Какой формат звуковой схемы лучше
Обновлено: 06.07.2024
Как показали реальные полевые исследования – хорошая задумка составить рейтинг первой десятки лучших из лучших аудио форматов оказалась задачей в принципе невыполнимой.
Слишком разные условия соревнования для неравных участников. Кроме того, в наше благое дело помочь людям в выборе самого лучшего звукового продукта вмешиваются некие коррупционные схемы или лобби транснациональных корпораций в сфере аудио записи.
Самый популярный в мире формат MP3 попал в лидеры народной любви исключительно из-за многомиллиардных вливаний в промоушн. А если брать по качеству звучания то так себе. И даже в отношении сжатия и экономии дискового пространства тоже не самый высоко-компрессионный.
Поэтому было принято компромиссное решение – разделить подопытных на три группы и уже по группам вести сравнение и выявление лидеров.
Три типа аудио форматов
- Без сжатия.
- Сжатие без потерь.
- Сжатие с потерями.
Форматы записи звука без сжатия демонстрируют все свое лучшее только на высококачественном, профессиональном звуковоспроизводящем оборудовании.
Если у вас в руках бюджетный планшет или смартфон – то в вашем гаджете будет звучать прекрасная музыка, но ее не услышите просто потому, что программно-аппаратный ресурс и динамики либо наушники не способны воспроизводить такого высокого качества звучания.
С другой стороны, если вы запустите звукозапись MP3 через профессиональные стереосистемы и усилители – вы услышите в динамиках такой шум и скрежет, что опять-таки такого рода использование окажется совершенно бессмысленным.
Рейтинг аудио по типу звуковоспроизводящего оборудования
- Для профессионального оборудования – форматы аудио без сжатия.
- Для полу-профессионального оборудования – форматы аудио со сжатием. Но без потерь.
- Для бюджетного оборудования – форматы аудио со сжатие и с потерями.
В первом случае оборудование настолько дорогое, что беспокоиться об экономии денег на носителях просто смешно.
Во втором случае обладатель устройства Apple за тысячу долларов тоже очевидно сможет себе позвонить потратить на пару сотен баксов на объемистую память.
В третьем случае, раз уже денег едва удалось наскрести на дешевенький смартфончик – то экономия на размерах хранимой музыки очень важна. Ну а слушать на телефоне симфонический оркестр в Hi-Fi все равно никто не собирается. Разве что закачать рингтон из классики для прикола, чтобы выглядеть крутым перцем в глазах помидорок.
На этом увертюра заканчивается, приступаем к изложению темы.
Форматы аудио для высокого качества звучания
Сюда относятся несжатые форматы.
- PCM – импульсно кодовая модуляция. Оригинальный аналоговый звук дискретируется “как есть”, без каких либо изменений.
PCM – наиболее распространенный формат записи звука, используемый на CD и DVD дисках. Многоканальное долби, сурраунд, при условии качественных динамиков звучание почти один-в-один с живым исполнением.
Если любите засесть перед домашним кинотеатром и погрузиться с сопереживание главным и второстепенным героям кинофильма – самое то.
Довольно древний формат, разработан аж в 1991 году. Ну, так старые мастера всегда думали о высоком качестве.
Многие считают WAV несжатым форматом. Но на самом деле – это контейнер и там могут содержаться в том числе и сжатые файлы.
В большинстве случаев WAV содержит несжатый звук в формате PCM. Поэтому и качество высокое. Но и на одну минуту записи тратится около 32MB памяти.
Достаточно хорошая совместимость по Windows и Mac.
Аналог WAV от разработчиков Apple. Тоже контейнер и тоже содержит чаще всего звук в формате PCM. Хорошая совместимость с Windows.
Сжатые аудио форматы с потерями
Поистине народные форматы для всех.
По стандарту MPEG-1 Audio Layer 3. Появился еще в 1993 году и мгновенно завоевал всеобщую любовь именно своей экономичностью в потреблении памяти.
- На одном CD можно хранить всю дискографию любимой группы.
- Несколько дисков забросить в бардачок и можешь наслаждаться музыкой на всем пути из Калининграда во Владивосток.
- Можно за это время прослушать все книги всех писателей, достойных чтобы их слушать.
Формат MP3 – это такой звуковой скопец, у которого вырезали все самое нехочу, зато начали проявляться способности к накопительству и экономии. Так и MP3 – ну очень экономичный формат.
Основное преимущество – поддерживается на всем, что только играет и поет.
Продвинутый способ аудио кодирования. Младший, но продвинутый брат MP3. Имеет слегка улучшенные звуковые характеристики и большую степень сжатия.
Применяется на Android, iOS, iTunes, YouTube, Nintendo и последних версиях PlayStation.
Тоже народный формат, но для немного более продвинутого народа. Что и отражено в названии.
В общем, это не формат, а контейнер и, по сути, название OGG ни о чем не говорит в отношении содержащегося в нем звука.
Однако чаше всего содержит кодек Vorbis.
- Значительно улучшено качество звучания относительно других форматов звука с потерями при сжатии.
- Предоставляется возможность при одинаковом качестве звучания записывать файлы с меньшим весом.
Еще более экономичный формат, чем MP3.
Проблема – формат OGG свободный, поэтому никто в его промоушн денег не вкладывает. Так что может поддерживается далеко не везде и могут возникнуть несовместимости.
Тогда придется конвертировать в MP3.
Проприетарный формат от Microsoft, поэтому, хотя является улучшенной версией MP3 и OGG – широкого применения не получил и не поддерживается на большинстве устройств и платформ.
Совет. Если есть возможность использовать WMA вместо MP3 – используйте первый. Экономичнее и приятнее на слух.
Сжатые форматы аудио без потерь
Для обладателей продвинутых, дорогостоящих устройств, брендовых мобильных и настольных компьютеров в комплектации с высококачественными наушниками и динамиками.
Недостатком таких форматов является то, что размеры файлов одинаковой по длительности записи будут примерно в два или три раза больше.
Однако хотя декларируется сжатие без потерь, не путайте с Hi-Fi аудиозаписями. Минимальные, пусть и заметные только для музыкантов потери все же есть.
Свободный аудио кодек без потерь. Его преимущество в широкой популярности, почти что как у MP3.
- Степень сжатия составляет до 60% исходного файла.
- Поддерживается на большинстве программных платформ и устройств.
Может быть выгодной альтернативой при записи CD-дисков. Почти неотличимо по звучанию, но бонус в виде экономии почти половины дискового пространства.
Формат для владельцев устройств бренда Apple, поскольку на других может и не поддерживаться.
Немного менее хорош, чем FLAC в отношении степени сжатия.
Но владельцам Apple просто не остается выбора – бесплатный формат FLAC не поддевается из принципа на iOS и iTunes.
WMA Lossless
Улучшенная версия вышеупомянутого WMA. Незначительно уступает FLAC и ALAC. Обладает существенным преимуществом перед ALAC ,так как WMA хорошо поддерживается на Windows и Mac.
Однако широкого распространения не имеет, поэтому если у вас в пользовании много разных устройств – вероятна несовместимость.
Вердикт
Ну вот, мы рассмотрели все самые известные, распространенные и имеющие лучшие параметры аудио форматы и вкратце рассказали об особенностях их использования.
Так что теперь вы сможете уверенно определиться– в каком случае и в какой формат лучше конвертировать ваши звукозаписи, музыку и аудиокниги.
Большинство пользователей хранят музыку и другие аудиофайлы в различных цифровых форматах. Алгоритмов кодирования цифрового звука существует около сотни, однако все они имеют свои особенности. Какой формат выбрать для хранения домашней аудиоколлекции и почему известный всем MP3 теряет популярность?
Аналоговый звук — это волна. Практически все процессы в нашем мире можно описать с помощью математики. Цифровой звук — это описание аналоговой волны с помощью последовательности чисел. Например, для оцифровки секунды музыки на компакт-диске используется более 44 тысяч цифровых значений.
Как рождается цифровой звук
Теоретические основы цифрового звука в 1928 заложил Гарри Найквист в работе «Определенные проблемы теории телеграфной передачи», где впервые удалось определить «ширину» линии связи для передачи импульсного сигнала без искажений. Независимо от американца схожие изыскания в 1933 году опубликовал советский ученый Владимир Котельников.
Котельников и Найквист независимо друг от друга открыли, что любой аналоговый сигнал можно гарантированно восстановить с помощью определенного математического алгоритма по дискретным отсчетам — то есть отрывочным данным. Таким образом, вместо полноценных данных ради экономии можно закодировать лишь незначительную часть и затем восстановить оригинал.
Оцифровывать аналоговый звук начали с помощью кодово-импульсной модуляции, на сегодня данная технология остается наиболее распространенной. Звуковая волна превращается в цифры посредством трех последовательных операций — дискретизации по времени, квантования по амплитуде и финального кодирования. Калибровка батареи: как продлить жизнь смартфона
Что такое дискретизация? Это выборка значений через постоянные временные интервалы. Алгоритм считывает уровни аналоговой волны с невероятной скоростью — для стандарта CD это 44 100 считываний в секунду. Данный показатель называется частотой дискретизации. Например, аудио в фильмах по стандарту имеет частоту дискретизации 48 000 Герц.
Чтобы достичь такой скорости все значения чуть-чуть округляются до заранее высчитанных значений. Такой процесс называется квантованием. Чем чаще алгоритм считывает показания, тем качественнее будет звучать цифровая запись. Однако микроскопическая погрешность при квантовании неизбежна.
Для хранения информации компьютеры используют память — миллиарды крошечных электрических переключателей, которые могут находиться только в двух положениях: включено или выключено. Положение одного такого выключатели — это бит информации. Стандарт CD предусматривает 16 бит для звука, что обеспечивает 65 536 различных значений для кодирования.
Чем отличаются форматы цифрового звука
Цифровой звук — очень длинная последовательность цифр. Однако эти цифры можно закодировать по-разному. Например, на компакт-диске музыкальные файлы хранятся в формате с расширением WAV. Его главная проблема — он занимает слишком много места, так как вся информация оцифровывается без применения алгоритмов сжатия.
Чтобы уменьшить объем занимаемого пространства, были придуманы математические алгоритмы — аудиокодеки, которые сжимают цифровые звуковые данные в соответствии с определенными психоакустическими моделями. При этом есть две основные разновидности компрессии: сжатие без потерь и сжатие с потерями.
Наиболее известный формат сжатия с потерями — MP3. Его разработчики сделали ставку на то, что человеческое ухо несовершенно и в несжатом звуке передается много избыточной информации. Алгоритм разбивает весь частотный спектр на небольшие части, а затем удаляет звуки, которые практически не воспринимаются человеком.
Качество MP3-файлы безвозвратно ухудшается по сравнению с оригиналом, однако сам файл может весить в 10 раз «легче» исходника. При этом пользователь может выбирать степень сжатия файла. Для этого существует показатель битрейта — фактически, это пространство, необходимое для хранения секунды музыки. Удлинитель или сетевой фильтр: что выбрать для дома
Чем выше битрейт, тем выше качество звука. Например, при битрейте 128 килобит в секунду для пяти минут музыки потребуется всего лишь около пяти мегабайт на жестком диске или флешке. Считается, что оптимальным битрейтом для хранения музыкальных файлов в формате MP3 являются показатели 256 или 320 килобит в секунду.
Другим популярным форматом сжатия с потерями является OGG Vorbis. В отличие от MP3, он был изначально бесплатным с открытым кодом, поэтому быстро снискал популярность среди независимых разработчиков. По качеству он ничем не уступает MP3, хотя использует собственную психоакустическую модель для компрессии файла.
WMA — формат сжатия звука с потерями, который разработала корпорация Microsoft. Его можно отыскать в любой операционной системе Windows, однако среди пользователей он не особо популярен. Еще одним относительно распространенным аудиокодеком сжатия с потерями является AAC, который отличается от MP3 чуть меньшей потерей качества при равном битрейте.
Аудиокодеки для меломанов
Более современные форматы предусматривают сжатие звука без потерь информации. Самым популярным среди пользователей является бесплатный формат FLAC, представленный в 2001 году. FLAC отлично подходит для архивирования аудиоколлекции, а также прослушивания музыки на высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре.
В так называемых lossless-кодеках закодированные данные всегда могут быть восстановлены с точностью до бита. Кодирование осуществляется при помощи математической схемы — в исходных данных находят какую-либо закономерность и с учетом этой закономерности генерируют вторую последовательность, которая полностью описывает исходную.
Вторым по популярности форматом сжатия без потерь считается Monkey’s Audio — он распространяется в виде бесплатного программного обеспечения для Microsoft Windows. Формат WavPack отличается поддержкой многоканальных потоков и чуть лучшим коэффициентом сжатия. Apple в 2004 году представила собственный lossless-кодек ALAC, который напоминает FLAC.
Так, мощный архиватор ZIP может сжать файл формата WAV всего лишь на 10-20%, тогда как FLAC достигает коэффициентов сжатия 30-50% для большинства аудиофайлов. При этом аудиокодек предусматривает восстановление частично испорченных данных, а сам процесс декодирования весьма нетребователен к ресурсам процессора.
Для архивации музыкальной коллекции сейчас оптимально использовать форматы сжатия без потери качества — например, FLAC, который поддерживается большинством плееров. Однако для хранения аудиокниг, где высокая достоверность воспроизведения оригинального звука не требуется, можно воспользоваться более «экономичными» MP3 или OGG.
Все современные аудиоформаты в порядке улучшения качества звучания
Все современные аудиоформаты в порядке улучшения качества звучания
MP3, AAC и другие сжатые форматы
Оценка качества – 5%
Старый-добрый MP3 был разработан в эпоху, когда высокие скорости Интернета нам только снились, а терабайтные хранилища информации казались делом далекого будущего. Сейчас формат подойдет лишь для ознакомления с мелодией – искаженные тембры, сдвинутый тональный баланс, плохая детализация вряд ли могут быть интересны любителям высокой верности воспроизведения.
| + | Огромная библиотека треков | – | Качество имеет слабое отношение к оригинальному замыслу |
Вердикт – «зашазамил» – «ознакомился»
FLAC, PCM 16/44 – несжатые форматы
Оценка качества – 15%
Перед нами файловая копия компакт-диска – таких записей на сегодня очень много, а большинство потоковых сервисов вещают в именно в 16/44. Увы, невысокое разрешение вряд ли позволит развернуться всей гамме авторских эмоций, бас здесь, как правило, зажат, а динамический диапазон - существенно ограничен.
| + | Массовый формат для стриминга | – | Значительные потери во всех смыслах |
Вердикт – наслаждения не случится, но общее представление о треке формат дает
CD (компакт-диск)
Оценка качества – 20%
| + | Звучит лучше, чем цифра 16/44 | – | Потери все равно велики – бас обрезан, динамика страдает |
Вердикт – выбор коллекционеров
Hi-Res PCM, FLAC 24/96 – 24/192
Оценка качества – 25%
Высокое разрешение таки пришло в наши дома – на сегодня в Сети полно магазинов с подобным контентом, а большинство стриминговых сервисов имеют опции вещания с разрешением 24 бита. По сравнению с CD здесь куда лучше пространственная картина и детализация.
| + | При хорошем мастеринге явно лучше компакт-диска | – | Все ещё ограниченные басовые таланты |
Вердикт – формат постепенно становится массовым и заменяет все вышеперечисленные схемы, однако, он не идеален
DVD-Audio
Оценка качества – 25%
DVD-Audio быстро взлетел и точно так же быстро покинул сцену. На сегодня эта версия Hi-Res на дисках стала уже коллекционной редкостью – или битами в файлах соответствующего продаваемого цифрового контента.
| + | Все преимущества высокой битности сигнала | – | Качество звучания не лучше «обычного» Hi-Res, плееров для воспроизведения не найти |
Вердикт – только для любителей самого редкого
Оценка качества – 25%
Детище Боба Стюарта из Meridian, предложившего комбинацию сжатия с потерями и форму отпечатка для восстановления исходной последовательности. Схема прижилась в стриминге и предложила как неплохое качество, так и лучшую оптимизацию для трансляций.
| + | Звучит интересно | – | Все те же, что и описаны выше у Hi-Res |
Вердикт – чуда не произошло, но как вариант послушать музыку на пробежке в наушниках, почему бы и нет?
Компакт-кассета
Оценка качества – 40%
Компакт-кассета, хотя и имеет ряд существенных недостатков (низкое соотношение «сигнал-шум», например), но обеспечивает очень пластичный и натуральный саунд. Искрометных ВЧ здесь нет, но лента, даже в такой усеченной схеме, имеет свою магию. А учитывая, что сейчас много релизов выходит на кассетах – есть повод обратить внимание на формат. Новые кассетные деки тоже выходят – но можно обратить внимание и на винтаж.
| + | Живое, ртутное звучание | – | Детализация не хватает звезд с неба |
Вердикт – можно снова окунуться в былую эпоху
DSD128
Оценка качества – 40%
Однобитный студийный формат Sony на сегодня щеголяет достаточно большой библиотекой и предлагает существенно лучшее разделение каналов и динамический диапазон, чем «младшие» версии Hi-Res PCM.
| + | Изысканное звучание, которое может впечатлить | – | Плотность звуковых образов не всегда на высоте |
Вердикт – явный шаг вперед
Оценка качества – 45%
Как обычно, дисковый носитель играет чуть лучше, чем его цифровой слепок – так и в случае с SACD, физический формат предложит вам несколько лучшую пространственную картину. Но и обойдется дороже.
| + | Неплохая библиотека, приятное звучание | – | Звук все еще недостаточно плотный |
Вердикт – если вы коллекционер дисков, стоит обратить внимание
Hi-Res PCM 32/384 – 32/768
Оценка качества – 50%
Самые продвинутые варианты Hi-Res 32- битные. Записей таких совсем немного, но они, наконец-то, обеспечивают должную глубину баса и все богатство тембральных оттенков.
| + | Маленький шаг для человечества, но значительный – для отрасли | – | Скудный выбор записей |
Вердикт – цифровой звук, который, наконец-то, вызывает немного нареканий
DSD256 – DSD512 – DSD1024
Оценка качества – 50%
«Продвинутые» форматы DSD, которые демонстрируют полноценное физическое ощущение звуковых образов. Вместе с роскошными басами и динамическими всплесками такой DSD кажется наиболее впечатляющим цифровым решением для музыки.
| + | «Почти» студийный звук | – | Небольшая библиотека, некоторое ощущение отстраненности в подаче |
Вердикт – выбор аудиофилов
Винил (новодел)
Оценка качества – 60%
Современные пластинки избавились от множества недостатков, заметных на рубеже XXI века, теперь они предлагают, как правило, и добротный мастеринг, и абсолютно натуральное звучание, расцвеченное всей гаммой эмоций.
| + | Если запись качественная, вы получите всю гамму красок | – | Виниловая система окажется дороже цифровой |
Вердикт – аплодируем ренессансу аналога!
Винил (первопрессы)
Оценка качества – 70%
Оригинальные версии LP до сих являются эталонными для виниловых пластинок. Другие версии не могут сравниться с их динамическим диапазоном, мощью и слитностью подачи.
| + | Роскошные басы, дух эпохи перед вами | – | Сложности с поисками пластинок в идеальном состоянии |
Вердикт – за первопрессами стоит поохотиться
Магнитная лента
Оценка качества – 100%
Эталон на сегодня. Формат рекорд-лейблов, «Священный Грааль» музыки не так давно стал доступен и для массового пользователя – высококачественные записи на скорости 38 см/с наконец-то пришли в дома самых продвинутых аудиофилов. На рынке сейчас есть десятки компаний, продающих такие ленты – и, поверьте, один раз услышав подобное качество, понижать планку будет очень болезненно. Лента сразу же показывает всю нищету иных схем воспроизведения музыки – её динамика на голову превосходит все имеющееся на рынке, а эмоции авторского исполнения, кажется, проникают к вам прями в душу. Если хотите узнать, что вы теряли раннее – оцените запись reel-to-reel, но, помните, пути назад уже не будет. Да и с выбором бобинника придется повозиться.
Когда-то игровая гарнитура была только одного формата — стерео. Потом появились более прогрессивные 5.1 и даже 7.1. Но если в комнате можно расставить колонки по разным углам и получить настоящий объемный звук, то что происходит с наушниками? В гарнитуре звук — виртуальный.
Виртуальный звук: что это значит?
В обычной жизни если кто-то разговаривает, скажем, слева сзади от нас, мы воспринимаем его речь двумя ушами одновременно и ощущаем реальное направление, откуда приходит звук.
То же самое — в полноценных аудиосистемах 5.1 или 7.1: за счет размещения дополнительных колонок мы физически можем услышать звуки в нужном направлении. Кроме того, волны отражаются от стен, и это тоже создает более целостную звуковую картину.
А что в наушниках? У нас по два уха, каждое накрыто чашкой с хорошей звукоизоляцией. Чтобы создать ощущение, что разговор идет слева сзади, нужно подать в оба уха сигналы с определенной частотой и задержкой по времени. Эти сигналы синтезируются искусственно, поэтому объемный звук и называется виртуальным. Подавая звук таким образом, мы обманываем собственный мозг, который естественным путем определяет местонахождение источника.
Есть и модели наушников с несколькими излучателями. Например, в Asus ROG Theta 7.1
их реально 8. Но такие аксессуары дороги, к тому же, тяжеловаты для продолжительных игр. Поэтому чаще используют более простую схему с парой качественных динамиков. По сути — стереозвук, но программным путем разведенный до формата 7.1.
Реальный эффект от виртуального 7.1 зависит от точности расчета звуковой картины. А алгоритмы ее расчета ориентированы на среднестатистического пользователя. В них не учитываются особенности строения уха конкретного человека, а оно может сильно отличаться. Поэтому в зависимости от анатомических особенностей разные люди воспринимают виртуальный 7.1 по-разному: у некоторых объем просто теряется.
Кроме того, попытка создать пространственную картину часто приводит к странному результату. Например, звук, который вы должны воспринимать как исходящий слева сзади, по факту слышится как слева спереди или просто где-то слева, и трудно понять, где именно.
Если вы играете в шутер, такая дезориентация критична: вы просто не поймете, откуда стреляют или где находится противник. В этом и есть главная проблема виртуального звука.
Кому это важно?
Данила Goose Гусев, прогеймер
- Играет в Counter-Strike: Global Offensive
- Победитель Cyber Sphere Open Cup 2019 (команда maslomaslo)
- Rating 2.0: 1.08
- Предпочитает гарнитуру HyperX Cloud II
Есть мнение, что в шутерах виртуальный звук 7.1 помогает точнее определить направление звука, например, сориентироваться, откуда стреляли. Так вот не верьте! Я играю только в стереогарнитуре: только она дает на 100% четкое понимание направления, откуда исходит звук. Хотя не сомневаюсь, что кому-то виртуальный звук 7.1 в наушниках может нравиться.
Даниил molz Ионов, прогеймер
- Играет в Counter-Strike: Global Offensive
- Победитель Cyber Sphere Open Cup 2019 (команда maslomaslo)
- Rating 2.0: 0,98
- Предпочитает гарнитуру HyperX Cloud II
В шутерах вроде CS:GO важен очень строгий звук. Я пробовал играть в гарнитуре с виртуальным 7.1 на одном официальном соревновании и очень пожалел об этом. Ты элементарно можешь неправильно понять, откуда кто-то бежит или где стреляют.
С точки зрения комфорта игры ничего лучше обычной качественной стереогарнитуры для шутеров нет. Допускаю, что слушать музыку или играть в какие-то другие игры, не требующие точного позиционирования, с 7.1 интереснее. Либо нужно рассматривать пару «хорошая звуковая карта» + реальный, неэмулированный 7.1.
В общем, проигроки в CS:GO виртуальный 7.1 не оценили. А что про технологию думает рядовой игрок в World of Tanks?
Алексей Федоров, геймер, играет в World of Tanks
WoT — игра атмосферная. В ней значительное внимание уделено звуковому оформлению: в процессе боя где-то пролетают самолеты, где-то строчит пулемет, где-то рвутся бомбы… Все эти звуки неигровые, то есть просто фоновые. Но они (вместе с соответствующим видеорядом) позволяют лучше проникнуться игрой, глубже погрузиться в игровую реальность.
Мне очень понравилось играть в наушниках с объемным звуком 7.1, хотя и виртуальным. Фоновые звуки воспринимаются иначе, и некоторые настолько реалистичны, что иногда хочется обернуться и посмотреть, не упало ли что-то с полки или еще откуда. Если ты не видишь противника на карте, вычислить его по звуку не получится. А если видишь, так это и не нужно.
Итог: виртуальный 7.1 подходит не для всех
Виртуальный звук 7.1 подходит для игр с богатым фоновым оформлением. Но в случае с соревновательными дисциплинами, как CS:GO, он может даже помешать.
Читайте также: