Tag: aber kein Ton

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Laien und leicht verständliche Populärwissenschaft zu Samplerate, Bittiefe, Bitrate und Lossless – Teil 2

Bitrate kbps (kp/s)

In verlustfreien, unkomprimierten Formaten (z. B. .wav) ist Bitrate = Abtastrate x Bittiefe x Anzahl der Kanäle. Bei verlustbehafteter Komprimierung (z. B. .mp3) entspricht die Bitrate nicht dieser Formel, da die ursprünglichen Informationen zerstört wurden. Die Bitrate beschreibt die Menge an Informationen über das Audio in einer Sekunde, also ist die Gesamtgröße der Sounddatei die Bitrate x die Gesamtdauer. Die Bitrate wird auch Bitrate genannt und die Einheit ist die Bitrate (bps, bit per second). Normalerweise sind 128 kbps und 320 kbps Bitraten beim Hören von Songs, von denen 320 kbps die höchste Bitrate des MP3-Formats ist. Aber im Vergleich zu einer WAV-Datei mit einer Abtastrate von 44,1 kHz und einer Bittiefe von 16 Bit (die berechnete Zweikanal-Bitrate beträgt 44,1 x 16 x 2 = 1411,2 kbps) ist es bei weitem nicht dasselbe. Nach der Komprimierung hat sich die Bitrate geändert. Die Bitrate bei verlustfreier Komprimierung hat nichts mit der Tonqualität zu tun, und die Bitrate bei verlustbehafteter Komprimierung korreliert positiv mit der Tonqualität.

Verlustfreie Kompression
Verlustfreie Komprimierung bezieht sich auf Komprimierung (Konvertierung) zwischen Formaten ohne Verlust. Unabhängig vom komprimierten (konvertierten) Format ist die Tonqualität dieselbe und kann in derselben Originaldatei wiederhergestellt werden. Verlustfrei bezieht sich im Allgemeinen auf verlustfreie Komprimierung, und es gibt keine verlustfreie Coderate. Die Komprimierung verschiedener Formate entspricht einem Algorithmus (oder Codierung), und ein Decodierer ist zum Decodieren während der Wiedergabe erforderlich, und unterschiedliche Decodierer können auch die Integrität der dekomprimierten Datei beeinträchtigen. Gängige verlustfreie Formate sind:

wav – Ein Microsoft-Sounddateiformat, das dem echten Sound am nächsten kommt (gefolgt von Midi) und mehrere Abtastraten und mehrere Quantisierungsgenauigkeiten unterstützt. Alle verlustfreien Formate sind im Wesentlichen wav-Komprimierung, die beim Abspielen wieder in wav konvertiert wird.

flac: Free Lossless Audio Coded, ein internationales allgemeines Format, das sich durch eine hohe Komprimierungsrate und einen ausgereiften Codierungsalgorithmus auszeichnet. Wenn die FLAC-Datei beschädigt ist, kann sie immer noch normal abgespielt werden. Darüber hinaus ist dieses Format auch das erste verlustfreie Format, das von Hardware weitgehend unterstützt wird.

monkey: Das Dateiformat, das vom CD-Rippen mit der Audiosoftware von Monkey konvertiert wurde, aber der Vorteil ist nicht auffällig und die Dekodierung ist langsam.

wma-lossless: Wird ebenfalls von Microsoft produziert, zeichnet sich durch eine hohe Komprimierungsrate aus, hat sich aber nicht durchgesetzt.

aiff: Von Apple produziert, ist es das Standard-Audioformat auf Apple-Computern.

DSD: Ich weiß nicht viel über Sony Dafa und ich kann die scharfe Kultur nicht schätzen.

verlustbehaftete Komprimierung
Verlustbehaftete Komprimierung bezieht sich auf den Verlust von Toninformationen während des Komprimierungsprozesses, und der verlorene Ton kann nicht durch die Abtastrate und die Anzahl der Bits dargestellt werden. Das Merkmal ist jedoch, dass die komprimierte Datei sehr klein wird und häufig in Streaming-Medien verwendet wird. Gängige verlustbehaftete Formate sind:

mp3: Ein komplexer Algorithmus, der entwickelt wurde, um das menschliche Gehör zu simulieren, bekannt als “psychoakustisches Modell”. Es verbessert das Komprimierungsverhältnis, senkt die Bitrate und reduziert den Fußabdruck, indem es einige Frequenzbänder im Audio extrahiert, aber gleichzeitig die Details des Klangs, wie z. B. die Emotion der menschlichen Stimme, den Nachhall später Bühne usw. sind verformt. Es ist auch schwierig, wav und mp3 schnell zu unterscheiden, wenn Sie blind zuhören und Geräte verwenden müssen. MP3 ist derzeit das beliebteste Audiokomprimierungsformat, das die Klangqualität vor der Komprimierung am besten bewahren kann.

wma: Microsofts Meisterwerk, gekennzeichnet durch eine niedrigere Bitrate (z. B. 64 kbps), wma kann unter den gleichen Klangqualitätsbedingungen wie mp3 eine geringere Lautstärke erreichen. Und bei extrem niedrigen Bitraten (wie 16 kbps) ist die wma-Klangqualität viel besser als bei mp3.

aac: Das Speicherformat für Sounddateien auf Apple-Computern.

ogg – Völlig kostenlos, offen und patentfrei, aber weniger beliebt.

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Nicht professionelle, leicht verständliche Populärwissenschaft zu Abtastrate, Bittiefe, Bitrate und verlustfrei

HZ-Abtastrate

Der Ton von der Außenwelt ist ein analoges Signal, das im digitalen Gerät in ein digitales Signal umgewandelt wird, das durch 0 und 1 dargestellt wird, und dann gespeichert wird. Digitale Signale sind diskret, daher bezieht sich die Abtastrate auf die Anzahl der Abtastungen pro Sekunde. Je höher die Abtastrate, desto realistischer ist der wiederhergestellte Sound. Da der Hörbereich des menschlichen Ohrs 20 Hz bis 20 kHz beträgt, können Audioformate mit einer Abtastfrequenz von mehr als 40 kHz gemäß dem Shannon-Abtasttheorem (auch Nyquist-Abtasttheorem genannt) theoretisch als verlustfreie Formate bezeichnet werden. Der bei 40 kHz Abtastrate erhaltene Ton ist jedoch ohne jedes Detail und alle Frequenzen werden nur mit einer Spitze und einem Tal abgetastet. Die Abtastrate allgemeiner professioneller Geräte beträgt 44,1 kHz. 44,1 kHz ist die niedrigste Abtastrate im professionellen Audiobereich, auch bekannt als „Sound in CD-Qualität“ (22,05 kHz Abtastrate ist Ton in Broadcast-Qualität). Es gibt 96 kHz, 192 kHz usw., natürlich detaillierter, das Hören der Details bei diesen höheren Abtastraten ist ohr- und geräteabhängig.

Bit-Tiefe
Um den Ton so genau wie möglich wiederzugeben, reicht eine hohe Abtastrate nicht aus. Beschreibt einen Abtastpunkt, die horizontale Achse (Zeit) stellt die Abtastrate dar und die vertikale Achse (Amplitude) stellt die Bittiefe dar. 16bit bedeutet, dass 16 Bit (2 Byte) verwendet werden, um den Pegel des Abtastpunkts darzustellen (im Allgemeinen ist er proportional zur Lautstärke). Der Grad der Genauigkeit, der beim Codieren erreicht werden kann, d. h. die vertikale Achse wird in 16 Teile unterteilt der Pegel, wie z. B. -3 dB und -3,1415926 dB Genauigkeitsunterschied. Ebenso gibt es 20 Bit und 24 Bit. 16-Bit gilt als niedrigster Bittiefenstandard im Bereich des professionellen Audios und ist wie die 44,1-kHz-Abtastrate der gängige Standard für Consumer- und professionelle Audioprodukte. Die Bittiefe steht auch in direktem Zusammenhang mit der Größe des Signal-Rausch-Verhältnisses, das sich direkt auf den gesamten Dynamikbereich des aufgezeichneten Signals auswirkt.

Bitrate und Audioqualität

Audio- und Videoqualität

Wir wissen, dass es zwei Arten der Komprimierung gibt, nämlich verlustbehaftet, bei der Informationen verworfen werden, um die Datei kleiner zu machen, und verlustfrei, bei der einfach die Komprimierung vom Zip-Typ verwendet wird, um die Größe zu reduzieren.

Die Audioqualität hängt von der Anzahl der Bits ab, die pro Sekunde übertragen werden können.

Lassen Sie uns dieses Konzept gut verstehen, es ist einfach.

Wenn die Audiodatei eine bestimmte Menge an Informationen enthält und wir ALLE übertragen können, erhalten wir eine sehr hohe Qualität und es gibt keinen Informationsverlust.

Wenn wir dagegen mehr Daten verwerfen müssen, weil wir nur wenig übertragen können, geht zwangsläufig Qualität verloren.

Aus diesem Grund gehen die Menge der gesammelten Informationen durch die Abtastrate und die Anzahl der Bits, die pro Sekunde übertragen werden können, Hand in Hand. Es ist nutzlos, eine sehr gute Abtastrate zu haben, wenn die Bitrate niedrig ist und uns zwingt, nur einen kleinen Teil der reichlich verfügbaren Daten zu übertragen.

Oftmals gehen beim Kodieren einer Datei jeglichen Formats Informationen verloren, entweder durch die Verwendung eines schlechten Kodierers oder durch Verstümmeln der falschen Einstellungen.

Mp4Gain ist bei all dem hocheffizient und verwendet die besten Einstellungen, um sowohl beim Codieren als auch beim Konvertieren die beste Qualität zu erzielen.