Care sunt diferențele dintre MP3, FLAC și alte formate audio?

Audio digital a existat de foarte mult timp, așa că probabil că există o multitudine de formate audio. Iată câteva dintre cele mai comune, ce le diferențiază și pentru ce să le folosești.

Înainte de a vorbi despre formatele audio de zi cu zi, este important să înțelegeți elementele de bază, iar asta înseamnă să înțelegeți PCM. După aceea, vom aborda formatele comprimate.

PCM Audio: De unde începe totul

Modularea Pulse-Code a fost creată în 1937 și este cea mai apropiată aproximare a audio analogic. Adică, o formă de undă analogică este aproximată la intervale regulate. PCM este caracterizat de două proprietăți: rata de eșantionare și adâncimea de biți. Frecvența de eșantionare măsoară cât de des (în ori pe secundă) este luată amplitudinea formei de undă, iar adâncimea de biți măsoară valorile digitale posibile. În ceea ce privește formatele audio, aceasta este aproape fundația.

Sunetul adevărat, în lumea reală, este continuu. În lumea digitală, nu este. Cumva, acest lucru este mai confuz cu audio decât cu video, așa că să ne uităm la video ca punct de comparație. Ceea ce interpretăm ca fiind „mișcare” sau considerăm „fluid” și în mișcare constantă este, de fapt, o serie de imagini statice. În același mod, amplitudinea undelor sonore într-un format digital nu este „fludă” sau se schimbă constant. Se schimbă pe baza anumitor criterii la intervale predefinite.

Imagine de pe Wikipedia

Știu că există multe aici care s-ar putea să nu fie a doua natură decât dacă ești inginer, fizician sau audiofil, așa că hai să le reducem mai departe cu o analogie.

Să presupunem că apa care curge de la un robinet deschis este sursa ta audio „analogică”. Temperatura apei o putem compara cu amplitudinea unei unde audio; este o proprietate care trebuie măsurată pentru a te putea bucura de ea în mod corespunzător. Eșantionarea este numărul de ori pe secundă în care vă scufundați degetul în apa care curge. Cu cât vă scufundați mai des degetul în el, cu atât schimbările de temperatură devin mai „continue”. Dacă bagi degetul în apă curgătoare de 44.100 de ori pe secundă, este aproape ca și cum ai ține degetul sub acolo tot timpul, nu? Aceasta este ideea de bază din spatele eșantionării.

Adâncimea de biți este puțin mai complicată. În loc să-ți folosești degetul, să presupunem că ai folosit un termometru cu adevărat prost. Practic spunea „Ferbinte” pentru orice lucru peste temperatura camerei și „Rece” pentru orice lucru de mai jos. Indiferent de câte ori l-ai scufundat în apă, nu ți-ar oferi prea multe informații utile. Acum, dacă în loc de doar 2 opțiuni, să presupunem că termometrul avea 16 valori posibile pe care le puteți folosi pentru a măsura temperatura apei. Mai util, nu? Adâncimea de biți funcționează în același mod, prin aceea că valorile mai mari permit modificări mai dinamice ale amplitudinii sunetului să fie portretizate cu acuratețe.

După cum am menționat anterior, PCM este baza pentru audio digital, împreună cu variantele sale. PCM încearcă să modeleze o formă de undă, în cât mai mult din gloria sa necomprimată posibil. Este special, este gata să fie blocat într-un procesor de semnal digital și poate fi redat mai mult sau mai puțin universal. Majoritatea celorlalte formate manipulează audio prin algoritmi, așa că trebuie să fie decodificate în timpul redării. Audio PCM este considerat „fără pierderi”, este necomprimat și, prin urmare, ocupă mult spațiu pe hard disk.

Grupul necomprimat: WAV, AIFF

Imagine de codepo8

Atât WAV, cât și AIFF sunt formate de containere audio fără pierderi bazate pe PCM, cu unele modificări minore în stocarea datelor. Audio PCM, pentru majoritatea oamenilor, vine în aceste formate, în funcție de dacă utilizați Windows sau OS X, și pot fi convertite unul la și de la celălalt fără degradarea calității. Ambele sunt considerate, de asemenea, „fără pierderi”, sunt necomprimate, iar un fișier audio PCM stereo (2 canale), eșantionat la 44,1 kHz (sau de 44100 ori pe secundă) la 16 biți („calitate CD”) se ridică la aproximativ 10 MB per minut. Dacă înregistrați acasă în scopul mixării, acesta este ceea ce doriți să utilizați, deoarece este de calitate completă.

Imagine de CyboRoZ

Formate fără pierderi: FLAC, ALAC, APE

Free Lossless Audio Codec, Apple Lossless Audio Codec și Monkey's Audio sunt toate formate care comprimă sunetul, aproape în același mod în care orice este comprimat în lumea digitală: folosind algoritmi. Diferența dintre fișierele arhivate și fișierele FLAC este că FLAC este proiectat special pentru audio și, prin urmare, are rate de compresie mai bune fără nicio pierdere de date. De obicei, vedeți aproximativ jumătate din dimensiunea WAV-urilor. Adică, un fișier FLAC pentru audio stereo la „calitate CD” rulează aproximativ 5 MB pe minut.

Partea pozitivă este că, dacă doriți să faceți manipulare audio, puteți converti înapoi la un WAV fără nicio pierdere a calității . Dacă ești un audiofil și asculți multă muzică cu intervale dinamice, aceste formate sunt pentru tine. Dacă aveți un set grozav de difuzoare, cutii sau căști, aceste formate vor scoate în evidență tonurile pentru a le prezenta.

Formate cu pierderi: MP3, AAC, WMA, Vorbis

Imagine de Patrick H Lauke

Majoritatea formatelor pe care le vedeți în utilizarea de zi cu zi sunt „cu pierderi”; un anumit grad de calitate audio este sacrificat în schimbul unui câștig semnificativ în dimensiunea fișierului. Un MP3 mediu de „calitate CD” rulează aproximativ 1 MB pe minut. Diferență mare față de PCM, nu? Acest lucru se numește compresie, dar, spre deosebire de formatele fără pierderi, nu puteți obține cu adevărat acea calitate înapoi odată ce o eliminați în formate cu pierderi. Diferitele formate cu pierderi utilizează algoritmi diferiți pentru a stoca datele și, prin urmare, variază de obicei în dimensiunea fișierului pentru o calitate comparabilă. Formatele cu pierderi folosesc, de asemenea, rata de biți pentru a se referi la calitatea audio, care arată de obicei ca „192 kbit/s” sau „192 kbps”. Cifrele mai mari înseamnă că sunt extrase mai multe date, deci există mai multă conservare a detaliilor. Iată câteva detalii pentru formatele mai populare.

• MP3: MPEG 1 Audio Layer 3, cel mai comun codec audio cu pierderi de astăzi. În ciuda numeroaselor probleme legate de brevete, este încă incredibil de popular. Cine nu are MP3-uri prin preajmă?
• Vorbis: Un format cu pierderi gratuit și cu sursă deschisă, folosit mai des în jocurile pentru computer, cum ar fi Unreal Tournament 3. Fanii FOSS, cum ar fi mulți utilizatori Linux, sunt obligați să vadă o mulțime de acest format.
• AAC: Advanced Audio Coding, un format standardizat utilizat acum cu video MPEG4. Este foarte acceptat din cauza compatibilității cu DRM (de exemplu, FairPlay de la Apple), a îmbunătățirilor față de mp3 și pentru că nu este necesară nicio licență pentru a transmite sau distribui conținut în acest format. Fanii Apple vor avea probabil o mulțime în AAC.
• WMA: Windows Media Audio, formatul audio cu pierderi de la Microsoft. A fost dezvoltat și folosit pentru a evita problemele de licențiere cu formatul MP3, dar din cauza îmbunătățirilor majore și a compatibilității DRM, precum și a unei implementări fără pierderi, este încă disponibil. A fost foarte popular înainte ca iTunes să devină campion al muzicii DRMed.

Formatele cu pierderi sunt cele pe care le folosiți pentru toate lucrurile pe care le ascultați și le stocați. Sunt concepute pentru a face economie de spațiu pe hard disk. Formatul pe care îl alegeți depinde de playerul audio digital pe care îl utilizați, de cât spațiu aveți, de cât de mare sunteți niște nișteni de calitate și de o grămadă de peste variabile. În zilele noastre, computerele vor reda orice, majoritatea playerelor audio (cu excepția celor de la Apple, desigur) vor face mai multe formate cu pierderi și tot mai multe fac FLAC și APE. Apple se menține la MP3, ALAC și AAC.

Calitatea audio nu este subiectivă?

Absolut, este. În cele din urmă, urechile tale sunt cele care consumă majoritatea acestor lucruri, dar acesta este un motiv mai mult să te gândești serios la calitate. Când am început să-mi creez colecția de muzică digitală, nu puteam face diferența dintre MP3-urile de 128 kbit și CD-urile audio. Pentru urechile mele, nu era nicio diferență vizibilă. De-a lungul timpului, însă, am observat că 256 kbit suna mult mai bine și, după ce am primit un set de căști foarte frumos (și scump!), m-am întors la CD-uri audio cu normă întreagă! Depinde si de genul muzical.

Imagine de jonchoo

Există o mulțime de variabile aici, oameni buni, nu vă înșelați în privința asta. A durat ceva timp până când m-am hotărât să folosesc FLAC pentru ceva muzică și 320 kbps MP3 pentru restul. Ideea pe care încerc să subliniez este că ar trebui să experimentezi pentru a vedea ce funcționează cel mai bine pentru tine și muzica ta, dar fii conștient de faptul că, pe măsură ce gusturile tale se schimbă, percepțiile tale, echipamentul și importanța calității se vor schimba.

Și toate aceste lucruri devin și mai complicate atunci când nu vorbești doar despre muzică, ci și despre piese vocale, efecte sonore, zgomot alb și maro etc. Există o întreagă lume de sunet acolo, așa că nu te descuraja! Învățând ce poți și ascultând singur, poți folosi aceste informații în avantajul tău în viitoarele proiecte audio. Vă voi lăsa cu unele dintre cele mai bune sfaturi pe care le-am primit vreodată: „fă ceea ce pur și simplu sună bine”.