อะไรคือความแตกต่างระหว่าง MP3, FLAC และรูปแบบเสียงอื่น ๆ

เสียงดิจิตอลนั้นใช้เวลานานมากดังนั้นจึงต้องมีรูปแบบเสียงที่หลากหลาย นี่คือบางส่วนที่พบบ่อยสิ่งที่แตกต่างพวกเขาและสิ่งที่จะใช้พวกเขา.

ก่อนที่เราจะพูดถึงรูปแบบเสียงในชีวิตประจำวันสิ่งสำคัญคือคุณต้องเข้าใจพื้นฐานและนั่นหมายถึงการเข้าใจ PCM หลังจากนั้นเราจะแก้ไขรูปแบบการบีบอัด.

PCM Audio: ทุกอย่างเริ่มต้น

Pulse-Code Modulation สร้างขึ้นในปี 2480 และเป็นค่าที่ใกล้เคียงที่สุดของเสียงอะนาล็อก นั่นคือรูปแบบของคลื่นอนาล็อกจะถูกประมาณในช่วงเวลาปกติ PCM มีคุณสมบัติสองประการ: อัตราตัวอย่างและความลึกของบิต อัตราตัวอย่างวัดความถี่ (เป็นครั้งต่อวินาที) แอมพลิจูดของรูปคลื่นและความลึกบิตวัดค่าดิจิตอลที่เป็นไปได้ ในแง่ของรูปแบบเสียงนี่เป็นพื้นฐานที่ค่อนข้างมาก.

เสียงที่แท้จริงในโลกแห่งความจริงนั้นต่อเนื่อง ในโลกดิจิตอลมันไม่ใช่ ยังไงก็เถอะเรื่องนี้ทำให้เกิดความสับสนกับเสียงมากกว่ากับวิดีโอดังนั้นลองมาดูวิดีโอกันดู สิ่งที่เราตีความว่าเป็น "การเคลื่อนไหว" หรือคิดว่าเป็น "ของเหลว" และการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องคือในความเป็นจริงเป็นชุดของภาพนิ่ง ในทำนองเดียวกันความกว้างของคลื่นเสียงในรูปแบบดิจิตอลไม่ได้“ ลื่นไหล” หรือเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา มันเปลี่ยนแปลงไปตามเกณฑ์บางอย่างในช่วงเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า.

ภาพจาก วิกิพีเดีย

ฉันรู้ว่ามีอะไรมากมายที่นี่ซึ่งอาจไม่เป็นเรื่องที่สองเว้นแต่คุณจะเป็นวิศวกรนักฟิสิกส์หรือออดิโอไฟล์ดังนั้นลองตัดมันลงไปอีกด้วยการเปรียบเทียบ.

สมมติว่าน้ำที่ไหลจากก๊อกน้ำเปิดเป็นแหล่งกำเนิดเสียง "อนาล็อก" ของคุณ อุณหภูมิของน้ำที่เราสามารถเปรียบเทียบได้กับความกว้างของคลื่นเสียง มันเป็นคุณสมบัติที่ต้องวัดเพื่อให้คุณสามารถสนุกกับมันได้อย่างถูกต้อง การสุ่มตัวอย่างคือจำนวนครั้งต่อวินาทีที่คุณจุ่มนิ้วลงในน้ำที่ไหล ยิ่งคุณจุ่มนิ้วของคุณบ่อยเท่าไหร่อุณหภูมิก็จะ“ เปลี่ยนแปลง” อย่างต่อเนื่อง ถ้าคุณจับนิ้วของคุณลงไปในน้ำที่ไหล 44,100 ครั้งต่อวินาทีมันก็เหมือนกับว่าคุณเอานิ้วไปวางไว้ที่นั่นตลอดเวลาใช่ไหม? นั่นเป็นแนวคิดพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการสุ่มตัวอย่าง.

ความลึกของบิตนั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย แทนที่จะใช้นิ้วของคุณสมมติว่าคุณใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบวัดอุณหภูมิ โดยทั่วไปจะพูดว่า "ร้อน" สำหรับทุกอย่างที่อยู่เหนืออุณหภูมิห้องและ "เย็น" สำหรับทุกอย่างที่อยู่ด้านล่าง ไม่ว่าคุณจะจุ่มลงไปในน้ำกี่ครั้งมันจะไม่ให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์กับคุณมากนัก ทีนี้ถ้าแทนที่จะแค่ 2 ตัวเลือกสมมติว่าเทอร์โมมิเตอร์มี 16 ค่าที่เป็นไปได้ซึ่งคุณสามารถใช้เพื่อวัดอุณหภูมิของน้ำ มีประโยชน์มากกว่าใช่มั้ย ความลึกของบิตทำงานในลักษณะเดียวกันโดยที่ค่าที่สูงกว่านั้นจะทำให้การเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกของแอมพลิจูดของเสียงนั้นถูกต้องมากขึ้น.

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ PCM เป็นรากฐานของระบบเสียงดิจิตอลพร้อมกับความหลากหลาย PCM พยายามที่จะสร้างแบบจำลองของรูปคลื่นในความรุ่งโรจน์ที่ไม่มีการบีบอัดให้ได้มากที่สุด มันพิเศษมันพร้อมที่จะติดอยู่ในตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอลและสามารถเล่นได้ทั่วโลกมากขึ้นหรือน้อยลง รูปแบบอื่น ๆ ส่วนใหญ่ใช้เสียงผ่านอัลกอริธึมดังนั้นจึงจำเป็นต้องถอดรหัสในขณะที่เล่น เสียง PCM ถูกพิจารณาว่าเป็น "lossless" ซึ่งไม่มีการบีบอัดดังนั้นจึงใช้พื้นที่ฮาร์ดไดรฟ์จำนวนมาก.

พวงที่ไม่บีบอัด: WAV, AIFF

ภาพโดย codepo8

ทั้ง WAV และ AIFF เป็นฟอร์แมตคอนเทนเนอร์เสียงแบบ lossless บนพื้นฐาน PCM พร้อมการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการจัดเก็บข้อมูล เสียง PCM สำหรับคนส่วนใหญ่มาในรูปแบบเหล่านี้ขึ้นอยู่กับว่าคุณใช้ Windows หรือ OS X และพวกเขาสามารถแปลงเป็นและจากกันโดยไม่มีการเสื่อมคุณภาพ พวกเขาทั้งสองยังถือว่า "lossless" ถูกบีบอัดและไฟล์เสียงสเตอริโอ PCM (2 ช่องทาง) ตัวอย่างที่ 44.1 kHz (หรือ 44100 ครั้งต่อวินาที) ที่ 16 บิต ("คุณภาพซีดี") จำนวนประมาณ 10 MB ต่อ นาที. หากคุณบันทึกที่บ้านเพื่อการผสมนี่คือสิ่งที่คุณต้องการใช้เพราะคุณภาพเต็ม.

ภาพโดย CyboRoZ

รูปแบบ Lossless: FLAC, ALAC, APE

Free Codec Audio Lossless, Apple Lossless Audio Codec และ Monkey's Audio เป็นรูปแบบทั้งหมดที่บีบอัดสัญญาณเสียงในแบบเดียวกับที่ทุกอย่างถูกบีบอัดในโลกดิจิตอล: ใช้อัลกอริธึม ความแตกต่างระหว่างไฟล์ซิปและไฟล์ FLAC คือ FLAC ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับเสียงดังนั้นจึงมีอัตราการบีบอัดที่ดีกว่าโดยไม่สูญเสียข้อมูลใด ๆ โดยทั่วไปคุณจะเห็นขนาดครึ่งหนึ่งของ WAV นั่นคือไฟล์ FLAC สำหรับเสียงสเตอริโอที่“ คุณภาพซีดี” ทำงานประมาณ 5 MB ต่อนาที.

ด้านตรงข้ามคือถ้าคุณต้องการทำการปรับแต่งเสียงคุณสามารถแปลงกลับเป็น WAV ได้ โดยไม่สูญเสียคุณภาพใด ๆ.  หากคุณเป็นออดิโอไฟล์และฟังเพลงมากมายที่มีช่วงไดนามิกรูปแบบเหล่านี้เหมาะสำหรับคุณ หากคุณมีชุดลำโพงที่ดีกระป๋องหรือหูฟังรูปแบบเหล่านี้จะนำโทนเสียงมาแสดง.

รูปแบบการสูญเสีย: MP3, AAC, WMA, Vorbis

ภาพโดย แพทริค h lauke

รูปแบบส่วนใหญ่ที่คุณเห็นในการใช้งานในแต่ละวันคือ“ สูญเสีย”; คุณภาพเสียงบางระดับเสียสละเพื่อแลกกับขนาดไฟล์ที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ MP3 "คุณภาพซีดี" โดยเฉลี่ยจะทำงานประมาณ 1 MB ต่อนาที แตกต่างกันมากเมื่อเทียบกับ PCM ใช่ไหม สิ่งนี้เรียกว่าการบีบอัด แต่แตกต่างจากรูปแบบที่ไม่มีการสูญเสียคุณจะไม่สามารถรับคุณภาพนั้นกลับคืนมาได้เมื่อคุณตัดออกในรูปแบบที่สูญเสียไป รูปแบบการสูญเสียที่แตกต่างกันใช้อัลกอริธึมที่แตกต่างกันในการจัดเก็บข้อมูลและโดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะแตกต่างกันไปในขนาดไฟล์สำหรับคุณภาพที่เปรียบเทียบกันได้ รูปแบบที่สูญเสียยังใช้บิตเรตเพื่ออ้างถึงคุณภาพเสียงซึ่งมักจะมีลักษณะ“ 192 kbit / s” หรือ“ 192 kbps” ตัวเลขที่สูงกว่าหมายความว่ามีการอัดข้อมูลมากขึ้นจึงมีการเก็บรายละเอียดมากขึ้น นี่คือรายละเอียดบางอย่างสำหรับรูปแบบที่นิยมมากขึ้น.

• MP3: MPEG 1 Audio Layer 3 ซึ่งเป็นตัวแปลงสัญญาณเสียงที่สูญเสียบ่อยที่สุดในปัจจุบัน แม้จะมีปัญหาสิทธิบัตรมากมาย แต่ก็ยังเป็นที่นิยมอย่างไม่น่าเชื่อ ใครไม่มี MP3 วางอยู่รอบ ๆ?
• Vorbis: รูปแบบการสูญเสียฟรีและโอเพนซอร์ซที่ใช้บ่อยในเกมพีซีเช่น Unreal Tournament 3 แฟน ๆ FOSS เช่นผู้ใช้ Linux จำนวนมากต่างผูกพันที่จะเห็นรูปแบบนี้มากมาย.
• AAC: การเข้ารหัสเสียงขั้นสูงซึ่งเป็นรูปแบบมาตรฐานที่ใช้กับวิดีโอ MPEG4 แล้ว ได้รับการสนับสนุนอย่างมากเนื่องจากความเข้ากันได้กับ DRM (เช่น Apple FairPlay) การปรับปรุงมากกว่า mp3 และเนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีใบอนุญาตเพื่อสตรีมหรือแจกจ่ายเนื้อหาในรูปแบบนี้ แฟน ๆ Apple อาจจะมี AAC มากมาย.
• WMA: Windows Media Audio ซึ่งเป็นรูปแบบเสียงที่สูญหายของ Microsoft มันได้รับการพัฒนาและใช้เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาด้านลิขสิทธิ์ในรูปแบบ MP3 แต่เนื่องจากการปรับปรุงที่สำคัญและความเข้ากันได้ของ DRM รวมถึงการใช้งานแบบไม่สูญเสียข้อมูล มันได้รับความนิยมมากก่อนที่ iTunes จะเป็นแชมป์ของเพลง DRMed.

รูปแบบการสูญเสียคือสิ่งที่คุณใช้สำหรับทุกสิ่งที่คุณฟังและจัดเก็บ พวกเขากำลังออกแบบมาเพื่อประหยัดพื้นที่ฮาร์ดไดรฟ์ รูปแบบใดที่คุณเลือกจะขึ้นอยู่กับเครื่องเล่นเสียงดิจิตอลที่คุณใช้พื้นที่ที่คุณมีอยู่เท่าไหร่ nitpicker คุณภาพที่คุณมีอยู่และตัวแปรที่มากกว่า ทุกวันนี้คอมพิวเตอร์จะเล่นอะไรก็ได้เครื่องเล่นเสียงส่วนใหญ่ (ยกเว้นของ Apple) จะทำรูปแบบการสูญเสียหลายรูปแบบและทำ FLAC และ APE มากขึ้นเรื่อย ๆ Apple ยึดติดกับ MP3, ALAC และ AAC.

ไม่ใช่อัตนัยคุณภาพเสียง?

แน่นอนมันเป็น ในที่สุดมันเป็นหูของคุณที่บริโภคสิ่งนี้เป็นส่วนใหญ่ แต่นั่นเป็นเหตุผลที่ต้องคิดเรื่องคุณภาพอย่างจริงจัง เมื่อฉันเริ่มสร้างคอลเลกชันเพลงดิจิตอลของฉันฉันไม่สามารถบอกความแตกต่างระหว่าง 128kbit MP3 และซีดีเพลงได้ ที่หูของฉันไม่มีความแตกต่างที่สังเกตได้ เมื่อเวลาผ่านไปฉันสังเกตเห็นว่า 256 kbit ฟังดูดีขึ้นมากและหลังจากที่ฉันได้ชุดหูฟังที่ดี (และแพง!) ฉันก็กลับไปที่ซีดีเพลงแบบเต็มเวลา! นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับประเภทของดนตรี.

ภาพโดย jonchoo

มีตัวแปรมากมายที่นี่ผู้คนอย่าทำผิดพลาด ใช้เวลาสักครู่ก่อนที่ฉันจะตัดสินใจใช้ FLAC สำหรับเพลงและ 320kbps MP3 สำหรับส่วนที่เหลือ จุดที่ฉันพยายามทำคือคุณควรทดสอบเพื่อดูว่าอะไรดีที่สุดสำหรับคุณและเพลงของคุณ แต่โปรดทราบว่าเมื่อรสนิยมของคุณเปลี่ยนไปการรับรู้อุปกรณ์และความสำคัญของคุณภาพของคุณก็เช่นกัน.

และสิ่งต่าง ๆ ทั้งหมดนี้ยิ่งมีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อคุณไม่ได้พูดถึงเรื่องดนตรี แต่เกี่ยวกับแทร็กเสียงเอฟเฟ็กต์เสียงสีขาวและสีน้ำตาล ฯลฯ โลกของเสียงที่นั่นมีอยู่ทั่วโลกดังนั้นอย่าท้อแท้! โดยการเรียนรู้สิ่งที่คุณสามารถและฟังด้วยตัวคุณเองคุณสามารถใช้ข้อมูลนี้เพื่อประโยชน์ของคุณในโครงการเสียงในอนาคตของคุณ ฉันจะทิ้งคุณไว้กับคำแนะนำที่ดีที่สุดที่ฉันเคยได้รับ:“ ทำในสิ่งที่ฟังดูดีนะ”