MP3, AAC, WAV, FLAC: řekneme vám o všech formátech zvukových souborů

Spolu s vinylovými deskami a CD je naše hudební knihovna stále více doplňována hudebními soubory ve formátu MP3 a Flac. Mnozí považují tyto dva formáty za nesmiřitelné nepřátele, jiní jsou si jisti, že rozdíl mezi nimi je malý. Je to pravda?

Pizza. Pečené v pravé peci na dřevo, s jemnou kouřovou vůní, jedinečná chuť dvou sýrů srostlých v jeden. Tato chutná chlebová placka je po okrajích křupavá. Tato neuvěřitelně voňavá náplň si pohrává s několika chutěmi a vůněmi zároveň. To je oslava chuti a sytosti. Někdy chcete pizzu tak moc, že ​​si vezmete běžný chléb z obchodu, nakrájíte ho na tenké plátky, navrch dáte nadrobno nakrájenou šunku a zasypete sýrem. A dejte na pár minut do mikrovlnky. Samozřejmě se tím můžete nasytit, ale nedosáhnete stejného potěšení, jako když budete jíst pizzu připravenou mistrem.

Ne, ne, nebudeme péct speciální pizzu ani otevírat italskou restauraci. Na tomto názorném příkladu ukážeme rozdíl mezi komprimovanými a nekomprimovanými audio formáty.

O formátech.

Trochu historie. Formát MP3 (MPEG-1/2/2.5 Layer 3) se objevil v roce 1994. Pamatujete na ty časy? O gigabajtech se nemluvilo, stovky megabajtů stály spoustu peněz a mnozí si stále pamatovali legendární větu Billa Gatese: „640 KB paměti je víc než dost pro jakýkoli počítač.“ A pokud je pravost tohoto slovního spojení stále zpochybňována, pak již v roce 94 nikdo nepochyboval o tom, že se hudba bude šířit přes internet a soubory se budou ukládat do počítače. Souhlasíte, uložit celou svou hudební knihovnu na pevný disk a vzít si ji s sebou kamkoli je skvělý nápad! Hlavním nosičem „digitální hudby“ však v té době bylo CD.

Standardní CD pojme 650 megabajtů nebo 74 minut hudby s datovým tokem 1411,2 kbps. Abyste zachovali tucet alb v původní kvalitě z roku 94, potřebovali jste mít velmi značné množství peněz! Ano, a osobní počítač tehdy stál hodně a hlavním úkolem vznikajícího MP3 byla schopnost přenášet zvuk kanály s malou šířkou pásma. Přenos celého CD přes internet tehdy vyžadoval v lepším případě několik desítek hodin. Proto byli vývojáři postaveni před úkol co nejvíce zmenšit velikost zvukového souboru a vyhnout se ztrátám při komprimaci signálu na minimum. Technologie kódování však ještě nebyly dokonalé a procesory nebyly tak rychlé, proto bylo rozhodnuto použít psychoakustickou metodu, při které se ztrácí pouze část zvukové informace. Například všechny „tiché“ zvuky jsou nad 17 kHz a všechny basové zvuky jsou pod 40 Hz. Vývojáři stanovili několik úrovní komprese pro takové soubory, přičemž jako základ pro měření kvality vzali digitální stream – čím více informací se přenese za sekundu, tím vyšší je kvalita zvuku, ale také větší velikost souboru. Za maximální bitrate v MP3 se považuje 320 kbit/s, při kterém je zvuk vyvážený a kvalita se co nejvíce blíží originálu.

A to je ta „nejbližší možná“ věc, která milovníky dobrého zvuku pronásleduje dodnes. Poslech hudby na kvalitním zařízení totiž umožňuje naplno pocítit rozdíl mezi originální nahrávkou a její MP3 verzí, a to i při rychlosti 320 kbit/s.

Ruku na srdce, přiznáváme, že hudbu můžete poslouchat s datovým tokem 64 kbps. Pokud chcete jen slyšet svou oblíbenou melodii, pak žádné překážky nejsou děsivé. Můžete dokonce sami hrát na nejbližší hudební nástroj, pokud máte dovednosti, nebo poslouchat prostřednictvím reproduktoru telefonu. Pokud si však chcete užít dílo, ve kterém budou zachovány všechny nuance a základní emoce, jeho interpretace zvukařem a styl hry interpretů, pak MP3 (jako ve skutečnosti jakýkoli jiný ztrátový kompresní formát) není radost, stejně jako přehrávání je vynikající CD nahrané a vydané na průměrném zařízení.

Vývojáři formátu Flac mysleli na to, jak reprodukovat vysoce kvalitní komprimovaný zvuk na kvalitní Hi-Fi. Ve skutečnosti se FLAC (Free Lossless Audio Codec) objevil až 6 let po MP3. Kódovací technologie však za tuto dobu ušly dlouhou cestu, což umožnilo vytvořit kodeky, které komprimují zvukové signály beze ztrát. Samozřejmě nebylo možné udělat soubor menší než MP3, ale uživatelé mají nyní řádově větší úložiště, takže pár set megabajtů na album je pouhá maličkost. Není to pravda?

Oba tyto formáty jsou poměrně rozšířené. Téměř všechny operační systémy je mohou hrát pomocí standardních přehrávačů nebo přehrávačů třetích stran. MP3 podporuje téměř celá řada zařízení pro reprodukci zvuku, včetně těch, které patří do třídy High End. U Flacu (a jeho analogů) je situace mírně odlišná – někteří výrobci tuto metodu komprese stále tvrdošíjně ignorují. Ať je to jak chce, prostý milovník hudby má vždy na výběr mezi těmito dvěma formáty. Spolu s výběrem ale vyvstávají otázky: uslyší rozdíl mezi Flacem a MP3? Zkusme na to přijít.

Mobilní zařízení.

Pro milovníky hudby, kteří preferují poslech hudby na mobilních zařízeních, v tom nebude prakticky žádný rozdíl. Moderní smartphony, až na vzácné výjimky, jsou vybaveny ne nejkvalitnější zvukovou cestou. Zejména pokud používáte standardní sluchátka do uší nebo Bluetooth reproduktor. V obou případech je šířka pásma zvukové cesty malá, takže všechny nahrávky budou slabé v zaznamenávání mikronuancí a dynamiky. Ale! Výrobci tuto situaci postupně mění. Například korejská společnost LG zahájila výrobu smartphonu V20 s vestavěným Hi-Fi Quad DAC modulem, který disponuje dekodéry pro přehrávání všech oblíbených audio formátů, včetně audiofilských a profesionálních. Smartphone je dodáván s vysoce kvalitními sluchátky Bang & Olufsen. Na tomto zařízení je rozdíl mezi MP3 a Flac slyšet docela dobře. V ostatních případech by se měl milovník hudby, který chce poslouchat hudbu ze svého telefonu, prozatím blíže poohlédnout po externím specializovaném DAC a sluchátkách. Například řada přenosných sluchátkových zesilovačů FiiO s vestavěným DAC je docela schopná zprostředkovat všechny nuance nahrávky Flac, když je použita ve spojení s dobrými sluchátky na uši. Mimochodem, poslouží i „sluchátka“, ale ne ty levné, které se prodávají na každém rohu, ale ty, které vyrábí seriózní audio značky.

Alternativní? Ano, je to možné. Nejedná se o multifunkční zařízení, ale o kvalitní přenosný audio přehrávač. V takovém zařízení je zpravidla instalován vysoce kvalitní digitálně-analogový převodník a vybrané komponenty jsou použity ve zvukové cestě. A celý design je podřízen jedinému cíli – kvalitní reprodukci zvuku. Kromě, přísně vzato, hudebního přehrávače tedy v pouzdře není nic, co by bránilo rozeznat Flac od MP3.

Domácí Hi-Fi.

Zde je vše mnohem prozaičtější. Kvalitní zvukový záznam od nekvalitního rozeznáte na každém moderním komponentu audiosystému. Navíc, čím dražší systém, tím výraznější a nepříjemnější budou zvukové artefakty vlastní ztrátovým komprimovaným kompozicím. A tím jasnější a výraznější bude výkon při přehrávání souborů s bezztrátovou kompresí. Pokud si snadno a okamžitě všimnete rozdílu mezi přehráváním Flac a MP3, pak máte dobré komponenty domácího systému. Dalším kamenem úrazu, který vám brání to zažít, je přehrávač. Soubory lze přehrávat přímým připojením pevného disku s nimi k přehrávačům disků nebo multimédií, stejně jako k řadě přijímačů a zesilovačů vybavených vestavěným USB přehrávačem médií. Zpravidla se v nekvalitním zařízení šetří na všem, takže tamní základna prvků podléhá nejrůznějším rušením z okolních provozních jednotek a digitálně-analogový převodník zpracovává tok ne na nejvyšší úrovni, což umožňuje za spoustu chyb. To vše ovlivňuje výsledný analogový signál, který už po tom všem nelze obnovit. Je to jako zakrýt reproduktory ručníkem nebo polštářem. Kdo ví, jaký by byl signál bez ní? To znamená, že opět dojdeme k závěru, že na takovém systému nebude možné rozlišit MP3 a Flac. Výstup? Používejte ve svém domácím Hi-Fi systému pouze vysoce kvalitní komponenty – od zdroje a zesilovače až po akustiku a dokonce i kabely.

Skutečnost, že nyní je téměř veškerá hudba uložena doma jako soubory, které můžete poslouchat buď na domácím systému, nebo si je vzít s sebou a poslouchat na cestách, na dovolené, ve třídě nebo někde jinde, je skvělá. To je pokrok, se kterým se musí počítat. Neměli bychom však zapomínat, že radost máme především z hudby. Stejně jako dobrá pizza. A neradíme vám, abyste si tyto radosti odepírali. Jsou ukazatelem kvality života a zdrojem naší pozitivní nálady a pozitivních emocí.

Tento článek byl přečten 292 728 krát.
Článek je zařazen do sekcí: Zajímavosti o zvuku

Sdílet materiál:

Při organizování vaší digitální hudební sbírky se můžete utopit v různých formátech zvukových souborů. Téměř každý slyšel o MP3, ale co je OGG, AIFF nebo MQA?

Pokud po přečtení seznamu máte podezření, že všechny tyto formáty pro získání takových elegantních zkratek byly studovány na různých univerzitách, pomůžeme to rozptýlit. Tento materiál objasní podstatu některých populárních hudebních formátů, rozdíly mezi nimi a proč je důležité je znát.

Ať už posloucháte MP3 s nízkým datovým tokem, o něco kvalitnější skladby v AAC nebo Hi-Res audio ve FLAC nebo WAV, je čas zjistit, co přesně v každém případě dostáváte a jak zvolit optimální formát. .

Pojďme si zhodnotit klady a zápory každého z nich.

Rychlý přehled formátů souborů a kodeků

Abychom se vyhnuli bití, nejprve krátce připomeneme všechny formáty souborů a rozdíly mezi nimi. Pokud se chcete dozvědět více, níže najdete podrobnější popis rozdílů ve velikosti, kvalitě zvuku a kompatibilitě.

AAC (není to Hi-Res audio formát). Alternativa k formátu MP3, který Apple zpopularizoval. Komprimovaný a ztrátový, ale s vyšší kvalitou zvuku. Používá se pro stahování z iTunes a streamování z Apple Music.

AIFF (Hi-Res). Alternativa WAV společnosti Apple s obsáhlejšími metadaty. Ne příliš populární nekomprimovaný, bezztrátový formát s velkými velikostmi souborů.

DSD (Hi-Res). Jednobitový formát používaný u Super Audio CD. K dispozici ve vzorkovacích frekvencích 2,8 MHz, 5,6 MHz a 11,2 MHz. Vzhledem k použití vysoce kvalitního kodeku se v současné době nepoužívá pro streamování. Nekomprimovaný formát.

FLAC (Hi-Res). Bezztrátový komprimovaný formát s podporou vzorkovacích frekvencí kompatibilních s Hi-Res a ukládáním metadat; Velikost souborů je poloviční než velikost WAV. Vzhledem k absenci licenčních poplatků je považován za nejlepší formát pro stahování a ukládání alb v Hi-Res zvuku. Jeho hlavní nevýhodou je, že jej nepodporují zařízení Apple (a tudíž není kompatibilní s iTunes).

MP3 (není formát zvuku Hi-Res). Oblíbený komprimovaný a ztrátový formát s malou velikostí souboru a daleko od nejvyšší kvality zvuku. Pohodlné pro ukládání hudby na smartphony a iPody.

MQA (Hi-Res). Komprimovaný formát pro ukládání souborů Hi-Res ve formě pohodlnější pro streamování. Používá službu Tidal Masters pro vysílání zvuku ve vysokém rozlišení.

OGG (není to Hi-Res audio formát). Někdy nazývaný celým jménem – Ogg Vorbis. Open source, patent-free alternativa k MP3 a AAC. Tento formát datového toku 320 kb/s se používá ve streamech Spotify.

WAV (Hi-Res). Standardní formát, ve kterém jsou nahrána všechna CD. Vynikající kvalita zvuku, ale obrovské velikosti souborů kvůli nedostatku komprese. Slabá podpora metadat (přebaly, názvy skladeb a interpreti).

WMA Lossless (Hi-Res). Nekomprimovaná verze Windows Media Audio, jejíž podporu již ve smartphonech a tabletech často nenajdete.

Audio soubory s kompresí a bez ní

Nejprve se podívejme na tři kategorie, do kterých lze seskupit všechny formáty zvukových souborů. Jsou určeny stupněm komprese dat a související úrovní ztráty kvality zvuku.

Pokud ke kompresi zvuku ve vašem souboru nebyl použit speciální algoritmus (nebo kodek), povede to ke dvojímu výsledku: za prvé nedojde ke ztrátě kvality zvuku a za druhé místo na vašem pevném disku brzy ubude. ven.

V jádru je záznam v nekomprimovaném formátu plně konzistentní s původním zvukovým souborem, který digitálně zachycuje skutečné zvukové signály.

WAV, AIFF nebo FLAC: nekomprimované formáty

WAV a AIFF lze nazvat nejoblíbenějšími nekomprimovanými formáty zvukových souborů. Oba jsou založeny na PCM (Pulse Code Modulation), což je dobře známý mechanismus pro přímou konverzi zvuku do digitální podoby. WAV a AIFF používají podobné technologie, ale způsoby ukládání dat se mírně liší. Tyto formáty mohou nahrávat soubory v kvalitě CD i ve vyšším rozlišení.

Formát WAV byl vyvinut společnostmi Microsoft a IBM, a proto se používá na platformách založených na Windows; je to standardní formát záznamu na CD.

Formát AIFF byl vytvořen společností Apple jako alternativa k WAV; a přestože jsou soubory AIFF méně běžné, poskytují komplexnější podporu metadat, což vám umožňuje ukládat obrázky alb, názvy skladeb a podobně.

Nevýhodou těchto formátů je požadavek na gigantické množství paměti. Soubory v CD kvalitě (16bitové, 44,1 kHz) zaberou asi 10 MB místa na disku za minutu zvuku.

ALAC, FLAC, WMA Lossless: bezztrátové zvukové formáty

Všichni milujeme FLAC. Soubory bezeztrátového formátu FLAC (Free Lossless Audio Codec) mají téměř poloviční velikost než nekomprimované soubory WAV nebo AIFF při ekvivalentní vzorkovací frekvenci, ale nedochází k žádné výrazné ztrátě kvality zvuku. FLAC také podporuje vyšší rozlišení než kvalita CD, až 32 bitů a 192 kHz.

Kromě FLAC jsou dalšími bezztrátovými formáty ALAC (Apple Lossless) a WMA Lossless (Windows Media Audio). První z nich je skvělou alternativou pro iOS a iTunes, i když velikosti souborů jsou o něco větší než FLAC. Ne všechny smartphony a tablety to podporují.

AAC a MP3: ztrátové zvukové formáty

Kdo neslyšel o MP3? Každý o něm slyšel. Tento nejběžnější zvukový formát je vhodný pro ukládání hudby na iPodech nebo tabletech a je podporován téměř každým zařízením. To však vyžaduje obětovat značné množství informací. Aby se velikost souborů ve srovnání s nahrávkami v kvalitě CD zmenšila o řád, je nutné vyřadit značné procento původních dat, což vede ke ztrátě kvality zvuku.

Datový tok, při kterém je soubor MP3 nahrán, také ovlivňuje kvalitu zvuku. MP3 s datovým tokem 128 kb/s ztrácejí více informací než soubory s datovým tokem 320 kb/s (to znamená „kilobitů za sekundu“, kde každý „bit“ je v podstatě malý kousek skladby). Vzhledem k prudkému poklesu nákladů na paměť není v dnešní době důvod poslouchat soubory s rychlostí 128 kb/s; MP3 s rychlostí 320 kb/s mají smysl při omezené paměti a také zůstávají standardním formátem pro stahování souborů z internetových obchodů.

Další ztrátový formát, AAC (Advanced Audio Coding), také zahrnuje kompresi jako MP3, ale díky mírně efektivnějším algoritmům poskytuje vyšší kvalitu zvuku. AAC se používá pro stahování iTunes a streamy Apple Music (při 256 kb/s) a také streamy YouTube.

Formát Vorbis, často označovaný jako Ogg Vorbis, aby bylo zdůrazněno použití kontejneru Ogg, je open-source, bezpatentová alternativa k MP3 a AAC. Tento formát datového toku 320 kb/s se používá ve streamech Spotify.

Pokud plánujete používat ztrátové formáty, zvažte tuto skutečnost: zvýšení počtu „bitů“ obvykle vede ke zvýšení kvality zvuku, ale to do značné míry závisí na účinnosti kodeku použitého k převodu souboru. Pokud je většina hudby ve vaší sbírce kódována datovým tokem 128 Kbps, pak jste si možná všimli, že i přes zásadní podobnost ve zvuku budou díky nízké účinnosti kodeku MP3 soubory s největší pravděpodobností znít o něco hůře než AAC nebo Ogg Vorbis.

A co hudba ve vysokém rozlišení?

Na rozdíl od HD videa nebyl dosud vyvinut žádný univerzální standard pro zvuk ve vysokém rozlišení.

Aniž bychom zacházeli do přílišných podrobností, tento termín obecně označuje nahrávky s vyšší vzorkovací frekvencí a/nebo bitovou hloubkou než CD (tj. 16-bit/44,1 kHz). Příklady Hi-Res zvuku jsou soubory s parametry 16 bit/96 kHz nebo 24 bit/192 kHz.

Díky přítomnosti dalších zvukových informací znějí Hi-Res soubory mnohem lépe ve srovnání s komprimovanými soubory, které tyto informace během procesu komprese ztrácejí. Tyto formáty vyžadují více místa na disku, ale jejich kvalita za tu cenu rozhodně stojí.

Hi-Res audio obsahuje nekomprimované formáty, jako je AIFF a WAV, stejně jako bezztrátové FLAC a ALAC. DSD (poněkud specializovaný formát používaný u disků Super Audio CD) je také zahrnut do kategorie Hi-Res audio, ale je podporován mnohem menším počtem zařízení. Pokud jde o streamování, služby jako Tidal Masters využívají balíčkovač MQA ke streamování souborů s vysokým rozlišením přes sítě s co nejmenší šířkou pásma signálu.

Co se týče přehrávání Hi-Res audio formátů, dnes už to podporuje poměrně dost zařízení. 24bitové soubory mohou přehrávat bezdrátové reproduktory Denon HEOS a také prémiové přenosné hudební přehrávače, jako je Cowon Plenue D2 a Astell & Kern A&norma SR15.

Většina vlajkových modelů smartphonů se systémem Android je navíc kompatibilní s Hi-Res zvukem – například vysoce hodnocený Samsung Galaxy S10+ – ale na zbrusu novém iPhonu si je hned tak poslechnout nebudete. Našli jsme způsoby, jak toto omezení obejít, ale mějte na paměti, že zvukové soubory ve vysokém rozlišení ještě nejsou tak kompaktní jako jejich ztrátové protějšky.

Jaký zvukový formát pro vás bude nejlepší?

Formát, který zvolíte, závisí na tom, zda se více zajímáte o úložný prostor nebo kvalitu zvuku a s jakým zařízením jej hodláte používat.

Popularita MP3 se rozvinula v době, kdy byly náklady na místo na disku velmi vysoké. Dnes jsou smartphony, hudební přehrávače a notebooky vybaveny impozantním množstvím paměti, takže má smysl věnovat pozornost formátům s kvalitou vyšší než CD.

Pokud se rozhodnete archivovat své zvukové soubory, může být dobrou volbou FLAC nebo jiný bezztrátový formát. Představují dobrý kompromis mezi úrovní komprese a kvalitou zvuku, umožňují vám poslouchat vysoce kvalitní digitální hudbu a šetřit místo na disku. Jen nezapomeňte zkontrolovat kompatibilitu vybraného formátu a vašich zařízení.

Veškeré vybavení bylo testováno ve speciálních místnostech „What Hi-Fi?“.
https://www.whathifi.com/news/about-us

Připraveno na základě materiálů z portálu What Hi-Fi, březen 2020.

Tento článek byl přečten 549 805 krát.
Článek je zařazen do sekcí: Zajímavosti o zvuku

Sdílet materiál: