Чем отличаются midi файлы от wave файлов

Обновлено: 07.07.2024

Многие начинающие караокеры часто сравнивают качество нескольких караоке-систем от одного или различных производителей в первую очередь по качеству воспроизведения этими системами фонограмм. И в этом, несомненно, есть резон.

Однако бывает и так, что любители попеть в караоке оценивают звучание минусовки одной и той же песни на разных караоке-устройствах, воспроизводя ее в разных форматах.

В таком случае совершенно неверно судить о качестве той или иной системы. Ведь перед тем, как отдать свое предпочтение определенной караоке-машине, нужно как минимум прослушать на всех интересующих вас устройствах фонограммы, записанные в одинаковых форматах.

Лучше всего тестировать и сравнивать караоке-системы в официальных шоу-румах представителей интересующего вас бренда. Лучше всего тестировать и сравнивать караоке-системы в официальных шоу-румах представителей интересующего вас бренда.

Чтобы вы смогли лучше самостоятельно разобраться в существующих форматах караоке-фонограмм и их особенностях, в ближайших выпусках мы расскажем вам о них самые важные и вместе с тем элементарные вещи. Ну а начнем мы сегодня с рассмотрения самого сжатого формата фонограмм – MIDI-минусовок.

Фонограммы в формате «MIDI»

MIDI-файлы представляют собой записанные партитуры музыкальных инструментов в виде программных кодов.

Пример партитуры MIDI-инструментов прописанной на компьютере в программе FL Studio. Пример партитуры MIDI-инструментов прописанной на компьютере в программе FL Studio.

MIDI-файлы воспроизводятся с помощью цифровых синтезаторов и устройств (в том числе и караоке-системами). Не содержат аудиоданных – имеют максимально возможный сжатый размер. Соответственно значительно уступают качеством форматам MP3 и WAV .

Больше всего караочные MIDI-файлы подходят для воспроизведения фонограмм ПОП-совых песен, записанных в 80-х и 90-х . Ведь в те времена практически вся ПОП-са писалась на синтезаторах (т. е. в MIDI). Так что разница тех же «Белых роз» в MIDI-формате, при проигрывании на качественном караоке-устройстве, мало чем будет отличаться от оригинала.

Фото из открытого интернет источника "Создание MIDI-минусовки в студии с помощью программного приложения Cubase". Фото из открытого интернет источника "Создание MIDI-минусовки в студии с помощью программного приложения Cubase".

Если же мы имеем в виду современную музыку с использованием «живых» инструментов либо рок, то разницу при проигрывании трека в MIDI услышит человек даже очень далекий от музыки.

Дело в том, что звучание не всех инструментов можно синтезировать в MIDI корректно . Особенно это относится к различным партиям бэк-вокала, ритм- и соло-гитар.

Из самых распространённых музыкальных эстрадных инструментов в данном формате неплохо звучат ударные, бас, классическое пианино, ну и, конечно же, партии синтезаторов в стиле 80-х и 90-х.

У MIDI имеется и несколько немаловажных плюсов

+ Безграничные возможности по транспонированию , т. е. повышению и понижению тональности композиции на необходимый для вашего голоса уровень.

Караоке-ликбез от Karaoke AST: Форматы фонограмм и их отличия

+ Небольшой (экономный) размер файлов, т. е. MIDI-минусовок на SSD диске может поместиться гораздо больше чем аудиофайлов.

И не смотря на максимальную сжатость формата в виде программных кодов (без аудиоданных), MIDI-минусовки все же могут звучать в достаточно высоком качестве , при условии воспроизведения их на устройстве с приличной звуковой картой или проф. караоке-системе типа нашей AST Home для домашнего использования.

На этом, пожалуй, главные плюсы MIDI и заканчиваются.

В следующем выпуске мы подробно рассмотрим особенности караоке-фонограмм в формате MР3.

Что такое MIDI, и чем такие файлы отличаются от Wave-файлов

Что такое MIDI

Ключевой особенностью интерфейса MIDI является то, что с его помощью устройства обмениваются именно логическими командами, и никакого отношения к передаче звука как такового MIDI не имеет.

Следует заметить, что потенциальная сфера применения MIDI не ограничивается только музыкальными инструментами. С таким же успехом можно управлять, например, светомузыкальным оборудованием, а при большом желании — даже промышленными роботами. :)

Модификации MIDI

Существует ряд модификаций стандарта MIDI:

Например, любой синтезатор с поддержкой GM обладает следующими возможностями: 16 каналов, каждому из которых может быть назначен собственный тембр (инструмент). Выбрать тембр можно произвольным образом по его номеру из совокупности определённых стандартом GM тембров, включающих 128 как живых, так и синтезированных инструментов, куда входят фортепиано, гитара, струнные, флейта и др. Кроме того, можно использовать как минимум один набор ударных звуков.

Предусмотрен также ряд так называемых MIDI-контроллеров, позволяющих влиять на характер звучания воспроизводимой синтезатором музыки: например, при помощи серии событий контроллера Pitch можно плавно или резко (зависит от вашего желания и целей) изменять высоту звука, при помощи контроллера Expression — изменять громкость звучания на каждом из 16-ти каналов в отдельности, с помощью контроллера Pan устанавливать любой сдвиг MIDI-канала в стереопанораме и т. д. Существуют также контроллеры, не оговорённые стандартом и являющиеся специфичными для отдельных моделей синтезаторов, однако их использование чревато несовместимостью с другими MIDI-устройствами, которые попросту «не поймут» незнакомые команды.

Отличия формата MIDI от формата Wave

В свете вышесказанного нетрудно догадаться, что MIDI-формат принципиальным образом отличается от формата Wave, поскольку предназначен для хранения данных совершенно иного типа и не предназначен для хранения звука, являясь по сути лишь способом представления нотных партитур в цифровом (двоичном) виде. Таким образом, и прямое преобразование файлов в формате MIDI в файлы формата Wave и ему подобных (включая MP3) невозможно.

Проблемы качества звучания MIDI-файлов

Характер звучания результата синтеза может различаться весьма существенно при использовании различных синтезаторов. В этой связи полезно будет рассмотреть основные из существующих типов синтеза звука, к каковым можно отнести:

собственно синтез по неким математическим зависимостям;
Wave-синтез (сэмплирование), т. е. синтез звука на основе заранее оцифрованных звуковых фрагментов (сэмплов).

Эпоха звука на персональных компьютерах началась с синтезаторов, основанных на первом типе синтеза. Его особенностью является необходимость в вычислительном устройстве с весьма высокой производительностью, поскольку синтез качественных звуков происходит по довольно сложным формулам. Очевидно, поэтому в то время (хотя было это всего несколько лет назад) для синтеза звука использовались простейшие математические зависимости с минимальным количеством дополнительных гармоник, обогащающих звучание, что, в свою очередь, исключительно пагубно сказывалось на качестве звучания и реализме синтезируемых звуков в целом и MIDI-музыке на компьютере в частности.

Несколько позднее был разработан новый, гораздо более эффективный метод — Wave-синтез, который и используется в подавляющем большинстве современных синтезаторов. Принцип, лежащий в его основе, достаточно прост: заранее оцифрованные звуковые фрагменты просто воспроизводятся на разной скорости, что и позволяет получать звуки разной высоты. Задача отвечающего за синтез процессора в этом случае несоизмеримо проще, нежели при синтезе звуковых волн по сложным зависимостям. Качество же результирующего звука при этом определяется, главным образом, качеством исходного звукового фрагмента, которое может быть сколь угодно высоким. Синтезаторы, работающие по описанному принципу, называют сэмплерами (от англ. sampler), а используемые в качестве основы для синтеза звуковые фрагменты — сэмплами (samples).

До относительно недавнего времени сэмплеры были доступны немногим в силу их дороговизны — отчасти из-за необходимости в большом количестве оперативной памяти для мгновенного доступа к сэмплам без ощутимых задержек при живом исполнении произведения музыкантом. Поэтому в компьютерах многих желающих заниматься музыкой (включая многих из нас с вами) поселились звуковые платы со встроенными сэмплерами, по возможностям, к сожалению, существенно уступающими профессиональным сэмплерам. Качество звуков, используемых в разных моделях звуковых плат от разных производителей, сильно различалось и при этом было довольно низким.

Улучшение качества звучания MIDI-файлов

Одной из попыток решить проблему низкого качества MIDI-музыки на компьютере стали программные синтезаторы, работающие по принципу Wave-синтеза. Однако реально использовать их можно было только при прослушивании заранее подготовленных MIDI-файлов, для чего они, собственно, и создавались. При попытках же живого исполнения музыки с использованием тембров такого синтезатора наблюдалась существенная задержка между моментом нажатия клавиши на MIDI-клавиатуре и появлением соответствующего звука. Кроме того, тембры нельзя было заменять. Поэтому желающие более-менее серьёзно заниматься музыкой на компьютере устанавливали довольно дорогостоящие звуковые платы, обладающие синтезатором с очень качественными (но, к сожалению, опять же «вшитыми») тебрами, либо платы с возможностью использования произвольных тембров путём их загрузки в собственную оперативную память звуковой карты, т. е. по сути сэмплеры. Это, разумеется, способствовало поднятию качества звучания MIDI-музыки на новый уровень.

Примечательно, что понятие банка звуков (т. е. набора сэмплов, представляющих собой тембры для одного из рассмотренных стандартов MIDI), к которому мы все так привыкли, практически неактуально в отношении серьёзных сэмплеров — будь то аппаратные или программные. Более того, в этом плане и воспроизведение MIDI-файлов также несколько теряет смысл. Ведь загрузить можно абсолютно произвольный сэмпл, и совершенно незачем ограничиваться рамками жёсткого перечня GM-тембров. Но именно жёсткий перечень лежит в основе MIDI-стандартов GM, GS, XG.

Вероятно, здесь и находится грань, разделяющая слушателя и музыканта — у них просто разные цели. И если для слушателя на одном из первых мест универсальность, присущая конкретным стандартам, то для музыканта целью является результат, максимально качественный, максимально соответствующий его творческим замыслам. Последнее невозможно без точного подбора уникального сочетания инструментов, что недостижимо в рамках, к примеру, GM хотя бы потому, что звуки разных GM-совместимых синтезаторов различаются. В руках же музыканта MIDI — исключительно мощное орудие существенно большего масштаба, фундамент для реализации самых разнообразных творческий идей, язык для плодотворного общения его инструментов.

В современном музыкальном мире существует огромное количество форматов аудио файлов, которые часто сбивают с толку неподготовленного пользователя. Разобраться во всём этом, узнать, какими они бывают и для чего используются, поможет представленный обзор.

Типы аудио форматов

Сегодня настало время, когда каждому любителю музыки, не говоря уже о профессиональных музыкантах и аудиоредакторах, для достижения качественного звучания необходимо разбираться в таких понятиях как форматы аудиофайлов, битрейты, расширения, разрядность, частота дискретизации и во множестве других. Звук стал цифровым, а это значит, что его можно использовать в различных целях, например, для тестового прослушивания, для презентаций, озвучивания видеороликов. Фактически цифровой звук, так же как и изображение представляет собой множество отдельных пикселей и, чем их больше, тем качественней получается и сама звуковая картина. Такой «пиксельный» звук можно редактировать и обрабатывать.

На рисунке представлен пример записи звуковой волны, где зелёной кривой обозначен исходный звук, а фиолетовыми столбцами его цифровой вид. Число отрезков в одну секунду – это частота дискретизации. При этом цифровое представление звука имеет следующий вид.

Важную роль при оценке качества аудиоформатов и, соответственно, качества звука является такой параметр как битрейт, который показывает, сколько бит или килобит необходимо для записи одной секунды звука. Малые значения битрейта – низкокачественное звучание, большие – звук высшего качества.

А вот для хранения и дальнейшего использования audio в том или ином виде как раз и применяются аудиоформаты – цифровые записи аудиоданных. Можно сказать, что формат является своеобразным контейнером, где хранится звук. Фактически все форматы аудио можно разделить на две большие категории: сжатые без потерь и сжатые с потерями.

Lossless – без потерь

С целью максимально избежать снижения качества звука во время сжатия аудиофайла разработаны специальные способы сохранения звуковой информации, избегая потерь, которые фактически можно сравнить с архивированием, когда информация просто упаковываются в файл zip, размер которого заметно меньше чем исходные данные. Впоследствии эти данные можно чётко восстановить до каждого бита. Причём сам битрейт для этих файлов неважен. Такие аудиофайлы имеют общее название Lossless – музыка «как есть». Подобные алгоритмы позволяют сжимать файлы в два-три раза. В итоге размер выходит достаточно большой, но при этом с сохранностью исходного звука.

Самыми популярными форматами без потерь являются следующие.

FLACА

Аббревиатура – это название «Free Lossless Audio Codec». Он обеспечивает полную сохранность всех данных из аудиопотока, способен сжимать от 1.4 до 4 раз с битрейтом 350-1010 кбит/с, применяется для создания аудио-коллекций и используются для прослушивания на аппаратуре премиального уровня.

- высокое качество;
- большое количество дополнительных возможностей;
- свободная лицензия.

- довольно большой размер;
- на старых ОС необходимо дополнительно скачивать соответствующие плееры.

WAV

Waveform audio format – один из старых форматов, который был создан Microsoft совместно с IBM. Это лучший формат аудио для обработки и хранения несжатых аудиоданных, которые по качеству соответствуют CD-дискам. Одна минута звука в нём «весит» порядка 10 Мб. Именно поэтому хранить в .wav фонотеку или пересылать эти аудиофайлы по интернету нецелесообразно.

- безупречное качество;
- мгновенная распаковка – «на лету» при экономичном использовании процессора;
- большое распространение и поддержка большим количеством программ и аудиоустройств.

ALAC

Для хранения сжатой информации без потерь на устройствах Apple. В отношении степени сжатия он несколько уступает бесплатному FLAC.

- отсутствуют потери в качестве при копировании с CD;
- возможность простой конвертации в любые другие форматы аудиофайлов с получением хорошего качества;
- восстановление коллекции CD-дисков путём записей новых в том же качестве взамен повреждённых.

- большой размер;
- ограничения в поддержке аудиоустройствами.

APE

- высокая степень сжатия и скорость обработки данных;
- возможность прямого воспроизведения сжатой информации;
- поддержка информационных тегов и, как следствие, возможность создания удобных звуковых архивов.

Где можно найти музыку в форматах Lossless?

Прослушивание музыки в форматах без потерь – это настоящее наслаждение. Причём используя обычные настольные колонки для компьютера или бюджетные наушники весь потенциал lossless-форматов раскрыть не получится. Для этого нужна аудиоаппаратура высокого класса: проигрыватели, акустические системы, усилители, премиальные наушники и даже высококачественные кабели. При этом остаётся один вопрос, где брать музыку в этих форматах?

В настоящее время наряду с AudioCD можно иметь высококачественную музыку всегда под рукой. Этому способствуют сетевые стриминговые музыкальные сервисы, популярность которых постоянно растёт.

Среди них можно выделить следующие:

Deezer – огромный выбор музыки в качестве lossless с битрейтом до 1411 Кбит/с.
Tidal – популярный сервис с огромной музыкальной коллекцией в высоком качестве.

Сегодня многие сервисы онлайн-радио перешли на аудио форматы, качество которых высокое. Из них можно выделить: Radio Paradise, AI Radio, Absolute Radio, Intense Radio, Frequence 3, Сектор.

Lossy – форматы файлов с потерями

MP3

MPEG Layer-3 – один из самых распространённых форматов, который сегодня применяется в файлообменных сетях. Разница между MP3 и FLAC принципиальная. Низкое качество звука ощущается сразу. Всё дело в битрейте, который во flac может доходить до 1010 кбит/с, тогда как в mp3 составляет в среднем всего 128 кбит/с. В этом и заключается отличие flac от mp 3.

- отличная совместимость с разными программами и аудиоустройствами;
- небольшой размер.

- низкое качество;
- сильно ограниченные техвозможности.

AAC

Запатентованный формат с меньшим, чем у MP3 потерей качества и с большими возможностями кодирования.

- наличие MDST-технологии, обеспечивающее хорошее качество при небольшом битрейте;
- небольшой размер.

Ogg

Открытый формат-контейнер, хорошо зарекомендовавший себя при передаче музыки и речи, как на малых, так и на больших битрейтах.

Формат Wave лучше для студийной работы, а для концертов вполне можно и mp3. Главное, чтобы звук не был, что называется, пережатым. Хороший аранжировщик - еще и хороший звукорежиссер, так что проблем с нами у вас не будет. А вообще - как говорится, битрейт повыше - и пойдет. Для публикации в интернете обычно используют mp3, но не везде. Некоторые порталы и каталоги как раз могут потребовать от вас загрузки Wave. Если выкладывать треки на продажу, то, возможно, потребуются как раз Wav-ки.

Формат Wave нужен для выпуска диска, пластинки, закачки для продажи на сайтах, и должен быть с параметрами 16 бит 44.1 Кгц. Если минусовая фонограмма, то 24 бит 44.1 Кгц. Для трекинга 32 или 24 бита 44.1 Кгц. В общем, конечный мастер-трек должен быть в 16 бит, а минуса, трекинги и прочее - 24-32 бита.

Если говорить о выступлениях, то многое зависит еще от качества аппаратуры - где-то достаточно mp3, а где то Wave. На свадьбе или банкете в небольшом помещении смело берите mp3. А если выходите на сцену большого зала и стадиона (дай Вам Бог!) – то лучше Wave

Битрейт для mp3 - 16 - 24 бит 44.1 Кгц 320 kbps - это самый лучший вариант. Можно и 256 kbps, тоже нормально. Ниже, если параметры ниже - 192 kbps и 128 kbps – звук уже будет «грязным». Много зависит от кодека, которым «пережимаешь», ну и от Wave исходника. Хотя и считается, что качество звука падает при параметре ниже 128 kbps, но по опыту можем сказать, что качество звука падает уже при 256 kbps.

Чем выше параметры аудио-файла, тем, разумеется, выше его вес. Для ознакомления и пересылки через интернет можно обойтись и низкими параметрами, но помните, что и впечатление от прослушивания может быть не самым восторженным , мягко говоря. Многие порталы и каталоги ограничивают и низкий и высокий пределы параметров. Для быстрого перевода из формата в формат и изменения параметров есть много программ-конверторов, в том числе и онлайн. Профессиональный аранжировщик и звукорежиссер имеет профессиональные программы, где результат на порядок выше и, разумеется, он не делает все «автоматом».

И безусловная истина – качество трека не только в параметрах. Но еще и в самой аранжировке, как интересно и «вкусно» все в ней придумано и реализовано.

Будут вопросы, пожелания, задачи – обращайтесь.

Не забудьте лайкнуть публикацию! И подписывайтесь на наш блог!

Читайте также: