I hvilket format er det bedre at lytte til musik. Tre hvaler tabte

2024 Forfatter: Malcolm Clapton | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 03:51

Det er slet ikke let at forstå digitale lydformater. Det er endnu sværere at lave en entydig konklusion, i hvilket format det er bedre at lytte til musik. Hvis du ser på den sammenlignende tabel over lydformater i Wikipedia, vil dine øjne begynde at bølge med kolonner med tavse tal. Lad os prøve at finde ud af, hvad der ligger bag dette.

Lad os tage forbehold med det samme, at artiklen KUN taler om generelle karakteristika og ikke vil indeholde nogle detaljer. I fremtiden vil Lifehacker udføre sin egen upartiske forskning. Og i dag vil vi forsøge at generalisere den allerede kendte oplevelse på en eller anden måde.

Der er en analog og en figur.

Analog er god, men kortvarig og ubelejlig. Derfor vil analoge medier, trods højt vinylsalg, ikke gøre comeback.

Digital lyd kan være af tre hovedtyper:

i et format, der ikke bruger komprimering;
i et format, der bruger tabsfri komprimering;
i et format, der bruger komprimering med tab.

Ved første øjekast er tabsfrie formater mere lovende. Dette er ikke altid tilfældet, da vi vil diskutere mere detaljeret i et af de følgende materialer. Ukomprimerede formater giver ikke anden mening end at gemme de masteroptagelser, der er nødvendige for at skabe lydindhold. De er nemmere at genoprette. Det er overflødigt at gemme og lytte til hjemmeoptagelser.

Af de mange parametre for digital lyd bør brugeren først og fremmest bekymre sig om samplingsfrekvensen (nøjagtigheden af at digitalisere et analogt signal i tid), bitdybden (nøjagtigheden af digitalisering i amplitude - lydstyrke), bithastighed (mængden af oplysninger indeholdt i filen pr. sekund).

I dag vil vi tale om tabsgivende.

For komprimeret lyd er konceptet med den psykoakustiske model meget vigtigt - videnskabsmænds og ingeniørers ideer om, hvordan en person opfatter lyd. Øret opfatter hele spektret af akustiske bølger, der ankommer til det. Men hjernen behandler signalerne.

Referenceværdien for det menneskelige hørbare område er fra 16 Hz til 20 kHz, men han er ikke i stand til samtidig at høre og være opmærksom på alle indkommende lyde.

Høringen er diskret, og dens auditive følsomhed er ikke-lineær.

Moderne psykoakustiske modeller vurderer nøjagtigt menneskelig hørelse og forbedres konstant. Faktisk, på trods af forsikringer fra musikelskere, musikere og audiofile, for det gennemsnitlige utrænede øre, er den første fremkomst af MP3 i maksimal kvalitet blevet ekstremt mærkbar. Der er undtagelser, de kan ikke andet end at eksistere. Men de er ikke altid let mærkbare med blind lytning.

Formater ved hjælp af psykoakustiske kompressionsmodeller

Der er mange sådanne formater til lydkomprimering med tab. De mest almindelige i dag er følgende.

OGG (Vorbis)

Generelt er en fil med filtypenavnet *.ogg en "container": den kan indeholde flere lydoptagelser med sine egne tags og karakteristika. Oftest er filerne, der er gemt i det, komprimeret med Ogg Vorbis-codec'et, selvom andre, inklusive MP3 eller FLAC, kan bruges.

Dens vigtigste fordele inkluderer en bred vifte af mulige parametre under kodning: lydsamplingshastigheden kan nå 192 kHz, bitdybden er 32 bit. Som standard bruger OGG en variabel bithastighed (selvom dette ikke vises i egenskabsdisplayet), som kan gå op til 1.000 kbps.

MP3

I modsætning til den gratis OGG blev MP3 udviklet af Fraunhofer Society, en sammenslutning af tyske institutter for anvendt forskning, hvilket er meget vigtigt for moderne akustik. Blandt audiofile er dette i øvrigt et yderst respekteret kontor, men de bryder sig ikke om at indrømme det. Men deres udvikling følges nøje.

I modsætning til OGG kan den have både variabel (VBR) og konstant bitrate (CBR). Forresten var det takket være MP3, at det blev opdaget, at ikke alle optagelser kan kodes med høj kvalitet med en variabel bitrate (se årsagerne ovenfor, kodningsalgoritmerne og deres resultater i dette tilfælde kan være forskellige, når den samme kilde kodes).

På grund af sin høje alder har MP3 betydelige begrænsninger: bitdybden kan være 16-24 bit, samplingsfrekvensen udtrykkes kun i diskrete værdier (8, 11, 025, 12, 16, 22, 05, 24, 32, 44, 1, 48), bithastighed begrænset til 320 kbps. Derudover er antallet af kanaler i den almindelige version af MP3 begrænset til to.

AAC

Den samme rive, kun i profil. Også udviklet af Fraunhofer Society. Senere og bruger en anden psykoakustisk model, mere moderne. Offentligt tilgængelig information giver os mulighed for at konkludere: ja, de formåede at forbedre deres egen skabelse.

Selv med de mest basale tal er AAC et mere fleksibelt format. Bitdybden af filerne opnået ved hjælp af denne udvikling varierer fra 16 til 24, samplingsfrekvensen, hvis det ønskes, vil også tillade ikke at miste lydbilledet og ligger i området 8-192 kHz. Datastrømmen nærmer sig generelt de tabsfrie formater (op til 512 kbps), mens det maksimale antal AAC-filkanaler når 48.

Hvilket format er helt klart det bedste

I betragtning af, at AAC er MP3-genoptænkt efter et dusin år, så er valget i dens favør. Hvis det ønskes, giver det mening kun at sammenligne MP3 og OGG. Lad os tage et kig på billederne lavet af den respekterede Andrey Aspidov fra ixbt.com:

På graferne - god AudioCD, OGG komprimeret med variabel bitrate 350 kbps og MP3 ved hjælp af Lame. Jo lavere grafen er, jo tættere er lyden på originalen. Det viser sig at være et meget interessant billede. På trods af at MP3 klart har skåret høje frekvenser, i modsætning til OGG, hvor man kan se blokeringen under 2 kHz.

Frekvens-tidsfordelingen af lyd taler om ikke mindre interessante ting. Ved en konstant bitrate på 320 kbps er MP3'en næsten identisk med den originale optagelse. Alt ser ud til at falde på plads nu. Men … Faktisk er alting endnu mere forvirrende.

Hvorfor overhovedet bruge lossy, når der er tabsfri tilgængelig

Sund fornuft.

Faktum er, at de fleste af de analoge optagelser ikke indeholder den mængde information, der skal gemmes i højkvalitetsformater. Glem ikke, at den native samplinghastighed for CD er 44,1 kHz, kvantisering er kun 16 bit.

De foregående grafer demonstrerer den høje kvalitet af MP3-transmission godt. Men for en lydkassette, magnetbånd (medmindre dette selvfølgelig er et masterbånd), er egenskaberne ved en AudioCD uopnåelige. Og for massestudieudstyr er muligheden for at optage analog lyd svarende til AudioCD dukket op relativt for nylig. Det nytter ikke at digitalisere i FLAC (og endnu mere i WAV) en koncertoptagelse eller en disk fra den præ-digitale æra, især dem der er lavet af magnetiske medier. De indeholder ikke disse spektre og mængden af information, der kan lagres af containere uden komprimering.

Hvad har ændret sig i dag

En sjælden lydtekniker laver en digital masteroptagelse (som derefter gengives på fysiske medier), ved at bruge moderne teknologier til fulde. Derfor er chancen for, at et 24-bit spor faktisk kun er 16-bit, ekstremt høj.

Analog højkvalitetsoptagelse på udstyr af høj kvalitet er endnu sværere at finde i dag - om ikke andet for fans af denne lyd. Sådan er for eksempel Jack White, den tidligere leder af White Stripes. Samtidig refererer nogle af hans indspilninger til variationer af lo-fi, og at lede efter nummerets uhyrlige lydegenskaber bliver en slags fornøjelse for gourmeter.

Hvis du forestiller dig den ideelle kilde, vil kun trænet øre eller lytning på lydudstyr af høj kvalitet give dig mulighed for at finde en komprimeret fil. Og allerede baseret på dette (og ikke at glemme opfattelsen), er det værd at lave følgende konklusion:

AAC er nødvendig og tilstrækkelig til udstyr til mellempris, i mangel af hvilket (og i mangel af kilder, der kan kodes i AAC) - MP3 med en konstant bitrate på 320 kbps, oprettet ved hjælp af Lame 3.93 codec (anbefalede nøgler til afkodning: -cbr -b320 -q0 -k -ms).

Undtagelserne er optagelser oprindeligt optaget i høj kvalitet, f.eks. optaget på DVD-Audio, SACD, eller optagelser oprindeligt indsamlet i DSD (eller lignende format) med en høj bithastighed.

Selvom tabsfri har nogle funktioner. Og dem fortæller vi om næste gang.