Бит качество: Основные критерии оценки качества бит для шуруповерта

• Весь спектр услуг 1С с выполнением работ под управлением генерального подрядчика

ЖДЕМ ВАШИХ ПРЕДЛОЖЕНИЙ

+7 (4912) 466-099

+7 (495) 662-87-41

© Компания БИТ – продажа, внедрение, сопровождение 1С. 1994-2019. СМК сертифицирована по ISO 9001.

Типовая модель анализа качества работы call-центра и отдела телемаркетинга

БИТ.BI.CallCenter предназначен для многостороннего анализа показателей работы сотрудников колл-центра и телемаркетинга. Эта аналитическая система позволяет легко анализировать загруженность телефонных линий, сотрудников, планировать смены, в том числе на праздники и выходные дни. С помощью БИТ.BI.CallCenter можно выявить наиболее успешных работников и точно рассчитать их вознаграждение.

Видео-презентация БИТ.BI.CallCenter

В решении реализованы функции оценки эффективности входящих и исходящих вызовов:

• процент звонков с ответом в течение времени согласно уровню обслуживания,
  
• процент потерянных вызовов,
  
• процент перенаправленных звонков,
  
• процент завершенных звонков,
  
• средняя скорость ответа,
  
• максимальная задержка с ответом,
  
• среднее время разговора,
  
• коэффициент оперативности,
  
• среднее время, после которого абоненты вешают трубки, не дождавшись ответа,
  
• денежные затраты на один звонок (Monetary Cost Per Call),
  
• уровень загруженности оператора (Agent Occupancy),
  
• процент обработанных продуктивных контактов.
  

БИТ.BI.CallCenter интегрируется с Asterisk IP АТС и Cisco Unified Contact Center.

Возможности программы

Сводка KPI
Ключевые показатели, которые на одном экране отображают долю пропущенных вызовов в целом, среднее время ожидания клиента на линии, динамику по месяцам в разрезе направления звонка, долю звонков по отделам, количество звонков и средней длине вызова по сотрудникам, план и маржу по периоду. Каждый график с помощью одного клика мышкой переводится в плоскую таблицу, в которой отображается более подробная информация в различных разрезах.

Информация по звонкам
Отдельная группа отчетов, посвященная глубокому анализу звонков: разбивка всех звонков по типу, длительности, динамика загруженности линий по дням недели и по часам внутри каждого дня.

Сводные данные по работе сотрудников
Деятельность каждого сотрудника поминутно (отсутствие на рабочем месте, активная работа, ожидание и другое), настраиваемый топ-лист сотрудников по количеству совершенных звонков, среднюю длительность звонка по каждому оператору, GAP-анализ.

Информация по сменам
Показывает интенсивность работы внутри каждой смены (топовые часы работы), количество отработанных часов за смену, зависимость среднего времени ожидания вызова от количества операторов на смене, а также детальная историчная информация по качеству работы всех сотрудников, KPI производительности контакт-центра. 

Информация по операторам связи
Демонстрирует сводные и детальные данные по тому, откуда и с помощью каких операторов звонят клиенты (по городам и операторам сотовой связи) в целом и в динамике по времени. Также имеется детальный отчет по динамике звонков по каждому дню – насколько больше\меньше звонков было сделано данному оператору, по сравнению с предыдущим днем этим сотрудником. При широкой сети звонков, можно вывести информацию по количеству звонивших из разных городов на карту России или мира, на которой будет наглядно видно, откуда больше всего (чаще всего) звонят.

Сводка по звонкам и сотрудникам
Сводные данные по работе всех сотрудников. Последние три вкладки позволяют проводить полноценный аудит процессов управления персоналом call-центра: планирование набора новых сотрудников, ежедневные обязанности супервизора, аттестация, планирование и анализ персональных показателей качества работы операторов, управление на основании достигнутых персональных показателей. Если ведется запись всех разговоров, то также имеется информация по размеру файла с записью и возможность скачать конкретный файл для прослушивания или оценки.

Анализ загруженности (теория массового обслуживания Эрланга)
На этом экране исследуется суммарное количество минут разговора, внутри каждого часа, с целью анализа необходимого количества каналов для телефона.
Также можно отслеживать динамику роста\спада загруженности линий. Данный анализ можно использовать для планирования бюджета на расширение call-центра, прогнозирования количества людей в сменах, в нестандартные дни (например, праздники) а также позволяет снизить время ожидания клиента на линии и повысит его лояльность.

Сравнительный анализ показателей
Предоставляет возможность сравнить любые показатели в динамике, как в абсолютных, так и относительных значениях.

Оценка качества работы телемаркетинга
Специально разработанные экраны для оценки телемаркетинга с отчетами для анализа продаж по оператору или по конкретному клиенту, показывают динамику прибыли, среднюю выручку за минуту разговора каждого сотрудника, месячные тренды по различным разрезам, а также детальную информацию по продажам, товарам и клиентам (в случае интеграции с учетной системой).

Общие сведения о качестве звука: скорость передачи данных, частота дискретизации

Качество звука – это точность и удобство звука, который пользователь может слушать с электронного устройства. Качество звука зависит от скорости передачи данных, частоты дискретизации, формата файла и метода кодирования. Это также зависит от способности кодировщика правильно определять важные биты.

Скорость передачи означает качество звука потока. Он измеряется в килобит-персеках (кбит / с или k).Битовая скорость – это количество битов (данных), закодированных в секунду, или количество битов (данных), закодированных в секунду. переданных или полученных бит в секунду. Чем выше скорость передачи данных, тем выше частота дискретизации, требуется широкая полоса пропускания и обеспечивается хорошее качество звука. Низкая скорость передачи означает меньший размер файла и меньшую полосу пропускания с ухудшением качества звука. Для музыки хорошего качества обычно предпочтительнее 64–128 кбит / с (рекомендуется 96 кбит / с).

Частота выборки – это количество выборок в единицу времени. Выборка – это измерение амплитуды сигнала, которое содержит информацию об амплитудном значении формы сигнала сигнала за период времени.Частота дискретизации также называется частотой дискретизации. Чем выше частота дискретизации, тем выше сигнал, аналогичный исходному аналоговому сигналу для хорошего качества звука. Размер файла зависит от частоты дискретизации. Битовая глубина относится к нет. бит в каждой выборке, определяет максимальное отношение сигнал / шум. Разрядность может быть 16 бит, 24 бит, 32 бит, для аудио CD предпочтительнее 16 бит. Частота дискретизации измеряется в герцах (Гц). Согласно теореме Найквиста о дискретизации, частота дискретизации для получения точной исходной формы волны должна быть вдвое больше исходной частоты сигнала.Полоса пропускания человеческого слуха составляет 20 Гц – 20 кГц, частота дискретизации звука может превышать 40 кГц (обычно предпочтительнее 44,1 кГц).

Пропускная способность – это скорость, с которой вы можете отправлять или получать данные. Она зависит от скорости передачи данных, с которой данные отправляются или принимаются. При увеличении скорости передачи используется большая полоса пропускания, что увеличивает расходы для вещательной компании. По мере увеличения битовой скорости количество данных, передаваемых в секунду, увеличивается при хорошей частоте дискретизации, чтобы создать копию аналогового сигнала с большей битовой глубиной (16 для аудио), тем самым увеличивая полосу пропускания и размер файла для получения наилучшего качества звука.Некоторые из предпочтительных битрейтов и частот дискретизации приведены ниже: Для формата MP3 скорость потоковой передачи Mp3 и частота дискретизации для стерео могут находиться в диапазоне 96-320 кбит / с / 44,1-48 кГц, предпочтительные битовые скорости составляют 128 кбит / с / 44,1 кГц, 96 кбит / с / 44,1 КГц. Качество звука зависит от закодированного формата, трудно определить, какой закодированный формат при выбранной скорости передачи данных звучит хорошо. Например, скорость передачи данных в формате Mp3 128 кбит / с соответствует качеству звука в формате AAC при 96 кбит / с / 44,1 кГц (формат Apple с потерями для itunes).

Расчет битрейта (несжатый формат) битрейт = битовая частота (16 или 24 бит) * выборка в секунду (44,1–48 кГц) * количество каналов. Пример 16-битного стерео 48 кГц содержит битрейт 1,5 Мб / сек. Расчет размера файла Размер файла в несжатом формате = ((битовая выборка (16-бит или 24-бит) * выборка в секунду (44,1 кГц-48 кГц) * количество каналов * продолжительность (количество секунд воспроизводимой музыки)) / 8 . Пример 16-битного стерео 44,1 кГц в течение 60 минут размер файла составляет 630 МБ. Для сжатого формата Размер файла = ((скорость передачи в кбит / с) * (длина звука в секундах)) / 8 Пример 16 бит 44.Стерео 1 кГц в течение 60 минут при 128 Кбит / с размер файла составляет 10,8 МБ Для потоковой передачи в реальном времени требуемую полосу пропускания можно рассчитать по формуле: пропускная способность = слушатели * скорость передачи * длина (длина звука в день) * количество. дней. Пропускная способность, необходимая для скорости передачи данных 128 Кбит / с, составляет 57,6 МБ / час. Таблица, представляющая полосу пропускания для различных битрейтов Длина файла принята равной 60 мин (180 сек)

Битрейт	Размер бит (бит)	Канал	Частота дискретизации	Размер файла (без сжатия)	Потребляемая ширина полосы	№часов для 1 ГБ аудио
24 кбит / с	16	Стерео	44,1 кГц	630 МБ	10,8 МБ / ч	92
56 кбит / с	16	Стерео	44,1 кГц	630 МБ	25,2 МБ / ч	39
56 кбит / с	24	Стерео	44. 1 кГц	948 МБ	25,2 МБ / ч	39
96 кбит / с	16	Стерео	44,1 кГц	630 МБ	43,2 МБ / ч	23
128 кбит / с	24	Стерео	44,1 кГц	948 МБ	57,6 МБ / ч	17
128 кбит / с	16	Стерео	44.1 кГц	691 МБ	57,6 МБ / ч	17
128 кбит / с	16	моно	48 кГц	342 МБ	57,6 МБ / ч	17
128 кбит / с	16	Стерео	22 кГц	316MB	57,6 МБ / ч	17
196 кбит / с	16	Стерео	44.1 кГц	630 МБ	88,2 МБ / ч	11
196 кбит / с	16	моно	44,1 кГц	342 МБ	88,2 МБ / ч	11

Чтобы узнать больше о нашем пакете с открытым исходным кодом Django CRM (Customer Relationship Management). Контрольный код

Понимание битрейта и качества звука

Правильный битрейт для файла зависит от того, для чего вы хотите использовать этот файл, и от средств доставки звука. Как правило, высокий битрейт означает высококачественный звук при условии, что частота дискретизации и битовая глубина также высоки. Больше информации в самом общем смысле означает лучшее качество звука.

Битрейт аудио CD всегда составляет 1411 килобит в секунду (Кбит / с). Формат MP3 может варьироваться от 96 до 320 Кбит / с, а потоковые сервисы, такие как Spotify, варьируются от 96 до 160 Кбит / с.

Высокие битрейты нравятся аудиофилам, но не всегда лучше. Помните, как вашему цифровому аудио придется преодолевать узкие места. Если слушатели будут скачивать его или слушать в физических аудиоформатах, вы можете позволить себе высокий битрейт. Если они транслируют его, вы, вероятно, захотите, чтобы битрейт был немного ниже, чтобы его можно было транслировать эффективно. Однако ниже 90 Кбит / с человеческое ухо заметит значительное снижение качества даже без обучения.

Кроме того, файл с высоким битрейтом и точностью воспроизведения не имеет значения, если он не был доставлен на качественное оборудование. Если пользователи слушают ваш звук через наушники-вкладыши для массового рынка, они в любом случае не смогут получить все, что предлагает высококачественный звук. Высокий битрейт качества компакт-диска лучше всего звучит на профессиональной стереосистеме, которая способна адекватно передавать очень высокие и очень низкие частоты, которые может выдержать 1411 Кбит / с. Большинство наушников и многие настольные динамики не могут воспроизводить эти частоты.

Когда вы начинаете новый аудиопроект, неплохо записать максимально возможное качество с высокой частотой дискретизации и битовой глубиной. Создавая звук, вы должны помнить о том, как слушатель будет взаимодействовать с вашим звуком.

Как бы то ни было, если вы создаете аудио любого рода, вы всегда должны хранить файлы самого высокого качества, чтобы защитить их от новых технологий. Для будущих аудиоформатов может потребоваться больший битрейт, а будущие соединения или оборудование потенциально могут обеспечить высококачественный звук.Вполне возможно, что в ближайшее десятилетие коммерческое аудиооборудование сможет передавать битрейты более 160 Кбит / с, поэтому сохраняйте старые несжатые файлы. Всегда есть возможность конвертировать несжатые файлы в новый формат.

Знание того, какой тип файлов использовать, – это только одна часть аудиопроизводства. Изучение работы с графическим эквалайзером и понимание того, как микшировать музыку, значительно улучшат качество звука, которое вы производите, независимо от битрейта.

Частота дискретизации аудио и битовая глубина

Я помню, как я хотел заняться музыкальным продюсированием.Возможности аранжировки были безграничны, и я мог научиться делать миксы похожими на то, что я слышал. К сожалению, в хаосе начала производства я не изучил основы того, как компьютер на самом деле обрабатывает звук, поэтому вся концепция создания музыки на ноутбуке казалась немного абстрактной.

Даже подпрыгивание моего первого трека сбивало с толку. Что делает каждый из вариантов? Откуда мне было знать, что будет звучать лучше всего?

В этой статье мы рассмотрим некоторые основные аспекты цифрового звука и их влияние на производственный процесс.Сегодня мы сосредоточимся на частоте дискретизации звука и глубине звука в битах , а также на нескольких связанных с ними темах. Это немного теории и немного математики, но, надеюсь, это поможет раскрыть часть тайны того, как работает цифровой звук.

Цифровое аудио – это система, в которой мы храним, воссоздаем и обрабатываем аудиоинформацию в компьютерной системе. Некоторые характеристики аналоговой звуковой волны, такие как частота и амплитуда, преобразуются в данные, которые компьютерное программное обеспечение может считывать. Это позволяет нам управлять, редактировать и упорядочивать аудио в программном контексте.

Что такое аудиосэмпл?

Звуковая волна преобразуется в данные посредством серии снимков, или отсчетов . Образец берется в определенное время в звуковой волне, записывая амплитуду. Затем эта информация преобразуется в удобоваримые двоичные данные.

Система выполняет тысячи измерений в секунду. Если мы сможем очень быстро провести тонны измерений с достаточным количеством возможных значений амплитуды, мы сможем эффективно использовать эти снимки для восстановления разрешения и сложности аналоговой волны.

Аналоговые волны и их цифровые аналоги

Система выполняет эти измерения со скоростью , частота дискретизации звука , измеряемая в килогерцах. Частота дискретизации звука определяет диапазон частот, захваченных в цифровом звуке. В большинстве DAW вы найдете регулируемую частоту дискретизации в настройках звука. Это контролирует частоту дискретизации звука в вашем проекте.

Параметры, которые вы видите в средней DAW – 44,1 кГц, 48 кГц – могут показаться немного случайными, но это не так! Давайте используем синусоидальную волну, чтобы продемонстрировать:

Чтобы измерить частоту этой синусоидальной волны, нам нужно уметь обнаруживать и определять один цикл . Один полный цикл любой волны содержит положительную и отрицательную стадии. Чтобы узнать длину этого цикла – длину волны, которая приводит нас к частоте волны, – нам нужно обнаружить обе эти две стадии. Следовательно, нам необходимо измерять волну не менее двух раз за полный цикл, чтобы точно определить ее частоту.

Отбор проб на каждом этапе

Это означает, что мы можем захватить и восстановить исходную частоту синусоидальной волны с частотой дискретизации звука , по крайней мере, вдвое превышающей частоту , скорость, называемую частотой Найквиста. И наоборот, система может захватывать и воссоздавать частоты до половины частоты дискретизации звука , предела, называемого частотой Найквиста.

Сигнал, превышающий частоту Найквиста, не записывается должным образом аудио-цифровыми преобразователями (АЦП), отражаясь обратно на частоте Найквиста и вводя искусственные частоты в процесс, называемый наложением спектров.

Для предотвращения наложения спектров аудио-цифровым преобразователям часто предшествуют фильтры нижних частот, которые устраняют частоты выше частоты Найквиста, прежде чем звук достигнет преобразователя. Это предотвратит появление наложения спектров из-за нежелательных сверхвысоких частот в исходном звуке. Ранние фильтры могли испортить звук, но эта проблема сводится к минимуму по мере внедрения более совершенных технологий.

Наиболее распространенная частота дискретизации звука – 44. 1 кГц или 44 100 выборок в секунду. Это стандарт для большинства потребительских аудиофайлов, используемый для таких форматов, как компакт-диски.

Это не произвольный номер. Люди могут слышать частоты от 20 Гц до 20 кГц. Большинство людей теряют способность слышать верхние частоты в течение своей жизни и могут слышать только частоты до 15–18 кГц. Тем не менее, это правило «20-к-20» все еще принимается как стандартный диапазон для всего, что мы, , могли слышать, .

Компьютер должен уметь воссоздавать волны с частотами до 20 кГц, чтобы сохранить все, что мы слышим.Следовательно, частота дискретизации 40 кГц должна технически подойти, не так ли?

Это правда, но вам нужен довольно мощный – и в свое время дорогой – фильтр нижних частот для предотвращения слышимого наложения спектров. Частота дискретизации 44,1 кГц технически позволяет записывать звук на частотах до 22,05 кГц. Поместив частоту Найквиста за пределы нашего диапазона слышимости, мы можем использовать более умеренные фильтры для устранения наложения спектров без особого слышимого эффекта.

Хотя 44,1 кГц является приемлемой частотой дискретизации для потребительского аудио, бывают случаи, когда используются более высокие частоты дискретизации. Некоторые из них были представлены на заре цифрового звука, когда мощные фильтры сглаживания были дорогими. Перемещение частоты Найквиста еще выше позволяет нам размещать фильтр все дальше и дальше от человеческого слуха и, следовательно, еще меньше влияет на звук.

48 кГц – еще одна распространенная частота дискретизации звука. Более высокая частота дискретизации технически приводит к большему количеству измерений в секунду и более точному воспроизведению исходного звука, поэтому 48 кГц часто используется в контексте «профессионального звука» больше, чем в контексте музыки.Например, это стандартная частота дискретизации аудио для видео. Эта частота дискретизации сдвигает частоту Найквиста примерно до 24 кГц, предоставляя дополнительное пространство для буфера, прежде чем потребуется фильтрация.

Некоторые инженеры предпочитают работать с еще более высокими частотами дискретизации звука, которые, как правило, кратны 44,1 кГц или 48 кГц. Частоты дискретизации 88,2 кГц, 96 кГц, 176,4 кГц и 192 кГц приводят к более высоким частотам Найквиста, что означает возможность записи и воссоздания сверхзвуковых частот. Фильтры нижних частот оказывают меньшее влияние на звук и больше сэмплов в секунду, что приводит к воспроизведению исходного звука с более высокой четкостью.

Некоторые опытные инженеры могут услышать разницу между частотами дискретизации. Однако по мере совершенствования технологий фильтрации и аналого-цифрового преобразования становится все труднее услышать эти различия.

Теоретически неплохо работать с более высокой частотой дискретизации звука, например 176,4 кГц или 192 кГц. Файлы будут больше , но может быть неплохо добиться максимального качества звука до финального отскока. Однако в конечном итоге звук, скорее всего, будет преобразован либо в 44,1 кГц, либо в 48 кГц. Математически гораздо проще преобразовать 88,2 в 44,1 и 96 в 48, поэтому лучше всего использовать один формат для всего проекта. Однако обычной практикой является работа с частотой 44,1 кГц или 48 кГц.

Если в системе была установлена ​​частота дискретизации 48 кГц, и мы использовали аудиофайл 44,1 кГц, система считывала бы отсчеты быстрее, чем следовало бы. В результате звук будет звучать быстрее и немного выше.Обратное происходит, если частота дискретизации системы находится на шкале 44,1 кГц, а аудиофайлы – на шкале 48 кГц; звуковые эффекты замедлены и немного тише.

Сверхвысокая частота дискретизации звука также имеет интересное творческое применение. Если вы когда-либо понижали высоту звука стандартного аудиофайла с частотой 44,1 кГц, вы, вероятно, заметили, что высокие частоты стали несколько пустыми. Частоты выше 22,05 кГц были отфильтрованы перед преобразованием, поэтому нет частотного контента для понижения высоты тона, что приводит к зияющей дыре в высоких частотах.

Однако, если бы этот звук был записан с частотой 192 кГц, например, были бы записаны частоты до 96 кГц в исходном звуке. Это, очевидно, выходит за рамки того, что люди могут слышать, но понижение звука заставляет эти неслышимые частоты становиться слышимыми. В результате вы можете значительно снизить высоту звука записи при сохранении высокочастотного контента. Для получения дополнительной информации о частоте дискретизации звука обязательно посмотрите видео ниже.

Аналоговый звук – это непрерывная волна с практически бесконечным числом возможных значений амплитуды. Однако, чтобы измерить эту волну в цифровом аудио, нам нужно определять амплитуду волны как конечное значение каждый раз, когда мы ее дискретизируем.

Глубина звука в битах определяет количество возможных значений амплитуды, которые мы можем записать для каждой выборки. Наиболее распространенные битовые глубины звука – 16, 24 и 32 бит. Каждый из них представляет собой двоичный термин, представляющий ряд возможных значений. Системы с более высокой битовой глубиной звука могут отображать больше возможных значений:

• 16-бит: 65 536 значений
• 24-бит: 16,777,216 значений
• 32-бит: 4294967296 значений

При более высокой битовой глубине звука – и, следовательно, более высоком разрешении – нам доступны для записи больше значений амплитуды.В результате точная амплитуда непрерывной аналоговой волны ближе к доступному значению при дискретизации. Следовательно, цифровая аппроксимация амплитуды становится ближе к исходной аналоговой волне жидкости.

• 16 бит: 65 536 ампер. значения
• 24-бит: 16 777 217 ампер. значения
• 32-бит: 4 284 967 296 ампер. значения

Увеличение глубины звука в битах вместе с увеличением частоты дискретизации звука создает больше общих точек для восстановления аналоговой волны.

Увеличение разрешения битовой глубины

Однако аналоговая волна жидкости не всегда идеально совпадает с возможным значением, независимо от разрешения. В результате последний бит в данных, обозначающий амплитуду, округляется до 0 или 1 в процессе, называемом квантованием . Это означает, что часть сигнала по существу рандомизирована.

В цифровом аудио мы слышим эту рандомизацию как низкий белый шум, который мы называем минимальным уровнем шума .Подобно механическому шуму, вносимому в аналоговый контекст, или фоновому шуму в живой акустической обстановке, цифровая ошибка квантования вносит шум в наш звук.

Гармонические отношения между частотой дискретизации и звуком, а также битовой глубиной могут вызывать определенные закономерности при квантовании. Это известно как коррелированный шум, который мы слышим как резонансы в минимальном уровне шума на определенных частотах. Здесь наш минимальный уровень шума на самом деле выше, принимая потенциальные значения амплитуды для записанного сигнала.

Однако мы можем выполнить искусственную рандомизацию, чтобы убедиться, что эти закономерности не возникают. В процессе, называемом дизеринг , мы можем рандомизировать, как округляется этот последний бит. Паттерны не создаются, создавая более рандомизированный «некоррелированный шум», который оставляет больше потенциальных значений амплитуды.

Амплитуда минимального уровня шума становится нижней частью нашего возможного динамического диапазона. На другой стороне спектра цифровая система может искажать, если амплитуда слишком высока, когда сигнал превышает максимальное значение, которое может создать двоичная система. Этот уровень обозначается как 0 dBFS.

В конце концов, битовая глубина звука определяет количество возможных значений амплитуды между минимальным уровнем шума и 0 dBFS.

Вы можете подумать: «Могут ли человеческие уши действительно определить разницу между 65 536 и 4 294 967 296 уровнями амплитуды?»

Это правильный вопрос. Уровень шума даже в 16-битной системе невероятно низкий. Если вам не нужен эффективный динамический диапазон более 96 дБ, 16-битный формат вполне подойдет для окончательной отдачи проекта.

Однако, работая над проектом, неплохо работать с более высокой битовой глубиной звука. Поскольку минимальный уровень шума падает, у вас, по сути, остается больше места до появления искажений – также известного как запас по высоте. Наличие этого дополнительного буферного пространства до искажения является хорошей отказоустойчивостью во время работы и обеспечивает большую гибкость.

Для получения дополнительной информации о битовой глубине звука обязательно посмотрите видео ниже.

Благодаря более четкому пониманию частоты дискретизации и разрядности звука становится ясно, насколько нам повезло, что мы живем в этот век звуковой инженерии.Цифровой звук дает нам множество возможностей для управления звуком, многие из которых не были доступны в аналоговых системах.

Кроме того, совершенствование технологий на протяжении многих лет помогло устранить многие проблемы, возникающие в цифровой системе. Технологии продолжают развиваться, делая возможным, чтобы цифровой звук был полностью неотличим от аналогового аналога.

Звук с высоким битрейтом – это перебор: качество CD по-прежнему отличное

Всем нужен отличный звук, но иногда наши поиски улучшений приводят нас в действительно темные и… тупые … коридоры.Как и во многих дисциплинах, в музыке небольшие знания имеют большое значение. Возможно, вы видели в Интернете обсуждение битовой глубины и частоты дискретизации, но вы, вероятно, не знаете, что нет какой-то волшебной настройки, которая бы заставила все звучать лучше. Это потому, что цифровая музыка, как она есть сегодня, уже вышла за пределы нашего восприятия в зеркале заднего вида. Вам не нужны файлы безумно высокого качества, если только вы не создаете музыку, требующую серьезного редактирования.

Я не привыкать сообщать плохие новости, но, как любой хороший журналист, я показываю свои доказательства.На самом деле люди просто не могут почувствовать разницу между файлами в определенный момент, и вы не должны впадать в маркетинговую шумиху, если это дороже, чем то, что у вас уже есть. Хотя я не сомневаюсь, что такие форматы, как MQA, впечатляют с технической точки зрения, большинство из них не сможет оценить повышенную точность воспроизведения. Скорее всего, ваша текущая библиотека в порядке.

Вам нужна только частота дискретизации 44,1 кГц

Если вы заглянули на вкладку с информацией о музыкальном проигрывателе, вы могли заметить, что некоторые из ваших песен имеют частоту дискретизации 44.1 кГц или 48 кГц. Вы также можете заметить, что ваш ЦАП или телефон, например LG V30, поддерживают файлы с частотой дискретизации до 384 кГц.

Это перебор. Никто на зеленой Земле Бога не узнает и не позаботится о разнице, потому что наши уши не так уж чувствительны. Не верите мне? Пришло время немного математики. Чтобы понять, каков предел человеческого восприятия частоты дискретизации, нам нужно выделить три вещи:

1. Предел частот, которые вы можете слышать
2. Какая минимальная частота дискретизации должна соответствовать этому диапазону (2-кратная максимальная слышимая частота в Гц)
3. Превышает ли частота дискретизации ваших музыкальных файлов это число?

Звучит достаточно просто, и это так.Наиболее распространенный диапазон человеческого слуха составляет около 20 кГц, что составляет 20 000 периодов в секунду. Для аргументации давайте расширим этот диапазон до самых верхних пределов того, что, как мы знаем, возможно: 22 кГц. Если вы хотите проверить пределы своего слуха, воспользуйтесь этим инструментом, чтобы определить верхние пределы своего восприятия. Перед тем как сделать это, убедитесь, что вы не установили слишком высокий уровень громкости. Если вам больше 20 лет, это число должно быть примерно 16–17 кГц, меньше, если вам больше 30, и так далее.

Если ваш слух не может быть выше 22.05 кГц, то файл 44,1 кГц может превзойти диапазон частот, который вы слышите.

Используя теорему выборки Найквиста-Шеннона, мы знаем, что частота дискретизации, обеспечивающая два отсчета за период, достаточна для воспроизведения сигнала (в данном случае вашей музыки). 2 x 22 000 = 44 000, или чуть меньше 44 100 выборок в секунду при частоте дискретизации 44,1 кГц. Все, что выше этого числа, не принесет вам значительных улучшений, потому что вы просто не слышите частоты, которые открыла бы вам повышенная частота дискретизации.

Любая частота дискретизации, которая вдвое превышает частоту, будет прекрасно представлена ​​(см. Выше). Только когда частота дискретизации падает ниже той точки, где возникают проблемы (ниже).

Кроме того, частоты, которые вы слышите на самом высоком конце, со временем снижаются с возрастом, инфекциями уха или воздействием громких звуков. Например, я ничего не слышу выше 16 кГц. Вот почему для старых ушей музыка имеет меньше слышимых искажений, если вы используете фильтр нижних частот, чтобы избавиться от звука, который вы не слышите – это улучшит звучание вашей музыки, даже если технически это не так «с высоким разрешением. »Как исходный файл.Если ваш слух не может достигать частот выше 22,05 кГц, тогда файл 44,1 кГц может легко превзойти диапазон частот, который вы слышите.

16-битный звук подходит всем

Другой миф о качестве звука заключается в том, что 24-битный звук откроет своего рода аудиофильскую нирвану, потому что он намного более насыщен данными, но с точки зрения восприятия звука любое улучшение будет потеряно для человеческого уха. Захват большего количества данных на выборку имеет преимущества для динамического диапазона, но преимущества в значительной степени связаны исключительно с областью записи.

Хотя это правда, что 24-битный файл будет иметь гораздо больший динамический диапазон, чем 16-битный файл, 144 дБ динамического диапазона достаточно, чтобы устранить комара рядом с запуском ракеты Saturn V. Хотя это все хорошо, но ваши уши не могут слышать эту разницу в звуке из-за явления, называемого слуховой маскировкой. Ваша физиология издает более тихие звуки, заглушаемые более громкими, и чем ближе они по частоте друг к другу, тем больше они маскируются вашим мозгом. Благодаря таким усовершенствованиям, как дизеринг, 16-битный звук может «просто» устранить вышеупомянутого комара рядом с взлетом реактивного двигателя 120 дБ.По-прежнему драматический перебор.

Так выглядит 24-битный музыкальный файл до удаления каких-либо данных. Частота – ось Y, время – ось X, а интенсивность – цвет.

Тем не менее, многие аудиофилы утверждают, что это более тихие звуки, и это большая разница, и отчасти это правда. Например, более широкий динамический диапазон позволяет еще больше увеличить громкость, не увеличивая слышимый шум, и это большой камень преткновения. Если в кабине микширования есть место для 24- и даже 32-битных файлов, предлагают ли они какие-либо преимущества для файлов MP3, FLAC или OGG?

Эй, детки, попробуйте дома!

В то время как мой коллега Роб из Android Authority уже доказал это с помощью осциллографа и некоторых серьезных исследований, мы собираемся провести эксперимент, который вы можете провести самостоятельно или просто прочитать, если не возражаете, спойлеры.Порывшись в сети, я нашел на Bandcamp пару файлов, которые на самом деле были выпущены в виде 24-битных файлов без потерь. Многие из тех, что я нашел на сайтах якобы «HD Audio», были просто преобразованы с повышением частоты из 16-бит, что означает, что они были идентичны во всех отношениях, кроме цены. Далее я проделал такую ​​процедуру:

1. Сделайте копию исходного 24-битного файла
2. Откройте в вашей программе редактирования аудио (я предлагаю Audacity) и инвертируйте файл; сохранить как 16 бит / 44,1 кГц WAV
3. Откройте родительский файл и ваш недавно отредактированный файл и экспортируйте его как одну дорожку
4. Откройте смешанную дорожку в любой программе, которая позволяет просматривать так называемую спектрограмму
5. Вы смеетесь над тем, что тратите много денег на звук высокого разрешения

По сути, мы только что взяли файл 96 кГц / 24 бита, а затем вычли все данные, которые вы можете услышать в самой CD-версии.Какая разница между ними! Это тот же принцип, на котором основано активное шумоподавление. Вот результат, который я получил:

Хотя эти маленькие фиолетовые биты видны на спектрограмме, они намного ниже порога слышимости в присутствии музыки.

Хорошо, есть небольшая разница в самых верхних пределах файла, но это вне диапазона человеческого слуха. Фактически, вам, вероятно, все равно следует просто отфильтровать это. Итак, давайте покажем, что на самом деле может слышать человек, применив фильтр нижних частот на частоте 20 кГц, чтобы охватить наши базы. Et voila: конечный пик… в лучшем случае -85 дБ. Хорошо, здесь мы как бы обошли границы слышимости, но вот проблема – чтобы действительно услышать какие-либо из этих дополнительных данных, вам необходимо:

1. Слушайте музыку на уровне, небезопасном для прослушивания более 1 минуты (96 + дБ)
2. Есть микрофоны для ушей

Хотя этот последний пункт может показаться немного странным, мы знаем, что ваш мозг отфильтровывает звуки, близкие по частоте друг к другу (см .: слуховое маскирование , ссылка выше).Итак, когда вы слушаете музыку, вы на самом деле не слышите весь звук сразу, вы просто слышите то, что ваш мозг выделил для вас. Итак, чтобы услышать разницу между файлами 24 бит / 96 кГц и звуком CD-качества: отдельные звуки могут , только занимать очень узкий частотный диапазон, быть очень громкими, и – другие ноты, которые появляются одновременно периоды должны сильно различаться по частоте.

Нет безопасного уровня прослушивания, чтобы услышать разницу между этими файлами.

Если мы чему-то научились из этого фиаско Янни / Лорел, человеческий голос не соответствует этим критериям (Примечание редактора: это «Лорел») . Так что на самом деле, наиболее вероятные места, где вы действительно сможете услышать разницу между ними, – это низкие частоты с несколько приглушенными гармониками. Но есть одна загвоздка: люди действительно плохо слышат низкочастотные звуки. Чтобы слышать эти ноты с одинаковой громкостью с высокочастотными, вам потребуется от 10 до 40 дБ дополнительной мощности.Таким образом, эти пики на уровне -87 дБ в диапазоне от 20 до 90 Гц могут также быть от -97 до -127 дБ, что находится за пределами диапазона человеческого слуха. Нет безопасного уровня прослушивания, чтобы услышать разницу между этими файлами.

Круто, а? Всегда приятно знать, что любой, кто приходит и говорит вам, что ваша музыкальная коллекция должна быть перекуплена, потому что она недостаточно «высокого разрешения», явно ошибается. Если вы начинающий аудиофил, вам нужно извлечь из этого релаксацию: мы живем здесь в золотой век звука – качество компакт-дисков более чем достаточно, просто наслаждайтесь музыкой! Хотя некоторым может требоваться звук более высокого качества, в этом нет необходимости, если все, что вам нужно, – это слушать хорошую музыку.

Полное руководство по битрейту аудио и аудиоформатам

С самого первого раза, когда люди смогли записывать звуки, мы хотели поделиться этими записями со всем миром. Благодаря взрывному развитию современных технологий, мы постоянно окружены звуком. От наших мобильных телефонов до телевизоров и музыки, которую мы играем. Но что вы действительно знаете о звуке, который слышите? В этом руководстве мы расскажем, как звук работает в наше время, и дадим вам окончательное представление о том, как можно больше наслаждаться звуком.

Что такое битрейт аудио

Аудио битрейт определяет количество данных, которые хранятся в звуковом файле, который вы слушаете. Каждый аудиофайл имеет связанный с ним «битрейт». Каждая секунда аудиозаписи содержит определенное количество данных или битов. Когда дело доходит до звуковых файлов, оно рассчитывается по количеству килобит данных в секунду. Например, файл со скоростью 128 кбит / с (килобит в секунду) будет содержать 128 килобит для каждой секунды звука.

Чем больше килобайт сохраняется в секунду, тем выше качество звука файла.Для обычного слушателя качество будет определяться силой и глубиной низких частот. Это также будет определяться четкостью и ясностью высоких частот. Чем больше килобит, тем больше данных хранится во всем частотном диапазоне.

Теперь давайте посмотрим на некоторые распространенные файлы, с которыми вы, вероятно, столкнулись, и углубимся в детали их соответствующих звуковых битрейтов.

Битрейт аудио CD

имеют битрейт 1411 кбит / с при 16 бит. Впервые это было установлено Philips и Sony еще в 1980 году.После нескольких обсуждений деталей он был принят в качестве стандарта в 1987 году. С тех пор компакт-диски быстро вытеснили компакт-кассеты в качестве стандарта для продажи и распространения аудиозаписей. Но преобладание компакт-дисков уменьшилось. Общая тенденция перешла к методам распространения музыки через Интернет.

Компакт-диски, которые когда-то были доминирующей силой в распространении музыки, сейчас находятся в упадке.

Битрейт аудио WAV

файлов WAV были разработаны Microsoft и IBM.Apple также разработала свою собственную версию файлов AIFF, используя ту же технологию. Оба формата файлов предлагают несжатые аудиофайлы высокого качества.

Высококачественные файлы WAV имеют тот же битрейт звука, что и компакт-диски, при 1411 кбит / с при 16 битах. Но это еще не конец истории файлов WAV. Есть вариации. Фактический битрейт определяется по специальной формуле, которая умножает частоту дискретизации на битовую глубину и количество каналов.

Битрейт аудио MP3

Максимальный битрейт MP3 – 320 кбит / с при 16 битах.Вы можете кодировать MP3 со скоростью 96 кбит / с. В файлах MP3 используется кодек сжатия, который удаляет частоты, пытаясь сохранить как можно большую часть исходной записи. Это действительно приводит к снижению качества звука, но также к значительному уменьшению размера файла. MP3-файлы стали чрезвычайно популярными на заре Интернета из-за их небольшого размера. Это упростило их обмен через медленное интернет-соединение. Они по-прежнему активно используются потоковыми сервисами и платформами цифровой музыки.

24 бит VS 16 бит

Вы, возможно, заметили приведенную выше схему при описании битрейта.Все упомянутые источники имеют формат 16 бит. Но есть аудиофайлы с разрешением 24 бита. Было много споров о том, действительно ли разница между ними настолько важна.

Чтобы понять битву между 24 и 16 битами, нам нужно рассказать о том, как работает звук, и, что более важно, как мы его слышим. Битрейт аудио обычно является основным способом определения качества звука файлов, но это еще не все, что может показаться на первый взгляд … или, лучше сказать, ухо.

Битрейт определяется частотой дискретизации и битовой глубиной.Частота дискретизации – это количество отсчетов, сделанных за секунду. Например, компакт-диски имеют частоту дискретизации 44,1 кГц. Все это проистекает из основы, заложенной в теореме Найквиста – Шеннона. Эта теорема определила, что если вы удвоите максимальную частоту источника, вы сможете точно захватить образец. Диапазон человеческого слуха составляет около 20 кГц. Удвоив это, вы можете предположить, что ничего важного не теряется при записи / воспроизведении исходного звука. Ничего такого, что вы бы реально услышали.

Это не помешало людям записывать с более высокой частотой дискретизации. Звук высокого разрешения может быть записан с удвоенной скоростью воспроизведения компакт-дисков или даже с частотой 192 кГц. Часто возникает вопрос, нужно ли это. Есть случаи, когда более высокая частота дискретизации действительно помогает улучшить качество прослушивания. Аналого-цифровые преобразователи имеют встроенный фильтр нижних частот. Этот фильтр обрабатывает частоты, выходящие за пределы диапазона выборки. Например, если частота дискретизации 44.1 кГц все, что ниже половины, будет точно визуализировано. Все, что указано выше, представит поддельные сэмплы, где срабатывает фильтр нижних частот, чтобы обработать их. Увеличивая частоту дискретизации, вы перемещаете фильтр нижних частот выше в частотный диапазон. Это перемещает его дальше от нашего диапазона слышимости, что приводит к более чистому звучанию.

Второй компонент – битовая глубина. Битовая глубина – это количество бит, доступных для захвата звука. Для каждого дополнительного бита сверх первого точность и количество битов удваиваются.Каждый бит – это кусочек звука, который вы слышите. Чем больше битов доступно, тем больше вариантов информации, которую можно сохранить. Конечным результатом является более точная передача тонких деталей, которые могут быть потеряны при более низкой битовой глубине. С 16-битным звуком можно захватить 65 536 возможных уровней. 24-битный звук имеет 16 777 216 возможных уровней.

Чтобы визуализировать разницу, представьте, что вы смотрите фильм и видите только каждую 10-ю секунду изображения.Вы все равно сможете понять, что происходит, но упустите тонкие изменения в движении актеров на экране. Если бы вы затем смотрели каждую 3-ю секунду, вы бы лучше чувствовали их движение. Битовая глубина работает таким же образом, позволяя захватывать более четкие детали.

Каков лучший битрейт аудио?

Когда дело доходит до битрейта аудио, имеет значение. Чем больше килобит в секунду, тем лучше качество звука.Для обычного прослушивания идеально подходит 320 кбит / с. Конечно, звук CD-качества, растянутый до 1411 кбит / с, будет звучать лучше.

Чтобы определить наилучший битрейт аудио, вам также необходимо оценить свои потребности. Если место для хранения вызывает беспокойство, файлы с высоким битрейтом быстро съедают ваше доступное пространство. Например, файл MP3 со скоростью 128 кбит / с будет занимать примерно 1 МБ на каждую минуту звука. MP3-файл со скоростью 320 кбит / с занимает около 2,4 МБ в минуту. Между тем, для несжатого CD-аудио потребуется около 10.6 МБ в минуту.

Если у вас есть место, выберите максимально возможное качество битрейта. Вы всегда можете конвертировать файлы меньшего размера, но нет возможности конвертировать их в более высокое качество.

Бывают ситуации, когда более высокий битрейт не идеален. Стриминговые сервисы, такие как Spotify, должны иметь возможность эффективно доставлять данные без задержек и задержек. В результате многие потоковые сервисы имеют более низкое качество звука с битрейтом. Аудиопоток на YouTube передает файлы AAC со скоростью 126 кбит / с. Хотя он идеально подходит для быстрой доставки, он не дает хорошего качества звука.

Итак, хотя однозначного ответа на вопрос о сегодняшних больших жестких дисках нет, следует стремиться получать файлы с максимально возможным битрейтом.

Сравнение битрейта аудио

Чем меньше битрейт аудио, тем меньше размер файла за счет сжатия исходного файла. Ниже вы найдете таблицу, в которой показаны различия в размерах файлов при разных битрейтах.

Более высокое качество аудио битрейта приводит к гораздо большему размеру файла.

К сожалению, это сжатие также приводит к потере качества.На изображениях ниже показана точка отсечки звуковой частоты для MP3 со скоростью 320 кбит / с по сравнению с файлом со 128 кбит / с.

Чем ниже битрейт MP3, тем больше данных удаляется из источника.

Тест битрейта аудио

Все эти графики и изображения осциллограмм не сравнить с реальными. В конце концов, истинный судья качества – это наши собственные уши. На качество также влияет то, на чем вы слушаете звук. Бюджетные диджейские колонки также воспроизводят звук низкого качества даже с лучшим битрейтом.Если вы хотите добиться наилучших результатов, инвестируйте в качественные колонки для ди-джеев. Даже пара высококачественных студийных мониторов может иметь огромное значение, когда дело касается вашего восприятия и понимания качества звука. Ниже вы найдете 3 примера аудиофайла с разным битрейтом. Послушайте сами и посмотрите, слышите ли вы различия.

Файл WAV качества компакт-диска – 1,411 кбит / с

Файл MP3 высокого качества – 320 кбит / с

Файл MP3 низкого качества – 128 кбит / с

Файл MP3 очень низкого качества – 32 кбит / с

Что такое аудио высокого разрешения?

По мере того, как технологии продолжают совершенствоваться, растет и потенциал для обеспечения лучшего качества звука.Даже потоковые сервисы, такие как Spotify, которые полагались на меньший битрейт, теперь предлагают более качественный звук. Термин «высокое разрешение» или «HD-звук» часто встречается, но что он на самом деле предлагает?

HD-звук обычно ассоциируется с любым звуком более высокого качества, чем CD. Он максимально приближен к оригинальному исходному файлу или к тому, что записывали музыканты в студии.

Эти файлы не такие новые, как вы думаете. Фактически, HD-звук появился еще в 1995 году, но в то время не смог найти точку опоры на рынке.С ростом количества телевизоров 4K и 8K было лишь вопросом времени, когда мы захотим, чтобы качество звука соответствовало качеству видео. Более высокая скорость Интернета также упростила возможность потоковой передачи этих больших файлов.

Эти аудиофайлы без потерь имеют более высокую частоту дискретизации и большую битовую глубину. Более высокая частота дискретизации приводит к тому, что меньше поддельных образцов попадает в диапазон слышимости среднего человека. Битовая глубина позволяет уловить большие нюансы. Конечный результат – более чистый звук.

Остается вопрос, действительно ли мы слышим разницу. Исследования вслепую показали, что для большинства людей они не заметят разницы по сравнению со звуком CD-качества.

Не нужно спешить, чтобы получить аудиофайлы HD, так как вы, скорее всего, не заметите разницы. Но знание того, что звук, который вы слушаете, максимально приближен к исходной записи, дает чувство безопасности.

Аудиоформаты

Существует широкий спектр аудиоформатов, которые обычно используются сегодня.Но все аудиоформаты делятся на две основные категории. Несжатые аудиоформаты и сжатые аудиоформаты.

Несжатые аудиоформаты

Несжатые аудиоформаты захватывают исходную запись без каких-либо дальнейших изменений. Они берут звуковые волны и конвертируют их в цифровой формат. Эти форматы действительно обеспечивают максимальное качество, но в результате значительно увеличиваются размеры файлов. Это может сделать некоторые из них непригодными для потоковой передачи при более медленном подключении к Интернету.Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых несжатых аудиоформатов.

PCM

PCM или импульсно-кодовая модуляция – это всеобъемлющий формат для несжатого звука. Все записи начинают свою жизнь как звуковые волны в аналоговой обстановке. PCM преобразует эту информацию в цифровой формат путем выборки этой записи. Частота дискретизации и битовая глубина используются для дискретизации записи. Частота дискретизации определяет, сколько отсчетов выполняется в секунду. Битовая глубина относится к количеству битов, выделенных для каждой выборки.Вы можете узнать больше о частотах дискретизации и битовой глубине в нашем разделе 24-бит VS 16-бит выше. Этот формат файла является основным форматом аудиофайлов, находящихся на компакт-дисках и DVD-дисках.

Файлы WAV и AIFF являются контейнером для данных PCM.

WAV

Многие из вас наверняка знакомы с этим популярным несжатым форматом. Разработанный IBM и Microsoft, это, по сути, просто способ для ПК читать данные PCM. Хотя WAV в основном используется для высококачественного звука, по определению, файл WAV все еще может содержать битрейт звука более низкого качества.Все зависит от первоисточника.

AIFF

Как и файлы WAV, файлы AIFF – это еще один способ для электронных устройств считывать данные PCM. В данном случае он был разработан Apple для использования в своих системах. Точно так же они также могут содержать битрейт звука более низкого качества.

Сжатые аудиоформаты

Есть две основные подкатегории сжатых аудиоформатов. Аудиоформаты без потерь и аудиоформаты с потерями. Каждый из них предлагает некоторые преимущества в зависимости от предполагаемого применения.

Аудиоформаты без потерь

Аудиоформаты без потерь сохраняют все исходные данные записи и сжимают эти данные для уменьшения размеров файлов. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных аудиоформатов без потерь.

FLAC

Говорят, лучшее в жизни – бесплатно. FLAC или Free Lossless Audio Codec – это метод сжатия аудиофайлов с открытым исходным кодом. Исходная запись остается нетронутой, но размер файла уменьшается до 60% по сравнению с исходным необработанным файлом.Без лицензионных ограничений он стал популярным как основной способ предложить сжатый звук без потерь. FLAC также предлагает дополнительные метаданные для хранения, такие как обложки альбомов, которые файлы WAV не поддерживают.

ALAC

Apple также бросила свою шляпу в пространство сжатых аудиоформатов со своим собственным форматом файлов ALAC. Предлагая сжатие, подобное FLAC, но не такое качественное, как FLAC, оно все еще широко используется сегодня. Это связано с тем, что системы iOS и Apple не поддерживают файлы FLAC. Хотя это может показаться ограничительным, вы можете конвертировать между двумя форматами с помощью бесплатных онлайн-инструментов.

WMA без потерь

Microsoft также имеет свой собственный формат без потерь, но он не является открытым исходным кодом. WMA (Windows Media Audio) без потерь использует другой метод сжатия. Этот метод позволяет вернуть файл в исходное состояние без какого-либо ухудшения качества или потери данных. Он также может поддерживать 24-битный звук высокого разрешения. Хотя этот формат без потерь был разработан для архивных приложений, он поддерживается рядом потребительских устройств.

Аудиоформаты с потерями

Форматы с потерями направлены на максимальное уменьшение размеров аудиофайлов.Для этого данные консолидируются, а некоторые данные отбрасываются. В зависимости от уровня сжатия это может привести к заметному снижению качества. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных аудиоформатов с потерями.

MP3

Самый известный из форматов с потерями – MP3. Формат, который произвел революцию в музыкальной индустрии и в том, как мы слушаем музыку. MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3) агрессивно уменьшает размер файлов, вырезая ненужные данные. Все, что выходит за рамки обычного человеческого слуха, отбрасывается.Вдобавок ко всему, это ухудшает качество плохо слышимых частот, а затем консолидирует как можно больше оставшихся данных.

Предлагая гибкость для сжатия с различными битрейтами, он стал хорошим выбором в начале бума Интернета. Меньшие размеры файлов также позволяли быстро передавать файлы через Интернет. Это привело к резкому всплеску музыкального пиратства.

Это по-прежнему один из наиболее широко поддерживаемых форматов аудиофайлов. Но с увеличением скорости интернета и емкости жестких дисков его популярность падает.Потоковая передача и загрузка файлов более высокого качества теперь являются жизнеспособной альтернативой.

Портативные MP3-плееры помогли повысить популярность формата файлов MP3.

Ogg Vorbis

Ogg Vorbis – это формат сжатия с открытым исходным кодом. В отличие от FLAC и ALAC он не так широко используется. Этот формат фактически состоит из двух компонентов. Сторона Vorbis на самом деле является компонентом сжатия, а сторона Ogg – контейнером для хранения этих данных. Несмотря на то, что он является эффективным методом сжатия, он не был принят или поддержан таким количеством устройств, как его конкуренты.Но если вы ищете что-то с открытым исходным кодом, это ваш лучший выбор.

AAC

AAC (Advanced Audio Coding), возможно, не так хорошо известен, как MP3, но он играет огромную роль в нашей современной жизни. Разработанный как лучшая альтернатива MP3, он обеспечивает лучшее качество звука по сравнению с MP3 при тех же битрейтах. Это достигается за счет более высокой частоты дискретизации (от 8 до 96 кГц) по сравнению с MP3 (от 16 до 48 кГц). Он также может обрабатывать до 48 каналов по сравнению с 2 для MP3. В результате он широко используется Youtube, Nintendo и Apple, чтобы назвать несколько.

Как работает сжатие звука?

В связи с широким распространением сжатых аудиоформатов стоит посмотреть, что на самом деле делают эти методы сжатия.

Сжатие аудио имеет одну главную цель – уменьшить размер файла исходного материала. Это похоже на то, как файлы изображений сжимаются в файлы .gif и .jpeg для уменьшения размера файла. Это ускоряет загрузку файлов.

Это было особенно важно на заре Интернета.Скорость была всего 56K, что означало, что для загрузки аудиофайлов CD-качества требовалось несколько часов.

Все сжатые аудиоформаты используют ограничения человеческого слуха, чтобы помочь определить, как сжать файл. Этот тип алгоритма сжатия называется формированием перцептивного шума. Он использует открытия в психоакустике (изучении человеческого слуха) для внесения изменений в исходный материал. Он также направлен на минимизацию воздействия на то, что воспринимается слушателем. Конечный результат – звук, близкий к качеству компакт-диска, без большого размера файла.

Подобно сжатию изображений, сжатие звука направлено на сохранение как можно большего количества данных в файле меньшего размера.

Есть несколько основных элементов, которые составляют основу алгоритмов сжатия звука.

Первый относится к минимальному порогу слышимости человеческого уха. Наши уши наиболее чувствительны к частотам в диапазоне 1-5 кГц. Чем дальше вы отклоняетесь от этого диапазона, тем менее чувствительны мы к звуку. Хотя большинство людей могут слышать примерно до 20 кГц, это воспринимается только отдаленно.Грубая отсечка составляет около 16 кГц. Сжатие звука использует эту информацию для удаления любого контента, который считается вне диапазона человеческого слуха.

Второй шаг включает временное маскирование. Это позволяет использовать еще одно свойство человеческого слуха, чтобы удалить еще больше данных из исходного материала. Может одновременно звучать много звуков или очень близко друг к другу. В этой ситуации мы, естественно, будем слышать более громкий звук и часто не обращаем внимания на более мягкий звук. Чем больше разница между уровнями громкости, тем больше это происходит.Сжатие звука использует это, чтобы найти участки данных с более мягким звуком, расположенные рядом с более громкими звуками. Затем он удаляет более тихие звуки, поскольку человеческое ухо, скорее всего, их не воспримет.

Следующим шагом является другая форма маскирования, известная как одновременное маскирование. То, как мы слышим звук, делится на отдельные критические группы. Каждая полоса состоит из определенного частотного диапазона. Если в одном из этих диапазонов слышен громкий звук, он может перекинуться на другие частоты. Это сделает мягкие звуки на этих частотах менее отчетливыми.И снова алгоритмы сжатия звука стремятся идентифицировать эти разделы и удалять эти данные.

Эти шаги позволяют уменьшить размер файла до 10 раз, но имеют недостатки. Чем ниже битрейт файла, тем агрессивнее алгоритм пытается найти компоненты для удаления. Это может привести к потере качества звука, особенно при более низких битрейтах, таких как 128 кбит / с и ниже. К сожалению, многие потоковые сервисы предоставляют звук на этих уровнях, равных тому, что вы слышите по радио.

Конечный результат может привести к некоторым общим проблемам и изменениям, которые не были запланированы исполнителями, создающими музыку. Наиболее заметным является отсутствие четкости и яркости на низких частотах, где обычно звучат басы. Ясность и четкость также могут быть потеряны на других частотах. Например, хай-хет, который должен играть важную роль, может звучать плоско и отставать от других компонентов песни, таких как вокал.

Нельзя отрицать, что сжатие звука является свидетельством человеческой изобретательности.Это помогло Интернету обеспечить надежную и эффективную обработку звука. Но также нельзя отрицать, что есть проблемы с конечным результатом, особенно при более низких уровнях битрейта.

Какой аудиоформат является лучшим?

Хотя есть преимущества для всех аудиоформатов, FLAC является одним из лучших аудиоформатов, доступных в настоящее время. Он предлагает высококачественный звук без нагрузки на файлы большого размера. Вкупе с его популярностью как формат с открытым исходным кодом, он стал лучшим выбором на данный момент.

Сказав, что есть аргумент в пользу форматов с потерями, таких как MP3 и AAC. В среде, где важна скорость передачи данных, они превосходят аудиоформаты без потерь.

Для аудиофилов вы не можете пройти мимо аудиоформатов высокого разрешения, таких как WAV и AIFF, даже если это спорно, если вы даже можете услышать разницу.

Как видите, все сводится к применению и ощущению. Нужна потоковая передача разумного качества с небольшими размерами файлов… придерживайтесь MP3 и AAC.Хотите, чтобы исходный материал был максимально точно воспроизведен… ..придерживайтесь форматов WAV или AIFF. Но, если вы хотите, чтобы это было прекрасное сочетание качества и размера, полученное с помощью FLAC.

Сравнение аудиоформатов

При таком большом количестве доступных форматов файлов бывает сложно сравнивать. Ниже приводится краткое описание наиболее популярных форматов аудиофайлов и предлагаемых ими функций.

Существует множество вариантов и выбора между форматами аудиофайлов.

MP3 мертв

MP3 идут рука об руку с нашим восприятием форматов аудиофайлов.Трудно представить, чтобы они пошли по пути компакт-кассет. Но это будущее ближе, чем вы думаете.

Скорость Интернета продолжает расти не по дням, а по часам. Только в США с ноября 2017 года по декабрь 2018 года скорость интернета увеличилась на 37%. Расширение доступа к более высокой скорости снижает потребность в сжатых аудиоформатах по сравнению с 90-ми годами, когда доминировал MP3.

Кроме того, потребители все больше осознают необходимость повышения качества с переходом на HD-видео, а теперь и в форматы 4 и 8K.Это стремление к качеству распространяется и на качество звука.

Форматы с потерями по-прежнему играют роль в развивающихся странах с более медленным Интернетом. Эти форматы также очень эффективны при передаче звука там, где качество не имеет большого значения. В результате они по-прежнему остаются популярным выбором для потоковых сервисов, стремящихся быстро доставлять контент. Они также являются популярным выбором для речевых подкастов, где требования к частоте не столь выражены.

Но это лишь вопрос времени, когда аудиоформат MP3 станет пережитком давно минувших времен.Давайте посмотрим, как MP3 сочетается с другими популярными форматами, чтобы увидеть, есть ли у этого формата что-то предложить.

CD VS MP3

CD – это наиболее широко распространенный стандарт высококачественного звука. Файлы WAV и AIFF обеспечивают отличное качество звука. Хотя файлы MP3 со скоростью 320 кбит / с обеспечивают хорошее качество звука, они всегда уступают качеству звука компакт-дискам. Где MP3 сияют, так это в размере файла. Файлы MP3 могут уменьшить размер аудиофайлов на компакт-диске до 10 раз при использовании сжатия 128 кбит / с.

FLAC VS MP3

FLAC обеспечивает сжатие без потери качества файлов MP3. С файлами FLAC вы сохраняете качество, но уменьшаете размер аудиофайлов компакт-дисков до 50%. Если оставить исходный звук нетронутым, то MP3 станет плохим вариантом, если место на жестком диске или скорость потоковой передачи не важны.

AAC VS MP3

Если вам нужен высококачественный звук, но при этом вы хотите уменьшить размер файла, AAC – лучший выбор, чем MP3. Более продвинутый преемник MP3 кодирует частоты за пределами отсечки MP3 в 20 кГц.Хотя это лучший формат сжатия, он не получил такого широкого распространения, как MP3. В результате не так много мультимедийных устройств поддерживают AAC. Если совместимость является основной проблемой, MP3 все же может быть лучшим выбором.

Это только начало

Так много изменилось за последние два десятилетия, когда дело касается аудиоформатов. В то время как скорость изменений замедлилась, производители продолжают раздвигать границы, чтобы убедить нас в том, что нам нужна следующая лучшая вещь. Существует естественный барьер для человеческого слуха, поэтому будущие разработки должны будут опираться на другие углы, чтобы соблазнить потребителей.Мне хотелось бы думать, что мы достигли вершины аудиоформатов, но было бы наивно не думать о дальнейших изменениях. По мере того, как мы используем медиа, меняются и аудиоформаты.

Какую частоту дискретизации и битовую глубину мне следует использовать?

Мне часто задают вопросы о том, какая частота дискретизации и битовая глубина лучше всего использовать. Так что позвольте мне попытаться разбить это простым и понятным образом. Эта статья обновлена ​​в 2019 году.

Частота дискретизации и битовая глубина, которые вы должны использовать, зависят от приложения.

Какую частоту дискретизации мне использовать?

Для большинства музыкальных приложений лучше всего подходит частота дискретизации 44,1 кГц. 48 кГц обычно используется при создании музыки или другого аудио для видео. Более высокая частота дискретизации может иметь преимущества при работе с профессиональной музыкой и аудиопроизводством, но многие профессионалы работают с частотой 44,1 кГц. Использование более высоких частот дискретизации может иметь недостатки и должно рассматриваться только в профессиональных приложениях.

Какую битовую глубину мне использовать?

Для потребительских / конечных приложений вполне подходит битовая глубина в 16 бит.Для профессионального использования (запись, микширование, мастеринг или профессиональное редактирование видео) лучше использовать разрядность 24 бита. Это обеспечивает хороший динамический диапазон и лучшую точность при редактировании. 32-битная битовая глубина с плавающей запятой может иметь некоторые преимущества для профессиональных приложений, но файлы занимают на 50% больше места по сравнению с 24-битным звуком.

Частота дискретизации

44,1 кГц – текущий стандарт воспроизведения для большинства музыкальных приложений. В видео также распространено 48 кГц.

Недостатки работы на более высоких частотах дискретизации

Более высокая частота дискретизации 88.2 кГц, 96 кГц и даже 192 кГц доступны в программах для создания музыки и аудио. Есть ли преимущество в работе с более высокой частотой дискретизации? Почему бы просто не использовать максимальную частоту дискретизации, которую позволяет ваша установка?

• Когда частота дискретизации удваивается, увеличиваются и размеры файлов на вашем диске.
• Требуется больше вычислительной мощности вашего компьютера. Чем выше частота дискретизации, тем выше стоимость ЦП.
• Некоторые плагины и аудио инструменты не могут правильно обрабатывать более высокие частоты дискретизации и могут вызвать проблемы.

Я отсылаю вас к статье Монти на Xiph.org. Он объясняет это очень подробно. Статья подходит к вопросу с точки зрения скачивания музыки. Но теория, лежащая в основе цифрового звука, ничем не отличается, когда речь идет о производстве музыки.

Я также предлагаю вам проверить эту страницу на сайте Infinite Wave. Это позволяет вам проверить, насколько хорошо ваша DAW обрабатывает повторную выборку с более высокой частоты дискретизации (96 кГц) до 44,1 кГц. Вы можете быть удивлены низкой производительностью некоторых DAW!

По этим причинам я пришел к выводу, что для большинства людей и большинства приложений 44.1 кГц – лучшая частота дискретизации. Он обеспечивает высокую точность воспроизведения, безопасен в работе и не требует больших затрат на вашу систему.

Преимущества работы с более высокими частотами дискретизации

Увеличение частоты дискретизации может дать некоторые преимущества. Это при условии, что у вас есть подходящие инструменты и опыт для правильной обработки любых конверсий. В частности, вы можете избежать проблем с ложным сглаживанием (слышимые артефакты), когда в конечном итоге конвертируете материал с более высокой частотой дискретизации обратно в 44.1 кГц.

Вот отличная статья на эту тему от Райана Швабе.

Большинство профессионалов в области музыки, которых я знаю, работают с частотой дискретизации 44,1 кГц или 48 кГц.

С моей собственной музыкой я сейчас работаю на 48 кГц. Для мастеринга я работаю с частотой дискретизации представленных исходных файлов и конвертирую ее в целевую частоту дискретизации (обычно 44,1 кГц) в конце проекта. Для обеспечения максимальной точности я использую iZotope RX для обработки всех преобразований.

Различные ставки выборки в одном проекте?

Что делать, если вы работаете над проектом с частотой дискретизации 48 кГц и решили использовать сэмпл с частотой 44?1 кГц или наоборот?

Это зависит от используемой DAW и ее настроек. Многие современные DAW с этим справятся.

Ableton Live, например, автоматически преобразует (преобразует) любой импортированный звук в частоту дискретизации проекта. Частота дискретизации проекта может быть установлена ​​на «Предпочтения -> Аудио -> Частота дискретизации». Все это происходит за кулисами, и вы ничего не заметите. То же самое и с большинством виртуальных инструментальных сэмплеров – они подберут для вас все необходимые преобразования.

Некоторые DAW не делают это автоматически. В таких случаях звук будет воспроизводиться с неправильной скоростью. Вы всегда должны помнить о трех вещах:

• С какой частотой дискретизации вы работаете.
• Какие частоты дискретизации вы импортируете в проект.
• Как ваша конкретная DAW работает с разной частотой дискретизации.

Обычно рекомендуется избегать повторной выборки, когда это возможно, поскольку это потенциально может ухудшить качество. Но я бы не стал беспокоиться, если вам иногда придется делать это в творческой среде.Вы же не хотите, чтобы подобные вещи слишком сильно мешали вашему творческому процессу.

Битовая глубина

Теперь на вопрос о битовой глубине ответить проще.

24-битный звук дает теоретический динамический диапазон 144 дБ по сравнению с 96 дБ для 16-битного звука. Больше динамического диапазона означает три вещи:

• Лучшее соотношение сигнал / шум.
• Лучшая точность при смешивании.
• Не беспокойтесь о запасе места, так как вам не придется так сильно нагружать уровни.

32-битная глубина с плавающей запятой даже лучше, но преимущества там по сравнению с 24-битным звуком в большинстве приложений кажутся безразличными.

Для приложений потребительского / конечного типа достаточно битовой глубины 16 бит. Для чего-то более профессионального следует использовать 24-битный звук. Приятно отметить, что в наши дни все профессиональные DAW используют внутреннюю разрядность 32 или 64 бита.

О чем вы думаете?

Дайте мне знать, где вы стоите на этом.Оставьте комментарий со своими мыслями.

Понравилось? Повышайте уровень и поддерживайте Resoundsound на Patreon.

Какая разница между MP3, CD и 24-битным аудио? | Цифровая музыка и звук

Почему мы до сих пор слушаем музыку с избыточным сжатием через некачественные наушники, когда увеличение пропускной способности, емкости памяти и динамиков (не говоря уже о наушниках) означает, что мы можем постоянно слушать высококачественный несжатый звук ?

Плеер Pono Нила Янга возродил интерес к аудио высокого разрешения – музыке, которая обещает привнести высококачественный винил в цифровую эпоху.

Предпосылка проста: музыка с высоким разрешением звучит лучше, чем сильно сжатый MP3 и даже компакт-диск, который предшествовал ему как наиболее популярная форма цифрового звука на протяжении большей части 30 лет. Неудачи более качественных музыкальных форматов, таких как Super Audio CD (SACD) и DVD-Audio, а также продолжающееся отсутствие «24-битного звука», который должен давать гораздо более высокое разрешение звука, чем 16-битный звук, используемый на CD – говорит о том, что музыка с высоким разрешением сталкивается с множеством проблем.

Вкратце: аудио CD дискретизируется в цифровом виде с частотой 44 кГц, которая, согласно теории дискретизации, может захватывать любую частоту до 22 кГц – верхний предел человеческого слуха.Затем уровни громкости квантуются в 16-битные величины, которые могут представлять 65 536 дискретных значений громкости. 24-битный звук часто дискретизируется с частотой 96 кГц или 192 кГц; эти 24 бита могут представлять дискретные значения громкости 16,7 м. В отличие от этого, MP3-файлы сжимаются с помощью алгоритма, который отбрасывает части звука, которые, как показало долгое трудоемкое тестирование, на самом деле не слышны. (Факт викторины паба: песня, используемая в качестве компаратора для каждой попытки алгоритма, была Tom’s Diner Сюзанны Веги.)

Но ключевой вопрос для аудио высокого разрешения: могут ли слушатели действительно услышать разницу?

Чтобы попытаться ответить на этот вопрос, Guardian наняла Linn Records, поставщиков музыки высокого разрешения с 2007 года, а также звукозаписывающий лейбл, имеющий доступ к оригинальным файлам, записанным артистами, группами и оркестрами.

Термин «высокое разрешение» будет использоваться все чаще и чаще в ближайшие месяцы, поскольку производители электроники встраивают фирменную поддержку более качественной музыки в смартфоны, планшеты и наушники.

Есть даже споры, что на самом деле представляет собой высокое разрешение. Как объясняет управляющий директор Linn Гилад Тифенбрун, «существует путаница в отношении того, что является музыкой в ​​высоком разрешении, а что нет. Есть CD в высоком разрешении? Может, качественный MP3? Или это должна быть 24-битная музыка? Для нас музыка в высоком разрешении – это 24-битный студийный мастер – оригинальная запись, сделанная исполнителем, из которой создаются все остальные файлы и форматы.

Студийный мастер – это то, что Янг, его проигрыватель Pono и музыкальный сервис приняли, и он, вероятно, станет истинным знаком того, что является и не является музыкой высокого разрешения.

С учетом этих споров, действительно ли студийные мастер-треки высокого разрешения звучат иначе или лучше, чем MP3 или CD?

Тим Джонз, музыкальный редактор Guardian, Джейсон Фиппс, руководитель отдела аудио Guardian, и я сели в Graham’s Hi-Fi в лондонском Ислингтоне, чтобы послушать различные треки, каждая в четырех форматах: 128 кбит / с и 320 кбит / с MP3; CD; и 24-битный студийный мастер.Все они воспроизводились через одну и ту же высококачественную систему и динамики.

Джонз обнаружил, что то, насколько вы замечаете, зависит от того, насколько сильно вы концентрируетесь на музыке.

Первый вопрос: «Могу ли я заметить разницу?». И да, я мог, хотя, возможно, не так, как я ожидал.

Записи более высокого качества становятся все четче и яснее, каждая инструментальная партия выходит из мутного болота звука.Но для меня понимание разницы зависело от степени концентрации.

Включите их на заднем плане, и я могу не заметить никаких изменений между студийными мастерами и самым неприятным сжатым MP3. Слушайте внимательно, скажем, басовую линию в The Who’s Pinball Wizard, и, несомненно, легче услышать, где бродят ноты, чем просто получить общее впечатление.

Разница между MP3 и CD была наиболее разительной – я изо всех сил пытался отличить от CD до студийного мастера.

В конечном итоге разница есть, но она тонкая, и я действительно думаю, что она зависит от того, как вы слушаете музыку.

Мой любимый метод прослушивания музыки – в наушниках во время прогулки – именно во время этого я полностью теряюсь в музыке, но это не тот точный звук, который меня интересует, а скорее то, как он эмоционально переносит меня в другую вселенную мечты. .

Это уводит меня, а не вовлекает. И правда в том, что я считаю импрессионистическое звучание MP3 столь же эффективным для создания этого эмоционального удара, как фотографический реализм студийной мастер-записи.

Фиппс не понимал, лучше ли мастеринг в студии.

Могу я отличить? Это зависело от записи. Когда я слушал песню Ника Дрейка One of These Things First и слушал очень качественный набор динамиков Linn, переходя от низкого качества MP3 к высококачественному MP3 и, наконец, студийному мастеру высокого разрешения, я лично обнаружил, что трудно различить резкий звук. и заметная разница, кроме качества низкочастотных звуков, басовой линии и басовых струн на гитаре.Для моих ушей разница была едва уловимой.

Но при прослушивании разных треков разрыв в качестве стал заметнее. Снова перейдя от низкого разрешения к студийной мастер-записи Увертюры из Вестсайдской истории, бесчисленное множество инструментов улучшили четкость и глубину тона. То же самое и с The Who’s Pinball Wizard.

Чем больше слоев и инструментов, тем заметнее разница при переходе от цифровых файлов с низким разрешением к высокому.

Однако в некоторых случаях четкость файла с высоким разрешением оказывала общий эффект, который я описываю как «охлаждающий эффект» на музыку; ясность, созданная для слишком большого пространства в музыке, уменьшила для меня ее теплоту и сплоченность.

В конце сеанса прослушивания у меня сложилось впечатление, что да, есть явная разница в качестве между сжатым форматом MP3 среднего размера, обычно загружаемым с основных платформ, и 24-битным студийным мастером с высоким разрешением. Но в основном я обнаружил, что трек качества компакт-диска на превосходном Hi-Fi оборудовании Linn был в целом лучшим прослушиванием для моих конкретных ушей.

На мой взгляд, между MP3 или CD и студийными мастер-треками была действительно заметная разница. Но не всегда это было хорошо.

Разница в качестве не была аналогична заметной разнице между видео стандартной и высокой четкости, и в большинстве случаев она была гораздо более подходящей.

В целом студийные мастера звучали полнее, просторнее и менее плоско. Некоторые треки звучали очень близко к CD.Другие, такие как The Who’s Pinball Wizard, разительно отличались друг от друга, звучали более реально, менее производительно и более сыро или естественно, как если бы они слушались вживую.

Но эта разница не всегда была хорошей. Было неприятно слышать, что запись Nessun Dorma Паваротти хуже звучит в мастерской студии, так как это выявило тот факт, что треки оркестра и тенора были записаны отдельно в разных средах. Они казались несвязными – что-то, что замаскировано в версии для компакт-дисков.

Было очевидно, насколько плохо звучит некачественный MP3, насколько хорошо звучат MP3 и компакт-диски со скоростью 320 кбит / с, и как исключение посредника в цепочке аудиопроизводства со студийным мастером может иметь неожиданные результаты.

Музыка высокого разрешения в настоящее время доступна от Linn и других в их музыкальном магазине, но она стоит больше, чем стандартный файл MP3 – около 18 фунтов стерлингов за альбом, который занимает от 2 до 5 ГБ дискового пространства. MP3 обычно занимает около 5 МБ на дорожку.

Еще больше устройств будут поддерживать музыку в высоком разрешении в ближайшем будущем: Samsung, Sony и LG уже продают музыкальные плееры и смартфоны, способные воспроизводить 24-битную музыку.