Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ MP3, FLAC και άλλων μορφών ήχου;

Ο ψηφιακός ήχος βρισκόταν εδώ και πολύ καιρό, οπότε υπάρχει μια πληθώρα μορφών ήχου εκεί έξω. Εδώ είναι μερικές από τις πιο συνηθισμένες, τι τους διαφοροποιεί και τι να τις χρησιμοποιήσετε.

Πριν μιλήσουμε για τις καθημερινές μορφές ήχου, είναι σημαντικό να καταλάβετε τα βασικά στοιχεία, και αυτό σημαίνει κατανόηση του PCM. Μετά από αυτό, θα αντιμετωπίσουμε τις συμπιεσμένες μορφές.

PCM Audio: Από πού ξεκινά όλα

Η κωδικοποίηση παλμών δημιουργήθηκε το 1937 και είναι η πλησιέστερη προσέγγιση του αναλογικού ήχου. Δηλαδή, μια αναλογική κυματομορφή προσεγγίζεται σε τακτά χρονικά διαστήματα. Το PCM χαρακτηρίζεται από δύο ιδιότητες: ρυθμό δειγματοληψίας και βάθος μπιτ. Ο ρυθμός δειγματοληψίας μετρά πόσο συχνά (σε ώρες ανά δευτερόλεπτο) λαμβάνεται το εύρος της κυματομορφής και το βάθος των δυαδικών ψηφίων μετρά τις πιθανές ψηφιακές τιμές. Από την άποψη των μορφών ήχου, αυτό είναι λίγο πολύ το θεμέλιο.

Ο πραγματικός ήχος, στον πραγματικό κόσμο, είναι συνεχής. Στον ψηφιακό κόσμο, δεν είναι. Κάπως αυτό είναι πιο συγκεχυμένο με τον ήχο παρά με το βίντεο, οπότε ας δούμε το βίντεο ως σημείο σύγκρισης. Αυτό που ερμηνεύουμε ως "κίνηση" ή θεωρούμε ως "ρευστό" και συνεχώς μετακινούμενο είναι, στην πραγματικότητα, μια σειρά ακίνητων εικόνων. Με τον ίδιο τρόπο, το εύρος των ηχητικών κυμάτων σε ψηφιακή μορφή δεν είναι "ρευστό" ή αλλάζει συνεχώς. Αλλάζει με βάση ορισμένα κριτήρια σε προκαθορισμένα διαστήματα.

Εικόνα από Wikipedia

Ξέρω ότι υπάρχουν πολλά εδώ που μπορεί να μην είναι δευτερεύουσα φύση, εκτός αν είστε μηχανικός, φυσικός ή ένας αφηγητής, οπότε ας το καταλάβουμε περαιτέρω με μια αναλογία.

Ας πούμε ότι το νερό που ρέει από μια ανοιχτή βρύση είναι η "αναλογική" πηγή ήχου σας. Η θερμοκρασία του νερού μπορεί να συγκριθεί με το πλάτος ενός ακουστικού κύματος. είναι μια ιδιότητα που πρέπει να μετρηθεί για να μπορείτε να το απολαύσετε σωστά. Η δειγματοληψία είναι ο αριθμός των φορών ανά δευτερόλεπτο που βυθίζετε το δάχτυλό σας στο ρέον νερό. Όσο πιο συχνά βυθίζετε το δάχτυλό σας σε αυτό, τόσο πιο "συνεχείς" οι θερμοκρασιακές αλλαγές γίνονται. Εάν κολλήσετε το δάχτυλό σας στο τρεχούμενο νερό 44.100 φορές ανά δευτερόλεπτο, είναι σχεδόν σαν να κρατάτε το δάχτυλό σας κάτω από εκεί όλη την ώρα, σωστά; Αυτή είναι η βασική ιδέα πίσω από τη δειγματοληψία.

Το βάθος του bit είναι λίγο πιο δύσκολο. Αντί να χρησιμοποιήσετε το δάχτυλό σας, ας πούμε ότι χρησιμοποιήσατε ένα πραγματικά θερμόμετρο. Βασικά είπε "Hot" για οτιδήποτε πάνω από τη θερμοκρασία δωματίου και "Κρύο" για οτιδήποτε κάτω. Ανεξάρτητα από το πόσες φορές την βυθίσατε στο νερό, δεν θα σας έδινε πολύ χρήσιμες πληροφορίες. Τώρα, εάν αντί για μόνο δύο επιλογές, ας υποθέσουμε ότι το θερμόμετρο είχε 16 πιθανές τιμές που θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε για να μετρήσετε τη θερμοκρασία του νερού. Πιο χρήσιμο, σωστά; Το βάθος των δυαδικών ψηφίων λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο, καθώς οι υψηλότερες τιμές επιτρέπουν την ακριβέστερη απεικόνιση δυναμικών αλλαγών στο πλάτος του ήχου.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το PCM είναι το θεμέλιο για τον ψηφιακό ήχο, μαζί με τις παραλλαγές του. Το PCM προσπαθεί να μοντελοποιήσει μια κυματομορφή, όσο το δυνατόν περισσότερο από την ασυμπίεστη δόξα του. Είναι ξεχωριστό, είναι έτοιμο να κολλήσει σε έναν επεξεργαστή ψηφιακών σημάτων και είναι περισσότερο ή λιγότερο καθολικά παίζοντας. Οι περισσότερες άλλες μορφές χειρίζονται τον ήχο μέσω αλγορίθμων, επομένως πρέπει να αποκωδικοποιούνται κατά την αναπαραγωγή. Ο ήχος PCM θεωρείται "χωρίς απώλειες", είναι ασυμπίεστος και συνεπώς καταλαμβάνει πολύ χώρο στο σκληρό δίσκο.

Η μη συμπιεσμένη δέσμη: WAV, AIFF

Εικόνα από codepo8

Τόσο το WAV όσο και το AIFF είναι μορφές δοχείων ήχου χωρίς απώλειες βασισμένες στο PCM, με κάποιες μικρές αλλαγές στην αποθήκευση δεδομένων. Ο ήχος PCM, για τους περισσότερους ανθρώπους, έρχεται σε αυτές τις μορφές, ανάλογα με το αν χρησιμοποιείτε Windows ή OS X και μπορούν να μετατραπούν προς και από κάθε άλλο χωρίς υποβάθμιση της ποιότητας. Και τα δύο αυτά θεωρούνται ως "χωρίς απώλειες", είναι ασυμπίεστα και ένα αρχείο στερεοφωνικού (2-καναλιού) PCM, το οποίο δειγματίζεται σε 44,1 kHz (ή 44100 φορές ανά δευτερόλεπτο) σε 16 bits ("ποιότητα CD"), ανέρχεται σε περίπου 10 MB ανά λεπτό. Αν γράφετε στο σπίτι για τους σκοπούς της ανάμειξης, αυτό είναι αυτό που θέλετε να χρησιμοποιήσετε επειδή είναι πλήρης ποιότητα.

Εικόνα από CyboRoZ

Μορφές χωρίς απώλειες: FLAC, ALAC, APE

Ο ελεύθερος κωδικοποιητής ήχου χωρίς απώλειες, ο μήνας χωρίς απώλειες ήχου και ο ήχος Monkey's Audio είναι όλα τα φορμά που συμπιέζουν τον ήχο, με τον ίδιο τρόπο που τα πάντα συμπιέζονται στον ψηφιακό κόσμο: χρησιμοποιώντας αλγορίθμους. Η διαφορά μεταξύ αρχείων με αρχεία συμπτυσσόμενου αρχείου και αρχείων FLAC είναι ότι το FLAC έχει σχεδιαστεί ειδικά για τον ήχο και συνεπώς έχει καλύτερους ρυθμούς συμπίεσης χωρίς απώλεια δεδομένων. Συνήθως, βλέπετε περίπου το μισό μέγεθος των WAV. Δηλαδή, ένα αρχείο FLAC για στερεοφωνικό ήχο με "ποιότητα CD" διαρκεί περίπου 5 MB ανά λεπτό.

Το up-side είναι ότι αν θέλετε να κάνετε χειρισμό ήχου, μπορείτε να μετατρέψετε πίσω σε WAV χωρίς απώλεια ποιότητας.  Εάν είστε audiophile και ακούτε πολλές μουσικές με δυναμικές σειρές, αυτές οι μορφές είναι για σας. Εάν έχετε ένα μεγάλο σύνολο ομιλητών, κονσερβών ή ακουστικών, αυτές οι μορφές θα αναδείξουν τους τόνους για να τους παρουσιάσουν.

Απώλειες μορφές: MP3, AAC, WMA, Vorbis

Εικόνα από patrick h lauke

Οι περισσότερες μορφές που βλέπετε στην καθημερινή χρήση είναι "απώλειες". κάποιος βαθμός ποιότητας ήχου θυσιάζεται σε αντάλλαγμα για ένα σημαντικό κέρδος στο μέγεθος του αρχείου. Μια μέση ποιότητα MP3 "CD" τρέχει περίπου 1 MB ανά λεπτό. Μεγάλη διαφορά σε σχέση με το PCM, όχι; Αυτό ονομάζεται συμπίεση, αλλά αντίθετα με τις μορφές χωρίς απώλειες, δεν μπορείτε πραγματικά να πάρετε αυτή την ποιότητα πίσω μόλις την απογυμνώσετε σε απώλειες μορφές. Οι διαφορετικές μορφές απώλειας χρησιμοποιούν διαφορετικούς αλγόριθμους για την αποθήκευση δεδομένων και έτσι συνήθως διαφέρουν σε μέγεθος αρχείου για συγκρίσιμη ποιότητα. Οι απώλειες μορφές χρησιμοποιούν επίσης bitrate για να αναφερθούν στην ποιότητα ήχου, η οποία συνήθως μοιάζει με "192 kbit / s" ή "192 kbps." Υψηλότεροι αριθμοί σημαίνουν ότι αντλούνται περισσότερα δεδομένα, επομένως υπάρχει μεγαλύτερη διατήρηση των λεπτομερειών. Ακολουθούν μερικές λεπτομέρειες για τις πιο δημοφιλείς μορφές.

• MP3: MPEG 1 Audio Layer 3, ο πιο συνηθισμένος κωδικοποιητής ήχου με απώλειες σήμερα. Παρά ένα σωρό από ζητήματα διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, είναι ακόμα απίστευτα δημοφιλές. Ποιος δεν έχει MP3 που βρίσκονται γύρω?
• Vorbis: Μια ελεύθερη μορφή ανοιχτού κώδικα που χρησιμοποιείται συχνότερα σε παιχνίδια PC όπως το Unreal Tournament 3. Οι οπαδοί του FOSS, όπως πολλοί χρήστες του Linux, δεσμεύονται να δουν την αφθονία αυτής της μορφής.
• AAC: Προηγμένη κωδικοποίηση ήχου, μια τυποποιημένη μορφή που χρησιμοποιείται τώρα με βίντεο MPEG4. Υποστηρίζεται σε μεγάλο βαθμό λόγω της συμβατότητάς του με το DRM (π.χ. FairPlay της Apple), τις βελτιώσεις σε σχέση με το mp3 και επειδή δεν απαιτείται άδεια για τη ροή ή τη διανομή περιεχομένου σε αυτή τη μορφή. Οι οπαδοί της Apple πιθανότατα θα έχουν πολλά στο AAC.
• WMA: Windows Media Audio, μορφή απώλειας ήχου της Microsoft. Αναπτύχθηκε και χρησιμοποιήθηκε για την αποφυγή προβλημάτων αδειοδότησης με τη μορφή MP3, αλλά εξαιτίας σημαντικών βελτιώσεων και συμβατότητας με τα DRM, καθώς και με την εφαρμογή χωρίς απώλειες, είναι ακόμα γύρω. Ήταν πολύ δημοφιλές πριν το iTunes έγινε πρωτοπόρος της DRMed μουσικής.

Απώλειες μορφές είναι αυτό που χρησιμοποιείτε για όλα τα πράγματα που ακούτε και αποθηκεύστε. Έχουν σχεδιαστεί για να είναι μια οικονομία του χώρου στο σκληρό δίσκο. Ποια μορφή επιλέγετε εξαρτάται από το ποιο ψηφιακό πρόγραμμα αναπαραγωγής ήχου χρησιμοποιείτε, πόσο χώρο διαθέτετε, πόσο μεγάλος είναι ένας ποιοτικός νικητής και ποιος είναι ο αριθμός των μεταβλητών. Σήμερα, οι υπολογιστές θα παίξουν οτιδήποτε, οι περισσότεροι ήχοι (εκτός από την Apple, φυσικά) θα κάνουν πολλαπλές απώλειες μορφές, και όλο και περισσότερο FLAC και APE. Η Apple κολλά σε MP3, ALAC και AAC.

Δεν είναι υποκειμενική ποιότητα ήχου?

Απολύτως, είναι. Τελικά, τα αυτιά σας καταναλώνουν τα περισσότερα από αυτά τα πράγματα, αλλά αυτό είναι περισσότερο λόγος να σκεφτόμαστε την ποιότητα σοβαρά. Όταν ξεκίνησα αρχικά τη δημιουργία της συλλογής ψηφιακής μουσικής μου, δεν μπορούσα να πω πραγματικά τη διαφορά μεταξύ των 128kbit MP3 και των CD ήχου. Στα αυτιά μου δεν υπήρχε αξιοσημείωτη διαφορά. Με την πάροδο του χρόνου, ωστόσο, παρατήρησα ότι τα 256 kbit ακουγόταν πολύ καλύτερα και αφού πήρα ένα πολύ ωραίο (και ακριβό!) Σετ ακουστικών, επέστρεψα σε CD ήχου με πλήρη απασχόληση! Εξαρτάται επίσης από το είδος της μουσικής.

Εικόνα από jonchoo

Υπάρχουν πολλές μεταβλητές εδώ, παιδιά, μην κάνετε κανένα λάθος γι 'αυτό. Χρειάστηκε λίγος χρόνος προτού εγκατασταθώ στη χρήση του FLAC για κάποια μουσική και 320kbps MP3 για τα υπόλοιπα. Το σημείο που προσπαθώ να κάνω είναι ότι πρέπει να πειραματιστείτε για να δείτε τι λειτουργεί καλύτερα για εσάς και τη μουσική σας, αλλά να γνωρίζετε ότι καθώς αλλάζουν τα γούστα σας, οι αντιλήψεις σας, ο εξοπλισμός σας και η σημασία της ποιότητας.

Και όλα αυτά τα πράγματα γίνονται ακόμη πιο δύσκολα όταν δεν μιλάτε μόνο για μουσική, αλλά για φωνητικά κομμάτια, ηχητικά εφέ, λευκό και καφέ θόρυβο κλπ. Υπάρχει ένας ολόκληρος κόσμος ήχου εκεί έξω, οπότε μην αποθαρρύνεστε! Με το να μάθετε τι μπορείτε και να ακούτε τον εαυτό σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτές τις πληροφορίες προς όφελός σας στα μελλοντικά ακουστικά σας έργα. Θα σας αφήσω μερικές από τις καλύτερες συμβουλές που έχω πάρει ποτέ: "κάνε αυτό που απλά ακούγεται καλό".