Форматы аудиофайлов находятся на атомарном уровне производства музыки.

Когда вы создаете аудио, чтобы отправить его на потоковую платформу или записать на CD, его нужно как-то хранить.

Конечно, при таком количестве типов форматов аудиофайлов бывает трудно понять, какой из них нужно использовать в конкретной ситуации.

Возникает вопрос,

Какой формат аудиофайла нужно использовать, чтобы качество звука было наилучшим?

В этом кратком руководстве мы расскажем все, что вам нужно знать о типах аудиоформатов, чтобы вы могли выбрать подходящий для конкретной работы.

Давайте погрузимся!

Что такое форматы аудиофайлов?

Формат аудиофайла можно рассматривать как место для хранения аудиоинформации.

Когда необработанные аудиоданные проходят через аналогово-цифровой преобразователь вашего аудиоинтерфейса, интерфейс использует импульсно-кодовую модуляцию (PCM) для их кодирования.

Чтобы воспроизвести эту импульсно-кодовую модуляцию с помощью физической системы, необходимо организовать информацию в файл, пригодный для воспроизведения.

Различать типы форматов аудиофайлов можно по контейнерам, в которых они находятся, и по методам сжатия данных, которые они используют для приведения потоков PCM в порядок.

Хотя эти форматы представляют одну и ту же информацию, уровни качества и объем хранения различны.

Некоторые аудиоформаты даже обладают уникальными характеристиками, такими как хранение метаданных, которые содержат информацию о содержимом или файле.

Более глубокое погружение в ПКМ

Как мы уже говорили, PCM, или импульсно-кодовая модуляция, - это метод, с помощью которого мы преобразуем аналоговые сигналы в сигналы, которые могут быть использованы в цифровой области. Этот процесс преобразования кодирует формы сигналов с битовой глубиной и частотой дискретизации. Битовая глубина - это количество бит на образец, а частота дискретизации - количество образцов в секунду.

Большинство цифровых форматов имеют частоту дискретизации 24 бит/44,1 кГц.

3 основные группы аудиоформатов

Проще всего разделить аудиоформаты и их отличия друг от друга на три основные группы:

• Несжатый аудиоформат
• Формат сжатого аудио с потерями
• Формат сжатого аудио без потерь

Ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей, в которой каждый из основных аудиоформатов соотносится с типом кодировки:

Аудиофайлы с потерями и аудиофайлы без потерь

В мире аудиофайлов можно найти форматы с потерями и без потерь, которые различаются по степени сжатия данных.

Мы используем сжатие данных как практический инструмент для размещения большего количества файлов на жестком диске. Вы можете представить себе это как сжатие нескольких отдельных файлов на вашем компьютере, чтобы получить файл меньшего размера для хранения. Этот тип сжатия сильно отличается от сжатия звука при микшировании или создании музыки.

Вопреки мнению многих, существуют методы сжатия данных, которые позволяют сделать файлы меньше, сохраняя при этом полную целостность информации, содержащейся в аудиопотоке. Мы называем такие аудиоформаты сжатыми без потерь.

С другой стороны, есть форматы со сжатием с потерями, которые удаляют данные из аудиопотока без существенного влияния на звук. Однако при таком способе сжатия информация выбрасывается.

Сжатые аудиоформаты и несжатые аудиоформаты

Аудиоформаты без какой-либо формы сжатия известны как несжатые аудиоформаты.

Это контейнеры, в которых хранятся необработанные аудиоданные без какого-либо снижения качества или размера. Хотя эти файлы могут быть гораздо больше сжатых аудиофайлов, они обеспечивают максимальную детализацию и точность звучания.

Эти типы файлов часто используются для различных этапов создания музыки, таких как запись или микширование.

Однако не все несжатые аудиофайлы одинаковы. Качество этих файлов зависит от того, как аналоговый сигнал был преобразован в цифровую форму. Различные типы аналого-цифровых преобразователей используют разные уровни точности и аккуратности.

Если в процессе преобразования использовать большую битовую глубину и частоту дискретизации, можно получить больше информации.

Битовая глубина - это количество битов информации в аудиосэмпле, которое напрямую связано с разрешением каждого сэмпла. Например, на CD используется 16 бит на образец, а на DVD - 24 бита на образец.

Точность, с которой аналого-цифровой преобразователь может измерить амплитуду или объем сигнала, - вот что такое битовая глубина.

Мне часто нравится думать о битовой глубине, как о маленьких отметках на измерительной ленте. Меньшая битовая глубина - это дюймовые отметки, которые расположены гораздо дальше друг от друга, а большая битовая глубина - это сантиметровые отметки. По сути, большая битовая глубина учитывает большее количество мелких, индивидуальных измерений.

Понимание скорости передачи данных

Битрейт - это количество данных, производимых файлом каждую секунду.

Когда вы слушаете цифровое аудио, вы увидите файлы, в конце которых стоит пометка "kbps", указывающая на битрейт, с которым они связаны.

Каждая секунда аудиозаписи содержит определенное количество битов. Мы считаем эти биты по формуле "данные в секунду". Например, если вы видите аудиофайл, на котором написано "280 кбит/с", это означает, что в каждой секунде аудиопотока содержится 280 килобит.

Для определения качества формата файла мы используем битрейт - количество данных, кодируемых каждую секунду.

Хотя при использовании более низких параметров битрейта вы получаете меньшие по размеру сжатые файлы, качество звука при этом не такое высокое. Когда только появились жесткие диски, было необходимо использовать аудио с низким битрейтом, поскольку у нас не было таких объемов памяти, как сейчас. То же самое касалось и большинства компьютеров, у которых не было пропускной способности для передачи больших файлов.

В современном цифровом мире нам не нужно беспокоиться о пропускной способности и хранении данных, поэтому при работе с форматами с потерями всегда рекомендуется использовать максимально возможный битрейт.

Например, если вы работаете с MP3, стандартом качества является 320 кбит/с. При таких настройках высокого качества бывает довольно сложно отличить сжатый звук от несжатого при обычном прослушивании.

Понимание аудио высокого разрешения

Теперь вы, возможно, зададитесь вопросом,

А как насчет аудио высокого разрешения?

Аудио высокого разрешения уникально тем, что для него не существует единого стандарта.

Однако когда продюсеры и инженеры говорят об аудио высокого разрешения, они часто имеют в виду аудиофайлы с частотой дискретизации или битовой глубиной выше стандарта CD, который составляет 16 бит/44,1 кГц.

На наш взгляд, файлы высокого разрешения - это 24 бит/48 кГц, 24 бит/96 кГц и 24 бит/192 кГц.

Прелесть аудиофайлов высокого разрешения в том, что они содержат гораздо больше информации, чем файлы низкого разрешения или сжатые аудиофайлы, а значит, качество звука гораздо выше. Хотя аудио в высоком разрешении занимает больше места для хранения, это может стоить того, если качество - это то, что вам нужно.

Среди наиболее популярных несжатых аудиофайлов высокого разрешения - WAV и AIFF, хотя существуют также аудиоформаты FLAC и ALAC.

Распространенные форматы аудиофайлов

Существует несколько различных форматов аудиофайлов, но не все из них очень распространены.

В процессе создания музыки вы, скорее всего, столкнетесь лишь с несколькими различными типами аудиоформатов. Вот несколько основных из них, которые вы должны знать:

MP3

Самый распространенный формат аудио для повседневного прослушивания - MP3.

Когда наступило начало 2000-х годов, Mp3-файлы стали набирать популярность, и все благодаря революции файлообмена, которую начал Napster. В октябре 2001 года Стив Джобс достал из кармана небольшое устройство, на котором было 1000 таких файлов.

Что было так здорово в MP3, так это то, как много информации мы могли хранить в таких маленьких контейнерах, сохраняя при этом качество звука.

Конечно, одной из причин, по которой MP3 оказались в центре нелегального скачивания музыки, было то, что их легко кодировать с компакт-дисков.

В современном мире MP3 по-прежнему остается одним из самых распространенных типов аудиофайлов. Даже крупные магазины цифровых аудиозаписей, такие как Bandcamp, по-прежнему используют MP3 в качестве основного формата.

Это одни из самых удобных файлов для хранения музыки на планшетах или портативных устройствах. Кроме того, MP3-файлы работают практически на всех устройствах воспроизведения.

Скорость передачи данных, с которой записываются MP3-файлы, может сильно повлиять на качество звука. Например, MP3 с кодировкой 128 кбит/с будет иметь меньшее качество звука, чем MP3 с кодировкой 320 кбит/с.

Посмотрите ниже, чтобы получить представление о размере файлов MP3 по сравнению с другими типами файлов:

FLAC/ALAC/WMA

Файлы FLAC - это сжатые аудиофайлы с открытым исходным кодом без потерь. Этот формат аудиофайлов был одним из самых первых форматов без потерь, получивших широкое распространение. FLAC расшифровывается как Free Lossless Audio Codec. Эти файлы примерно в два раза меньше стандартного файла WAV или AIFF с одинаковой частотой дискретизации.

Однако при использовании файлов FLAC качество звука не снижается . Они лучше, чем CD-качество, поскольку обеспечивают разрешение до 32 бит/96 кГц.

Прелесть файлов FLAC в том, что они позволяют пользователям с ограниченным объемом памяти на их устройствах наслаждаться аудио без потерь. Хотя обычному слушателю бывает сложно определить разницу между FLAC и MP3, многие аудиофилы быстро обсуждают эти различия.

ALAC очень похож на FLAC, хотя и был разработан компанией Apple. Этот тип файлов расшифровывается как Apple Lossless Audio Codec.

ALAC - отличная альтернатива FLAC для пользователей Apple Music и iOS. Обратите внимание, что файлы ALAC немного больше, чем файлы FLAC.

Альтернативой для Windows является WMA, что расшифровывается как Windows Media Audio. Эта альтернатива была разработана компанией Microsoft для операционной системы Windows. WMA может работать с частотами дискретизации до 24 бит/96 кГц, воспроизводя их без удаления данных.

Обратите внимание, что Windows также разработала формат WMA с потерями, который, возможно, стоит рассмотреть, если у вас компьютер с Windows и вы хотите уменьшить размер файлов, наслаждаясь более высоким качеством звука, чем MP3.

AAC

Файлы AAC - это сжатые с потерями аудиофайлы, которые были созданы рядом компаний, занимающихся цифровыми технологиями, включая Bell, Microsoft и Dolby. Идея создания формата аудиофайлов AAC заключается в том, что он должен был быть более эффективным, чем MP3.

Если у вас есть iPod, то вы уже слушали аудиофайлы в формате AAC, поскольку магазин iTunes использует файлы AAC.

AAC немного эффективнее, чем MP3, и многие говорят, что он звучит лучше. Он используется в потоковой платформе Apple Music, а также в потоковой платформе YouTube.

WAV/AIFF

Файлы WAV (Waveform Audio File Format) - это один из самых распространенных форматов несжатого аудио без потерь. Вместо WAV-файлов часто используют файлы AIFF, поскольку оба этих типа файлов содержат одинаковое количество информации. По сути, они работают очень одинаково.

Оба этих файла основаны на PCM или импульсно-кодовой модуляции, которая является одним из самых простых методов хранения звука в цифровом мире.

Разница в том, что файлы WAV были разработаны IBM и Microsoft для пользователей ПК, поэтому вы найдете их на платформах под управлением Windows. WAV также является стандартным форматом кодирования для компакт-дисков.

С другой стороны, файлы AIFF (Audio Interchange File Format) были разработаны для пользователей Apple в качестве альтернативы WAV. Они не так широко используются, как WAV-файлы, но имеют гораздо лучшую поддержку метаданных. В отличие от WAV-файлов, в AIFF-файлы можно включать такие данные, как названия песен и обложки.

В файлах AIFF используется импульсно-кодовая модуляция, а значит, они не сжимаются и не теряют информацию по пути. Если вы записываете в Logic, вы можете заметить, что AIFF - один из немногих вариантов, которые вы можете выбрать.

Конечно, вы можете использовать любой формат на каждой платформе.

Главный недостаток обоих типов файлов - их большой размер. Файл CD-качества 16 бит/44,1 кГц занимает в среднем около 10 МБ пространства на каждую минуту звука.

При этом они являются двумя файлами, которые выбирают звукорежиссеры, желающие получить звук высочайшего качества.

OGG Vorbis

Файлы OGG Vorbis, часто называемые форматом Vorbis, - это файлы с потерями и открытым исходным кодом, которые были созданы как альтернатива файлам AAC и MP3. Уникальность этого формата в том, что он не ограничен никакими патентами. Потоковый сервис Spotify использует формат OGG Vorbis со скоростью 320 кбит/с.

На самом деле OGG ничего не обозначает. На самом деле OGG - это не формат сжатия. Скорее, это уникальный мультимедийный контейнер, предназначенный для хранения широкого спектра форматов сжатия. Причина, по которой его обычно называют OGG Vorbis, заключается в том, что в OGG обычно хранятся файлы Vorbis.

Vorbis впервые появился в 2000 году. Он стал популярным аудиоформатом, потому что придерживался открытого программного обеспечения. Кроме того, по сравнению с большинством форматов сжатия с потерями, он обеспечивает более высокое качество звука.

Другие менее распространенные типы аудиоформатов

DSD

DSD - это аудиоформат высокого разрешения, который используется для компакт-дисков Super Audio. Вы можете найти DSD в различных вариантах, включая 2,8, 5,6 и 11,2 МГц. Это высокоточный несжатый аудиофайл, который отлично подходит для качественного прослушивания, хотя и не является самым практичным форматом для потоковой передачи.

Уникальность DSD-файлов заключается в том, что они используют только один бит, в отличие от несжатых файлов, которые используют битовую глубину и частоту дискретизации. Для воссоздания файла эти файлы сэмплируют один бит 2,8 миллиона раз в секунду.

Файлы DSD очень похожи на файлы высокого разрешения 24 бит/96 кГц. Однако, несмотря на то что этот инновационный формат обладает невероятным качеством звука, он не очень совместим со многими операционными системами. Фактически, чтобы использовать DSD-файл в системе Mac или Windows, необходимо использовать сторонний цифро-аналоговый преобразователь.

Если у вас есть немного лишних денег на внешний ЦАП и вам нравится звук дискретизации одного бита 2,8 миллиона раз в секунду, DSD, возможно, стоит рассмотреть.

MQA

MQA - это еще один формат сжатия звука без потерь в высоком разрешении, созданный для более эффективной потоковой передачи. Tidal использует MQA для потокового вещания в высоком разрешении, и многие компакт-диски также используют его.

Как выбрать формат аудиофайла

Итак, на данный момент в вашем мозгу хранятся тонны информации о формате аудиофайлов.

Что вы с ним делаете?

Выбор правильного аудиоформата для конкретного приложения может иметь большое значение.

Выбор аудиоформата зависит от того, что для вас важнее - качество звука или объем памяти. Кроме того, это зависит от того, какие устройства вы используете для воспроизведения.

Если вы слушатель широкого профиля, вам подойдут сжатые форматы файлов с высоким битрейтом, например 320 кбит/с AAC или MP3.

С другой стороны, если вы музыкальный продюсер или инженер звукозаписи, вам лучше использовать несжатые аудиофайлы с высокой частотой дискретизации. Одними из самых популярных являются WAV и AIFF 24 бит/48 кГц.

Однако для серьезного, критического прослушивания многие аудиофилы рекомендуют FLAC.

Завершение работы над аудиоформатами

Когда все сказано и сделано, "лучшего аудиоформата" не существует.

Личные предпочтения - самый важный фактор, влияющий на выбор подходящего аудиоформата.

Важно помнить о нескольких вещах, включая место для хранения данных, операционную систему и то, как вы хотите воспринимать свою музыку.

Конечно, дополнительное место для хранения - это здорово, но мы никогда не рекомендуем жертвовать ради этого качеством звука, особенно если ваша цель - стать лучшим звукорежиссером, каким вы только можете быть.

Мы надеемся, что вы сможете использовать это руководство в качестве справочника каждый раз, когда столкнетесь с типом файла, в котором не уверены, поскольку знание различных типов аудиоформатов сделает вас более надежным продюсером или инженером в долгосрочной перспективе.