Hva er forskjellene mellom MP3, FLAC og andre lydformater?

Digital lyd har eksistert lenge, så det må være en mengde lydformater der ute. Her er noen av de vanligste, hva skiller dem, og hva de skal bruke dem til.

Før vi snakker om daglige lydformater, er det viktig at du forstår det grunnleggende, og det betyr at du forstår PCM. Etter det vil vi takle komprimerte formater.

PCM Audio: Hvor alt starter

Pulskodemodulasjon ble opprettet i 1937 og er nærmest tilnærmet analog lyd. Det vil si at en analog bølgeform er tilnærmet med jevne mellomrom. PCM er preget av to egenskaper: prøvefrekvens og bitdybde. Eksempelfrekvens måler hvor ofte (i ganger per sekund) amplituden til bølgeformen blir tatt, og bitdybden måler de mulige digitale verdiene. Når det gjelder lydformater, er dette ganske mye grunnlaget.

Sann lyd, i den virkelige verden, er kontinuerlig. I den digitale verden er det ikke. På en eller annen måte er dette mer forvirrende med lyd enn med video, så la oss se på video som et poeng til sammenligning. Det vi tolker for å være "bevegelse" eller tenke på som "væske" og konstant bevegelse er i virkeligheten en serie stillbilder. På samme måte er amplitude av lydbølger i et digitalt format ikke "fluid" eller stadig endring. Det endrer seg basert på bestemte kriterier ved forhåndsdefinerte intervaller.

Bilde fra Wikipedia

Jeg vet at det er mye her som kanskje ikke er andre naturen, med mindre du er ingeniør, fysiker eller en audiophile, så la oss pare det videre med en analogi.

La oss si at vannet som strømmer fra en åpen kran er din "analoge" lydkilde. Temperaturen på vannet vi kan sammenligne med amplitude av en lydbølge; Det er en eiendom som må måles slik at du kan nyte det ordentlig. Prøvetaking er antall ganger per sekund du dypper fingeren i strømmende vann. Jo oftere du dypper fingeren inn i den, jo mer "kontinuerlig" blir temperaturendringene. Hvis du holder fingeren i rennende vann 44.100 ganger per sekund, er det nesten som å holde fingeren der under hele tiden, ikke sant? Det er den grunnleggende ideen bak prøvetaking.

Bitdybde er litt vanskeligere. I stedet for å bruke fingeren, la oss si at du brukte et virkelig crapper-termometer. Det sa i utgangspunktet "Hot" for alt over romtemperatur og "kaldt" for alt under. Uansett hvor mange ganger du dyppet det i vannet, ville det ikke gi deg mye nyttig informasjon. Nå, hvis i stedet for bare 2 alternativer, la oss si at termometeret hadde 16 mulige verdier som du kan bruke til å måle vanntemperaturen. Mer nyttig, ikke sant? Bitdybde fungerer på samme måte, ved at høyere verdier tillater mer dynamiske endringer i lydamplitude for å bli nøyaktig portrettert.

Som tidligere nevnt er PCM grunnlaget for digital lyd, sammen med varianter. PCM forsøker å modellere en bølgeform, i så mye av sin ukomprimerte herlighet som mulig. Det er spesielt, det er klart å sitte fast i en digital signalprosessor, og det er mer eller mindre universelt spillbart. De fleste andre formater manipulerer lyd via algoritmer, så de må dekoderes mens de spiller. PCM-lyd anses å være "lossless", den er ukomprimert, og tar derfor opp mye harddiskplass.

Den ukomprimerte gjengen: WAV, AIFF

Bilde av codepo8

Både WAV og AIFF er lossless lydbeholderformater basert på PCM, med noen mindre endringer i datalagring. PCM-lyd, for de fleste, kommer i disse formatene, avhengig av om du bruker Windows eller OS X, og de kan konverteres til og fra hverandre uten kvalitetsnedbrytning. De er begge betraktet som "lossless", er ukomprimert, og en stereo (2-kanals) PCM lydfil, samplet på 44,1 kHz (eller 44100 ganger per sekund) ved 16 bits ("CD-kvalitet") utgjør omtrent 10 MB per minutt. Hvis du spiller inn hjemme for å blande, er dette det du vil bruke fordi det er full kvalitet.

Bilde av CyboRoZ

Lossless-formater: FLAC, ALAC, APE

Free Lossless Audio Codec, Apple Lossless Audio Codec og Monkey's Audio er alle formater som komprimerer lyd, mye på samme måte som alt er komprimert i digital verden: bruker algoritmer. Forskjellen mellom zip-filer og FLAC-filer er at FLAC er designet spesielt for lyd, og så har bedre kompresjonshastigheter uten tap av data. Vanligvis ser du omtrent halvparten av WAVs størrelse. Det vil si at en FLAC-fil for stereolyd på "CD-kvalitet" kjører omtrent 5 MB per minutt.

Opp-siden er at hvis du vil gjøre lydmanipulering, kan du konvertere tilbake til en WAV uten tap av kvalitet.  Hvis du er en audiophile og lytter til mye musikk med dynamiske områder, er disse formatene for deg. Hvis du har et stort sett med høyttalere, bokser eller ørepropper, vil disse formatene få tonene til å vise dem.

Tapete formater: MP3, AAC, WMA, Vorbis

Bilde av patrick h lauke

De fleste formater du ser i daglig bruk, er "lossy"; En viss grad av lydkvalitet blir ofret i bytte for en betydelig gevinst i filstørrelse. En gjennomsnittlig "CD kvalitet" MP3 kjører ca 1 MB per minutt. Stor forskjell i forhold til PCM, nei? Dette kalles komprimering, men i motsetning til lossless formater, kan du ikke virkelig få den kvaliteten tilbake når du striper den i lossy formater. Ulike tapende formater bruker forskjellige algoritmer til å lagre data, og så varierer de vanligvis i filstørrelse for sammenlignbar kvalitet. Tapete formater bruker også bithastighet for å referere til lydkvalitet, som vanligvis ser ut som "192 kbit / s" eller "192 kbps." Høyere tall betyr at flere data blir pumpet ut, så det er mer bevaring av detaljer. Her er noen detaljer for de mer populære formater.

• MP3: MPEG 1 Audio Layer 3, den vanligste lossy lydkoden i dag. Til tross for en rekke patentspørsmål, er det fortsatt utrolig populært. Hvem har ikke MP3-filer som ligger rundt?
• Vorbis: Et gratis og åpen kildekodeformat format som brukes oftere i PC-spill som Unreal Tournament 3. FOSS-fans, for eksempel mange Linux-brukere, er bundet til å se mange av dette formatet.
• AAC: Avansert lydkoding, et standardisert format som nå brukes med MPEG4 video. Den støttes sterkt på grunn av kompatibilitet med DRM (for eksempel Apples FairPlay), forbedringer over mp3, og fordi det ikke kreves lisens for å streame eller distribuere innhold i dette formatet. Apple-fans vil nok ha nok i AAC.
• WMA: Windows Media Audio, Microsofts tapete lydformat. Det ble utviklet og brukes til å unngå lisensieringsproblemer med MP3-formatet, men på grunn av store forbedringer og DRM-kompatibilitet, så vel som en lossless implementering, er den fortsatt rundt. Det var veldig populært før iTunes ble champion av DRMed-musikk.

Tapete formater er det du bruker til alle de tingene du lytter til og lagrer. De er designet for å være en økonomi på harddiskplass. Hvilket format du velger, avhenger av hvilken digital lydspiller du bruker, hvor mye plass du har, hvor stor en kvalitet nitpicker du er, og en rekke overvariabler. I dag vil datamaskiner spille noe, de fleste lydspillere (unntatt Apples, selvfølgelig) vil gjøre flere lossy formater, og flere og flere gjør FLAC og APE. Apple stikker til MP3, ALAC og AAC.

Er ikke lydkvalitet subjektiv?

Absolutt, det er det. Til slutt er det ørene dine som bruker det meste av dette, men det er mer grunn til å tenke på kvalitet på alvor. Da jeg først begynte å lage min digitale musikksamling, kunne jeg ikke virkelig fortelle forskjellen mellom 128kbit MP3 og lyd-CDer. Til mine ører var det ingen merkbar forskjell. Over tid skjønte jeg imidlertid at 256 kbit hørtes mye bedre, og etter at jeg fikk et veldig fint (og dyrt!) Sett med hodetelefoner, gikk jeg tilbake til lyd-CDer på heltid! Det avhenger også av musikkens sjanger.

Bilde av jonchoo

Det er mange variabler her, folk, gjør ingen feil om det. Det tok litt tid før jeg slo på med FLAC for litt musikk og 320kbps MP3 for resten. Poenget jeg prøver å lage er at du bør eksperimentere for å se hva som passer best for deg og musikken din, men vær oppmerksom på at når dine smakendringer endres, vil oppfatningen, utstyret ditt og betydningen av kvalitet også.

Og alt dette blir enda vanskeligere når du ikke bare snakker om musikk, men om lydspor, lydeffekter, hvit og brun lyd, etc. Det er en hel verden av lyd der ute, så ikke bli motløs! Ved å lære hva du kan og lytte til deg selv, kan du bruke denne informasjonen til din fordel i fremtidige lydprosjekter. Jeg gir deg noen av de beste rådene jeg noensinne har fått: "gjør det som bare er klart, høres bra ut."