Na czym polega jakość dźwięku?
Bez względu na to, czy zajmujesz się tworzeniem czy jedynie słuchaniem muzyki, warto upewnić się, że Twoja biblioteka muzyczna oferuje jak najlepszą jakość Twoich ulubionych utworów. Kompresja audio to technika używana do zmniejszenia rozmiaru pliku, aby przechowywana przez nas muzyka nie zajmowała zbyt dużo miejsca. Jednak wraz ze zmniejszeniem rozmiaru pliku spada również jego jakość.
Przy tworzeniu swojej biblioteki muzycznej nie możesz pozwolić, aby ograniczenia pamięci wpływały na jakość dźwięku. Zaprezentujemy teraz kilka wskazówek, dzięki którym Twoja muzyka będzie brzmiała tak, jak powinna.
Istnieje kilka różnych czynników, które wpływają na jakość pliku audio. Niewątpliwie im wyższa jest ich jakość, tym lepiej. Jednak przy wysokiej jakości plików mogą wystąpić problemy z ich przechowywaniem, ponieważ zajmują one wtedy bardzo dużo miejsca.
Miarą jakości dźwięku jest częstotliwość próbkowania oraz głębia bitowa, które w skrócie omawiamy poniżej. Innym ważnym terminem dotyczącym jakości dźwięku jest określenie pliku audio jako „bezstratny”, którego przeciwieństwem jest plik „stratny”. Każdy cyfrowy format audio oferuje inne możliwości w zakresie częstotliwości próbkowania, głębi bitowej i kompresji.
Czym jest częstotliwość próbkowania i głębia bitowa?
Omawiając jakość pliku audio, zazwyczaj zwracamy uwagę na częstotliwość próbkowania i głębię bitową.
W swojej istocie dźwięk jest analogowy. Mówiąc prostym językiem, dźwięk to wibracje lub fale przemieszczające się w powietrzu. Fale, które tworzą dźwięki, muszą zostać przekształcone — do formatu cyfrowego — za pomocą tak zwanych przetworników, takich jak na przykład mikrofony i wzmacniacze, które przekształcają fale dźwiękowe na sygnały elektryczne.
Następnie system cyfrowy może zapisać te sygnały elektryczne poprzez ich „próbkowanie”. Częstotliwość próbkowania pliku audio można porównać do liczby klatek na sekundę w pliku wideo. Zwróć uwagę na to, że film to zbiór połączonych ze sobą zdjęć lub klatek. Większa liczba klatek na sekundę oznacza, że wideo przesuwa się szybciej pomiędzy klatkami, sprawiając, że jest ono płynniejsze. Podobnie jest w przypadku piosenki. Z tą różnicą, że nie jest ona zbiorem klatek, lecz próbek sygnałów audio.
Im większa jest zatem częstotliwość próbkowania, tym płynniejszy jest dźwięk. Przeciętny plik audio, jak na przykład na płycie CD, ma częstotliwość próbkowania 44,1 kHz lub 44 100 próbek na sekundę, natomiast plik dźwiękowy o „wysokiej rozdzielczości” ma zwykle częstotliwość próbkowania 96 kHz, czyli 96 000 próbek na sekundę lub wyższą.
Głębię bitową można porównać do rozdzielczości pliku wideo. W przypadku wideo rozdzielczość określona jest liczbą pikseli w danej klatce, natomiast głębia bitowa w piosence określana jest liczbą bitów tworzących dany dźwięk. Podczas próbkowania sygnału audio, pozyskiwane są z niego informacje na temat dźwięku, które są przechowywane w formie bitów. Większa szybkość transmisji bitów oznacza, że więcej informacji może być przechowywanych w każdej próbce. Im wyższa jest więc szybkość transmisji bitów, tym bardziej cyfrowy plik audio jest zbliżony do oryginału.
Obecnie dźwięk 24-bitowy, 96 kHz uważany jest za dźwięk o „wysokiej rozdzielczości”.
Czym jest dźwięk bezstratny?
W wyniku procesu stratnej kompresji, pliki audio zostają zmniejszone, tracąc przy tym drobne fragmenty danych. Jeśli skompresujesz plik audio w stratnym formacie, a następnie go zdekompresujesz, nie będziesz już w stanie odzyskać tych utraconych danych. Kompresja bezstratna pozwala Ci na skompresowanie pliku audio bez utraty tych ważnych informacji.
Słuchając stratnego pliku audio, prawdopodobnie wciąż usłyszysz każdą linię basową i harmonię, jednak zapewne nie uświadczysz pewnych drobniejszych szczegółów, o które zadbano przy produkcji tego utworu. Jeśli uważasz się za audiofila, to różnica pomiędzy stratnym a bezstratnym plikiem audio będzie dla Ciebie prawdopodobnie zauważalna. Jeśli nagrywasz swoją własną muzykę, bezstratność dźwięku jest absolutną koniecznością.
MP3, a także inne skompresowane, stratne pliki audio są łatwiejsze w obsłudze z punktu widzenia sprzętu i oczywiście łatwiejsze do przechowywania. Z tego właśnie powodu są one bardziej powszechne. Usługi transmisji strumieniowej, jak na przykład Spotify, używają stratnego, skompresowanego dźwięku nawet w przypadku kont Premium. Dzieje się tak dlatego, ponieważ serwisy te udostępniają miliony różnych piosenek, więc bezstratne i nieskompresowane pliki za bardzo obciążyłyby łącze.
Formaty plików audio
Inne ważne czynniki dotyczące rodzajów cyfrowych plików audio, poza jakością dźwięku, obejmują rozmiar pliku i obsługę metadanych. Metadane odnoszą się do przechowywanych w pliku informacji. W kontekście plików muzycznych, do metadanych można zaliczyć okładkę, wykonawcę, album, tytuł piosenki i inne informacje dotyczące utworu. Gdy zaimportujesz plik audio do odtwarzacza muzycznego, na przykład aplikacji Apple Music, będzie on w stanie odczytać te metadane, przypisać je do odpowiedniej kategorii i oznaczyć wszystkie istotne szczegóły.
Wymienione poniżej formaty plików na pewno nie są Ci obce. Są to najbardziej powszechne formaty plików, a każdy z nich oferuje inną jakość dźwięku, rozmiar pliku, obsługę metadanych i zgodność z systemem operacyjnym.
Stratne formaty audio
MP3
MP3 to najpopularniejszy format plików audio. Pliki MP3 są plikami skompresowanymi i są często wybieranym formatem ze względu na ich mały rozmiar. Dlatego są one idealne do przechowywania, zwłaszcza jeśli chcemy mieć dostęp muzyki na smartfonie, na którym miejsce jest dość ograniczone. Jakość dźwięku nie jest jednak doskonała. Ten mały rozmiar plików przyczynił się do sukcesu odtwarzaczy MP3, po których nastąpiły iPody, a później smartfony.
AAC
Pliki AAC są również skompresowane i stratne, jednak oferują one lepszą jakość dźwięku od plików MP3. Format AAC jest używany do strumieniowego przesyłania muzyki na serwisach Youtube i Apple Music oraz w piosenkach pobieranych z iTunes. AAC jest odpowiedzią Apple na format MP3.
WAV
WAV to format, w jakim zwykle zapisany jest dźwięk na płytach CD. Są to pliki bezstratne i nieskompresowane. Oferują one wspaniałą jakość dźwięku, ale zajmują dość dużo miejsca. Pliki WAV mają również ograniczenia dotyczące rodzaju metadanych, które są w stanie obsługiwać. A podczas tworzenia wirtualnej biblioteki muzycznej, metadane mogą okazać się bardzo ważne.
Ogg Vorbis
OGG, czy też Ogg Vorbis, to stratny format skompresowany o otwartym kodzie źródłowym, podobny do MP3 i AAC. Jest on jednak bardziej uniwersalny i nie jest powiązany z licencjami czy patentami. Jest to format plików wykorzystywany do muzyki przez serwis Spotify.
Bezstratne formaty audio
WAV
WAV to format, w jakim zwykle zapisany jest dźwięk na płytach CD. Są to pliki bezstratne i nieskompresowane. Oferują one wspaniałą jakość dźwięku, ale zajmują dość dużo miejsca. Pliki WAV mają również ograniczenia dotyczące rodzaju metadanych, które są w stanie obsługiwać. A podczas tworzenia wirtualnej biblioteki muzycznej, metadane mogą okazać się bardzo ważne.
AIFF
AIFF to odpowiednik formatu WAV marki Apple. Jest to nieskompresowany i bezstratny format audio o wysokiej rozdzielczości. Możesz więc oczekiwać wspaniałej jakości, jednak kosztem miejsca na dysku. AIFF oferuje lepszą obsługę metadanych niż WAV.
FLAC
Pliki FLAC zajmują około połowy miejsca zajmowanego przez pliki WAV, oferując przy tym bezstratne pliki audio o wysokiej rozdzielczości. Jest to wolny od tantiem format używany głównie do pobierania albumów o wysokiej jakości. Jednak dla użytkowników Apple, pliki FLAC dostępne są jedynie za pośrednictwem aplikacji Files i nie są one obsługiwane przez aplikację Music.
MQA
To MQA pozwala serwisowi Tidal oferować utwory o najwyższej rozdzielczości i fenomenalnej jakości. Jest to format bezstratny, jednak skompresowany. Z tego powodu nadaje się on lepiej do usług przesyłania strumieniowego.
ALAC
ALAC to odpowiedź marki Apple na format FLAC. Podobnie jak FLAC, jest to bezstratny format skompresowany, co oznacza, że może obsługiwać dźwięk wysokiej jakości. Obsługuje on również metadane i zajmuje około połowy miejsca, jakie normalnie zajmują pliki WAV. Cechą wyróżniająca go od formatu FLAC jest fakt, że jest to autorski format marki Apple, co sprawia, że jest on bardziej kompatybilny z serwisem iTunes i urządzeniami iOS.
Co dzieje się podczas kompresji pliku audio?
Kiedy pobierasz piosenkę, tak naprawdę pobierasz kopię lub reprodukcję oryginalnego pliku audio. Wersją najbardziej zbliżoną do oryginału jest bezstratny, nieskompresowany plik.
W celu zmniejszenia rozmiaru pliku korzysta się z algorytmów do kompresji. Usuwają one części utworu, które według systemu nie są możliwe do wychwycenia dla ludzkiego ucha. Jeśli sprawimy, że dźwięki o niższej częstotliwości będą głośniejsze, brak wysokiej częstotliwości staje się mniej zauważalny. Proces ten nazywa się „maskowaniem”.
Z punktu widzenia produkcji kompresja plików audio może okazać się przydatną techniką. Proces kompresji plików oznacza wtedy zmniejszenie zakresu dynamiki sygnałów audio. Zakres dynamiki odnosi się do zakresu głośności — różnicy pomiędzy najniższą a najwyższą głośnością, jaką może wytworzyć dany utwór.
Jeśli twórca ma do dyspozycji dźwięk, który jest początkowo bardzo głośny, ale z czasem wycisza się, może go wtedy skompresować w celu zmniejszenia różnicy głośności pomiędzy jego dwiema częściami. Kompresja dźwięku zazwyczaj zmniejsza na początku jego ogólną głośność, jednak można to zrekompensować wzmocnieniem — co ostatecznie sprawia, że dźwięk może być znacznie głośniejszy niż początkowo. Zarówno wtyczki do kompresji, jak i ich analogowe odpowiedniki pozwalają użytkownikom kontrolować rodzaj wytwarzanego dźwięku, dzięki manipulowaniu czasem reakcji i czasem zwolnienia, a także kontrolą wzmocnienia — mowa tu o wzmocnieniu i redukcji wzmocnienia.
Kompresja plików audio jest przydatna przy miksowaniu i masteringu. Jednak jeśli chodzi o faktyczne zapisywanie i przechowywanie muzyki, kompresja plików może przynieść więcej szkody niż pożytku.
Jakie są najlepsze bezstratne formaty audio?
Warto zauważyć, że „bezstratny” nie zawsze oznacza „nieskompresowany”. Dla przykładu spójrzmy na pliki FLAC. Są one skompresowane do około połowy rozmiaru plików WAV czy AIFF, jednak są one wciąż bezstratne. Mogą one zapewnić 32-bitową rozdzielczość, 96 kHz, co oznacza, że oferują one jakość lepszą niż jakość dźwięku na płytach CD (16-bitowa rozdzielczość, 44,1 kHz).
Jeśli szukasz więc sposobu na przechowywanie muzyki bez utraty jakości, ale wciąż zależy Ci na oszczędności miejsca, FLAC jest rozwiązaniem dla Ciebie. Jeśli zaś korzystasz z Maca lub jesteś użytkownikiem systemu iOS, najlepszą opcją dla Ciebie jest ALAC.
Jeżeli jednak naprawdę zależy Ci na nieskompresowanych, bezstratnych plikach audio, odpowiednim formatem będzie WAV. Natomiast dla korzystających z Maca lub systemu iOS lub osób, którym zależy na lepszej obsłudze metadanych, dobrym wyborem jest format AIFF. Kompresja bezstratna jest świetnym rozwiązaniem, jednak nie może ona dorównać jakości, jaką oferuje format bezstratny i nieskompresowany.
Choć wysoka jakość dźwięku jest dla Ciebie ważna przy słuchaniu Twojej ulubionej muzyki, musisz także uważać, czy nie zajmuje ona zbyt dużo miejsca na dysku. Nie istnieje format audio, który zarazem zajmuje mało miejsca, a także oferuje bezstratny dźwięk o wyjątkowej jakości. Jakie jest więc najlepsze rozwiązanie?
Bezstratne przechowywanie muzyki w chmurze
Bez względu na to, czy zajmujesz się muzyką zawodowo, czy po prostu uwielbiasz jej słuchać, na pewno zależy Ci na tym, aby bezpiecznie przechowywać wszystkie swoje pliki muzyczne bez utraty jakości. Mając to na uwadze, przechowywanie całej muzyki zapisanej na jednym urządzeniu zapewne nie jest idealnym rozwiązaniem.
Dzięki usłudze przechowywania w chmurze Dropbox możesz przechowywać w chmurze pliki audio dowolnego formatu o wysokiej rozdzielczości. W ten sposób masz do nich dostęp z dowolnego urządzenia, które posiada połączenie internetowe. Gdy przesyłasz pliki do chmury, Dropbox nie kompresuje ani nie modyfikuje ich w żaden sposób. Możesz więc mieć pewność, że jeśli na przykład przesyłasz plik formatu WAV, jego wysoka jakość dźwięku pozostanie nienaruszona.
Ponieważ wszystkie pliki przechowywane są w chmurze, nie musisz martwić się o miejsce na dysku i możesz swobodnie korzystać z całej biblioteki bezstratnych, nieskompresowanych plików audio o należytej jakości. Możesz słuchać swoich piosenek bezpośrednio z poziomu Dropbox. Działa on więc wtedy jak Twoja osobista usługa przesyłania strumieniowego.
Ułatwia to również udostępnianie muzyki — bez względu na to, czy chcesz podzielić się swoją nową ulubioną piosenką z rodziną i przyjaciółmi, czy też robisz to w ramach współpracy z kolegami z zespołu muzycznego. Dropbox pozwala Ci szybko, jednym kliknięciem udostępniać duże pliki audio o wysokiej jakości. A ponieważ wszystko znajduje się w chmurze, przesyłanie trwa tylko chwilę.
