използващи модели за психоакустична компресия

Има много такива формати за компресиране на аудио със загуби. Най-често срещаните днес са следните.

OGG (Vorbis)

По принцип файл с разширение *.ogg е "контейнер": той може да съдържа няколко звукозаписа със свои собствени тагове и характеристики. Най-често съхраняваните в него файлове се компресират с кодека Ogg Vorbis, въпреки че могат да се използват и други, включително MP3 или FLAC.

Основните му предимства включват широк спектър от възможни параметри по време на кодиране: честотата на дискретизация на аудиото може да достигне 192 kHz, дълбочината на битовете е 32 бита. По подразбиране OGG използва променлив битрейт (въпреки че това не се показва на дисплея на свойствата), което може да достигне до 1000 kbps.

MP3

За разлика от безплатния OGG, MP3 е разработен от Fraunhofer Society, асоциация на немски институти за приложни изследвания, което е много важно за съвременната акустика. Между аудиофилите, между другото, това е изключително уважаван офис, но те не обичат да го признават. Но тяхното развитие се следи внимателно.

За разлика от OGG, той може да има както променлив (VBR), така и постоянен битрейт (CBR). Между другото, благодарение на MP3 беше открито, че не всеки запис може да бъде кодиран с високо качество с променлив битрейт (вижте причините по-горе, алгоритмите за кодиране и техните резултати в този случай може да са различни при кодиране на един и същ източник).

Поради напредналата си възраст MP3 има значителни ограничения: битовата дълбочина може да бъде 16-24 бита, честотата на семплиране се изразява само в дискретни стойности (8, 11, 025, 12, 16, 22, 05, 24, 32, 44, 1, 48), скоростта на предаване е ограничена до 320 kbps. Освен това в обикновената версия на MP3 броят на каналите е ограничен до два.

AAC

Същият рейк, само в профил. Също така разработена от Обществото на Фраунхофер. По-късно и използва различен психоакустичен модел, по-модерен. Публично достъпната информация ни позволява да заключим: да, те успяха да подобрят собственото си творение.

Дори и с най-основните числа, AAC е по-гъвкав формат. Дълбочината на битовете на файловете, получени с помощта на тази разработка, варира от 16 до 24, честотата на семплиране, ако желаете, също ще позволи да не се загуби звуковата картина и е в диапазона от 8-192 kHz. Потокът от данни обикновено се доближава до този на форматите без загуби (до 512 kbps), докато максималният брой AAC файлови канали достига 48.

Кой формат определено е най-добрият

Като се има предвид, че AAC е MP3, преосмислен след десетина години, тогава изборът е в негова полза. Ако желаете, има смисъл да се сравняват само MP3 и OGG. Нека да разгледаме снимките, направени от уважавания Андрей Аспидов от ixbt.com:

На графиките - добър AudioCD, OGG компресиран с променлив битрейт 350 kbps и MP3 с помощта на Lame. Колкото по-ниска е графиката, толкова по-близо е звукът до оригинала. Оказва се много интересна картина. Въпреки факта, че MP3 има ясно отрязани високи честоти, за разлика от OGG, в който можете да видите блокирането под 2 kHz.

Честотно-времевото разпределение на звука говори за не по-малко интересни неща. При постоянен битрейт от 320 kbps, MP3 е почти идентичен с оригиналния запис. Сега сякаш всичко си идва на мястото. Но… Всъщност всичко е още по-объркващо.

Защо изобщо да използваме lossy, когато има налично без загуба

Здравият разум.

Факт е, че повечето аналогови записи не съдържат количеството информация, което би трябвало да се съхранява във висококачествени формати. Не забравяйте, че естествената честота на дискретизация за CD е 44,1 kHz, квантуването е само 16 бита.

Предишните графики демонстрират добре високата прецизност на MP3 предаване. Но за аудиокасета, магнитна лента (освен ако, разбира се, това не е главна лента), характеристиките на AudioCD са недостижими. А за масовото студийно оборудване възможността за запис на аналогов звук, съответстващ на AudioCD, се появи сравнително наскоро. Няма смисъл да цифровизирате във FLAC (и още повече в WAV) концертен запис или диск от преддигиталната ера, особено тези, направени от магнитни носители. Те не съдържат тези спектри и количеството информация, което може да се съхранява от контейнери без компресия.

Какво се промени днес

Рядък звукорежисьор прави дигитален главен запис (който след това се възпроизвежда на физически носител), използвайки максимално съвременните технологии. Следователно шансът 24-битов запис всъщност е само 16-битов е изключително висок.

Аналоговият висококачествен запис на висококачествено оборудване днес е още по-труден за намиране - дори само за феновете на този звук. Такъв например е Джак Уайт, бившият лидер на White Stripes. В същото време някои негови записи се отнасят до вариации на lo-fi и търсенето на скандалните звукови характеристики на парчето там се превръща в своеобразно удоволствие за гурмета.

Ако си представите идеалния източник, тогава само тренирано ухо или слушане на висококачествено аудио оборудване ще ви позволи да намерите компресиран файл. И вече въз основа на това (и без да забравяме за възприятието), си струва да направите следното заключение:

AAC е необходим и достатъчен за оборудване на средна цена, при липса на което (и при липса на източници, които могат да бъдат кодирани в AAC) - MP3 с постоянен битрейт от 320 kbps, създаден с помощта на кодека Lame 3.93 (препоръчителни ключове за декодиране: -cbr -b320 -q0 -k -ms).

Изключение правят записи, първоначално записани с високо качество, да речем, записани на DVD-Audio, SACD или записи, първоначално събрани в DSD (или подобен формат) с висок битрейт.

Въпреки че без загуби има някои функции. И за тях ще разкажем следващия път.