Что такое качество звука
Если вы страстный меломан или композитор, вам нужна уверенность в том, что ваша фонотека обеспечит самое лучшее качество звучания ваших любимых композиций. Сжатие аудио — это методика уменьшения размера файла, которая упрощает хранение музыки, но, в свою очередь, ведет к снижению качества.
При создании своей фонотеки вы не должны зависеть от объема доступного места на диске, что может отрицательно сказаться на качестве звука. Давайте рассмотрим несколько советов, которые помогут вам наслаждаться музыкой в оригинальном качестве.
На качество аудиофайлов влияет ряд факторов. Конечно, чем выше качество, тем лучше, но музыкальные файлы высокого качества могут привести к проблемам нехватки места, поскольку они, как правило, имеют большой размер.
Качество звука в основном измеряется частотой дискретизации и битовой глубиной, о чем мы расскажем ниже. При определении качества звука также необходимо упомянуть такие термины, как аудио без потерь и с потерями. Каждый цифровой формат аудиофайлов предполагает определенные возможности в отношении частоты дискретизации, битовой глубины и сжатия.
Что такое частота дискретизации и битовая глубина?
Когда мы говорим о качестве аудиофайла, мы обычно имеем в виду частоту дискретизации и битовую глубину.
Аудиофайлы являются аналоговыми по своей сути. Если отбросить сложные определения, аудио — это простые вибрации, или волны, распространяющиеся по воздуху. Волны, создающие звуки, преобразовываются (оцифровываются) с помощью таких преобразователей, как микрофоны и усилители, которые превращают эти звуковые волны в электрические сигналы.
Затем цифровые системы записывают эти электрические сигналы путем дискретизации. Термин «частота дискретизации аудиофайла» сравним с термином «частота кадров видеофайла». Следует учитывать, что видео — это совокупность неподвижных изображений, или кадров, соединенных вместе. Высокая частота кадров означает более быстрый переход от одного кадра к другому, что обеспечивает более плавное воспроизведение видео. То же самое можно сказать о музыкальных композициях. Отличие состоит лишь в том, что звук — это совокупность сэмплов аудиосигналов, а не кадров.
То есть чем выше частота дискретизации, тем плавнее звучание. Обычный аудиофайл, например аудиозапись на CD, будет иметь частоту дискретизации 44,1 кГц, или 44 100 сэмплов в секунду, а файл с высоким разрешением — частоту дискретизации 96 кГц, или 96 000 сэмплов в секунду, либо выше.
Термин «битовая глубина» сравним с термином «разрешение видео». Разрешение видеофайла определяется количеством пикселей в кадре, а битовая глубина музыкальной композиции представляет собой количество бит, используемых для создания звука. При дискретизации аудиосигнала из него извлекается звуковая информация, которая сохраняется в виде бит. Более высокий битрейт подразумевает, что в каждом сэмпле может храниться больше информации, то есть чем выше битрейт, тем более точно цифровой аудиофайл воспроизводит оригинал.
На сегодняшний день 24-битный аудиофайл с частотой дискретизации 96 кГц относится к аудио высокого разрешения.
Что такое аудио без потерь?
Процесс сжатия звука с потерями подразумевает сжатие аудиофайлов и потерю небольших фрагментов данных. Если вы сжимаете аудиофайл в формат с потерями, то при последующей его распаковке вам не удастся восстановить эти потерянные данные. Сжатие без потерь позволяет сжимать аудиофайлы без потери какой-либо важной информации.
При прослушивании аудиофайл с потерями, возможно, не утратит благозвучности и качества звучания басовых партий, но, скорее всего, вам будут недоступны тонкости, характерные для оригинальной композиции. Если вы считаете себя хоть немного аудиофилом, для вас будет весьма заметна разница между аудиофайлами без потерь и с потерями. Если вы записываете свою музыку, аудио без потерь является абсолютно необходимым условием.
MP3 и другие сжатые аудиофайлы с потерями проще обрабатывать с аппаратной точки зрения и, безусловно, проще хранить, поэтому они более распространены. Стриминговые сервисы, такие как Spotify, используют сжатые аудиофайлы с потерями даже в платных аккаунтах, поскольку для миллионов доступных композиций без потерь и без сжатия требуется слишком высокая пропускная способность сети.
Форматы аудиофайлов
Помимо качества звука, для разных типов цифровых аудиофайлов важны такие характеристики, как размер файла и поддержка метаданных. Метаданные — это информация, хранящаяся в файле. В контексте музыкальных файлов к метаданным может относиться обложка, имя исполнителя, название альбома, название композиции и любые другие данные о треке. При импортировании аудиофайлов в музыкальный проигрыватель, например Apple Music, музыкальное приложение сможет прочитать эти метаданные, правильно классифицировать их и заполнить теги, исходя из полученной информации.
Вы, скорее всего, слышали о многих форматах файлов; некоторые из них перечислены ниже. Это наиболее распространенные аудиоформаты, каждый из которых имеет определенные характеристики: качество звука, размер файла, поддержку метаданных и совместимость с операционной системой.
Форматы аудио с потерями
MP3
MP3 является самым популярным форматом аудиофайлов. MP3 — это сжатый формат, которому отдают предпочтение из-за небольшого размера файлов. MP3 идеально подходит для хранения музыки, особенно на смартфоне с достаточно ограниченным объемом памяти. Однако данный формат имеет невысокое качество звука. Небольшой размер файлов обеспечил невероятный успех MP3-плеерам, которые проложили путь к устройствам iPod и впоследствии — к смартфонам.
AAC
Файлы AAC также сжимаются с потерями, но обеспечивают лучшее качество звука, чем файлы MP3. AAC — это формат, который используется для потоковой передачи музыки из YouTube и Apple Music, а также для скачивания композиций из iTunes. AAC — это ответ Apple на MP3.
WAV
WAV — это формат, который обычно используется для кодирования аудиофайлов на CD. Это несжатые файлы, в которых музыка записана без потерь и которые обеспечивают потрясающее качество звука, но занимают слишком много места. Файлы WAV также имеют ограничения, относящиеся к типу поддерживаемых метаданных, а при создании собственной онлайн-фонотеки метаданные могут играть весьма важную роль.
Ogg Vorbis
OGG, или Ogg Vorbis, — это полностью открытый формат сжатия с потерями, похожий на MP3 и AAC, но более универсальный, не имеющий патентов и не требующий лицензионных отчислений. Это формат файла, который используется для воспроизведения музыки в Spotify.
Форматы аудио без потерь
WAV
WAV — это формат, который обычно используется для кодирования аудиофайлов на CD. Это несжатые файлы, в которых музыка записана без потерь и которые обеспечивают потрясающее качество звука, но занимают слишком много места. Файлы WAV также имеют ограничения, относящиеся к типу поддерживаемых метаданных, а при создании собственной онлайн-фонотеки метаданные могут играть весьма важную роль.
AIFF
AIFF — это эквивалент WAV от Apple. Это аудиоформат высокого разрешения, не предполагающий сжатия и, следовательно, потерь, поэтому вы можете рассчитывать на отличное качество звучания, но при этом придется пожертвовать местом на диске. AIFF обеспечивает лучшую поддержку метаданных, чем WAV.
FLAC
Файлы FLAC занимают примерно наполовину меньше места, чем WAV, обеспечивая звук высокого разрешения, практически без потерь качества. Это формат, не требующий лицензионных отчислений, который в основном используется для скачивания альбомов музыки высокого качества, но для пользователей Apple прослушивание файлов FLAC доступно только через приложение Files, и они не поддерживаются приложением Music.
MQA
MQA позволяет интернет-сервису Tidal предоставлять доступ к оригинальным звукозаписям потрясающего качества. Это формат сжатия без потерь, который лучше всего подходит для потоковой передачи музыки.
ALAC
Аналогом FLAC для Apple является формат ALAC. Как и FLAC, это формат сжатия без потерь, который может использоваться для обработки аудиофайлов высокого разрешения. Он поддерживает метаданные и занимает примерно наполовину меньше места, чем файл WAV. Данный формат отличается от FLAC тем, что он является собственностью Apple и имеет более высокую совместимость с iTunes и устройствами iOS.
Что происходит при сжатии аудиофайлов?
Скачивая композицию, вы скачиваете копию или репродукцию оригинального аудиофайла. Несжатый, без потерь качества, файл обеспечивает наиболее точное воспроизведение звука, которое вы можете получить.
Чтобы уменьшить размер файла, используются алгоритмы сжатия для удаления частей композиции, которые, по мнению системы, не будут слышны человеческому уху. Если сделать низкочастотные звуки громче, отсутствие высокочастотных звуков становится менее заметным. Этот процесс называется маскировкой.
С точки зрения создания музыки сжатие аудио может быть полезным. В этом контексте процесс сжатия позволяет уменьшить динамический диапазон аудиосигналов. Динамический диапазон относится к диапазону громкости — разнице между минимальной и максимальной громкостью при воспроизведении фрагмента аудиозаписи.
Если в начале композиции звук очень громкий, но со временем он становится тише, создатель композиции может сжать его, чтобы уменьшить разницу в громкости между двумя ее частями. При сжатии звука обычно сначала снижается его общая громкость, но это можно откорректировать с помощью компенсирующего усиления, в результате чего громкость звука может значительно увеличиться в сравнении с изначальной. Плагины для сжатия и их аналоги позволяют пользователям управлять характеристиками сжатия звука путем изменения времени срабатывания, времени восстановления и регулировок усиления (компенсация усиления и уменьшение усиления).
Функция сжатия аудио используется для микширования и мастеринга, но с точки зрения сохранения и хранения музыки сжатие аудиофайлов приносит больше вреда, чем пользы.
Какие форматы аудиофайлов без потерь считаются самыми лучшими?
Важно отметить, что термины «без потерь» и «без сжатия» означают разные вещи. Например, возьмем файлы FLAC. Эти файлы сжимаются примерно до половины размера файлов WAV или AIFF, но это по-прежнему файлы без потерь качества. Файлы FLAC поддерживают высокое разрешение, до 32 бит и 96 кГц, обеспечивая лучшее качество звука по сравнению с CD (16 бит, 44,1 кГц).
Следовательно, если вы ищете способ хранения музыки без потери качества, но рационально относитесь к использованию дискового пространства, FLAC может стать хорошим решением. Если вы пользователь Mac или iOS, ALAC — лучшая альтернатива FLAC.
Но если вы хотите слушать несжатые аудиофайлы, тогда вам нужен формат WAV. Формат AIFF подойдет пользователям Mac или iOS либо желающим получить лучший уровень поддержки метаданных. Сжатие без потерь — это прекрасно, но оно никогда не сможет сравниться с качеством, которое обеспечивает формат без сжатия.
Вы, конечно, хотите получить максимальное качество звука ваших любимых музыкальных композиций, но не нужно забывать о месте на диске. Вы не сможете найти формат аудиофайла, который экономит место и при этом обеспечивает идеальный, без потери качества звук. Какой же выход из этой ситуации?
Облачное хранилище для несжатой музыки
Если вы музыкант или заядлый меломан, вы должны быть уверены в том, что вы можете безопасно хранить всю музыку без ущерба для качества. Исходя из этого хранить всю фонотеку на своем устройстве — не самое лучшее решение.
С помощью облачного хранилища Dropbox вы можете разместить все форматы аудиофайлов высокого разрешения в облаке, имея к ним доступ с любого устройства, подключенного к Интернету. Dropbox не сжимает ваши файлы при загрузке и не изменяет их каким-либо образом, поэтому, если вы, например, загружаете файл WAV, его высокое качество звука останется неизменным.
Так как вся фонотека хранится в облаке, вам не нужно беспокоиться о месте на диске, и вы можете свободно наслаждаться несжатыми музыкальными композициями в оригинальном качестве. Вы можете слушать свои композиции непосредственно в Dropbox, используя его как личный стриминговый сервис.
Это упрощает обмен музыкой: вы можете поделиться вашей новой любимой песней с друзьями и членами семьи или присоединиться к товарищам по музыкальной группе. Dropbox позволяет быстро обмениваться большими аудиофайлами высокого качества в одно мгновение одним нажатием кнопки, так как все данные находятся в облаке.
