Je höher die Bitrate, desto höher die Klangqualität und desto größer die Dateigröße.


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Je höher die Bitrate, desto höher die Klangqualität und desto größer die Dateigröße.

audio bit rate

aber die Qualität der Quelldatei bestimmt die endgültige Qualität.

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Von der höchsten zur niedrigsten wird die Tonqualität schlechter, aber von der niedrigsten zur höchsten bleibt die Tonqualität höchstens unverändert, aber die Datei wird größer. Viele

Allgemeine MP3-Dateien sind gut mit einer Bitrate von etwa 128 und einer Größe von 3-4 BM.

Die Wahl der Bitrate wirkt sich direkt auf die Größe Ihrer MP3-Datei und das Hörerlebnis aus. Ein hohes Kompressionsverhältnis hat eine hohe Verzerrung und ein niedriges Kompressionsverhältnis eine geringe Verzerrung, aber wie finden wir einen Gleichgewichtspunkt, den wir in beiden Punkten akzeptieren können? Dies erfordert eine sorgfältige Exploration im Experiment. In Anbetracht der Tatsache, dass die Tonqualität von Dateien mit niedriger Bitrate nicht zum Abspielen von Musik geeignet ist, beträgt der Mindestsatz 128 kbps, und vier Dateien mit fester Bitrate von 128, 192, 256 und 320 werden zum Vergleich verwendet.

Das Kompressionsverhältnis von 128 kbps ist noch relativ grob, und der hochfrequente Anteil ist nach der Kompression stark verzerrt. Es klingt hohl, faltig, rau, und es gibt oft flackernde Geräusche. Missverständnisse, die komprimierte Lautstärke eines Musikstücks von 3 Minuten 39 beträgt 3414 Kb. Obwohl die Lautstärke nicht groß ist, ist der Klang nicht zufriedenstellend, und es gibt relativ große Mängel.

192kbps Bitratenkompressionseffekt ist viel besser als 128. Erstens ist der Sound solide, zumindest gibt es kein leeres Gefühl, die Hochfrequenzverzerrung ist auch viel geringer, der Sound ist kompakt, das Rauschen ist klein und sauber, und erreichen relativ ideales Hören Der Soundeffekt, gerade weil die Komprimierung noch relativ stark ist, die Detailwiedergabe noch nicht sehr gut ist, die Textur von Musikinstrumenten, insbesondere von Blasinstrumenten, noch sehr hart, unwirklich und wenig Musikalität ist. Die komprimierte Größe beträgt 5123 kb, und ich denke, das Komprimierungsverhältnis beträgt 128 ~. Es ist besser, es in einem MP3-Player mit einer Kapazität von ~ 256 m zu verwenden, der nicht nur den grundlegenden Hörsinn befriedigen kann, sondern auch eine geeignete Größe hat. 128m können etwa 95 Minuten Musik speichern und 256m können sich auf 190 Minuten Musik verdoppeln.

Die Komprimierungsrate von 256 kbps ist in Bezug auf die Klangqualität natürlich eine Stufe höher als 192. Nehmen Sie die ersten 10 Sekunden des Tracks, die niedrige Frequenz des Cellos ist offensichtlich weniger körnig und der Klang ist weicher und natürlicher, mit Textur und Textur.Es ist auch klarer, mit viel mehr Details, die Wiedergabe der Atmosphäre ist markanter, die Rotation der Parts in den folgenden Songs ist auch ausdrucksstärker, die Klarheit von großen und kleinen Signalen wird ebenfalls verbessert und der Klang ist detaillierter und nachhaltiger. Gleichzeitig ist aber auch die Dateigröße auf 6831kb gestiegen, was für einen 256m MP3-Player immer noch erschwinglich ist. Es ist nicht schwer, es durch Berechnung zu wissen. Entsprechend der Bitrate von 256 können etwa 135 Minuten Musik gespeichert werden. Im Allgemeinen reicht es aus, 128 m sind etwas weniger und können nur etwas mehr als eine Stunde unterstützen, daher wird empfohlen, 192 Bitrate für 128 m zu verwenden.

320 kbps ist die maximale Bitrate, die Lame bieten kann. Die endgültig generierte Datei ist 8592 KB groß, was ungefähr 8,4 M. Im Vergleich zu den 37 M der WAV-Datei beträgt das Komprimierungsverhältnis im Grunde 4,5: 1, aber die generierte MP3-Datei klingt jetzt sehr verzerrt Verglichen mit anderen 320-Bit-Raten ist der natürliche Vorteil offensichtlich , Ton, Details usw. sind sehr filigran, erreichen im Grunde die Klangqualität der Original-CD-Kopie, besonders im CD-Player mit Abspielfunktion von mp3, im Grunde kein Unterschied, aber ich verwende relativ High-End-Ohrstöpsel mit hoher Auflösung , plus meiner Erfahrung und Geschick mit Musik und Equipment, höre ich noch viele Unterschiede im Vergleich zu wav-Dateien, 1. Stattdessen klingt das komprimierte mp3 ein bisschen Das Crunch-Gefühl ist im Großen und Ganzen relativ trocken. Ohne die wav-Datei klingt es frisch und dynamisch. In Bezug auf letzte Details, Nuancen und Raumgefühl ist die Trennung nicht so hoch wie die Qualität der Wav-Datei, aber in Bezug auf die Klangfarbe ist sie ziemlich nah dran, aber die Leistung ist schlecht und der digitale Geschmack ist relativ stark. Wenn Sie also einen Miniatur-Festplattenspieler wie einen iPod verwenden, empfehle ich Ihnen, eine Komprimierungsrate von 320 kbps zu verwenden, um das beste Hörerlebnis zu erzielen. Natürlich ist es am besten, wav direkt zu hören~


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Die Bitrate wirkt sich direkt auf die Tonqualität aus.

Die Bitrate wirkt sich direkt auf die Tonqualität aus.

audio bit rate

Hohe Bitrate ist gut und niedrige Bitrate ist schlecht.

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Die Coderate stellt die Anzahl der übertragenen Datenbits pro Zeiteinheit bei der Datenübertragung dar. Im Allgemeinen verwenden wir die Einheit kbps, also Kilobit pro Sekunde.

Das populäre Verständnis ist die Abtastrate. Je höher die Abtastrate pro Zeiteinheit, desto höher die Genauigkeit, und die verarbeitete Datei ist näher an der Originaldatei, aber die Dateigröße ist proportional zur Abtastrate, sodass fast alle Codierungsformate darauf achten. Es geht darum, wie man die niedrigste Coderate verwendet, um die geringste Verzerrung zu erreichen. Die von diesem Kern abgeleiteten cbr (feste Coderate) und vbr (variable Coderate) sind alles Elemente in dieser Hinsicht, aber die Dinge sind nicht absolut, in Bezug auf Audio, je höher die Bitrate, desto niedriger das Komprimierungsverhältnis, desto kleiner der Klangqualitätsverlust und je näher er an der Klangqualität der Audioquelle ist.
Die Informationen im Computer werden durch binäre 0 und 1 dargestellt, und jede 0 oder 1 wird als Bit bezeichnet, das durch das kleine b dargestellt wird, dh Bit (Bit); Großbuchstabe B stellt Byte dar, dh Byte, ein Byte = acht Bits, dh 1B = 8b; das große K davor steht für Tausend, also Tausend Bits (Kb) oder Kilobytes (KB). Gibt die Größe der Datei an, wobei normalerweise Bytes (KB) verwendet werden, um die Größe der Datei anzugeben.

Kbps: Das erste, was Sie verstehen müssen, ist, dass sich ps auf /s bezieht, was jede Sekunde bedeutet. Kbps bezieht sich auf die Geschwindigkeit des Netzwerks, d. h. wie viele tausend Informationsbits pro Sekunde übertragen werden (K bedeutet Tausende von Bits, Kb bedeutet wie viele Tausend Bits), es wird in kb (Kilobit) und in ausgedrückt der Fall KBps bedeutet, wie viele Kilobyte pro Sekunde übertragen werden. 1 Kbit/s = 8 Kbit/s. Die Internetgeschwindigkeit von ADSL beträgt 512 Kbps, in Byte umgerechnet 512/8 = 64 KBps (also 64 Kilobyte pro Sekunde).

Ein Frame ist ein Standbild, und fortlaufende Frames bilden eine Animation, wie ein Fernsehbild.
Wir sagen normalerweise die Anzahl der Frames. Einfach ausgedrückt ist es die Anzahl der in 1 Sekunde übertragenen Bildframes. Es versteht sich auch, dass der Grafikprozessor mehrere Male pro Sekunde aktualisieren kann, normalerweise ausgedrückt in fps (Frames Per Second). Jedes Einzelbild ist ein Standbild, und das Anzeigen von Einzelbildern in schneller Folge erzeugt die Illusion von Bewegung. Höhere Bildraten führen zu glatteren, realistischeren Animationen. Je mehr Bilder pro Sekunde (fps), desto flüssiger wird die Bewegung dargestellt.

Wie hoch ist die Bitrate der Musik?
Es kann auch als Bitrate bezeichnet werden, was nichts anderes ist als die Datenmenge, die pro Sekunde von einer Musikart wiedergegeben wird. Die Einheit wird in Bits ausgedrückt, dh in binären Bits. bps ist die Bitrate. b ist Bit, s ist Sekunde, p ist pro und ein Byte entspricht 8 binären Bits. Das heißt, die Dateigröße eines 4-Minuten-Songs mit 128 bps wird wie folgt berechnet: (128/8)*4*60=3840 kB=3,8 MB, was bedeutet, dass der gleiche Song mit der gleichen Bitrate (bps) keine Rolle spielt welches format (zB mp3 wma) die kapazität ist im grunde gleich, was nur eine übertragungsrate darstellen kann, nicht die tonqualität, aufgrund unterschiedlicher komprimierungs-engines variiert die tonqualität verschiedener formate stark. Bei gleichem Format gilt jedoch: Je höher die Bitrate, desto größer die Datei und desto besser die Tonqualität.

Wie hoch ist die Samplerate der Musik?
Die Abtastrate bezieht sich auf die Anzahl der Abtastungen pro Zeiteinheit. Die Abtastrate beträgt 44 KHz, was bedeutet, dass die Anzahl der Abtastungen pro Sekunde 44 K beträgt, was bedeutet, dass 44.000 Datenelemente verwendet werden, um die Schallwellenform in 1 Sekunde zu beschreiben. Das heißt, je höher die Abtastrate, desto besser die Klangqualität. Aber er und Bitrate sind zwei völlig unterschiedliche Konzepte.

Bittiefe und Abtastrate TEIL 2

Bittiefe und Abtastrate TEIL 2

Bit Depth and Sample Rate

Fade-Verarbeitung

Bit Depth and Sample Rate

Wir wissen jetzt, dass die digitale Signalverarbeitung zwangsläufig sehr fehlerhaft ist. Die Annäherung an die Gesamtsumme wird also auch viele Fehler enthalten. Diese Fehler machen das Audio nicht nur nicht wiederherstellbar, sondern führen auch zu einem unnatürlichen Klang.

Um diese Artefakte zu entfernen, fügen wir dem Signal berechnetes Rauschen mit niedriger Amplitude hinzu, was wir Dithering nennen. Die Amplitude des Jitter-Rauschens ist sehr gering, und obwohl etwas noch zu hören ist, ist es besser als keine Hinzufügung.

Beachten Sie, dass sich Jitter-Rauschen ansammelt. Wenn Sie einem Signal Rauschen hinzufügen, verringert sich das Signal-Rausch-Verhältnis. Wenn die Operation wiederholt wird, wird dieses Verhältnis weiter abnehmen, was dem Signal Unsicherheit hinzufügt. Aus diesem Grund wird Dithering oft als letzter Schritt beim Mastering angewendet, und zwar nur einmal.

Dithering hat eine ziemlich interessante Geschichte:

Die erste Dither-Verarbeitung erschien während des Zweiten Weltkriegs. Bomber verwenden mechanische Computer für die Navigation und ballistische Berechnungen. Interessanterweise sind diese Rechner präziser in ihrer Rechenleistung in der Luft. Ingenieure erkannten, dass Vibrationen des Flugzeugs Fehler in beweglichen Teilen reduzierten. Seine Bewegungen werden eher kontinuierlich als plötzliche Vibrationen. Computer haben kleine vibrierende Motoren, und ihre Vibrationen werden Oszillation genannt, was vom mittelalterlichen englischen Wort „didderen“ abgeleitet ist, was „schütteln“ bedeutet. Moderne Wörterbücher definieren Zittern als einen Zustand hoher Anspannung, Verwirrung oder Angst. Dithering bringt digitale Systeme analogen Systemen in gewisser Weise näher.

– Ken Pohlmann, Digitale Audioregeln

Abtastrate
Die Abtastrate von 44,1 K pro Sekunde reicht theoretisch aus, um den Hörbereich des menschlichen Ohrs abzudecken. Möglicherweise haben Sie versehentlich vom Satz von Nyquist erfahren, der besagt, wie Aliasing (eine Art Verzerrung) vermieden und alle Frequenzen durch Abtasten rekonstruiert werden können, was eine Abtastung mit der doppelten höchsten Frequenz des Signals erfordert (dieser Satz gilt auch für Nicht-Audio Medien, darauf gehen wir hier nicht ein).

Das menschliche Ohr hat einen Hörbereich von bis zu 20 kHz (die meisten Studien zeigen, dass diese Zahl tatsächlich bei etwa 17 K liegt), sodass eine Abtastrate von 40 K ausreicht, um jede Frequenz klar zu hören. 44.1K ist der Industriestandard, der aus mehreren Gründen von SONY, das damals ein Oligopol war, festgelegt wurde.

Kurz gesagt, die digitalen Audio-Samples müssen über der Nyquist-Frequenz liegen, da die Samples in der Praxis während des Digital-Analog-Wandlungsprozesses tiefpassgefiltert werden, um Aliasing zu verhindern. Je glatter die Flanke des Tiefpassfilters ist, desto niedriger sind die Herstellungskosten. Ein Audiosignal, das normalerweise einen Tiefpassfilter verwendet, hat also eine glatte Flanke bei 2 kHz. Um beispielsweise das gesamte Spektrum unter 20 kHz zu halten, sollte dies mit einer Abtastrate von 44 kHz erfolgen (20 K [höchste Frequenz] + 2 K [Tiefpassfilterflanke] x 2 [Nyquist-Theorie] = 44 K).

Letztendlich wurde der 44.1K-Standard in einem Kampf zwischen Sony und Philips gelöst (beide hatten ähnliche Endziele). Dies basiert auch auf der Mathematik hinter der Audio-Abtastrate und der Videoband-Anatomie. Auf diese Weise können Audio und Video auf demselben Videoband koexistieren, was eine höhere Kostenleistung hat. 48K ist jedoch der Standard für Video im Zusammenhang mit Audio. CD-Audio bleibt bei 44,1K.

Bittiefe und Abtastrate

Bittiefe und Abtastrate

Bit depth and sample rate

Das erste, was Sie verstehen müssen, ist, dass Bittiefe und Abtastrate nur bei digitalem Audio existieren.

Bit depth and sample rate

Bei digitalem Audio beschreibt die Bittiefe die Amplitude (vertikale Achse) und die Abtastrate die Frequenz (horizontale Achse). Die Erhöhung der Anzahl der verwendeten Bits erhöht also die Auflösung der Tonamplitude, und die Erhöhung der Anzahl der Samples pro Sekunde erhöht die Auflösung der Tonfrequenz.

In einem analogen System (der natürlichen Welt) ist das Audio kontinuierlich und glatt. In digitalen Systemen können glatte analoge Wellenformen nur grob abgetastet und auf einen bestimmten Amplitudenbereich begrenzt werden. Beim Sampling eines Sounds wird das Audio in kleine Segmente (Samples) unterteilt, die auf einen festen Amplitudenpegel eingestellt sind. Der Prozess der Korrektur eines Signals auf einen bestimmten Amplitudenpegel wird als Quantisierung bezeichnet, und der Prozess der Erstellung eines Sample-Segments wird als Sampling bezeichnet.

In der folgenden Grafik wird eine natürliche Sinuswelle für bis zu 1 s angezeigt, beginnend bei 0 und endend bei 1 s. Die blauen Balken stellen Annäherungen an die digitale Quantisierung der Sinuswelle dar, und jeder Balken ist ein Sample, das auf den ungefähr verfügbaren Amplitudenpegel geclippt ist. (Natürlich ist die Grafik unvollständiger als die Realität).

Abhängig von der während der Aufnahme getroffenen Auswahl kann ein Audio von 1 s Dauer Samples von 44,1 K, 48 K haben und im Fall von 24 Bit einen Amplitudenpegel von -144 dB bei 0 dB enthalten (-96 dB bis 0 dB für 16 Bit ). Die Dynamikbereichsauflösung (die Anzahl der Amplitudenpegeleinheiten, die für ein Sample verwendet werden können, dh die Anzahl der angezeigten Rechtecke) beträgt 65536 bei 16 Bit und 16777216 bei 24 Bit.

Daher kann eine Erhöhung der Bittiefe die Amplitudenauflösung und den Dynamikbereich erheblich verbessern. Wo erscheint also die Erhöhung des Dynamikbereichs? Da die Amplitude 0 dB nicht überschreiten kann, wird das hinzugefügte dB auf Samples mit kleineren Amplituden verteilt. Man kann also mehr kleine Klänge hören (z. B. eine Reverb-Spur, die sich bei -130 dB dehnt), die bei 16 Bit, -96 dB, abgeschnitten würden.

runden und wegwerfen

Bei digitalem Audio wird jedes Sample analysiert, verarbeitet, in Audio umgewandelt und dann über Lautsprecher wiedergegeben. Wenn ein Sample in Ihrer DAW verarbeitet wird (Gain, Distortion usw.), werden grundlegende Multiplikations- und Divisionsoperationen durchlaufen, mit denen Sie die digitale Darstellung des Samples ändern können. Ganz einfach, wenn wir den Rundungsprozess nicht durchführen (die 1-dB-Verstärkung muss mit 1,122018454 multipliziert werden), überschreiten selbst 8 oder 4 Bit Sample-Präzision den 24-Bit-Raum.

Da wir also nur 24 Bit haben, müssen diese langen Zahlen in diesen Raum passen. Dazu rundet oder verwirft der DSP das niedrigstwertige Bit (LSB, die letzte Ziffer in der Anzahl der Bits, z. B. die 16. Ziffer in einem 16-Bit-Sample). Das Runden ist ziemlich einfach und verwendet Algorithmen, mit denen Sie vertraut sind. Discard verwirft die Informationen nach dem niederwertigsten Bit ohne Analyse.

Beide Prozesse haben bestimmte Fehler, sie führen Fehler in die Gleichung ein, diese Fehler akkumulieren sich durch Signalkettenverarbeitung und werden schließlich reflektiert. Auf der positiven Seite ist das LSB das digitale Bit mit der kleinsten Amplitude, sodass der Fehler bei -96 dB für 16-Bit-Samples und bei -144 dB für 24-Bit-Samples auftritt. Gleichzeitig führen auch die unterschiedlichen Strukturen und Methoden digitaler Signalprozessoren zu unterschiedlichen Ergebnissen.