Какой формат музыки лучше по качеству?

Руководство по выбору форматов аудиофайлов: век сегодняшний и немножко прошлый

Оглавление

• Вступление
• Сжатие с потерями и без
• MP3: скорее отстреляться
• WMA: все плохо, как всегда
• WAV: для тех, кому за…
• FLAC, APE, ALAC и все-все-все – или просто lossless
• Форматы с другой планеты: WavPack, Opus, MPC и прочие страшные буквы
• FLAC vs MP3
• Так что же делать?

Вступление

Как всегда, начну со старческого брюзжания. Вот лет двадцать назад… Собственно говоря, двадцать лет назад и выбора-то особо не было.

реклама

Потому что были компакт-диски, которые превращались в WAV-файлы, занимавшие пространство среднего «винчестера» – ну и на ОС немножко места оставалось. И на BBS. И на игры. И на архив файлов. И все. Потому что средний размер жесткого диска тогда составлял какие-то сказочные сегодня 850 мегабайт. Да, именно что 850 – и именно мегабайт. Толчок всему дало появление формата MP3 в 1997 году, и это был очень знаменательный год!

Я очень хорошо помню те времена. Тогда мы с другом «возрадовались до плеши» и принялись активно кодировать компакт-диски в самые популярные 128 кбит/с с joint stereo (это когда фактически пишется один канал, и к нему добавляется информация об отличиях второй дорожки – если они есть). Еще бы, теперь альбом занимал смешные 50-70 мегабайт, и компьютерные пластиковые колонки казались вершиной прогресса. Различные звуковые карты за 200,500 или 800 долларов в журналах казались чем-то страшным и далеким. Зачем? Ведь есть MP3 128 кбит/с, смотрите, какое крутое качество!

Шли месяцы и годы (скорее ближе к месяцам). Менялись колонки, развивался MP3, и мы тогда, юные падаваны старшего школьного и начального студенческого возраста, экспериментировали с битрейтами и появившимся тогда первым конкурентом MP3 – таинственным Vorbis OGG. Сколько часов на самой разной акустике (а мы тогда уже открыли, что даже советская «Вега» уделывала все эти пластиковые недоразумения за десять баксов) было отслушано – не сосчитать.

В итоге выводы выкристаллизовались такие: OGG круче MP3 на средних битрейтах, а на высших все равны. Но преимущество OGG было в том, что на средних битрейтах файл не только лучше звучал, но и занимал меньше места. Недостатком – то, что при всех этих достоинствах OGG питался большим количеством оперативной памяти и ресурсов процессора. А в те времена мощности были, как понимаете, совсем не те.

Почему я так подробно пишу об отличиях OGG от MP3? Потому что уже начался рассказ про форматы, и все эти выводы справедливы и по сей день. Ну вот, теперь вы знаете почти все про OGG: а больше знать и не надо, поскольку его сегодня поддерживают не так уже много устройств.

И да, небольшой дисклеймер. Я не буду разводить воду про виды квантования и прочие страшные слова: если вам это интересно, то все прекрасно написано в Википедии. И форматов файлов на самом деле намного больше, чем будет перечислено далее. Вопрос в том, что они не только никому неизвестны, но и никем не поддерживаются. Почти.

И еще. Я не буду рассказывать о форматах многоканального звука. На сегодняшний день эта тема все еще в зачатке по причине своей дороговизны. И дисков выпускается мало, и также редко они перекодируются в звук. На коне по-прежнему старое доброе стерео. Очевидно, всем этого хватает. Ну или почти всем, но кто считает?

Выбираем клавиатуру: руководство Overclockers.ru Такой немаловажной вещи, как клавиатура, обычно значения не придают. И совершенно зря: подобрать под себя модель, которая поможет с комфортом провести рабочий день или выходной – тоже искусство. Конечно, можно просто приобрести что-нибудь доступное, а можно купить что-то комфортное и радоваться жизни. Офис или дом, фриланс или геймерство – на все случаи жизни есть свои клавиатуры.

Выбираем мышь: руководство Overclockers.ru Выбирая мышь сегодня, многие люди особо не напрягаются: приходят в магазинчик на углу и берут первое, за что зацепился глаз или продавец. Как и со всем остальным, такой подход нельзя назвать разумным. Поэтому проведем небольшой ликбез на тему «как выбирать мышь», чтобы потом не было мучительно больно, особенно в прямом смысле при обострении туннельного синдрома.

Выбираем игровую гарнитуру: руководство Overclockers.ru Ранее мы уже изучили вопросы выбора компьютерных клавиатур и мышей, и очевидным продолжением темы стал бы материал, посвященный звуку. Игровые гарнитуры сегодня – это мощный бизнес со своими продвинутыми технологиями, которые в других сферах будут или неприменимы вовсе, или применимы мало. На что же обращать внимание пользователю, чтобы сделать правильный выбор и не пожалеть о нем?

реклама

Сжатие с потерями и без

Для начала нужно определиться с тем, о чем мы будем говорить. Главное и основное: все форматы звуковых файлов сегодня делятся на:

• Форматы без сжатия (WAV, AIFF);
• Со сжатием без потерь – lossless в простонародье (FLAC, APE);
• Со сжатием с потерями – он же lossy (MP3, OGG).

Все, это была минутка Википедии.

И да, я раскрою вам правду на то, стоит ли тратить терабайты на lossless.

MP3: скорее отстреляться

Конечно, начать надо с MP3. И, перефразируя название фильма, – «и это все об MP3». Безусловно, все вы про него знаете, и быть Капитаном Очевидность здесь не вижу смысла. Все, что воспроизводит звук сегодня, поддерживает MP3, вплоть до максимума.

В чем его главные нарекания и минусы? В основном – в срезе верхних частот и «прореживании» всех остальных.

В этом и проявляется хваленая гибкость формата: можно сделать маленький файл и слушать покромсанную Верку Сердючку из динамика смартфона. А можно сделать большой файл, где сжатие с минимальными потерями и слушать… не на динамике смартфона как минимум.

У MP3 есть один, самый весомый и безусловный плюс, не считая хорошего качества звука и гибкости при кодировании – можно забить на качество и сделать тысячи MP3 128 кбит/с на одной флэшке. Или не забить на качество и сделать несколько сотен в 320 кбит/с.

Но плюс в том, что у него нет DRM и прочих видов защит от копирования, которые редиски-владельцы авторских прав могут ставить на свою музыку.

Отдельного абзаца заслуживает VBR. VBR – это сокращение от Variable BitRate, переменный битрейт. Основная идея VBR – то, что кодек автоматически выбирает нужный битрейт в зависимости от контента. Это происходит еще на этапе кодирования, и главное декларируемое преимущество технологии – меньший размер файла при вроде бы том же высоком качестве (разумеется, кодирование происходит все-таки «вокруг» заданной частоты).

В реальности же качество VBR заметно проигрывает своему оппоненту CBR (Constant BitRate – постоянный битрейт), плюс ко всему заметно нагружает процессор. Конечно, на современных многоядерных ЦП это не так что бы заметно, но – «как-то, доктор, неаккуратненько». В общем, смысл тут прост: VBR лучше не пользоваться, поскольку выигрыш в размерах минимален, microSD сегодня дешевы, HDD тоже не состояние стоят, а проблем от них больше. И, опять же, качество хромает.

Чем сегодня кодируют MP3? На заре формата было очень много разных декодеров, сегодня их тоже можно найти, если постараться, кто-то постоянно тоже изобретает велосипед, но безусловный авторитет уже долгие годы – LAME. Несмотря на стебный перевод названия (вольно – «хромуля»), кодек справляется со своей задачей блестяще.

Какой программой пользоваться для кодирования – тоже понятно, общепринятым авторитетом является грозный EAC (Exact Audio Copy, и он точно соответствует своему названию). И то, и другое распространяется совершенно бесплатно (более того – LAME в принципе встроен почти во все по умолчанию), так что можете попробовать свои силы в кодировании того, что и так уже сто раз кодировано.

реклама

WMA: все плохо, как всегда

Компания Microsoft разработала WMA как альтернативу MP3. Но, как и в случае с платформой Windows Phone, люди посмотрели на него, потыкали пальцем – и забросили на полку.

Потому как файл WMA изобилует мелкими неприятностями, которые сами по себе вроде бы и не так страшны (например, плохая устойчивость к ошибкам: чуть поврежденный файл про кодировании или передаче становится непригодным полностью), но в совокупности WMA становится несерьезным. К тому же, опять же декларировалось, что при меньшем битрейте WMA будет качественным. Серьезно?

Конечно, WMA сегодня поддерживает все, что поддерживает MP3. Конечно, декларируется, что поддерживается lossless-кодирование, начиная с версии 9.1. Ну поддерживается. А дальше-то что? Кто-то этим пользуется?

реклама

Плюс ко всему – в WMA можно зашивать DRM-защиту. От такого фактора потирают жадные лапки правообладатели, но говорят «фи» рядовые пользователи. Еще один гвоздь в крышку гроба WMA.

В общем, формат мутный и явно нежизнеспособный. Как и платформа Windows Phone. Как и Surface. У Microsoft хорошо получалось делать операционные системы, но вот сторонние проекты – слабовато.

ТОП10 аудио форматов – рейтинг и преимущества

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

1. Для профессионального оборудования – форматы аудио без сжатия.
2. Для полу-профессионального оборудования – форматы аудио со сжатием. Но без потерь.
3. 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.

На чем сейчас слушать музыку — в погоне за качеством

Все современные аудиоформаты в порядке улучшения качества звучания

На чем сейчас слушать музыку — в погоне за качеством

Все современные аудиоформаты в порядке улучшения качества звучания

В цифровую эпоху вопрос «какой формат для прослушивания выбрать» кажется довольно странным. Ведь на рынке полно потоковых сервисов, стриминга – подписался, отыскал любой альбом, нажал кнопочку, все играет. Это не то, что раньше – иди в магазин, покупай физический носитель… В конце концов, если хочется роскошного качества – есть онлайн маркеты Hi-Res контента. Однако, что мы получаем на самом деле, прослушивая музыку в таких форматах? И что теряем? Редакция Hi-Fi.ru публикует абсолютный рейтинг качества всех современных способов прослушивания музыки – надеемся, что данный материал расставит точки над «i» в этом непростом вопросе и поможет понять, почему винил до сих пор живее всех живых, а некоторые аудиофилы предпочитают магнитную ленту.

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.

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.

Вердикт – наслаждения не случится, но общее представление о треке формат дает

CD (компакт-диск)

Оценка качества – 20%

Зачем мы упомянули в списке CD, когда выше уже описали данный подход «в цифре»? Ответов два. Во-первых, многие аудиофилы имеют коллекции из тысяч «компактов», так что, пластмассовые кружочки послужат еще долго. Во-вторых, как ни странно, на хорошем транспорте или проигрывателе https://www.hi-fi.ru/magazine/audio/top50-cd/ CD «одной левой» кладет на лопатки его цифровой образ – предлагая лучшую нижнюю середину и разрешение. А если мы добавим различные варианты «улучшенных» дисков (например, gold), то получим неплохое поле для экспериментов.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

MP3, AAC, WAV, FLAC: рассказываем обо всех форматах аудиофайлов

Сохранить и прочитать потом —

Организуя свою коллекцию цифровой музыки, можно утонуть в разнообразии форматов аудиофайлов. Почти каждый слышал об MP3, но что такое OGG, AIFF или MQA?

Если по прочтении списка у вас возникло подозрение, что все эти форматы для получения таких шикарных аббревиатур учились в разных университетах, мы поможем развеять его. В этом материале будет прояснена суть некоторых популярных музыкальных форматов, разница между ними и то, почему это важно знать.

Что бы вы ни слушали – MP3-файлы с низким битрейтом, чуть более качественные треки в AAC или Hi-Res-аудио во FLAC или WAV – настало время разобраться в том, что именно вы получаете в каждом случае и как выбрать оптимальный формат.

Давайте оценим плюсы и минусы каждого из них.

Краткий обзор форматов файлов и кодеков

Чтобы не ходить вокруг да около, вначале мы приведем краткую памятку по всем форматам файлов и различиям между ними. Если захотите узнать больше, ниже вы найдете более подробное описание различий в размерах, качестве звука и совместимости.

AAC (не является форматом Hi-Res-аудио). Ставшая популярной благодаря Apple альтернатива формату MP3. Со сжатием и потерями, но с более высоким качеством звука. Используется для скачивания с iTunes и трансляции с Apple Music.

AIFF (Hi-Res). Альтернатива WAV от Apple с более полными метаданными. Не особенно популярный формат без сжатия и потерь с файлами большого размера.

DSD (Hi-Res). Однобитный формат, применяемый в Super Audio CD. Существует в вариантах с частотой дискретизации 2,8 МГц, 5,6 МГц и 11,2 МГц. Из-за использования кодека высокого качества в настоящее время не применяется для стриминга. Формат без сжатия.

FLAC (Hi-Res). Формат со сжатием без потерь с поддержкой частот дискретизации, совместимых с Hi-Res, и хранением метаданных; размер файлов вдвое меньше, чем у WAV. Благодаря отсутствию лицензионных отчислений считается лучшим форматом для скачивания и хранения альбомов в Hi-Res-аудио. Его главный недостаток – отсутствие поддержки устройствами Apple (и, следовательно, несовместимость с iTunes).

MP3 (не является форматом Hi-Res-аудио). Популярный формат со сжатием и потерями с малым размером файла и далеко не самым высоким качеством звучания. Удобен для хранения музыки на смартфонах и плеерах iPod.

MQA (Hi-Res). Формат со сжатием для хранения Hi-Res-файлов в более удобной для стриминга форме. Используется сервисом Tidal Masters для трансляций Hi-Res-аудио.

OGG (не является форматом Hi-Res-аудио). Иногда называется полным именем – Ogg Vorbis. Альтернатива MP3 и AAC с открытым кодом, не подпадающая под действие патентов. Этот формат с битрейтом 320 кбит/с используется в трансляциях Spotify.

WAV (Hi-Res). Стандартный формат, в котором записаны все CD. Отличное качество звука, но огромный размер файлов из-за отсутствия сжатия. Слабая поддержка метаданных (обложек, названий песен и исполнителей).

WMA Lossless (Hi-Res). Версия Windows Media Audio без сжатия, поддержку которой уже не часто можно встретить в смартфонах и планшетах.

Аудиофайлы со сжатием и без него

Вначале рассмотрим три категории, в которые можно сгруппировать все форматы аудиофайлов. Они определяются степенью сжатия данных и связанным с ним уровнем потерь качества звучания.

Если для сжатия аудио в вашем файле не применялся специальный алгоритм (или кодек), это приведет к двойному результату: во-первых, потерь качества звучания не будет, во-вторых, место на вашем жестком диске скоро закончится.

По своей сути запись в формате без сжатия полностью соответствует оригинальному аудиофайлу, в котором зафиксированы в цифровом представлении реальные звуковые сигналы.

WAV и AIFF можно назвать самыми популярными форматами аудиофайлов без сжатия. Оба они основаны на PCM (Pulse Code Modulation, импульсно-кодовой модуляции), широко известном механизме непосредственного преобразования аудиосигнала в цифровую форму. В WAV и в AIFF применяются схожие технологии, но методы хранения данных несколько различаются. В этих форматах можно записывать как файлы CD-качества, так и более высокого разрешения.

Формат WAV был разработан Microsoft и IBM, в силу чего применяется на платформах на базе Windows; он является стандартным форматом записи компакт-дисков.

Формат AIFF создан компанией Apple как альтернатива WAV; и хотя AIFF-файлы менее распространены, они обеспечивают более полную поддержку метаданных, позволяя хранить обложки альбомов, названия песен и тому подобную информацию.

Недостаток этих форматов – требование гигантских объемов памяти. Файлы CD-качества (16 бит, 44,1 кГц) занимают около 10 МБ дискового пространства на минуту звучания.

ALAC, FLAC, WMA Lossless: аудиоформаты без потерь

Все мы любим FLAC. Формат без потерь, файлы во FLAC (Free Lossless Audio Codec, бесплатный аудиокодек без потерь) по размеру почти вдвое меньше, чем в WAV или AIFF без сжатия с эквивалентной частотой дискретизации, однако в плане звучания никаких потерь качества не заметно. FLAC также поддерживает более высокое разрешение по сравнению с CD-качеством – до 32 бит и 192 кГц.

Помимо FLAC, есть и другие форматы без потерь – ALAC (Apple Lossless) и WMA Lossless (Windows Media Audio). Первый представляет собой отличную альтернативу для iOS и iTunes, хотя размер файлов чуть выше, чем у FLAC. Не все смартфоны и планшеты поддерживают его.

AAC и MP3: аудиоформаты с потерями

Кто не слышал про MP3? Все про него слышали. Этот самый распространенный аудиоформат удобен для хранения музыки на плеерах iPod или планшетах и поддерживается практически любыми устройствами. Однако для этого приходится жертвовать значительным объемом информации. Для того чтобы уменьшить размеры файлов на порядок по сравнению с записями в CD-качестве, необходимо отбросить значительный процент исходных данных, что приводит к потере качества звучания.

Битрейт, с которым записан MP3-файл, тоже влияет на качество звука. MP3 с битрейтом 128 кбит/с теряют больше информации, чем файлы с 320 кбит/с (это расшифровывается как «килобит в секунду», где каждый «бит», в сущности, представляет собой крохотный кусочек песни). Учитывая резкое снижение стоимости памяти, в наше время нет никаких причин слушать файлы с битрейтом 128 кбит/с; MP3 с 320 кбит/с имеют смысл при ограниченном объеме памяти, они также остаются стандартным форматом для скачивания файлов Интернет-магазинов.

Еще один формат с потерями, AAC (Advanced Audio Coding, усовершенствованное кодирование звука), также предполагает сжатие, как и MP3, но благодаря несколько более эффективным алгоритмам обеспечивает более качественный звук. AAC используется для скачивания с iTunes и трансляций с Apple Music (с битрейтом 256 кбит/с), а также в передачах с YouTube.

Формат Vorbis, нередко называемый Ogg Vorbis, чтобы подчеркнуть использование контейнера Ogg, представляет собой альтернативу MP3 и AAC с открытым кодом, не подпадающую под действие патентов. Этот формат с битрейтом 320 кбит/с используется в трансляциях Spotify.

Если вы планируете использовать форматы с потерей информации, учитывайте следующий факт: повышение числа «бит» обычно ведет к росту качества звучания, однако оно во многом зависит от эффективности кодека, с помощью которого выполняется преобразование файла. Если большая часть музыки в вашей коллекции закодирована с битрейтом 128 Кбит/с, то вы могли заметить, что, несмотря на принципиальное сходство звучания, из-за низкой эффективности кодека MP3-файлы, скорее всего, будут слушаться несколько хуже AAC или Ogg Vorbis.

Как насчет музыки в высоком разрешении?

В отличие от HD-видео, для аудио высокого разрешения пока не разработано универсального стандарта.

Если не вдаваться в подробности, под этим термином обычно понимаются записи с более высокой частотой дискретизации и/или разрядностью, чем у CD (т.е. 16 бит/44,1 кГц). Примерами Hi-Res-аудио могут служить файлы с параметрами 16 бит/96 кГц или 24 бит/192 кГц.

Благодаря наличию дополнительной аудиоинформации Hi-Res-файлы звучат намного лучше в сравнении с компрессированными файлами, теряющими эту информацию в процессе сжатия. Эти форматы требуют больше места на диске, но их качество определенно стоит таких затрат.

К Hi-Res-аудио относятся форматы без сжатия, такие как AIFF и WAV, а также без потерь – FLAC и ALAC. DSD (отчасти нишевый формат, применявшийся в Super Audio CD) также входит в категорию Hi-Res-аудио, но его поддерживает гораздо меньшее число устройств. Если говорить о стриминге, то такие сервисы, как Tidal Masters, используют упаковщик MQA, позволяющий передавать по сетям файлы в высоком разрешении с использованием минимально возможной полосы пропускания сигнала.

Что касается воспроизведения форматов Hi-Res-аудио, то сегодня его поддерживает уже немало устройств. 24-разрядные файлы способны проигрывать беспроводные колонки Denon HEOS, а также портативные музыкальные плееры премиум-класса – такие как Cowon Plenue D2 и Astell & Kern A&norma SR15.

Кроме того, с Hi-Res-аудио совместимы большинство флагманских моделей смартфонов под Android – например, удостоенный высших оценок Samsung Galaxy S10+ – однако прослушать их на новеньком iPhone вам сходу не удастся. Мы нашли способы обойти это ограничение, но нельзя забывать о том, что файлы Hi-Res-аудио пока еще не настолько компактны, как их аналоги в форматах с потерями.

Какой аудиоформат будет лучшим для вас?

Выбор формата зависит от того, что вас больше волнует – объем памяти или качество звучания – а также от того, с каким устройством вы намерены его использовать.

Популярность MP3 сложилась в эпоху, когда стоимость дискового пространства была очень высока. Сегодня смартфоны, музыкальные плееры и ноутбуки оснащаются памятью внушительного объема, так что есть смысл обратить внимание на форматы с качеством выше, чем у CD.

Если же вы решили архивировать свои аудиофайлы, FLAC или другой формат без потерь может стать неплохим вариантом. Они представляют собой удачный компромисс между уровнем сжатия и качеством звучания, позволяя слушать высококачественную цифровую музыку и сэкономить дисковое пространство. Только не забудьте проверить совместимость выбранного формата и имеющихся устройств.

Вся техника была протестирована в специальных комнатах «What Hi-Fi?»
https://www.whathifi.com/news/about-us

Подготовлено по материалам портала «What Hi-Fi?», март 2020 г.

Аудиоформаты FAQ

Содержание

Содержание

Стремительное развитие компьютерных технологий и интернета привело к необходимости создания цифровых форматов, которые могли бы храниться и воспроизводиться на компьютерах без использования каких-либо физических носителей. В результате были разработаны различные виды цифровых аудиоформатов.

Виды цифровых аудиоформатов

Все цифровые аудиоформаты можно разделить на 3 группы в зависимости от того, какой-именно принцип (кодек) используется для сжатия аудиоданных, а именно:

• форматы без сжатия и без потерь (lossless uncompressed);
• форматы с сжатием и без потерь (lossless compressed);
• форматы с сжатием и с потерями (lossy compressed).

Lossy форматы

Это аудиоформаты, в которых используется метод сжатия аудиоданных с потерями. То есть, при кодировании цифровой звуковой записи любым из lossy кодеков в аудиоданные вносятся определенные изменения. Это позволяет существенно снизить размер полученного файла, но в то же время приводит к ухудшению качества звука. К наиболее популярным форматам «с потерями» можно отнести MP3, WMA, Ogg Vorbis, AAC и другие.

Преимущества и недостатки lossy аудиоформатов

Основным преимуществом lossy форматов является небольшой размер файлов при сохранении приемлемого для прослушивания качества. Кроме того, такие аудиоформаты поддерживаются подавляющим большинством электронных устройств и музыкальных проигрывателей, в том числе домашними аудиосистемами, магнитолами и MP3-плеерами.

Ключевой недостаток – потеря качества звучания при сравнении с оригиналом. Если провести конвертацию аудиозаписи с оригинального лицензионного Audio CD в формат lossy, то при проигрывании полученного файла звук будет отличаться от исходника в худшую сторону.

Правда ли, что lossy форматы звучат плохо?

Вовсе нет. Во-первых, при кодировании в lossy присутствует возможность выбора степени сжатия и качества звучания. К примеру, если мы говорим о формате MP3, то для записи голоса (аудиокниги, звуковых дорожек к учебнику иностранного языка) достаточно будет качества CBR 128 kbps, а вот для музыки идеальный вариант – CBR 320 kbps. Стоит отметить, что CBR является сокращением от «ConstantBit Rate», что означает «Постоянный битрейт».

Во-вторых, в процессе сжатия используется принцип удаления из записи тех частот и звуков, которые человек не может услышать по своей природе. Существует мнение, подтвержденное многими экспериментами, что музыкальные композиции в формате MP3 высокого качества (CBR 320 kbps) невозможно отличить на слух от оригинальной записи или купленного в магазине лицензионного AudioCD.

Lossless аудиоформат

Это разновидность цифровых форматов для передачи звука, в которых кодирование аудиоданных происходит без потерь качества. Звучание никак не будет отличаться от исходника, будь то лицензионный музыкальный компакт-диск (формат CDA) или оцифровка виниловой пластики, сохраненная в несжатом формате WAV (для Windows) или его аналоге AIFF (для iOS). Наиболее популярные форматы без потерь это FLAC, Monkey’s Audio, ALAC, WavPack, MWA Lossless.

Благодаря этому lossless аудиоформаты идеально подходят для прослушивания музыки на хорошей аудиоаппаратуре. Например, на качественной домашней акустике или Hi-Fi системах и наушниках высокого класса.

Преимущества и недостатки lossless форматов

Главное преимущество lossless аудиоформатов заключается в том, что в процессе их кодирования и раскодирования программа не удаляет никаких данных из звукового потока. Благодаря этому при воспроизведении таких файлов слушатель получает оригинальное, неизмененное звучание.

Но у аудиоформатов с сжатием без потерь есть и весомый недостаток. Дело в том, что многие устройства для проигрывания звуковых файлов все еще не поддерживают такие форматы. Решить проблему можно, купив соответствующий вид аппаратуры, к примеру, портативный Hi-Fi плеер или мультимедийный проигрыватель, а также домашнюю аудиосистему с поддержкой lossless аудиоформатов.

Если же вы слушаете музыку на стационарном компьютере или ноутбуке, то для работы с такими форматами можно использовать популярные виды программ, к примеру, foobar2000, Winamp, VLC MediaPlayer или jetAudio.

Почему вам достаточно mp3, а Lossless не нужен

Консерваторию не заканчивали? Тогда losseless Вам не нужен, слушайте качественный mp3.

Очень часто встречаются индивиды, презирающие сжатые форматы в принципе. Не стоит ориентироваться на их мнение. Очередные модники, которые в исследовании с вероятностью 90% не услышат отличий сжатого звука от несжатого.

Что такое mp3

MP3 придуман не только для того, чтобы резать качество. Его разработкой занималось Общество Фраунхгофера — объединение институтов прикладных исследований Германии. Они же позже придумали AAC, который мог бы стать главным форматом сжатого звука… Но не получилось.

А Вы знали, что MP3 бывает с переменным (VBR) и постоянным битрейтом (CBR)? Постоянный битрейт, ввиду работы алгоритма, кодируется каждый раз как в первый. Поэтому может выдавать неровное качество, а это значит – не всякий звук в таком раскладе будет качественно записан.

Поскольку MP3 появился довольно давно, он обладает массой ограничений. Разрядность — 16–24 бита. Частота дискретизации представлена следующим набором вариантов: 8; 11,025; 12; 16; 22,05; 24; 32; 44,1; 48. Максимальный битрейт не превышает 320 кбит/с. Максимальное число каналов — 2. Но мы все-таки о музыке говорим, мультиканальные записи еще поискать надо.

А таперь давайте посмотрим, как кодируется MP3. На иллюстрации — частотно-временное распределение звука. Одна и та же запись: Audio CD, OGG-файл, хорошо закодированный MP3. Что наблюдаем — куски справа и слева совпадают практически полностью. Значит, MP3 файл звучит практически так же, как оригинальная запись на компакт-диске.

Человеческий слух и его пределы — психоакустика

Дело в том, что основная задача Общества Фраунхгофера — разработка психоакустических моделей человеческого восприятия звука. И здесь есть много тонкостей. Главная — мы не дельфины.

Во-вторых, существуют определенные ограничения на количество одновременно воспринимаемых звуков. Человек одновременно способен слышать не более 250 звуков из 24 диапазонов (причем, количество одновременных звуков в диапазоне так же довольно мало).

В-третьих, слышимый диапазон составляет от 16 Гц до 20 кГц и к 60 годам снижается почти в два раза. В идеальном случае и при тренировках (да-да, его необходимо тренировать!).

Все частоты ниже 100 Гц воспринимается не слуховыми клетками, а… кожей. Потом низкие волны переотражаются в слуховом канале – эти волны и воспринимаются как инфрабас. (Это из области костной проводимости.)

Более того — число регистрирующих акустические волны клеток у каждого различно. Да что там — у каждого отдельно взятого человека их число в правом и левом ухе отличается.

Кстати, и восприятие каждым ухом различается. Поменяйте местами каналы в любимой композиции — получите новое звучание.

Если копнуть глубже, оказывается, что каждая частота звука воспринимается только при определённой громкости. При её достижении, тишина сменяется резким и достаточно отчётливым звуком. После человек может слышать и более тихий звук этой частоты.

Другое интересное свойство слуха — чем меньше уровень громкости, тем меньше его разрешающая способность, меньше число воспринимаемых звуков. При снижении громкости лучше воспринимаются высокие частоты, при увеличении — низкие. И они не дополняют, а сменяют друг друга.

Человек не воспринимает некоторые звуки, концентрируя внимание на других. Обратите внимание — отчетливо, осознаваемо слышен обычно один инструмент, или вокал. Все прочее превращается в фон или единое созвучие. И на чем бы мы не концентрировались в композиции, увеличить число воспринимаемых основных звуков нам не под силу.

Как создается mp3

Все эти данные, полученные при экспериментальных исследованиях, сведены воедино и представлены в виде идеальной модели человеческого слуха. Именно на нее ориентирован стандарт MP3.

Все, что человек однозначно не слышит — обрезается сразу. Дальнейшая обработка ухудшает звучание в соответствии с пониманием этой модели.

Благодаря большой проведённой работе современные психоакустические модели достаточно точно оценивают человеческий слух и не стоят на месте.

На деле, несмотря на заверения любителей музыки, музыкантов и аудиофилов, для среднестатистического, нетренированного слуха MP3 в максимальном качестве обладает практически предельными параметрами.

Исключения есть, их не может не быть. Но они не всегда легко заметны при слепом прослушивании. И следуют они уже не из механизмов работы слуха, а из алгоритмов обработки звуковой информации мозгом.

И здесь играют роль только личностные факторы. Всё это и объясняет, почему мы любим разные модели наушников и почему численные характеристики аудио не могут однозначно определить качество звука.

В MP3 умещается все: качество аналоговых записей

Настойчивость аудиофилов, требующих FLAC, стоит просеивать через еще одно серьезное сито. Большая часть аналоговых записей не содержит достаточного количества информации для losseless-форматов.

Все компакт-диски записаны с частотой дискретизации 44,1 кГц и квантованием 16 бит. Откуда здесь возьмутся 192 кГц и 24/32 бита, которые используются при кодировании во FLAC? Их же нет, это пустышка!

Вы возразите, что для аналогового звука эти параметры выше… Но для аудиокассеты и магнитной ленты (если, конечно, это не японский мастер-тейп) характеристики AudioCD НЕДОСТИЖИМЫ. Для массового студийного оборудования возможность записи аналогового звука, соответствующего AudioCD, появилась относительно недавно.

Поэтому нет смысла оцифровывать с бешеным качеством запись из доцифровой эпохи, в особенности сделанные на магнитных носителях. Они не содержат тех спектров и того количества информации, которые могут хранить контейнеры без сжатия.

В MP3 умещается все: цифра

Строго говоря, с большинством цифровых записей — та же самая картина. В 90-е годы и позднее появились дешёвые пластмассовые бумбоксы. Звукорежиссёрам пришлось заботиться о едином звучании на всех устройствах — динамический диапазон записей порезали до 10-12 бит.

Еще один момент. До недавнего времени никто не записывался на студии слишком в высоком качестве. Потому что одновременно работать с несколькими десятками аудиодорожек с высоким качеством записи сложно, а иногда просто недостаточно человеческих и технических ресурсов.

Если все это кажется неубедительным — посмотрите результаты любого слепого теста. Можно распознать систему, можно распознать наушники. Но вот отличить качественный MP3 (CBR 320 kbps, Lame 3.93) от FLAC удается только самым прокаченным гурманам.

Давайте посчитаемся, супергерои. Кто из вас может отличить lossless от lossy, на каком материале, и на какой аудиосистеме?

• Твитнуть
• Поделиться
• Рассказать

• hi-fi,
• Музыка,
• Это интересно

Николай Маслов

Kanban-инженер, радиофизик и музыкант. Рассказываю об технике простым языком.