Parameter, die die Qualität von digitalem Audio beeinflussen. (Teil 1)


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Parameter, die die Qualität von digitalem Audio beeinflussen. (Teil 1)

digital audio

Die besten Musikformate für Klangqualität Minimale und maximale Klangqualität

DIGITAL AUDIO

Die wichtigsten Parameter, die die Qualität der digitalen Audioaufnahme beeinflussen, sind:

§ Die Kapazität des ADC und des DAC.

§ Abtastfrequenz von ADC und DAC.

§ Jitter ADC und DAC

§ Resampling

Darüber hinaus sind die Parameter des analogen Pfads digitaler Tonaufzeichnungs- und Wiedergabegeräte weiterhin wichtig:

§ Signal-Rausch-Verhältnis

§ Totale harmonische Verzerrung

§ Intermodulationsverzerrung

§ Ungleichheit des Amplituden-Frequenzgangs

Kanaldurchdringung

§ Dynamikbereich

Digitale Tonaufnahmetechniken

Die digitale Tonaufnahme erfolgt derzeit in Aufnahmestudios unter der Kontrolle hochwertiger, teurer PCs und anderer Geräte. Darüber hinaus ist das Konzept des “Heimstudios” ziemlich weit entwickelt, bei dem professionelle und semiprofessionelle Aufnahmegeräte verwendet werden, mit denen Sie zu Hause qualitativ hochwertige Aufnahmen erstellen können.

Soundkarten werden als Teil der Computer verwendet, die die Verarbeitung Ihrer ADCs und DACs durchführen. Meistens erhöht eine weitere Erhöhung der Bitrate und der Abtastrate bei 24-Bit und 96 kHz die Aufnahmequalität kaum.

Es gibt eine ganze Klasse von Computerprogrammen: Soundeditoren, mit denen Sie mit Sound arbeiten können:

Nehmen Sie den eingehenden Audiostream auf

§ Sound erzeugen (erzeugen)

§ Ändern einer vorhandenen Aufnahme (Hinzufügen von Samples, Ändern der Klangfarbe, Klanggeschwindigkeit, Schneiden von Parts usw.)

§ von einem Format in ein anderes umschreiben

Konvertieren Konvertieren Sie verschiedene Audio-Codecs

Einige einfache Programme erlauben nur das Konvertieren von Formaten und Codecs.

Verschiedene digitale Audioformate.

Es gibt verschiedene Konzepte für das Audioformat.

Die digitale Darstellung der Audiodaten hängt davon ab, wie der Digital-Analog-Wandler (DAC) quantisiert. In der Tontechnik sind derzeit zwei Arten der Quantisierung am häufigsten:

Pulscodemodulation

Sigma-Delta-Modulation

Quantisierungstiefe und Abtastrate werden häufig für verschiedene Audioaufzeichnungs- und -wiedergabegeräte als digitales Audio-Rendering-Format (24 Bit / 192 kHz; 16 Bit / 48 kHz) angegeben.

Das Dateiformat bestimmt die Struktur und Präsentationseigenschaften der Audiodaten beim Speichern auf einem PC-Speichergerät. Um die Redundanz der Audiodaten zu beseitigen, werden Audiocodecs verwendet, mit deren Hilfe die Audiodaten komprimiert werden. Es gibt drei Gruppen von Audiodateiformaten:

§ unkomprimierte Audioformate wie WAV, AIFF

Verlustfreie Audioformate (APE, FLAC)

Verlustbehaftete Komprimierungs-Audioformate (mp3, ogg)

Modulare Musikdateiformate werden hervorgehoben. Synthetisch oder aus voraufgezeichneten Live-Instrumenten-Samples erstellt, werden sie hauptsächlich zur Erstellung moderner elektronischer Musik (MOD) verwendet. Dies kann auch auf das MIDI-Format zurückgeführt werden, bei dem es sich nicht um eine Tonaufnahme handelt. Gleichzeitig können Sie mit einem Sequenzer Musik mit einem bestimmten Befehlssatz in Form von Text aufnehmen und abspielen.

Digitale Audiomedienformate werden sowohl für die Massenverteilung von Tonaufnahmen (CD, SACD) als auch für die professionelle Tonaufnahme (DAT, Minidisc) verwendet.

Bei Surround-Sound-Systemen können auch Tonformate unterschieden werden, bei denen es sich hauptsächlich um Mehrkanal-Soundbegleitungen für Filme handelt. Diese Systeme verfügen über vollständige Formatfamilien von zwei Hauptkonkurrenten, Digital Theatre Systems Inc. (DTS) und Dolby Laboratories Inc. (Dolby Digital).


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Verlustfreie Formate: flac, ape, wv, dts und andere digitale Audioformate

Verlustfreie Formate: flac, ape, wv, dts und andere digitale Audioformate

Free Lossless Audio Codec

In jüngster Zeit wurde in den offenen Räumen des russischen Internets immer häufiger Musik in verlustfreien Formaten gefunden, die Kenner von freier, wirklicher Qualität begeistern kann. Aber leider verursachen Dateien mit der Erlaubnis flac, ape, wv, dts einen “RAM” -Stupor für einen normalen Benutzer und er macht sich auf die Suche nach seinem üblichen MP3. Was kann ich sagen, Epic Fail, Genossen?

lossless audio

Dieses Handbuch enthält eine detaillierte Beschreibung der verlustfreien Formate und beschreibt ausführlich, wie solche Dateien gelesen und geschrieben werden …

Theorie: verlustfreie Formate

Die verlustfreie Datenkomprimierung ist eine Informationskomprimierungsmethode, bei der codierte Informationen mit Bitgenauigkeit abgerufen werden können. Dadurch werden die Originaldaten vollständig aus dem komprimierten Zustand wiederhergestellt. Diese Art der Komprimierung unterscheidet sich diametral von der verlustbehafteten Datenkomprimierung. In der Regel verfügt jeder Typ digitaler Informationen über eigene verlustfreie Komprimierungsalgorithmen.

FLAC- und APE-Codecs sind heute die wichtigsten verlustfreien Formate

FLAC (English Free Lossless Audio Codec) ist ein beliebter kostenloser Codec für die Audiokomprimierung. Im Gegensatz zu den verlustbehafteten Ogg Vorbis-, MP3- und AAC-Codecs werden keine Informationen aus dem Audiostream entfernt und sie eignen sich sowohl zum täglichen Hören als auch zum Archivieren einer Audiosammlung. Heute ist das FLAC-Format mit vielen Audioanwendungen kompatibel.

Monkey’s Audio (APE) ist ein beliebtes verlustfreies digitales Audiokodierungsformat. Es wird kostenlos zusammen mit Open Source Code und einer Reihe von Codierungs- und Wiedergabesoftware sowie Plugins für beliebte Spieler verteilt. Die Audiodateien von Monkey verwenden die folgenden Erweiterungen: .ape zum Speichern von Audio und .apl zum Speichern von Metadaten. Obwohl Monkey’s Audio Open Source ist, ist es nicht kostenlos, da seine Lizenz erhebliche Einschränkungen für seine Verwendung auferlegt.

Nachdem Sie Musik auf Lossless heruntergeladen haben, können Sie sie in Zukunft auf CD brennen und mit Hi-Fi-Akustik (oder einer anderen Akustikklasse) anhören, während die normale CD-Qualität erhalten bleibt.

Zum Vergleich: Bitrate:

-mp3 ~ 320 kb / s

-FLAC und APE ~ 1000 kb / s

Theorie:

SACD, DVD-Audio, DTS-CD und andere Mehrkanal-Musikformate.

SACD steht für Super Audio Compact Disc, ein optisches Disc-Format zum Speichern von Musik. Es sieht aus wie eine normale CD, einige Discs sind mit bloßem Auge zu sehen: Ihre Arbeitsseite ist gelb. Der Ton in SACD wird in einem völlig anderen Format aufgenommen: DSD (Direct Stream Digital) und nur in speziellen Playern wiedergegeben.

Eigenschaften:

– Mehrkanal: Es können 6 Audiokanäle aufgenommen werden

– Eine völlig andere Art der Aufnahme (DSD), die im Vergleich zu einer CD eine bessere Klangqualität bietet.

– Bedingte Kompatibilität mit älteren Playern: Eine Disc kann aus zwei Ebenen bestehen: normale CD (Stereo) und eine oder zwei SACD-Varianten (Stereo / Mehrkanal).

Das heißt, wenn die Festplatte:

Single Layer (“Single Layer”) – Nur schreibgeschützt bei SACD-Playern.

Double Layer oder “Hybrid” (“Double Layer” oder “Hybrid”): Lesen Sie sowohl herkömmliche CD-Player als auch SACD-Player.

Alle SACDs verfügen über CD-Text – Textinformationen zu Album, Künstler und Titel.

Was ist hochauflösendes Audio?

Was ist hochauflösendes Audio?

Hi-Res Audio

Wenn es um Musik geht, ist Hi-Res Audio, auch Hi-Res Audio genannt, schwerer zu finden. Die meisten von uns hören hauptsächlich Musik, indem sie auf tragbare Geräte wie Smartphones streamen. Dieser Trend ist zwar sehr praktisch, hat uns jedoch in Bezug auf das, was wir für ein gutes Musik-Hörerlebnis halten, zurückgeworfen.

High-Res Audio

Damit meinen wir, dass die von Streaming-Diensten verwendeten Dateiformate von geringerer Qualität sind. Im Vergleich zum CD-Format enthalten MP3-Dateien und Musik-Streaming von iTunes, Yandex.Music, Spotify und anderen Diensten einfach weniger Daten, um Musik zu erstellen. Um Musik in ein Format zu bringen, das einfach gestreamt werden kann, und den Hörern die Möglichkeit zu geben, viele Songs auf einem tragbaren Musikplayer oder Smartphone zu speichern, können 80% der in der Originalaufnahme enthaltenen Informationen entfernt werden.

Was ist hochauflösendes Audio?

Aufgrund der zunehmenden Erfahrung beim Hören von Musik mit geringer Qualität wurde eine Strategie entwickelt, um qualitativ hochwertiges Zweikanal-Audio wiederherzustellen, indem die Funktionen von herunterladbarer und abspielbarer Musik erweitert werden, um die CD-Qualität zu erreichen oder zu übertreffen. Diese Initiative heißt Hi-Res Audio, Hi-Res Music oder HRA. Für die Zwecke dieses Artikels beziehen wir uns auf den gebräuchlichsten Begriff: Hochauflösendes Audio.

CD-Qualitäts-Benchmark

Das CD-Format gilt als Benchmark, der Audio mit niedriger Auflösung von Audio mit hoher Auflösung trennt. Technisch gesehen ist Audio CD ein unkomprimiertes digitales Format, das durch 16-Bit-PCM mit einer Abtastrate von 44,1 kHz dargestellt wird.

Alles, was unterhalb des CD-Haltepunkts liegt, wie z. B. MP3, AAC, WMA und andere hochkomprimierte Formate, wird als Audio mit niedriger Auflösung und alles darüber als Audio mit hoher Auflösung betrachtet.

Hochauflösende Audioformate

Hochauflösendes Audio wird auf physischen Medien in den Formaten HDCD, SACD und DVD-Audio bereitgestellt. Da viele jedoch keine physischen Medien mehr verwenden, wurde ein strategischer Schritt unternommen, um den Hörern die Möglichkeit zu geben, über Downloads und Streaming auf hochauflösendes Audio zuzugreifen.

Zu den nicht physischen hochauflösenden digitalen Audioformaten gehören ALAC, AIFF, FLAC, WAV, DSD (dasselbe Format wie bei SACDs) und PCM (mit einer höheren Abtastrate und höheren Bits als CDs).

Stimmt es, dass Schallplattenspieler eine bessere Klangqualität haben? (Teil 2)

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Vynil vs digital

Hinweis 2: Aus diesem Grund können Sie jeden sofort entlassen, der nonchalant sagt, “analog ist besser”, weil digitale Musik irgendwie “Lücken” oder weniger Informationen aufweist als analoges Signal: Ausgabe von einem richtig gestalteten digitalen Musikplayer. analoges Signal, und dieses Signal ist eine vollständige und genaue Version des ursprünglichen Signals (innerhalb der von Nyquist angegebenen Frequenzen).

Analogue vs Digital

Es ist mathematisch. Beachten Sie auch, dass fast jede neue Platte, die heute auf Vinyl veröffentlicht wird (d. H. Die von Hipstern bevorzugte LP-Version eines neuen Decembrists-Sets), viele Phasen der Aufnahme und digitalen Verarbeitung durchlaufen hat, bevor sie in diese Vinyl-Beats aufgenommen wurde. .

Anmerkung 3: Ich beschränke meine Diskussion hier auf CDs und versuche nicht, sowohl die Unterseite von digitalem Audio (d. H. MP3 mit geringer Bandbreite) als auch die Oberseite (hochauflösende Formate wie SACD) abzudecken, die die Raten von reduziert haben Verteilung. In der Tat haben schlechte MP3s Artefakte und klingen schlechter als Aufnahmen; Die höheren Formate sind meistens Gold, aber mindestens so gut wie die CD-Technologie, auf die ich mich konzentriere. In Doppelblindstudien wurde gezeigt, dass Hochleistungs-MP3 (320 kbps und höher) und verlustfreie digitale Formate nicht von CD-Originalen zu unterscheiden sind. Daher gilt die Diskussion hier auch für diese Fälle.

Anmerkung 4: Viele der frühen CDs hatten auch eine Reihe anderer Sünden, einschließlich Quellen, die die falschen Arten von Masterbändern (z. B. für die Kassettenproduktion optimierte Synchronisationsmaster der 3. und 4. Generation) und das Mastering mit verwenden sehr alte Ausrüstung, die einen schlechten Job macht. Digitalisierung. Diese Mängel, die häufig als “harter”, “körniger” oder “metallischer” Klang im Gegensatz zum “warmen” oder “weichen” Klang von Discs beschrieben werden, wurden größtenteils in den ersten zwei Jahren der CD-Produktion behoben. , aber sie beschädigten den Ruf der CD selbst. Träger unter vielen Audiophilen, in einigen Fällen für immer.

Hinweis 5: Es besteht die zusätzliche Möglichkeit, dass der Aufnahmespieler (die Signalkette des Stifts, der Kassette und des Audio-Vorverstärkers) den Klang auf angenehme Weise ändert. Dies ist eine ironische Möglichkeit, da der erklärte Zweck der audiophilen Wiedergabe darin besteht, jegliche Möglichkeit einer Verzerrung oder Färbung des Originaltons zu vermeiden, dies kann jedoch einen Teil der Präferenz für Analog erklären. In dem Maße, in dem Künstler möchten, dass ihre Musik auf eine bestimmte Weise klingt, können sie ihre Werke natürlich so ausrichten oder einfärben, dass sie auf einer CD gleich klingen.

Hinweis 6: Natürlich können Sie unabhängig von den Medien ein aktives und konzentriertes Hörerlebnis haben. Aus diesem Grund widerlegen Doppelblindstudien (bei denen die Zuhörer per Definition voll und ganz von psychologischen Vorurteilen betroffen sind) Theorien, dass analoge Formate von Natur aus besser sind als digitale.