Hvad er forskellene mellem MP3, FLAC og andre lydformater?

Digital lyd har eksisteret i meget lang tid, så der er bundet til at være en overflod af lydformater derude. Her er nogle af de mere almindelige, hvad differentierer dem, og hvad de skal bruge dem til.

Før vi taler om dagligdags lydformater, er det vigtigt, at du forstår det grundlæggende, og det betyder forståelse af PCM. Derefter tager vi fat på komprimerede formater.

PCM Audio: Hvor det hele starter

Pulse-Code Modulation blev oprettet tilbage i 1937 og er den nærmeste tilnærmelse af analog lyd. Det vil sige, at en analog bølgeform tilnærmes med regelmæssige intervaller. PCM er karakteriseret ved to egenskaber: prøvehastighed og bitdybde. Prøvefrekvens måler hvor ofte (i gange per sekund) amplituden af bølgeformen tages, og bitdybden måler de mulige digitale værdier. Med hensyn til lydformater er det stort set fundamentet.

Den rigtige lyd i den virkelige verden er kontinuerlig. I den digitale verden er det ikke. På en eller anden måde er det mere forvirrende med lyd end med video, så lad os se på video som et sammenligningspunkt. Det, vi fortolker at være "bevægelse" eller tænke på som "væske" og konstant bevæger sig, er i virkeligheden en serie stillbilleder. På samme måde er amplitude af lydbølger i et digitalt format ikke "fluid" eller konstant skiftende. Det ændrer sig ud fra bestemte kriterier med foruddefinerede intervaller.

Billede fra Wikipedia

Jeg ved, at der er meget her, der ikke kan være anden natur, medmindre du er ingeniør, fysiker eller en audiophile, så lad os pare det videre med en analogi.

Lad os sige, at vandet, der strømmer fra en åben vandhane, er din "analoge" lydkilde. Vandetemperaturen kan vi sammenligne med lydbølgens amplitude; Det er en ejendom, der skal måles, så du kan nyde det ordentligt. Prøveudtagning er antallet af gange i sekundet, du dykker fingeren ind i det strømende vand. Jo oftere du dypper fingeren ind i den, jo mere "kontinuerlig" bliver temperaturændringerne. Hvis du holder fingeren i rindende vand 44.100 gange i sekundet, er det næsten som at holde fingeren derinde hele tiden, ikke? Det er den grundlæggende idé bag prøveudtagning.

Bitdybde er lidt sværere. I stedet for at bruge din finger, lad os sige, at du brugte et virkelig crapper-termometer. Det sagde dybest set "Hot" til noget over stuetemperatur og "Cold" til noget under. Uanset hvor mange gange du dyppede det i vandet, ville det ikke rigtig give dig meget nyttig information. Nu, hvis i stedet for kun 2 muligheder, lad os sige, at termometeret havde 16 mulige værdier, som du kunne bruge til at måle vandtemperaturen. Mere nyttigt, right? Bitdybde virker på samme måde, idet højere værdier tillader mere dynamiske ændringer i lydamplituden, der skal vises nøjagtigt.

Som tidligere nævnt er PCM grundlaget for digital lyd sammen med dens varianter. PCM forsøger at modelere en bølgeform, i så meget af dens ukomprimerede herlighed som muligt. Det er specielt, det er klar til at sidde fast i en digital signalprocessor, og det er mere eller mindre universelt spilbart. De fleste andre formater manipulerer lyd via algoritmer, så de skal afkodes under afspilning. PCM-lyd betragtes som "lossless", den er ukomprimeret og tager derfor meget plads på harddisken.

Den ukomprimerede bunke: WAV, AIFF

Billede af codepo8

Både WAV og AIFF er tabløse lydbeholderformater baseret på PCM, med nogle mindre ændringer i datalagring. PCM-lyd, for de fleste mennesker, kommer i disse formater, afhængigt af om du bruger Windows eller OS X, og de kan konverteres til og fra hinanden uden forringelse af kvalitet. De er begge betragtes som "tabløse", er ukomprimeret, og en stereo (2-kanals) PCM-lydfil, der samles på 44,1 kHz (eller 44100 gange pr. Sekund) ved 16 bit ("CD-kvalitet") udgør ca. 10 MB pr. minut. Hvis du optager derhjemme med henblik på blanding, er det det, du vil bruge, fordi det er fuld kvalitet.

Billede af CyboRoZ

Lossless Formater: FLAC, ALAC, APE

Free Lossless Audio Codec, Apple Lossless Audio Codec og Monkey's Audio er alle formater, der komprimerer lyd, meget på samme måde som alting er komprimeret i digital verden: ved hjælp af algoritmer. Forskellen mellem zip-filer og FLAC-filer er, at FLAC er designet specielt til lyd, og så har bedre kompressionshastigheder uden tab af data. Normalt ser du omkring halvdelen af WAV'ernes størrelse. Det vil sige, at en FLAC-fil til stereolyd på "CD-kvalitet" kører ca. 5 MB pr. Minut.

Op-siden er, at hvis du vil gøre lydmanipulation, kan du konvertere tilbage til en WAV uden noget tab af kvalitet. Hvis du er en audiophile og lytter til en masse musik med dynamiske intervaller, er disse formater til dig. Hvis du har et stort sæt af højttalere, dåser eller ørepropper, vil disse formater få tonerne til at fremvise dem.

Lossy formater: MP3, AAC, WMA, Vorbis

Billede af patrick h lauke

De fleste af de formater, du ser i den daglige brug, er "lossy"; En vis grad af lydkvalitet aflives i bytte for en betydelig gevinst i filstørrelse. En gennemsnitlig "CD kvalitet" MP3 kører ca. 1 MB pr. Minut. Stor forskel i forhold til PCM, nej? Dette kaldes kompression, men i modsætning til tabsfrie formater kan du ikke rigtig få den kvalitet tilbage, når du striper den i lossy formater. Forskellige tabsformater bruger forskellige algoritmer til at gemme data, og derfor varierer de typisk i filstørrelse for sammenlignelig kvalitet. Tabsformater bruger også bitrate til lydkvalitet, som normalt ser ud som "192 kbit / s" eller "192 kbps." Højere tal betyder, at flere data bliver pumpet ud, så der er mere bevarelse af detaljer. Her er nogle detaljer for de mere populære formater.

MP3: MPEG 1 Audio Layer 3, den mest almindelige lossy audio codec i dag. På trods af en lang række patentproblemer er det stadig utroligt populært. Hvem har ikke MP3'er liggende rundt?
Vorbis: Et gratis og open source-tabsformat, der bruges oftere i PC-spil som Unreal Tournament 3. FOSS-fans, såsom mange Linux-brugere, er forpligtet til at se masser af dette format.
AAC: Advanced Audio Coding, et standardiseret format, der nu bruges sammen med MPEG4 video. Det understøttes stærkt på grund af dets kompatibilitet med DRM (f.eks. Apples FairPlay), dens forbedringer over mp3, og fordi der ikke er brug for nogen licens for at streame eller distribuere indhold i dette format. Apple fans vil nok have masser i AAC.
WMA: Windows Media Audio, Microsofts tabt lydformat. Den blev udviklet og bruges til at undgå licensproblemer med MP3-formatet, men på grund af større forbedringer og DRM-kompatibilitet samt en tabsfri implementering er den stadig rundt. Det var virkelig populært, før iTunes blev champion af DRMed-musik.

Tapede formater er, hvad du bruger til alle de ting, du lytter til og gemmer. De er designet til at være en økonomi på harddiskplads. Hvilket format du vælger, afhænger af hvilken digital lydafspiller du bruger, hvor meget plads du har, hvor stor en kvalitet nitpicker du er, og en masse overvariabler. I dag vil computere spille noget, de fleste lydspillere (undtagen Apples naturligvis) vil gøre flere tabsformater, og flere og flere gør FLAC og APE. Apple klæber til MP3, ALAC og AAC.

Er ikke lydkvalitet subjektiv?

Absolut er det. I sidste ende er det dine ører, der bruger det meste af disse ting, men det er mere grund til at tænke på kvalitet seriøst. Da jeg først begyndte at oprette min digitale musiksamling, kunne jeg ikke rigtig fortælle forskellen mellem 128kbit MP3'er og lyd-cd'er. Til mine ører var der ingen mærkbar forskel. Over tid bemærkede jeg imidlertid, at 256 kbit lød meget bedre, og efter at jeg fik et rigtig flot (og dyrt!) Sæt hovedtelefoner, gik jeg tilbage til lyd-cd'er på fuld tid! Det afhænger også af musikens genre.

Billede af jonchoo

Der er mange variabler her, folk, gør ikke fejl ved det. Det tog et stykke tid, før jeg besluttede mig for at bruge FLAC til nogle musik og 320 kbps MP3 til resten. Det punkt, jeg forsøger at lave, er at du skal eksperimentere for at se, hvad der virker bedst for dig og din musik, men vær opmærksom på, at når dine smag ændrer sig, vil dine opfattelser, dit udstyr og vigtigheden af kvalitet også.

Og alle disse ting bliver endnu vanskeligere, når du ikke bare taler om musik, men om lydspor, lydeffekter, hvid og brun støj osv. Der er en hel verden af lyd derude, så lad dig ikke blive modløs! Ved at lære hvad du kan og lytte til dig selv, kan du bruge denne information til din fordel i dine fremtidige lydprojekter. Jeg vil efterlade dig nogle af de bedste råd, jeg nogensinde har fået: "gør det, der bare er klart, lyder godt."