Entendendo Formatos de arquivo de áudio compactado

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.  

Nós ouvi-los todos os dias, se nós pensamos sobre isso ou não, e eles são o único tipo de arquivos de áudio, muitas pessoas começam a ouvir nowadaysof claro, eu estou falando sobre aqueles, arquivos de áudio Res onipresentes comprimido de dados, como MP3s e do MP4 / AACs você começa a partir da iTunes Store. Mas aqueles de nós que estão envolvidos com a criação de música e produção de áudio, são todos muito conscientes da natureza comprometida da qualidade de som nesses formatos. Existem métodos Lossless para reduzir o tamanho de arquivo de áudio sem compromisso, preservando todo o áudio dataFLAC e Apple Lossless são, provavelmente, o mais conhecido codecsbut eles só podem cortar o tamanho do arquivo em metade na melhor das hipóteses. Com perdas codecsMP3, MP4 / AAC, e uma série de arquivo othersreduce tamanhos mais dramaticamente. Estes pequenos arquivos de áudio foram a chave para o sucesso de streaming e download de áudio quando a internet era jovem e slowbut para fazer um arquivo de áudio de 5 a 10 vezes menor do que seu normal (PCM-qualidade total) tamanho do arquivo de áudio, algumas coisas tem que dar.

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).

Figura 1 Um gráfico dos formatos de arquivo de áudio mais comuns: PCM Linear, Lossless Codecs, e com perdas Codecs (do MPV / AskVideo curso de áudio Conceitos 105: Gravação de Som).

Tomando o Hit

Técnicas de compressão de dados com perdas fazem uso de princípios psicoacústicas para atingir seus tamanhos significativamente menores. Com o aparelho auditivo humano (orelhas

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

Figura 2 a comparação do tamanho do ficheiro de PCM (16

Mas esses dados / redução de tamanho tem um custo. Ao contrário dos arquivos lossless, formatos com perdas não preservar todos os dados de áudio, e, apesar de soar melhor do que simplesmente cortar SR

O Som

Apenas quanto de um hit fazer MP3 e AAC exata sobre os dados originais, não-comprometido PCM áudio? Bem, isso depende. Não há nenhuma uma única forma de implementar um processo de codificação MP3 ou AAC, software de codificação tão diferentes podem produzir resultados diferentes. Nos tamanhos menores de arquivos considerados adequados para a música (128/160 kb / seg), há geralmente alguma perda perceptível de peso low-end, e uma mancha de altos, resultando em uma perda de profundidade e clareza, e às vezes uma imagem estéreo reduzida . Um AAC deve soar um pouco melhor neste aspecto do que um MP3 com o mesmo tamanho (eu prefiro AACs, quando eu tenho que usar um formato com perdas). Atualmente, sua mais comum usar kb sizes256 casal ou até mesmo 320 kb / seg MP3 / AAC. A Apple atualizou o padrão para a iTunes Store para 256 kb AACs (e até mesmo usuários mais velhos (bem atualizados arquivos comprados) 128KB automaticamente).

Quando eu incluir um clipe de áudio com um artigo AskAudio, eu codificá-lo como 256 kb AAC. Ouvido em isolamento, estes são perfeitamente acceptablenot como falta como MP3s menores. Mas se os arquivos com perdas atuais não são tão ruins como tudo o que (ou pelo menos quanto eram uma vez), por que alguns streaming de áudio que você ouve no internetespecially no YouTube e outros meios de comunicação sociais sitesstill soar tão horrível?

Bem, uma grande parte do problema é que, quando o áudio é enviado para um site comercial para streaming, esse site, muitas vezes, diminuir o tamanho do arquivo ainda mais (para maximizar a sua largura de banda servidores, presumivelmente), lossily re-codifica o áudio até que o seu cuidado prepped audiofile 256/320 kb é voltado para screechy, mush phasey, que lembra os velhos tempos. Infelizmente, lidar com este pode ser um aborrecimento, quando há qualquer recurso. Alguns sites dão-lhe sem opções, outros permitem que você desfrutar de melhores fluxos de áudio de qualidade para um $ premiumif você está promovendo sua música, ou pior, promovendo suas habilidades de estúdio como um engenheiro ou mixer, você vai precisar de olhar cuidadosamente para as opções de qualidade de áudio para qualquer site que você decidir usar para divulgar suas faixas.

O Estado das Coisas

E isso nos leva ao estado atual das coisas, quando se trata de áudio com perdas. Com as maiores larguras de banda disponíveis atualmente para muitos usuários, nós realmente ainda precisam de compressão com perdas em tudo? 256 arquivos kb são apenas cinco vezes menor do que o original versões PCM (com qualidade de CD), e codecs sem perdas são metade do tamanho dos ficheiros PCM, por isso a diferença de tamanho is not tão grande como era naquela época. Embora a Apple has not entraram na onda sem perdas, no entanto, a sua cada vez mais comum para sites que oferecem download de áudio para oferecer versões lossless superior-res (Jay-Zs novo serviço de streaming apresenta uma opção de alto-rés, por um ligeiro premium). Enquanto muitos ainda estão presos com conexões mais lentas, pode não ser o momento para um abandono por atacado de formatos com perdas, mas, eventualmente, sem a necessidade para eles, áudio lossless deve (e provavelmente) assumir.

Mas esta progressão potencial é complicada por outros factores. Quando algumas pessoas falam sobre áudio oi-res, eles são não apenas referindo-se à diferença entre as técnicas com perdas e codificação sem perdas, em vez eles estão criticando até mesmo o de qualidade total (codificado-un) arquivos de resolução de PCM, especialmente Preços exemplo (como o 44.1k e 48k normas), favorecendo SRs mais elevadas (96k). Resolução de 24 bits é o (comprovadamente mais preciso) padrão aceito para profissional de áudio PCM atualmente, mas a questão da SR é mais controversa (nem todos os engenheiros acreditam theres tanto benefício para elevar SR, que inclui componentes de som ultra-sônicas no audiofile). E grande parte do debate sobre a qualidade das gravações atuais centra-se na utilização / excesso de uso de compressão pesada e limitante em Mastering, na busca de arquivos mais altos (as infames Loudness Wars). Assim, as questões de Lossy vs. Lossless tornaram-se todos desordenados com queixas de compressão padrão-res PCM vs. oi-res argumentos PCM, e masterização, tornando discussões muitas vezes ir rodada

Faça o melhor dele

Assim, para este artigo, Ive tentou focar apenas as questões / codificação sem perdas com perdas e normas, deixando essas outras questões para outro tempo e outro lugar. Então, quando você tem que criar e compartilhar versões com perdas de suas gravações e mixagens cuidadosamente elaborados, o que você pode fazer para garantir a qualidade será tão bom quanto possível, e aceitável para o efeito na mão? Por exemplo, se me pedissem para enviar e-mail-anexar um (pequeno) de arquivo de um mix para um cliente músico, para ouvir o tratamento global do mix, eu provavelmente não hesitaria em codificá-lo como um AAC 256k 320k ou um MP3. Mas se enviar um arquivo para, digamos, um selo de jazz audiófilo, para ser julgado na qualidade do som, Id insistem (e assim que eles!) No mesmo sendo um arquivo sem perdas, mesmo que isso significasse esquecendo-mail e usando um compartilhamento de arquivos site que pode lidar com os maiores tamanhos de arquivo.

Ao fazer o arquivo com perdas, muitas vezes há algumas opções disponíveis. Definições como Joint Stereo (pode melhorar a codificação em alguns arquivos de som) e Filtro baixas frequências (pode ajudar a evitar artefatos causados ​​pela forte energia de baixa frequência no arquivo), por vezes, pode tratar de questões que podem surgir com certos arquivos de áudio, mas as configurações de chave são taxa de bits qualidade e ratethe dados. Se há uma opção de qualidade, que podem levar mais tempo para codificar (provavelmente uma diferença insignificante nos dias de hoje), mas pelo menos você sabe que você está recebendo o melhor que encoder em particular é capaz de fazer. Quando se trata de bitrate, uma vez que a largura de banda é muito maior nos dias de hoje, Id evitar as normas mais velhos (128 / 160KB) e, novamente, sempre usar as duplas de tamanho de arquivo ratesthe 256 / 320KB, mas a sua ainda um quinto do tamanho do original,

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

Fig 3 Algumas opções para MP3 e MP4 criação de arquivo em Lógica (superior, médio) e QuickTime Pro 7 (parte inferior).

Se você estiver usando software autônomo para criar os arquivos, você deve tentar uma série de codificadores de antemão, e resolver sobre o que tem a melhor qualidade geral do som. Se você está trabalhando fora de uma DAW, a maioria hoje em dia incluem a opção de criar um arquivo MP3 ou AAC como parte do processo de Bounce-to-Disk, com uma escolha de taxas de dados, ea maioria dos DAWs ter licenciado algoritmos de codificação de alta qualidade. Da mesma forma, iTunes e QuickTime pode dar bons resultados (no Mac, você deve ter uma cópia do QuickTime 7 mais velho à espreita na pasta Utilitários, e que fornece opções de qualidade de codificação ajustáveis ​​pelo usuário para AAC / MP4 (m4a) áudio filesitd valer a pena pouco de experimentação). Escusado será dizer que o arquivo original mais limpo e mais claro, o mais provável itll ser para sobreviver o processo perceptivo Encoding com a maioria de que a qualidade intacta. Infelizmente, os mestres, fortemente comprimidas maxed de nível que são muito comuns hoje em dia, muitas vezes traduzir mais mal para um formato com perdas que menos achatada, misturas mais dinâmicas (aquelas outras questões de qualidade não existo em completo isolamento depois de tudo).

Breve noticiário

Enquanto muitas pessoas ainda têm ligações menos-então-alta largura de banda, e servidores de e-mail ainda limitar o tamanho dos anexos, parece bem estar lidando com áudio com perdas, como menos no curto prazo. E além das considerações puramente técnicos, arquivos de áudio com perdas se tornaram o padrão para gerações de amantes da música e tomadores de música que cresceram com eles. Alguns estudos sugerem que esses ouvintes preferem mesmo que ligeiramente banda-limitada, som ligeiramente achatada para PCM-qualidade total! (Eu acho que isso é provavelmente apenas uma preferência para o familiarif / quando eles têm a chance de se acostumar a melhor qualidade de som, eles vão vir ao redor). Nesse meio tempo, aqueles de nós que são mais ativamente preocupados com a qualidade do som pode continuar como weve beenexchange áudio PCM / sem perdas, sempre que possível, encontrar os codificadores da melhor qualidade, escolha os (256/320) bitrates mais elevados, e manter um olhar atento em quaisquer sites que estão apresentando o seu trabalho ao público. E manter um olho sobre os vários desenvolvimentos neste areathings estão prestes a mudar para melhor, e essas alterações podem estar acontecendo enquanto falamos.

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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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