Как узнать частоту дискретизации микрофона компьютера
Обновлено: 06.07.2024
Микрофон всегда являлся важной частью персонального компьютера. Но, с распространением быстрого интернета его полезность возросла многократно. Сейчас компьютер с микрофоном можно использовать не только для записи своего голоса, но и для общения с людьми по всему миру.
Но, подключив к компьютеру новый микрофон многие пользователи сталкиваются с проблемами. У некоторых он вообще не работает, у других работает, но очень тихо. Если у вас также есть подобные проблемы, то предлагаем вам наш материал о настройке микрофона на компьютерах с Windows 10.
Как открыть настройки микрофона на Windows 10
Для того чтобы настроить микрофон на компьютере с Windows 10 вам нужно зайти в системные настройки звука. Это можно сделать по-разному. Самый простой вариант, это кликнуть правой кнопкой мышки по иконке звука на панели задач (в нижнем правом углу экрана, рядом с системными часами). После чего в открывшемся меню выбрать пункт «Записывающие устройства».
Также вы можете зайти в «Панель управления» и открыть там раздел «Оборудование и звук – Звук».
Так или иначе, перед вами появится окно «Звук», в котором сосредоточены все основные настройки, которые касаются динамиков, микрофона и вообще звука. Для того чтобы перейти непосредственно к настройкам микрофона откройте вкладку «Запись».
Здесь должны отображаться все микрофоны, которые подключены к компьютеру. Если микрофонов нет, то возможно они неправильно подключены, либо не установлены драйверы для звуковой карты. Более подробно об этих проблемах вы можете почитать в отдельной статье.
Настройка микрофона на Windows 10
После того как вы открыли окно «Звук» и вкладку «Запись», можно приступать к настройке микрофона на Windows 10. Для начала убедитесь, что микрофон включен. Для этого кликните по нему правой кнопкой мышки и выберите «Включить».
Если в системе несколько микрофонов, то вы также должны выбрать основной микрофон. Для этого выделите нужный микрофон и нажмите на кнопку «По умолчанию».
Чтобы проверить работает ли микрофон можно сказать что-то в него и понаблюдать за полоской в правой части окна. Она должна отображать изменение уровня сигнала от микрофона.
После этого можно переходить к основным настройкам микрофона Windows 10. Для этого выделите нужный микрофон мышкой и нажмите на кнопку «Свойства».
Звук с динамиков на микрофон
В результате откроется окно с настройками выбранного вами микрофона. Здесь все настройки размещены на нескольких вкладках. Самые важные настройки начинаются с вкладки «Прослушать». Здесь доступна функция «Прослушивать с данного устройства». Если ее включить, то звук с микрофона будет передаваться сразу на ваши динамики.
Громкость и чувствительность микрофона
На вкладке «Уровни» можно настроить громкость микрофона и его усиление. Эти параметры будут очень полезны если ваш микрофон работает слишком тихо. Но, нужно помнить, что использование параметра «Усиление микрофона» может привести к появлению шумов.
Другие настройки
На вкладке «Enchacement» или «Улучшения» доступны настройки микрофона, которые касаются улучшения качества звука. Настройки, которые здесь доступны зависят от модели вашей звуковой карты и версии драйвера. Поэтому у вас данная вкладка может сильно отличаться.
Последняя вкладка настроек микрофона называется «Дополнительно». Здесь можно выбрать разрядность и частоту дискретизации, которая будет использоваться при записи звука.
Также на вкладке «Дополнительно» есть кнопка «По умолчанию», которая возвращает стандартные настройки разрядности и частоты дискредитации микрофона.
'> Частота звука, поступающего с микрофона , как узнать
Нельзя ли поподробнее. БПФ - вроде битов во фрейме, но где его взять? И тем более, где взять максимум спектральной картины?
А не подскажите ли в таком случае как это делается через mmsytem?
Если ты о частоте дискретизации записываемого с микрофона звука, то тебе её самому придется указать (вернее выбрать из доступных), чтобы начать запись.
А не подскажите ли в таком случае как это делается через mmsytem?См. код в аттаче (из примеров к книге "Программирование звука в Windows").
Прикреплённый файл StandardRecord.zip (6.51 Кбайт, скачиваний: 205)
Вобщем исходник записи звука и БПФ написал. Всё работает. Но теперь вопрос следующий: я нахажу максимум спектральной квартины, но это всего навсего порядковай номер ячейки. А как перевести это в герцы?
PS what is "мнимая часть отсчета исходного сигнала"?
Видимо, имеется в виду, что анализируемый сигнал является комплексным (и каждый его отсчет содержит не только реальную, но и мнимую составляющую).на мнимую часть пока забей.
дык как выбрать.
ты же когда делаешь БПФ,
ты выбираешь некоторый кусок сигнала..
если ты взял тысячу отсчетов на одну секунду, то последний отсчет - это 1 килогерц.
если ты взял тысячу отсчетов на пол секунды, то послдений отсчет - это 2 кгц.
а какое БПФ ты применял? с прореживанием по времени, или по частоте?
Добавлено в 12.05.04, 16:58 :
что анализируемый сигнал является комплексным
скорее всего да.
т.к. БПФ для звуковых сигналов - это всего лишь частный случай.
нам когда рассказывали про БПФ, препод чуть ли не прыгал от волнения, типа как все круто.
там вроде если сделать БПФ сразу над двумя сигналами, один из которых загнать в мнимую часть,
то потом можно как-то простым вычитанием чего-то из чего-то получить свертку этих двух сигналов,
которую без БПФ обычными методами хрен получишь.
Назначение микрофона известно каждому – он применяется для преобразования акустических колебаний воздуха в электрические сигналы или, проще говоря, для записи звука.
Миниатюрные микрофоны мы используем ежедневно, порой даже не обращая на это внимания – они встроены в сотовые телефоны, в датчики звука, в домофоны и т.д. А вот микрофон как отдельное устройство в повседневной жизни применяется не так уж и часто.
Большинство людей испытывают потребность в отдельном микрофоне, только когда собираются поговорить с кем-нибудь по сети с помощью стационарного компьютера.
Ведь встроенными микрофонами, в отличие от ноутбуков и планшетов, обычные ПК не комплектуются.
Остальная область применения микрофонов больше связана с профессиональной деятельностью:
- конечно же, вокальные микрофоны, которыми пользуются деятели эстрады – кто в детстве не изображал поп-звезду, напевая в кулак, держащий воображаемый микрофон?
- отдельные микрофоны используются при снятии видеосюжетов – например от треска и шума ветра, неизбежного при съемке смартфоном на улице, легко избавиться, используя отдельный микрофон в «подушке» ветрозащиты.
- для записи интервью, студийных передач и ток-шоу используются микрофоны на прищепках, цепляемые к одежде участников передачи;
- если вы любите смотреть видеозаписи концертов, то наверняка замечали микрофоны, направленные на тот или иной музыкальный инструмент – это именно они отвечают за то, чтобы звук концерта достиг ваших ушей с минимумом искажений;
- студийные микрофоны используются, как понятно из названия, в студиях. Именно с их помощью создается львиная доля звукозаписей различных исполнителей и групп.
- видеоконференции в современном мире стремительно вытесняют обычные совещания – на них также часто используются отдельные микрофоны, ведь возможности встроенного в веб-камеру не всегда достаточно.
Как видно, микрофоны требуются во многих областях жизни, и во всех перечисленных случаях - разные. Вокальный не подойдет для записи звука бас-гитары, а микрофон для интервью вряд ли поможет во время видеоконференции. Чтобы правильно выбрать нужную модель из всего многообразия, придется разобраться, какие параметры за что отвечают и какие из них понадобятся конкретно вам.
Характеристики микрофонов
Область применения, пожалуй, первое, на что надо обратить внимание при выборе микрофона. К счастью, производитель обычно не делает секрета из области применения микрофона.
Казалось бы, чего проще – нужен, к примеру, микрофон для записи звука ударной установки – бери модель с областью применения «для музыкальных инструментов» и всё получится.
Увы, не факт – вполне может оказаться, что выбранная модель предназначается записи звука бас-гитары и имеет максимальную частоту в 1000 Гц – звуки малых барабанов и тарелок ударной установки этот микрофон просто «не услышит». Хотя это может быть качественная дорогая модель с маркировкой «для музыкальных инструментов». Поэтому выбрать по одной только области применения не получится.
Тип микрофона обусловлен его конструкцией и принципом работы.
Конденсаторный микрофон в своей основе содержит конденсатор, одна из пластин которого прогибается под действием колебаний воздуха. Таким образом, емкость конденсатора меняется в соответствии со звуковым давлением и частотой воздействующего на микрофон звука.
Бытует мнение, что конденсаторные микрофоны – самые качественные, самые чувствительные и имеют самый широкий частотный диапазон. Это не совсем так – среди конденсаторных микрофонов есть модели разного качества, чувствительность их может быть небольшой, и частотный диапазон также может быть смещен вверх или вниз.
Другое дело, что конструкция конденсаторного микрофона – по сравнению с другими типами – обеспечивает минимум искажений записываемого звука. Поэтому конденсаторные микрофоны часто используются в качестве студийных и специализированных музыкальных – там, где требуется чистый и неискаженный звук.
Есть у конденсаторных микрофонов и недостатки:
- они стоят дороже моделей других типов;
- требуется подбирать предусилитель по характеристикам микрофона, микрофонный предусилитель стандартной звуковой карты, к примеру, не подойдет почти наверняка;
- требуется наличие фантомного питания.
На последнем пункте следует остановиться подробнее – фантомное питание является отличительной особенностью конденсаторных микрофонов. Фантомное питание нужно для создания разности потенциалов на конденсаторе – для этого на одну из пластин подается напряжение (обычно +48 В).
Фантомным оно называется, так как электрического тока (движения электрических зарядов) в цепи и питания, как такового, нет, но без этого напряжения микрофон работать не будет. Если вы желаете купить именно конденсаторный микрофон, обратите внимание на требование фантомного питания в характеристиках.
Если конденсаторный микрофон не требует фантомного питания, это может означать следующее:
- Это не конденсаторный, а электретный микрофон, и производитель даже не то чтобы врет, скорее, немного лукавит – электретные микрофоны являются разновидностью конденсаторных;
- Предусилитель с фантомным питанием входит в конструкцию микрофона, получающего питание от разъема (например, USB-микрофоны). Производитель уже подобрал подходящий предусилитель, и не нужно ломать голову над согласованием уровней. Для применения в связке с компьютером использование такого микрофона может стать оптимальным решением.
- Фантомное питание в нем создается с помощью батарейки (например, беспроводные конденсаторные микрофоны). Как и в предыдущем случае, здесь многое зависит от реализации схемы фантомного питания и от качества комплектующих. Как минимум, должен быть индикатор работы схемы фантомного питания, иначе может случиться ситуация, когда не будет понятно, чем вызвано падение качества звука – поломкой микрофона или разрядом батареи.
Электретные микрофоны по принципу действия схожи с конденсаторными - в них также используется изменение емкости конденсатора, одна из пластин которого является гибкой.
Отличие состоит в том, что вторая пластина электретного микрофона выполнена из электрета – материала, способного долгое время сохранять поверхностный заряд.
Такой микрофон фантомного питания не требует, но уровень выходного сигнала у него очень низок и практически все электретные микрофоны комплектуются простейшим усилителем на полевом транзисторе. Поэтому электретному микрофону не нужно фантомное питание для поляризации пластины, но нужно питание 1-9 В для встроенного усилителя.
На микрофонных входах, предназначенных для электретных микрофонов (например, на большинстве простых звуковых карт) питание идет через разъем по среднему контакту jack 3,5. Из-за количества контактов на разъеме (3) электретные микрофоны порой ошибочно считают стереофоническими и пытаются подключать к линейному стереовходу. Разумеется, при таком подключении микрофон не работает.
Простая, надежная и недорогая конструкция электретных микрофонов вместе с высокой чувствительностью привели к тому, что основная масса современных недорогих микрофонов относится именно к этому типу. В то же время из-за низкого качества комплектующих многих бюджетных моделей термин «электретный» часто ассоциируется у потребителя с плохой чувствительностью и зашумленным звуком низкого качества.
Многие электретные микрофоны прекрасно справляются со своими задачами – общение по сети, запись голоса для видеоблогов и подкастов им вполне можно поручить. Но для профессиональной деятельности лучше выбрать из «чистых» конденсаторных или динамических микрофонов.
Динамические микрофоны представляют собой динамик «наоборот» - на гибкой мембране закреплена электрическая катушка, под действием колебаний воздуха движущаяся в магнитном поле от постоянного магнита.
В результате этих движений в катушке возникает электрический ток, который затем усиливается до нужного уровня.
Динамический микрофон более устойчив к перегрузкам, чем конденсаторный, это позволяет использовать его для записи громких звуков. Также динамический микрофон, в силу меньшей чувствительности, менее подвержен восприятию посторонних шумов.
Недостатками динамических микрофонов являются узкий частотный диапазон и менее «чистый» звук – возникающее при протекании тока в катушке собственное магнитное поле демпфирует колебания мембраны и записываемый звук искажается. Кроме того, конструкция динамического микрофона не допускает создания миниатюрных моделей – диаметр мембраны редко бывает менее 2 см диаметром.
Надежность, невосприимчивость к посторонним шумам и пик АЧХ в диапазоне частот человеческого голоса предопределяют сферу применения динамических микрофонов. В основном они применяются в качестве вокальных, т.е., для записи голоса, в том числе на открытых площадках, концертах и т.д.
Направленность микрофона определяется его конструкцией и показывает, с какой стороны от микрофона звук воспринимается лучше, с какой – хуже. Направленность микрофона тесно связана с его областью применения.
Микрофон с круговой направленностью одинаково хорошо воспринимает сигнал со всех сторон вокруг него.
Такой микрофон будет хорош для конференций.
Микрофон с кардиоидной (однонаправленной) направленностью практически не воспринимает звук, идущий сзади.
Такой микрофон может быть удобен как вокальный, для общения по сети и записи отдельных музыкальных инструментов.
Микрофоны с суперкадиоидной (узконаправленной) направленностью имеют спереди зону чувствительности уже, чем у микрофонов с кардиоидной направленностью, зато она у них протяженнее – в ней они могут улавливать звуки на большом расстоянии.
Также у таких микрофонов есть небольшая зона чувствительности сзади. Используются они для интервью, для видеосъемки и в качестве вокальных.
Микрофоны с направленностью «восьмеркой» (двунаправленные) одинаково хорошо воспринимают звуки спереди и сзади, а звуки по бокам микрофоном не улавливаются.
Такие модели используются для студийных интервью, для видеозаписи с закадровым голосом и т.д.
Чувствительность показывает, насколько тихий звук способен уловить микрофон. Чем ближе значение к 0, тем микрофон чувствительнее. Но следует иметь в виду, что высокая чувствительность – далеко не всегда плюс. Микрофон с высокой чувствительностью будет хорошо ловить посторонние шумы, и использовать их имеет смысл только в тихих помещениях с минимумом посторонних шумов.
Для записи же интервью, например, на улице, потребуется микрофон с низкой чувствительностью. Также имеет значение, на каком расстоянии от человека располагается микрофон – для моделей, стоящих на столе или на стойке и удаленных ото рта на 20-30 см, оптимальным будет значение около -60 дБ. Если же речь идет о гарнитурном микрофоне, находящимся в 2-3 см ото рта, чувствительность должна быть около -80 дБ.
На минимальную и максимальную частоту микрофона следует обратить самое пристальное внимание, если предполагается использовать его не только для записи голоса. Большинство микрофонов полностью захватывает частотный диапазон человеческого голоса, но следует помнить, что частоты некоторых музыкальных инструментов выходят за пределы этого диапазона.
Так, немногие микрофоны имеют минимальную частоту ниже 65 Гц, в то время как контрабас, туба и бас-гитара могут звучать и ниже 40 Гц. Для хорошей записи звука тарелок, обертонов рояля и духовых инструментов, максимальная частота микрофона должна быть не ниже 16 кГц, а лучше и все 20.
Тип подключения микрофона может быть проводной или беспроводной, хотя встречаются модели и с универсальным подключением.
При проводном подключении моделей с разъемом типа jack убедитесь, что распайка разъема на микрофоне соответствует распайке разъема на усилителе.
Единого стандарта на распайку микрофонных разъемов типа jack не существует, разъемы стереофонического динамического микрофона, электретного или конденсаторного монофонического с фантомным питанием могут выглядеть абсолютно одинаково, но иметь различное назначение контактов. Неправильное подключение в лучшем случае приведет к неправильной работе оборудования, в худшем – к его поломке.
Для разъемов типа USB (microUSB) или Lightning такой проблемы возникнуть не может, но микрофоны с таким разъемом, как правило, можно подключить только к компьютеру и для работы они требуют установки соответствующего драйвера.
Подключить такой микрофон к плееру, усилителю или микшеру, скорее всего, не получится, даже если на устройстве и есть ответный разъем.
Разъемы XLR используются на профессиональном оборудовании.
Такой разъем, как правило, находится на самом микрофоне, и кабель к нему нужно докупать отдельно.
Варианты выбора микрофонов
Если вам нужен недорогой микрофон для общения по Skype, выбирайте среди моделей с областью применения «общение по сети».
Если вас не устраивает качество звука с микрофона, встроенного в камеру, воспользуйтесь специализированным накамерным микрофоном для видеосъемки.
Если вам нужен ручной микрофон для выступлений на эстраде, выбирайте среди вокальных динамических микрофонов с кардиоидной направленностью или суперкардиоидной направленностью.
Для записи музыкальных инструментов в любом частотном диапазоне от бас-гитар до тарелок выбирайте среди конденсаторных микрофонов с минимальной частотой 40 Гц и ниже.
Для качественной записи звука на конференции вам потребуется всенаправленный настольный микрофон с высокой чувствительностью.
Для «прицельной» записи звука с источника на приличном расстоянии нужен микрофон с высокой чувствительностью и суперкардиоидной направленностью.
Рассмотрим теоретические аспекты преобразования аналогового (аудио) сигнала в цифровой.
Статья не будет всеохватывающей, но в тексте будут гиперссылки для дальнейшего изучения темы.
Чем отличается цифровой аудиосигнал от аналогового?
Аналоговый (или континуальный) сигнал описывается непрерывной функцией времени, т.е. имеет непрерывную линию с непрерывным множеством возможных значений (рис. 1).
Цифровой сигнал — это сигнал, который можно представить как последовательность определенных цифровых значений. В любой момент времени он может принимать только одно определенное конечное значение (рис. 2).
Аналоговый сигнал в динамическом диапазоне может принимать любые значения. Аналоговый сигнал преобразуется в цифровой с помощью двух процессов — дискретизация и квантование. Очередь процессов не важна.
Дискретизацией называется процесс регистрации (измерения) значения сигнала через определенные промежутки (обычно равные) времени (рис. 3).
Квантование — это процесс разбиения диапазона амплитуды сигнала на определенное количество уровней и округление значений, измеренных во время дискретизации, до ближайшего уровня (рис. 4).
Дискретизация разбивает сигнал по временной составляющей (по вертикали, рис. 5, слева).
Квантование приводит сигнал к заданным значениям, то есть округляет сигнал до ближайших к нему уровней (по горизонтали, рис. 5, справа).
Эти два процесса создают как бы координатную систему, которая позволяет описывать аудиосигнал определенным значением в любой момент времени.
Цифровым называется сигнал, к которому применены дискретизация и квантование. Оцифровка происходит в аналого-цифровом преобразователе (АЦП). Чем больше число уровней квантования и чем выше частота дискретизации, тем точнее цифровой сигнал соответствует аналоговому (рис. 6).
Уровни квантования нумеруются и каждому уровню присваивается двоичный код. (рис. 7)
Количество битов, которые присваиваются каждому уровню квантования называют разрядностью или глубиной квантования (eng. bit depth). Чем выше разрядность, тем больше уровней можно представить двоичным кодом (рис. 8).
Данная формула позволяет вычислить количество уровней квантования:
Если N — количество уровней квантования,
n — разрядность, то
Обычно используют разрядности в 8, 12, 16 и 24 бит. Несложно вычислить, что при n=24 количество уровней N = 16,777,216.
При n = 1 аудиосигнал превратится в азбуку Морзе: либо есть «стук», либо нету. Существует также разрядность 32 бит с плавающей запятой. Обычный компактный Аудио-CD имеет разрядность 16 бит. Чем ниже разрядность, тем больше округляются значения и тем больше ошибка квантования.
Ошибкой квантований называют отклонение квантованного сигнала от аналогового, т.е. разница между входным значением и квантованным значением ()
Большие ошибки квантования приводят к сильным искажениям аудиосигнала (шум квантования).
Чем выше разрядность, тем незначительнее ошибки квантования и тем лучше отношение сигнал/шум (Signal-to-noise ratio, SNR), и наоборот: при низкой разрядности вырастает шум (рис. 9).
Разрядность также определяет динамический диапазон сигнала, то есть соотношение максимального и минимального значений. С каждым битом динамический диапазон вырастает примерно на 6dB (Децибел) (6dB это в 2 раза; то есть координатная сетка становиться плотнее, возрастает градация).
рис. 10. Интенсивность шумов при разрядности 6 бит и 8 битОшибки квантования (округления) из-за недостаточного количество уровней не могут быть исправлены.
50dB SNR
примечание: если аудиофайлы не воспроизводятся онлайн, пожалуйста, скачивайте их.
Теперь о дискретизации.
Как уже говорили ранее, это разбиение сигнала по вертикали и измерение величины значения через определенный промежуток времени. Этот промежуток называется периодом дискретизации или интервалом выборок. Частотой выборок, или частотой дискретизации (всеми известный sample rate) называется величина, обратная периоду дискретизации и измеряется в герцах. Если
T — период дискретизации,
F — частота дискретизации, то
Чтобы аналоговый сигнал можно было преобразовать обратно из цифрового сигнала (точно реконструировать непрерывную и плавную функцию из дискретных, «точечных» значении), нужно следовать теореме Котельникова (теорема Найквиста — Шеннона).
Теорема Котельникова гласит:
Если аналоговый сигнал имеет финитный (ограниченной по ширине) спектр, то он может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отсчетам, взятым с частотой, строго большей удвоенной верхней частоты.
Вам знакомо число 44.1kHz? Это один из стандартов частоты дискретизации, и это число выбрали именно потому, что человеческое ухо слышит только сигналы до 20kHz. Число 44.1 более чем в два раза больше чем 20, поэтому все частоты в цифровом сигнале, доступные человеческому уху, могут быть преобразованы в аналоговом виде без искажении.
Но ведь 20*2=40, почему 44.1? Все дело в совместимости с стандартами PAL и NTSC. Но сегодня не будем рассматривать этот момент. Что будет, если не следовать теореме Котельникова?
Когда в аудиосигнале встречается частота, которая выше чем 1/2 частоты дискретизации, тогда возникает алиасинг — эффект, приводящий к наложению, неразличимости различных непрерывных сигналов при их дискретизации.
Как видно из предыдущей картинки, точки дискретизации расположены так далеко друг от друга, что при интерполировании (т.е. преобразовании дискретных точек обратно в аналоговый сигнал) по ошибке восстанавливается совершенно другая частота.
Аудиопример 4: Линейно возрастающая частота от
100 до 8000Hz. Частота дискретизации — 16000Hz. Нет алиасинга.
Аудиопример 5: Тот же файл. Частота дискретизации — 8000Hz. Присутствует алиасинг
Пример:
Имеется аудиоматериал, где пиковая частота — 2500Hz. Значит, частоту дискретизации нужно выбрать как минимум 5000Hz.
Следующая характеристика цифрового аудио это битрейт. Битрейт (bitrate) — это объем данных, передаваемых в единицу времени. Битрейт обычно измеряют в битах в секунду (Bit/s или bps). Битрейт может быть переменным, постоянным или усреднённым.
Следующая формула позволяет вычислить битрейт (действительна только для несжатых потоков данных):
Битрейт = Частота дискретизации * Разрядность * Количество каналов
Например, битрейт Audio-CD можно рассчитать так:
44100 (частота дискретизации) * 16 (разрядность) * 2 (количество каналов, stereo)= 1411200 bps = 1411.2 kbit/s
При постоянном битрейте (constant bitrate, CBR) передача объема потока данных в единицу времени не изменяется на протяжении всей передачи. Главное преимущество — возможность довольно точно предсказать размер конечного файла. Из минусов — не оптимальное соотношение размер/качество, так как «плотность» аудиоматериала в течении музыкального произведения динамично изменяется.
При кодировании переменным битрейтом (VBR), кодек выбирает битрейт исходя из задаваемого желаемого качества. Как видно из названия, битрейт варьируется в течение кодируемого аудиофайла. Данный метод даёт наилучшее соотношение качество/размер выходного файла. Из минусов: точный размер конечного файла очень плохо предсказуем.
Усреднённый битрейт (ABR) является частным случаем VBR и занимает промежуточное место между постоянным и переменным битрейтом. Конкретный битрейт задаётся пользователем. Программа все же варьирует его в определенном диапазоне, но не выходит за заданную среднюю величину.
При заданном битрейте качество VBR обычно выше чем ABR. Качество ABR в свою очередь выше чем CBR: VBR > ABR > CBR.
ABR подходит для пользователей, которым нужны преимущества кодирования VBR, но с относительно предсказуемым размером файла. Для ABR обычно требуется кодирование в 2 прохода, так как на первом проходе кодек не знает какие части аудиоматериала должны кодироваться с максимальным битрейтом.
Существуют 3 метода хранения цифрового аудиоматериала:
- Несжатые («сырые») данные
- Данные, сжатые без потерь
- Данные, сжатые с потерями
Несжатый (RAW) формат данных
содержит просто последовательность бинарных значений.
Именно в таком формате хранится аудиоматериал в Аудио-CD. Несжатый аудиофайл можно открыть, например, в программе Audacity. Они имеют расширение .raw, .pcm, .sam, или же вообще не имеют расширения. RAW не содержит заголовка файла (метаданных).
Другой формат хранения несжатого аудиопотока это WAV. В отличие от RAW, WAV содержит заголовок файла.
Аудиоформаты с сжатием без потерь
Принцип сжатия схож с архиваторами (Winrar, Winzip и т.д.). Данные могут быть сжаты и снова распакованы любое количество раз без потери информации.
Как доказать, что при сжатии без потерь, информация действительно остаётся не тронутой? Это можно доказать методом деструктивной интерференции. Берем две аудиодорожки. В первой дорожке импортируем оригинальный, несжатый wav файл. Во второй дорожке импортируем тот же аудиофайл, сжатый без потерь. Инвертируем фазу одного из дорожек (зеркальное отображение). При проигрывании одновременно обеих дорожек выходной сигнал будет тишиной.
Это доказывает, что оба файла содержат абсолютно идентичные информации (рис. 11).
Кодеки сжатия без потерь: flac, WavPack, Monkey’s Audio…
При сжатии с потерями
акцент делается не на избежание потерь информации, а на спекуляцию с субъективными восприятиями (Психоакустика). Например, ухо взрослого человек обычно не воспринимает частоты выше 16kHz. Используя этот факт, кодек сжатия с потерями может просто жестко срезать все частоты выше 16kHz, так как «все равно никто не услышит разницу».
Другой пример — эффект маскировки. Слабые амплитуды, которые перекрываются сильными амплитудами, могут быть воспроизведены с меньшим качеством. При громких низких частотах тихие средние частоты не улавливаются ухом. Например, если присутствует звук в 1kHz с уровнем громкости в 80dB, то 2kHz-звук с громкостью 40dB больше не слышим.
Читайте также: