Tag: ist digitales Audio Workstation frei

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Dinge, die Sie über die Qualität digitaler Musik wissen sollten (Teil 1)

Einer der Schlüsselaspekte eines positiven Musikerlebnisses ist die Qualität der Aufnahmen und die Qualität des Klangs, den wir genießen. Dies ist ein sehr spekulatives Thema, bei dem Technologien, Geräte und vor allem die Zuhörer selbst in Konflikt geraten. Die Masse des einfachen Volkes widersetzt sich Audiophilen aller Art mit Ansichten von unterschiedlichem Grad an Radikalismus, aber mit einer ebenso hohen Ablehnung der Gewohnheiten der Gegner.

Zu dieser Menge von Kennern von 500-Dollar-Kabeln, Röhrenverstärkern und High-End-Stereoanlagen gesellen sich angesehene Künstler und Produzenten, die erklären, dass Musik großartig klingen sollte, dass sie zum Zeitpunkt der Aufnahme so klang, aber mit dem Aufkommen Bei der digitalen Technologie (daher gibt es eine Beherrschung der Komprimierung von Audiodateien und der allgemeinen Portabilität von Wiedergabegeräten) verschlechtert sich die Qualität der Musik unweigerlich, und im Allgemeinen müssen wir etwas dagegen tun. Stoppen Sie das Loudness-Rennen oder kaufen Sie teure CDs, kaufen Sie beispielsweise einen Player, einen Verstärker und Lautsprecher zu einem angemessenen Preis.
Sie halten uns für Dummköpfe, dass wir MP3s bei Online-Händlern wie iTunes kaufen. Wer hört Satellitenradio und das Internet. Die jeden Tag frische Musik auf beliebten digitalen Audio-Plattformen erhalten. Wer ist glücklich mit DJ-Sets, die von Flash-Laufwerken spielen.
Diese “Nuancen” hindern uns jedoch nicht nur daran, mit den oben genannten Methoden eine große Menge Musik zu hören, sondern sie auch zu genießen.

Ohne Zweifel spielt die Qualität der Musik eine wichtige Rolle. Zum Beispiel wissen DJs das sehr gut und arbeiten mit Musikmaterial viel näher und näher als die Öffentlichkeit. Es gibt einen Unterschied zwischen einer speziell komprimierten MP3-Datei und ihrer Quelle auf einer CD. es ist eine Tatsache. Der autoritäre Ton von Audiophilen und High-End-Musikausrüstungsherstellern sollte jedoch nachlassen, und die Rhetorik sollte weltlicher werden und dem Durchschnittsverbraucher von Musikprodukten näher kommen.

Wir haben uns entschlossen, 7 Daten zur Klangqualität zu sammeln, die die Wolken über digitale Formate und tragbares Audio ein wenig zerstreuen.

1. Das Dateiformat ist nicht kritisch.
Was der Produzent eines Tracks im Studio damit macht, ist tausendmal wichtiger als in welchem ​​Format das Ergebnis dieser Arbeit codiert wird. Aus Scheiße kann man keine Süßigkeiten machen – ein anständiger Track mit einer künstlerischen Botschaft, der richtig produziert, gemischt und in einem akzeptablen Dynamikbereich gemastert wurde (bei dem man bei der Komprimierung überhaupt nicht über Bord gegangen ist), klingt selbst bei unwichtigen Lautsprechern besser als ein langweiliger, grauer und schlecht gemasterter Track. selbst wenn Sie es in verlustfreiem Format auf einer eleganten Stereoanlage hören. Immer. Dies sollte für alle offensichtlich sein.

2. Durch Komprimieren der Dateigröße um 80% wird die Audioqualität nicht proportional verringert.
Wenn Sie digitales Audio komprimieren, wird das Hauptballast entfernt, ohne die Qualität der Musik zu beeinträchtigen, die das menschliche Ohr hören kann. Dieser Vorgang wird als verlustfreie Komprimierung bezeichnet (sehr ähnlich zu RAR- oder ZIP-Dateien). Wenn Sie die Größe der Audiodatei noch radikaler reduzieren möchten, müssen Sie die Quelle und ihren Sound für immer vernichten. Dies ist bereits ein Fall des berüchtigten “Qualitätsverlustes”. Ja, infolgedessen erfährt der Track irreparable Veränderungen, aber die Leute erzeugen zu oft Dunkelheit und behaupten, dass dies wahllos geschieht.
Es ist Zeit zuzugeben, dass die meisten Leute einige Details auf dem Album nicht hören können. Es ist nur so, dass unsere Ohren nicht mit dem Hören eines Hundes und anderer Tiere vergleichbar sind. Sie können viele sekundäre Informationen im Audio entfernen, und niemand wird den Unterschied erkennen. Dies ist Psychoakustik in Aktion. So funktioniert verlustbehaftete Audiokomprimierung. Es gibt einen bestimmten Schwellenwert, unterhalb dessen der Unterschied zu hören ist (MP3 mit einer Bitrate von 96 Kilobit pro Sekunde kann nicht mit einem Analogon von 320 verglichen werden), aber dies bedeutet nicht, dass der Mythos über die Beziehung zwischen dem Prozentsatz der Komprimierung und Das Endergebnis ist wahr. Es ist ein Mythos.

3. Menschen machen das Beste aus dem Leben, wenn Musik nicht von bester Qualität ist.
Lebensgeschichte. In den 90er Jahren kam der bedingte Held des Artikels zu einem illegalen Rave, verbrachte die ganze Nacht und beschloss, das DJing zum Beruf seines Lebens zu machen. Ein mutiger Schritt und eine schicksalhafte Entscheidung. Aber was ist mit dem Sound auf dieser Party passiert? Alles war falsch, denk dran. Die Nadel flog, der EQ nicht abgestimmt und die Verstärker wurden regelmäßig ausgeschaltet. Hat jemand darauf geschossen? Kaum.
Warst du jemals auf einer bösen Party, die dein Leben verändert hat? Die ganze Nacht von schlechten Ansagern in einem fremden Club getanzt und am Morgen mit Ihrem zukünftigen Lebenspartner abgereist?

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Die Vorteile von digitalem Audio

Die Grundlagen von “Zahlen”

Jedes der heute angebotenen Multimedia-Geräte, sei es ein CD-Player, ein Diktiergerät oder ein Flash-Speicher-Player, verwendet viele verschiedene Arten der Darstellung von Datenströmen, die dann in Sound umgewandelt werden. Und es wurden noch mehr Klangformate erfunden, die für professionelle Zwecke verwendet werden. Ein unerfahrener Käufer ist gezwungen, Informationen über Bezeichnungen auf Boxen und Geräten aus verschiedenen Quellen zu sammeln, wobei er häufig falsche Informationen oder noch mehr Verwirrung erhält.

Fast alle Geräte im Abschnitt “Portable Audio” des ZOOM.CNews.ru-Katalogs unterstützen mehrere Soundformate gleichzeitig, und viele Geräte, die nicht zu dieser Kategorie gehören, sind auch mit der Unterstützung für die Wiedergabe von Sounddateien gekennzeichnet. Um unseren Lesern zu helfen, haben wir beschlossen, ein kurzes Glossar mit Abkürzungen zu erstellen und über die gängigsten Formate zu sprechen. Wir planen, es für Aktualisierungen und Änderungen offen zu lassen, neue Formate hinzuzufügen und die Vor- und Nachteile der bereits üblichen oder vergessenen Formate detaillierter zu beschreiben.

Eine kleine Theorie

Denken Sie zunächst daran, dass digitaler Sound nichts anderes als eine Sammlung von Zahlen ist. Der bestimmende Faktor ist das System, mit dem Schall als Luftdruck in Datenströme umgewandelt und zur weiteren Verarbeitung und Wiedergabe codiert wird. Folglich ist digitaler Sound normalerweise in Computerdateien mit verschiedenen Erweiterungen enthalten, die häufiger (aber nicht immer) ihr Format bestimmen können. Und dasselbe Formatkonzept kann paradoxerweise zwei Bedeutungen haben. Erstens kann das Format als allgemeines Merkmal vorliegen, einschließlich sowohl des Typs als auch der physikalischen Eigenschaften des Mediums (Platte oder Kassette), des Aufzeichnungsverfahrens, der Codierungsprinzipien und des Schutzes vor Fehlern. Zweitens kann das Format nur als das Verfahren zum Codieren und Komprimieren von Ton verstanden werden, da Standardmedien für die Übertragung verwendet werden, beispielsweise ein Computer.

Analoger Ton wird im Gegensatz zu digitalem auf analogen Geräten wiedergegeben und weist eine Reihe signifikanter Unterschiede auf. Analoges Audio ist zwar kein Datenstrom, wird jedoch als kontinuierliches elektrisches Signal dargestellt, das eine Änderung der Schallwelle darstellt. Um es in ein digitales Format zu übersetzen, wird der Ton “digitalisiert”, dh er wird in bestimmte Segmente unterteilt, in denen der numerische Wert der Amplitude zu diesem Zeitpunkt festgelegt ist. Wir werden uns nicht mit den Prinzipien der digitalen Klangerzeugung befassen, aber es ist unbedingt zu beachten, dass das Klangbild selbst umso klarer und vollständiger erzeugt wird, je öfter ein Tonsegment geteilt und seine Eigenschaften beschrieben werden.

Dieser Prozess erzeugt einen enormen Datenfluss, der den Ton beschreibt, und es ist klar, dass jedes digitale Audioformat nichts anderes als ein Kompromiss zwischen der Notwendigkeit, den Ton so laut wie möglich darzustellen, und den Einschränkungen des Speichers des Computers oder Geräts ist. Der Reproduktion.

Ein bisschen mehr Theorie. In den meisten Fällen nimmt das menschliche Ohr Schall mit einer Frequenz von nicht mehr als 22.000 Hz wahr. Um ihn vollständig in digitaler Form zu beschreiben, ist eine Abtastfrequenz von mindestens 44,1 kHz erforderlich. Da es absolut unmöglich ist, den Wert des Signals zu einem bestimmten Zeitpunkt zu bestimmen, erfolgt während der Digitalisierung eine Quantisierung, dh das Ersetzen der tatsächlichen Werte des Signals durch ungefähre Werte. Je mehr Audioquantisierungspegel vorhanden sind, desto genauer wird der Signalpegel beschrieben. Infolgedessen trägt jede Standard-CD ein Audiosignal mit einer Abtastfrequenz von 44,1 kHz und einem 16-Bit-Quantisierungspegel.

Die Vorteile von digitalem Audio

Und nun kurz, warum dieser Algorithmus entwickelt wurde. Digitaler Sound hat enorme Vorteile gegenüber analogem, obwohl wir seine gewissen Nachteile nicht vergessen dürfen. Der Hauptwert des digitalen Klangs ist die Möglichkeit einer unendlich langen Speicherung und endlosen Wiedergabe von Material, ohne die ursprüngliche Qualität zu verlieren, während der analoge Klang bei jeder erneuten Aufnahme an Qualität verliert. Darüber hinaus wird die Übertragung von Ton und seine Verarbeitung mit modernen digitalen Mitteln vor allem durch spezialisierte Computer erleichtert. Darüber hinaus ist das digitale Signal auf Übertragungsleitungen störungsresistenter als das analoge Signal. Es ist auch wichtig, dass digitale Technologie,

In der Vergangenheit war digitaler Sound zweifellos die Initiative von Ingenieuren des Unternehmens, die von Philips entwickelte Audio-CDs, auch CDDA – Compact Disk Digital Audio genannt, übernommen haben.

Digitale Audiokodierung

Tatsächlich ist diese oder jene digitale Form der Darstellung von analogen Audiosignalen bereits ein Codierungsverfahren. – Eine Zahlenfolge, die ein analoges Audiosignal beschreibt, ist selbst ein digitaler Code.

Die Kodierung, über die wir jetzt sprechen werden, ist jedoch etwas anderes. Schauen wir uns nun die Methoden zum Codieren digitaler Audiosignale an.
Ein digitalisiertes Audiosignal “in seiner reinen Form” (zum Beispiel in Form einer der oben diskutierten PCM-Variationen) ist eine ziemlich genaue, aber nicht die kompakteste Art, das ursprüngliche analoge Signal aufzuzeichnen.

Urteile selbst. Um vollständige Informationen über das ursprüngliche analoge Signal im Frequenzbereich 0-20 kHz (im hörbaren Frequenzbereich) zu erhalten, muss das analoge Signal mit einer Frequenz von mindestens 40 kHz abgetastet werden. Der CD-DA-Standard (der Standard für die Aufzeichnung von Daten auf Audio-CDs, die allen bekannt sind) legt daher die folgenden Codierungsparameter fest: Aufzeichnung von zwei oder einem Kanal im PCM-Format mit einer Abtastfrequenz von 44,1 kHz und einer Tiefe 16-Bit-Quantisierungsbits. Eine Stunde Musik in diesem Format benötigt ungefähr 600 MB (60 Minuten * 60 Sekunden * 2 Kanäle * 44100 Samples pro Sekunde * 2 Bytes pro Sample = ungefähr 605 MB). Wenn man bedenkt, dass beispielsweise die Musiksammlung eines gewöhnlichen Musikliebhabers 5000 Titel mit einer durchschnittlichen Länge von jeweils etwa 3 Minuten enthält, ist die Menge an Speicher, die erforderlich ist, um sie in ihrer ursprünglichen digitalen Form zu speichern, sehr beeindruckend. . Daher erfordert das Speichern relativ großer Mengen von Audiodaten, um eine ziemlich gute Klangqualität sicherzustellen, die Verwendung verschiedener “Tricks”, um die Daten zu komprimieren.

Im Allgemeinen können alle vorhandenen Methoden zum Codieren von Audioinformationen bedingt in nur zwei Typen unterteilt werden.

1. Verlustfreie Datenkomprimierung (“Verlustfreie Codierung”) ist eine Methode zum Codieren (Komprimieren) digitaler Audioinformationen, die eine hundertprozentige Wiederherstellung der Originaldaten aus dem komprimierten Stream ermöglicht (der Begriff “Daten”) Original “bedeutet hier die Originalform der digitalisierten Audiodaten). Diese Methode der Datenkomprimierung wird in Fällen verwendet, in denen eine hundertprozentige absolute Erhaltung der Qualität der ursprünglichen Audiodaten erforderlich ist. Die heute existierenden verlustfreien Komprimierungsalgorithmen können das Datenvolumen um 20-50% reduzieren und gleichzeitig eine 100% ige Wiederherstellung des ursprünglichen digitalen Materials aus den komprimierten Daten gewährleisten. Die Betriebsmechanismen solcher Codierer ähneln den Betriebsmechanismen allgemeiner Datenarchivierer wie ZIP oder RAR, sind jedoch gleichzeitig speziell für die Komprimierung von Audiodaten geeignet. Verlustfreie Codierung Es ist zwar ideal, um die Qualität von Audiomaterial zu erhalten, kann jedoch kein hohes Maß an Komprimierung bieten.

2. Es gibt eine andere modernere Form der Datenkomprimierung. Diese sogenannte verlustbehaftete Datenkomprimierung (engl. “Lossy Coding”) Der Zweck der Codierung besteht darin, mit allen Mitteln die höchste Datenkomprimierungsrate zu erzielen und gleichzeitig die Klangqualität auf einem akzeptablen Niveau zu halten. Die Idee hinter verlustbehafteter Codierung basiert auf zwei einfachen Überlegungen:

Die ursprünglichen digitalen Audiodaten sind redundant: Sie enthalten viele unnötige Informationen, die für das Ohr unbrauchbar sind und entfernt werden können, wodurch das Komprimierungsverhältnis erhöht wird.
Die Anforderungen an die Klangqualität von Audiomaterial können variieren und hängen von bestimmten Zwecken und Anwendungsbereichen ab.
Eine verlustbehaftete Codierung wird daher als “verlustbehaftet” bezeichnet, was zum Verlust einiger Audioinformationen führt. Eine solche Codierung führt dazu, dass das decodierte Signal bei seiner Wiedergabe ähnlich wie das Original klingt, in Wirklichkeit jedoch nicht mehr mit diesem identisch ist. Die meisten verlustbehafteten Codierungsmethoden beruhen auf der Verwendung psychoakustischer Eigenschaften des menschlichen Hörsystems sowie auf verschiedenen Tricks, die mit dem Resampling und Resampling des Signals verbunden sind. In der Frequenz analysiert der Encoder während des Komprimierungsprozesses die Audiodaten, um verschiedene Details des Sounds zu identifizieren, die ignoriert werden können. Verdeckte Frequenzen, unhörbare und unhörbare Klangdetails können für ein höheres Kompressionsverhältnis geopfert werden. Dort, wo nur die Verständlichkeit für den Ton wichtig ist (zum Beispiel bei der Telefonie, wo das Vorhandensein von Frequenzen über 4 kHz nicht erforderlich ist), werden die Audioinformationen im Codierungsprozess ernsthaft “vereinfacht”.