Форматите на аудиофайловете са на атомно ниво в музикалното производство.

Когато създавате аудио, което да изпратите в платформа за стрийминг или да запишете на компактдиск, трябва да го съхраните по някакъв начин.

Разбира се, при наличието на толкова много типове формати на аудиофайлове може да е трудно да разберете кой от тях трябва да използвате в конкретната ситуация.

Въпросът е,

Кой формат на аудиофайла трябва да използвате, за да сте сигурни, че качеството на звука е възможно най-доброто?

В това кратко ръководство ще обсъдим всичко, което трябва да знаете за видовете аудиоформати, за да можете да изберете правилния за съответната задача.

Да се потопим!

Какви са форматите на аудиофайловете?

Можете да си представите формата на аудиофайла като място за съхранение на аудио информация.

Когато необработените аудиоданни излизат от вашия аудиоинтерфейс през аналогово-цифровия преобразувател, интерфейсът използва импулсна кодова модулация (PCM), за да ги кодира.

За да възпроизведете тази импулсна кодова модулация с помощта на физическа система, трябва да организирате информацията във файл за възпроизвеждане.

Можете да различавате типовете аудиофайлове по контейнерите, в които се намират, и по методите за компресиране на данни, които използват, за да поддържат потоците PCM подредени.

Въпреки че тези различни формати представят една и съща информация, нивата на качество и пространството за съхранение са различни.

Някои аудиоформати дори имат уникални характеристики, като например съхранение на метаданни, които предоставят информация за съдържанието или файла.

По-дълбоко вникване в PCM

Както вече казахме, PCM, или импулсно-кодова модулация, е методът, чрез който аналоговите сигнали се преобразуват в сигнали, които могат да се използват в цифровата област. Този процес на преобразуване кодира вълновите форми с дълбочина на битовете и честота на дискретизация. Дълбочината на битовете е броят на битовете на извадка, а честотата на дискретизация е броят на извадките в секунда.

Повечето цифрови формати имат честота на дискретизация 24 бита/44,1 kHz.

Трите основни групи аудио формати

Най-лесният начин да си представим аудиоформатите и разликите между тях е като ги разделим на три основни групи:

• Некомпресиран аудио формат
• Компресиран аудио формат със загуба на информация
• Компресиран аудио формат без загуби

Вижте таблицата по-долу, която свързва всеки от основните аудио формати с неговия тип кодиране:

Аудиофайлове със загуба на данни срещу аудиофайлове без загуба на данни

В широкия свят на аудиофайловете се срещат файлови формати със загуба и без загуба, които се различават по отношение на компресирането на данните.

Компресирането на данни се използва като практичен инструмент, за да се поберат повече файлове на твърдия диск. Можете да си го представите като пакетиране на няколко отделни файла на компютъра, за да получите по-малък файл за съхранение. Този вид компресия е много различен от компресирането на аудио при смесване или музикално продуциране.

Противно на това, което мнозина смятат, съществуват методи за компресиране на данни, които могат да направят файловете по-малки, като същевременно запазят пълната цялост на информацията, съдържаща се в аудиопотока. Ние наричаме тези аудио формати компресирани формати без загуби.

От друга страна, имате компресирани формати със загуба на данни, които премахват данните в аудиопотока, без да оказват съществено влияние върху звука. Въпреки това има информация, която се изхвърля при използването на този вид метод на компресия.

Компресирани аудио формати срещу некомпресирани аудио формати

Аудио форматите без никаква форма на компресия са известни като некомпресирани аудио формати.

Това са контейнери, в които се съхраняват необработени аудиоданни без каквото и да е намаляване на качеството или размера. Макар че тези файлове могат да бъдат много по-големи от компресираните аудиофайлове, те ще предоставят най-много детайли и достоверност на звука.

Този тип файлове често се използват за различни етапи от производството на музика, като например запис или смесване.

Въпреки това не всички некомпресирани аудиофайлове са еднакви. В тези файлове можете да откриете различни нива на качество в зависимост от начина, по който аналоговият сигнал е преобразуван в цифров вид. Различните видове аналогово-цифрови преобразуватели използват различни нива на прецизност и точност.

Когато използвате по-голяма дълбочина на битовете и честота на дискретизация в процеса на преобразуване, можете да уловите повече информация.

Дълбочината на битовете е броят на битовете информация в една аудио извадка, който пряко се отнася до разделителната способност на всяка извадка. Например CD използва 16 бита на извадка, докато аудиото на DVD използва 24 бита на извадка.

Точността, с която аналогово-цифровият преобразувател може да измерва амплитудата или обема на сигнала, е мястото, където получаваме битовата дълбочина.

Често обичам да си представям дълбочината на битовете като малките знаци върху измервателна лента. По-малката битова дълбочина може да бъде маркировката в инчове, която е много по-далеч една от друга, докато по-голямата битова дълбочина може да бъде маркировката в сантиметри. По същество по-голямата битова дълбочина отчита по-голям брой по-малки, индивидуални измервания.

Разбиране на битовата скорост

Битрейтът е количеството данни, което се генерира от даден файл всяка секунда.

Когато слушате цифрово аудио, в края на файловете има обозначение "kbps", което ви показва свързания с тях битрейт.

Всяка секунда от аудиозаписа съдържа определено количество битове. Изчисляваме тези битове чрез "данни за секунда". Например, ако видите аудиофайл, на който е изписано "280 kbps", това означава, че във всяка секунда от аудиопотока има 280 килобайта.

За определяне на качеството на даден файлов формат се използва битрейтът, който представлява количеството данни, кодирани всяка секунда.

Макар че при по-ниски настройки на битрейта получавате по-малки компресирани файлове, качеството на звука не е толкова високо. Когато за първи път се появиха твърдите дискове, беше необходимо аудиото да бъде с нисък битрейт, тъй като не разполагахме с капацитета за съхранение, с който разполагаме сега. Същото важеше и за повечето компютри, които нямаха необходимата честотна лента за предаване на по-големи файлове.

В съвременния цифров свят честотната лента и съхранението не са проблеми, за които трябва да се притесняваме, поради което винаги се препоръчва да използвате възможно най-високата скорост на предаване, когато работите с формати със загуба на данни.

Например, ако работите с MP3, стандартът за високо качество е 320 kbps. При тези висококачествени настройки може да е доста трудно да се разграничи компресираният от некомпресирания звук при небрежно слушане.

Разбиране на аудио с висока разделителна способност

Сега може би се чудите,

Какво ще кажете за аудиото с висока резолюция?

Аудиото с висока резолюция е уникално, тъй като за него няма единен стандарт.

Когато обаче продуцентите и инженерите говорят за аудио с висока разделителна способност, те често имат предвид аудиофайлове с честота на дискретизация или дълбочина на бита над стандарта за компактдискове, който е 16 бита/44,1 kHz.

Според нас файловете с висока разделителна способност са 24-битови/48kHz, 24-битови/96kHz и 24-битови/192kHz.

Хубавото на аудиофайловете с висока разделителна способност е, че те съдържат много повече информация от файловете с ниска разделителна способност или компресирания звук, което означава, че качеството на звука е много по-добро. Макар че аудиото с висока разделителна способност заема повече място за съхранение, това може да си струва, ако търсите качеството.

Някои от най-популярните некомпресирани аудиофайлове с висока разделителна способност са WAV и AIFF, но има и аудиоформати FLAC и ALAC.

Общи формати на аудио файлове

Въпреки че има няколко различни формата на аудиофайлове, не всички са много разпространени.

По време на пътуването си за създаване на музика вероятно ще се сблъскате само с няколко различни типа аудиоформати. Ето някои от основните, които трябва да познавате:

MP3

Най-разпространеният аудиоформат за обикновено слушане е MP3.

В началото на 2000-те години Mp3 се превърна в популярна марка благодарение на революцията в споделянето на файлове, която започна Napster. През октомври 2001 г. Стив Джобс изважда от джоба си малко устройство с 1000 такива файла.

Страхотното при MP3 файловете беше колко много информация можем да съхраним в толкова малки контейнери, като същевременно запазваме качеството на звука.

Разбира се, една от причините, поради които MP3 файловете бяха в центъра на незаконното изтегляне на музика, беше фактът, че те лесно се кодираха от компактдискове.

В днешния свят MP3 все още е един от най-разпространените типове аудиофайлове. Дори големите магазини за изтегляне на цифрово аудио като Bandcamp все още използват MP3 като основен формат.

Те са едни от най-удобните файлове за съхранение на музика на таблети или преносими устройства за възпроизвеждане. Освен това MP3 файловете работят на почти всяко устройство за възпроизвеждане.

Скоростта на предаване, с която са записани MP3 файловете, може да окаже значително влияние върху качеството на звука. Например MP3 с кодиране 128 kbps ще има по-ниско качество на звука от MP3 с кодиране 320 kbps.

Вижте по-долу, за да получите представа за размера на MP3 файловете в сравнение с други типове файлове:

FLAC/ALAC/WMA

Файловете FLAC са компресирани аудиофайлове с отворен код без загуби. Този формат на аудиофайловете е един от първите формати без загуби, които се използват масово. FLAC означава Free Lossless Audio Codec (безплатен аудиокодек без загуби). Тези файлове са с размер около половината от стандартния WAV или AIFF файл с еднаква честота на дискретизация.

При FLAC файловете обаче не се губи качеството на звука. Те са с по-добро качество от това на CD, тъй като осигуряват резолюция до 32 бита/96 kHz.

Красотата на FLAC файловете е, че позволяват на потребителите с ограничено място за съхранение на техните устройства за слушане да се наслаждават на аудио без загуби. Макар че за обикновения слушател може да е трудно да направи разлика между FLAC и MP3, много аудиофили бързо обсъждат разликите.

ALAC е много подобен на FLAC, въпреки че е разработен от Apple. Този тип файл означава Apple Lossless Audio Codec.

ALAC е чудесна алтернатива на FLAC за потребителите на Apple Music или iOS. Имайте предвид обаче, че файловете ALAC са малко по-големи от тези на FLAC.

Алтернативата за Windows е WMA, което означава Windows Media Audio. Тази алтернатива е разработена от Microsoft за операционната система Windows. WMA може да обработва до 24 бита/96 kHz честота на дискретизация, като ги възпроизвежда без премахване на данни.

Обърнете внимание, че в Windows е разработен и формат WMA със загуба на данни, който може би си заслужава да разгледате, ако имате компютър с Windows и искате да намалите размера на файловете, като същевременно се наслаждавате на по-висока точност на звука от MP3.

AAC

Файловете AAC са компресирани аудиофайлове със загуба на информация, създадени от редица компании за цифрови технологии, включително Bell, Microsoft и Dolby. Идеята за създаването на формата на аудиофайловете AAC е, че той е трябвало да бъде по-ефективен от MP3.

Ако някога сте имали iPod, значи вече сте слушали аудиофайлове във формат AAC, тъй като магазинът iTunes използва файлове AAC.

AAC е малко по-ефективен от MP3 и според мнозина звучи по-добре. Използва се за стрийминг платформата на Apple Music, както и за стрийминг платформата на YouTube.

WAV/AIFF

Файловете WAV (Waveform Audio File Format) са едни от най-разпространените некомпресирани аудио формати без загуби. Хората често използват и AIFF файлове вместо WAV файлове, тъй като и двата типа файлове съдържат еднакво количество информация. По същество те работят много сходно.

И двата файла се основават на PCM или импулсна кодова модулация, която е един от най-простите методи за съхранение на аудио в цифровия свят.

Разликата е, че WAV файловете са разработени за потребители на персонални компютри от IBM и Microsoft, поради което ще ги намерите на платформите, базирани на Windows. WAV е и стандартният формат за кодиране на компактдискове.

От друга страна, файловете AIFF (Audio Interchange File Format) са разработени за потребителите на Apple като алтернатива на WAV. Те не се използват толкова широко, колкото WAV файловете, въпреки че имат много по-добра поддръжка на метаданни. За разлика от WAV файловете, в AIFF файловете можете да включвате данни като заглавия на песни и художествени произведения.

Файловете AIFF използват импулсна кодова модулация, което означава, че не се компресират и не губят информация по пътя си. Ако записвате в Logic, може да забележите, че AIFF е един от малкото варианти, които имате.

Разбира се, можете да използвате и двата формата за всяка платформа.

Основният недостатък и на двата вида файлове е, че те са много големи. Един 16-битов/44,1 kHz файл с CD качество заема средно около 10 MB място за всяка минута аудио.

Поради това те са двата предпочитани файла за аудиоинженерите, които искат аудио, което запазва най-високо качество на звука.

OGG Vorbis

Файловете OGG Vorbis, често наричани формат Vorbis, са файлове с отворен код със загуби, които са създадени като алтернатива на файловете AAC и MP3. Уникалното при този формат е, че не е ограничен от никакъв патент. Услугата за стрийминг на Spotify използва формата OGG Vorbis със скорост 320 kbps.

OGG всъщност не означава нищо. Всъщност OGG всъщност не е формат за компресия. По-скоро това е уникален мултимедиен контейнер, който е направен така, че да побира широк набор от формати за компресия. Причината, поради която обикновено се нарича OGG Vorbis, е, че OGG обикновено съдържа файлове Vorbis.

Vorbis се появява за първи път през 2000 г. Той се превърна в популярен аудиоформат, тъй като се придържаше към софтуер с отворен код. Освен това, в сравнение с повечето формати за компресия със загуба, той осигурява по-високо качество на звука.

Други по-малко разпространени типове аудиоформати

DSD

DSD е аудиоформат с висока разделителна способност, който се използва за компактдискове Super Audio. Можете да намерите DSD в множество разновидности, включително 2,8, 5,6 и 11,2 MHz. Това е некомпресиран аудиофайл с висока точност, който е чудесен за качествено слушане, въпреки че не е най-практичният формат на аудиофайл за стрийминг.

Уникалното при DSD файловете е, че те използват само един бит, за разлика от некомпресираните файлове, които използват дълбочина на битовете и честота на дискретизация. Тези файлове семплират този единствен бит 2,8 милиона пъти в секунда, за да пресъздадат файла.

Файловете DSD са много подобни на файловете с висока разделителна способност 24 бита/96 kHz. Въпреки че този иновативен формат има невероятно качество на звука, той не е много съвместим с много операционни системи. Всъщност, за да използвате DSD файл в система Mac или Windows, трябва да използвате D/A конвертор от трета страна.

Ако разполагате с малко допълнителни средства за външен D/A преобразувател и ви харесва звукът от дискретизация на един бит 2,8 милиона пъти в секунда, DSD може да си струва да се обмисли.

MQA

MQA е друг формат за компресиране на звук без загуби с висока резолюция, който е създаден за по-ефективно поточно предаване. Tidal използва MQA за стрийминг с висока разделителна способност, а много компактдискове също го използват.

Как да изберем формат на аудио файл

Така че на този етап в мозъка ви са съхранени тонове информация за формата на аудиофайловете.

Какво правите с него?

Изборът на правилния аудиоформат за съответното приложение може да е от голямо значение.

Изборът на аудиоформат зависи от това дали предпочитате качеството на звука или пространството за съхранение. Освен това той зависи и от устройствата, които използвате за възпроизвеждане.

Ако сте обикновен слушател, можете да се наслаждавате на компресирани файлови формати с висока скорост на предаване на данни, като например AAC или MP3 с 320 kbps.

От друга страна, ако сте музикален продуцент или звукозаписен инженер, ще искате да използвате некомпресирани аудиофайлове с висока честота на дискретизация. Едни от най-популярните са 24bit/48kHz WAV и AIFF.

За сериозно и критично слушане обаче много аудиофили препоръчват FLAC.

Приключване на аудио форматите

Когато всичко е казано и направено, няма "най-добър аудио формат".

Личните предпочитания са най-значимият фактор за намиране на подходящия за вас аудио формат.

Важно е да имате предвид няколко неща, включително пространството за съхранение, операционната система и начина, по който искате да възприемате музиката си.

Разбира се, макар че наличието на малко допълнително пространство за съхранение със сигурност е приятно, никога не препоръчваме да жертвате качеството на звука заради него, особено ако фокусът ви е да бъдете най-добрият аудиоинженер, който можете да бъдете.

Надяваме се, че можете да използвате това ръководство като справка, когато се сблъскате с тип файл, за който не сте сигурни, тъй като познаването на различните налични типове аудиоформати ще ви направи по-надежден продуцент или инженер в дългосрочен план.