Das Verständnis Compressed Audio-Dateiformate

The state of the audio nation is at a crossroads. With internet bandwidth increasing, we don't need to data compress audio files as much as before. Joe Albano explores quality vs. size.  

Wir hören sie jeden Tag, ob wir darüber nachdenken oder nicht, und theyre die einzige Art von Audiodateien viele Menschen zu nowadaysof natürlich hören, Im Gespräch über diesen allgegenwärtigen datenkomprimierte, lo-res Audiodateien, wie MP3s und die MP4 / AAC erhalten Sie aus dem iTunes Store. Aber diejenigen von uns, die mit Musik zu machen und Audioproduktion beteiligt sind, sind nur allzu bewusst, kompromittiert Art der Klangqualität in diesen Formaten. Lossless Methoden zur Reduzierung Audiodateigröße ohne Kompromisse, die Erhaltung all die Audio dataFLAC und Apple Lossless vorhanden sind wohl die bekanntesten codecsbut sie nur im besten schneiden die Dateigröße in die Hälfte. Lossy codecsMP3, MP4 / AAC, und eine Vielzahl von othersreduce Dateigrößen dramatischer. Diese kleinen Audiodateien waren der Schlüssel zum erfolgreichen Streaming und Herunterladen von Audio, wenn das Internet war jung und slowbut um eine Audiodatei 5 bis 10 Mal kleiner als ihre normal (Voll Qualität PCM) Audio-Dateigröße zu machen, geben Somethings Gotta.

Fig 1 A chart of the most common audio file formats: Linear PCM, Lossless Codecs, and Lossy Codecs (from the MPV/AskVideo Course Audio Concepts 105: Sound Recording).

1 Ein Diagramm der gängigsten Audio-Formate: Linear PCM, Lossless Codecs und verlustbehafteten Codecs (aus dem MPV / AskVideo Course Audio Concepts 105: Tonaufnahme).

Unter der Hit

Lossy Datenkompressionstechniken nutzen psychoakustischen Prinzipien ihrer deutlich kleineren Größen zu erreichen. Mit dem menschlichen Hörvorrichtung (Ohren

Fig 2 File size comparison of PCM (16 & 24 bit) Lossless (Apple Lossless) and MP3 & MP4 files (at various bitrates.

2 Dateigröße für den Vergleich der PCM (16

Aber diese Daten / Verkleinerung ist mit Kosten verbunden. Im Gegensatz zu verlustfreie Dateien, keine verlustbehaftete Formate nicht alle Audio-Daten zu erhalten, und trotz klingen besser als einfach Hieb SR

The Sound

Wie viel eines Treffers MP3s und AAC tun genau auf dem Original, un-gefährdet PCM-Audiodaten? Nun, das hängt. Theres keinen einzigen Weg zur Umsetzung einer MP3- oder AAC-Codierung Prozess kann so verschiedene Codierungssoftware zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Bei der kleinsten Dateigrößen als geeignet für die Musik (128/160 kb / sec), Theres in der Regel eine spürbare Verlust von Low-End-Gewicht, und ein Verschmieren der Höhen, was zu einem Verlust von Tiefe und Klarheit, und manchmal eine reduzierte Stereobild . Ein AAC sollte ein wenig besser in dieser Hinsicht als ein MP3 bei gleicher Größe klingt (ich bevorzuge AACs, wenn ich ein verlustbehaftetes Format verwenden). Derzeit seine eher üblich, Doppel sizes256 kb oder sogar 320 kb / s MP3 / AAC verwenden. Apple aktualisiert den Standard für den iTunes Store zu 256 kb AACs (und sogar schön aufgerüstet Nutzer älter (gekauft) 128kb Dateien automatisch).

Wenn ich einen Audioclip mit einer AskAudio Artikel enthalten, codieren ich es als 256 kb AAC. In Isolation gehört, sind diese perfekt acceptablenot als wenig als kleinere MP3s. Aber wenn Strom verlustbehaftete Dateien sind nicht so schlecht, wie alles, was (oder zumindest wie sie einmal waren), warum einige Audio-Streaming Sie auf der internetespecially auf YouTube und andere soziale Medien hören sitesstill so schrecklich klingen?

Nun, das ist ein großer Teil des Problems, dass, wenn der Ton auf eine kommerzielle Website für das Streaming hochgeladenen, dass Website wird oft noch weiter zu reduzieren Dateigröße (auf ihre Server Bandbreite zu maximieren, vermutlich), verlustbehaftet Neukodierung des Audio bis Ihr sorgfältig prepped 256/320 kb Audiodatei an kreischende, Klangspektrum Brei, erinnert an den schlechten alten Tagen gedreht. Leider Umgang mit diesem kann ein Streit, wenn es jede mögliche Rückgriff. Einige Websites geben Ihnen keine Optionen, andere können Sie genießen eine bessere Qualität Audio-Streams für eine $ premiumif youre Förderung Ihrer Musik, oder noch schlimmer, die Förderung Ihrer Studio Fähigkeiten als Ingenieur oder Mixer, youll müssen sorgfältig in die Audio-Qualität Optionen für jeden Look Ort Sie sich entscheiden, Ihre Spuren zu verbreiten.

Der Stand der Dinge

Und das bringt uns auf den aktuellen Stand der Dinge, wenn es um die verlustbehafteten Audio kommt. Mit den höheren Bandbreiten derzeit zur Verfügung stehen viele Anwender, wissen wir wirklich noch brauchen, verlustbehaftete Kompression überhaupt? 256 kb-Dateien sind nur 5-mal kleiner als die ursprünglichen (CD-Qualität) PCM-Versionen und verlustfreie Codecs sind halb so groß wie PCM-Dateien, so dass der Größenunterschied isnt ganz so groß, wie es damals war. Obwohl Apple-hasnt sprang auf den fahrenden Zug noch verlustfrei, ihre immer häufiger für Websites, die herunterladbare Audio höhere Auflösung verlustfreie Versionen bieten bieten (Jay-Zs neue Streaming-Dienst verfügt über eine High-Res-Option, nach einem leichten Aufschlag). Während viele noch mit langsameren Verbindungen stecken, kann es nicht die Zeit für einen Großhandel Verzicht auf verlustbehaftete Formate sein, aber irgendwann, ohne dass für sie verlustfreien Audio sollte (und wird vermutlich auch) übernehmen.

Dieses Potenzial Progression wird durch andere Faktoren erschwert. Wenn einige Leute über hallo-res Audio sprechen, theyre nicht nur für den Unterschied zwischen verlustbehaftet und verlustCodierungsTechniken, theyre statt kritisieren auch die volle Qualität (unverschlüsselten) PCM auflösende Dateien, vor allem Sampleraten (wie die 44.1k und 48k-Standards), die Begünstigung höher SRs (96k). 24-Bit-Auflösung ist die (nachweislich genauere) akzeptierte Standard für professionelle PCM-Audio noch, aber die Frage der SR ist umstritten (nicht alle Ingenieure glauben, theres so viel Nutzen für die Erhöhung SR, die Ultraschallkomponenten in der Audiodatei enthält). Und ein großer Teil der Debatte über die Qualität der Stromaufnahmen konzentriert sich auf die Verwendung / over-Einsatz schwerer Kompression und Limiting in Mastering, bei der Suche nach lauter Dateien (die berüchtigten Loudness Wars-). So, Fragen der Lossy vs. Lossless haben sich alle mit Standard-res PCM vs. hallo-res PCM Argumente und Mastering Kompressions Beschwerden durcheinander, so dass Gespräche gehen oft Runde

Machen Sie das Beste daraus

So, für diesen Artikel, versuchte Ive nur auf die verlustbehaftete / verlustfreie Codierung Fragen und Standards konzentrieren, so dass die anderen Themen für eine andere Zeit und einen anderen Ort. Also, wenn Sie zu tun haben, um zu erstellen und verlustbehaftete Versionen Ihrer Aufnahmen sorgfältig ausgearbeitet und die Mischungen, was können Sie tun, um sicherzustellen, die Qualität wird so gut wie möglich und akzeptabel für den Zweck zur Hand? Zum Beispiel, wenn ich wurden gebeten, eine E-Mail-fügen Sie eine (kleine) Datei aus einer Mischung für einen Musiker-Client, um die Gesamtbehandlung der Mischung hören, ich vermutlich nicht zögern, es als 256k AAC oder ein 320k MP3 kodieren. Aber wenn Sie eine Datei, um, sagen wir, eine audiophile Jazz-Label, um auf die Klangqualität beurteilt werden, Id bestehen (und so würde sie!) Sie ist eine verlustfreie Datei, auch wenn das bedeutete, über E-Mail zu vergessen und mit Hilfe eines File-Sharing- Website, die die größere Dateien verarbeiten kann.

Bei der die mit Verlust behafteten Datei gibt es oft wenige Optionen zur Verfügung. Einstellungen wie Joint Stereo (Codierung kann auf manchen Stereodateien zu verbessern) und Filter tiefe Frequenzen (kann zur Vermeidung von Artefakten starken Niederfrequenzenergie in der Datei verursacht) kann manchmal Probleme, die mit bestimmten Audio-Dateien auftauchen können, aber die wichtigsten Einstellungen anzusprechen sind Qualität und Daten ratethe Bitrate. Wenn theres eine Qualitätsoption, die länger dauern können, um zu kodieren (wahrscheinlich ein vernachlässigbaren Unterschied in diesen Tagen), aber zumindest wissen Sie youre das Beste, was insbesondere Encoder in der Lage ist. Wenn es um die Bitrate, da die Bandbreite ist viel höher in diesen Tagen kommt, Id vermeiden die älteren Standards (128 / 160kb) und auch hier immer die 256 / 320kb ratesthe Dateigröße verdoppelt, aber es ist immer noch eine 5. die Größe des Originals,

Fig 3 Some options for MP3 and MP4 file creation in Logic (top, middle) and QuickTime Pro 7 (bottom).

Bild 3 Einige Optionen für MP3-und MP4-Datei-Erstellung in Logic (oben, Mitte) und Quicktime Pro 7 (unten).

Wenn youre mit Standalone-Software, um die Dateien zu erstellen, sollten Sie eine Reihe von Gebern vorher versuchen, und sich auf die, die die beste Klangqualität insgesamt hat. Wenn youre aus einer DAW arbeiten, die meisten heutzutage beinhalten die Möglichkeit, ein MP3-oder AAC-Datei als Teil des Bounce-to-Disk-Prozess zu schaffen, mit einer Auswahl von Datenraten und die meisten DAWs haben hochwertige Verschlüsselungsalgorithmen lizenziert. Ebenso kann iTunes und Quicktime gute Ergebnisse liefern (auf Mac, sollten Sie eine Kopie der älteren Quicktime 7 lauern im Ordner Dienstprogramme haben, und das bietet vom Benutzer einstellbare Kodierung Qualität Optionen für AAC / MP4 (m4a) Audio filesitd wert sein wenig experimentieren). Unnötig zu sagen, die sauberer und klarer die Originaldatei, desto wahrscheinlicher ist itll sein, die Perceptual Encoding-Prozess mit den meisten dieser Qualität intakt überleben. Leider werden die Pegel-reizt, stark komprimiert Meister, die alle sind zu häufig anzutreffen, oft übersetzen mehr schlecht auf einem verlustbehafteten Format als weniger gequetscht, dynamischer Mischungen (die anderen Qualitätsproblemen nicht in der von völliger Isolation existieren, nachdem alle).

Einpacken

Solange viele Menschen haben noch weniger-then-Verbindungen mit hoher Bandbreite, und E-Mail-Server immer noch die Kappe der Größe der Anlagen, so scheint es gut zu tun haben mit verlustbehafteten Audio, wie dest auf kurze Sicht. Und neben den rein technischen Überlegungen haben verlustbehaftete Audio-Dateien der Standard für Generationen von Musikliebhabern und Musik-Entscheidungsträger, die sich mit ihnen aufgewachsen zu werden. Einige Studien legen nahe, dass diese Zuhörer sogar lieber die etwas bandbegrenzt, leicht-zerquetschte Sound in voller Qualität PCM! (Ich glaube, das ist wahrscheinlich nur eine Vorliebe für die familiarif /, wenn sie die Chance, daran gewöhnt, eine bessere Klangqualität zu werden erhalten, kommen theyll um). In der Zwischenzeit können die von uns, aktiver mit Klangqualität sind besorgt über zu halten, wie weve beenexchange PCM / verlustfreien Audio, wann immer möglich, finden Sie die besten hochwertigen Encoder, wählen Sie die höhere (256/320) Bitraten, und ein wachsames Auge auf Internetseiten, die präsentiert werden Ihre Arbeit an die Öffentlichkeit. Und halten ein Auge auf die verschiedenen Entwicklungen in diesem areathings sind bereit, zum Besseren zu verändern, und diese Änderungen geschehen kann sogar, wie wir sprechen.

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Joe is a musician, engineer, and producer in NYC. Over the years, as a small studio operator and freelance engineer, he's made recordings of all types from music & album production to v/o & post. He's also taught all aspects of recording and music technology at several NY audio schools, and has been writing articles for Recording magaz... Read More

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