sind digitale Audioplayer es wert

Was ist digitales Audio?

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Was ist digitales Audio?

Digital Audio

Wie funktioniert digitales Audio?

Digital Audio

Wie ist der Wechselkurs? Natürlich kann ich Ihnen nicht direkt erklären, dass “Rate gleich Bitrate” ist. Wenn Sie Sounddateien mit einer Software abspielen, sollten Sie eine kleine Meldung bemerken. Zum Beispiel “128Kbps”, “1411Kbps”… Einige Freunde wissen auch, dass unter normalen Umständen je größer die Zahl vor “Kbps”, desto besser der Soundeffekt ist, zB CD ist “1411Kbps”. Was genau stellen diese Zahlen dar? Kurz gesagt, wie viele Daten pro Sekunde in Ton umgewandelt werden. CDs klingen besser als MP3s, weil CDs mehr Informationen pro Sekunde enthalten als MP3s. Im Vergleich zu einer CD-Datei mit 1411 Kbps kann eine MP3-Datei mit 128 Kbps beispielsweise fast 12-mal weniger Daten pro Sekunde konvertieren als eine CD. Für den gleichen Song ist die CD viel empfindlicher anzuhören (natürlich gibt es eine Gruppe von Leuten in der Menge, die als “Pilze” bekannt sind, die fühlen können, dass der Effekt der gleiche ist). MP3 drückt den gleichen Inhalt mit weniger Daten aus und natürlich ist der Detaillierungsgrad nicht so gut wie der einer CD.

2. Abtastrate.

Abtastrate ist auch ein sehr gebräuchlicher Begriff. Die spezifische Form ist „XXHz“, wobei „XX“ eine bestimmte Zahl ist. Wie „44100Hz (44,1KHz)“, „32000Hz (32KHz)“ und so weiter. Wie oben erwähnt, bestehen digitale Audiodateien aus vielen “Punkten”, daher ist die Abtastrate eigentlich eine Standard-“Menge”, um diese “Punkte” zu sammeln. Offensichtlich ist die Abtastrate von „44100 Hz“ höher als die von „32000 Hz“, sodass mehr Punkte pro Zeiteinheit (1 Sekunde) gesammelt werden. Je mehr Punkte pro Zeiteinheit, desto vollständiger die Toninformation und natürlich desto näher an der Realität. Wenn also die garantierte Rate gleich ist, ist die Datei “44100Hz” besser als “32000Hz” (natürlich ist dies nicht absolut).

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verlustbehaftete Komprimierung

Tatsächlich sind wir alle mit verlustbehafteten komprimierten Audioquellen vertraut.Gebräuchliche verlustbehaftete Formate sind derzeit hauptsächlich MP3, WMA, OGG, MP3pro, AAC, VQF, ASF usw.

2. WMV-Format

Der vollständige Name von WMA lautet WindowsMedia Audio, ein von Microsoft gefördertes Audioformat. Das WMA-Format erzielt eine höhere Komprimierungsrate, indem es den Datenstrom reduziert, während die Tonqualität erhalten bleibt. Das Komprimierungsverhältnis kann normalerweise 1:18 erreichen, und die generierte Dateigröße beträgt nur die Hälfte der entsprechenden MP3-Datei.

3. MP3-Format

Der vollständige Name von MP3 lautet MovingPicture Experts Group Audio Layer Ⅲ. Kurz gesagt, MP3 ist eine Audiokomprimierungstechnologie. Da der vollständige Name dieses Komprimierungsverfahrens MPEGAAudio Layer 3 lautet, nennen die Leute es kurz MP3. Es wurde 1993 geboren und seine “Eltern” sind das deutsche FaunhofeIIS und das französische Thomson.

MP3 verwendet die MPEGAudio Layer 3-Technologie, um Musik in kleinere Dateien mit einem Komprimierungsverhältnis von 1:10 oder sogar 1:12 zu komprimieren. Mit anderen Worten, Sie können Dateien mit geringem Verlust an Klangqualität auf eine kleinere Größe komprimieren. Und es behält die ursprüngliche Klangqualität sehr gut bei. Gerade wegen der geringen Größe und der hohen Klangqualität von MP3 ist das MP3-Format fast zum Synonym für Online-Musik geworden. Das MP3-Format von Musik pro Minute ist nur 1 MB groß, sodass die Größe jedes Songs nur 3-4 Megabyte beträgt. Verwenden Sie einen MP3-Player, um MP3-Dateien in Echtzeit zu dekomprimieren (dekodieren), sodass MP3-Musik in hoher Qualität abgespielt werden kann.

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Wie funktioniert digitales Audio?

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In unserem täglichen Leben hören wir alle Arten von Musik, und der größte Teil dieser Musik wird in digitaler Form übertragen, egal ob sie angehört oder auf einen Computer heruntergeladen oder auf einem MP3- oder CD-Player abgespielt wird. Natürlich werden Sie oft verschiedene Formate wie MP3, WMV, APE usw. sehen, aber verstehen Sie die Bedeutung dieser Formate? Nachfolgend habe ich einige dieser Inhalte für Sie zusammengestellt, ich hoffe, es hilft Ihnen.

1. Einführung in die digitale Musik

Digitale Audioquellen, also digitale Audioformate, zunächst CDs genannt. Nachdem die CDs komprimiert wurden, wurden verschiedene Formate abgeleitet, die für die Wiedergabe auf Walkmans geeignet sind. Diese komprimierten Formate können in zwei Kategorien unterteilt werden: Es gibt eine verlustbehaftete und eine verlustfreie Komprimierung. Die hier erwähnte Komprimierung bezieht sich auf das Konvertieren des im PCM- oder WAV-Format codierten Audiostroms in andere Formate nach einer speziellen Komprimierungsverarbeitung, um den Effekt der Verringerung der Dateigröße zu erzielen. Verlustbehaftet/verlustfrei bezieht sich darauf, ob das in der neuen Datei erhaltene Tonsignal im Vergleich zum ursprünglichen Signal im PCM/WAV-Format nach der Komprimierung reduziert ist.

PCM-Codierung ist die Abkürzung für PulseCode Modulation, auch bekannt als Pulse Code Modulation, die eine der digitalen Kommunikationscodierungsmethoden ist. Der abgetastete Wert wird entsprechend der hierarchischen Einheit gerundet und quantisiert, und der abgetastete Wert wird durch einen Satz binärer Codes dargestellt, um die Amplitude des abgetasteten Impulses darzustellen.

Die Endform des digitalen Audiosignals besteht immer noch aus „0/1“. Sie können eine beliebige Permutation und Kombination sein, z. B. „0001110101“ oder „11100001010“. Unterschiedliche Kombinationen haben natürlich unterschiedliche Wirkungen. Einigen Freunden hätte es auffallen müssen, als sie das sahen. Wenn der Ton in Form von “00101010” aufgezeichnet wird, ist die endgültige Form kein “Punkt”, dh ein einfacher “Änderungs” -Prozess. Der Ton ist kontinuierlich, wie kann er mit “Punkten” aufgezeichnet werden? Sollte der Ton, den wir hören, nicht Segment für Segment sein? Der Grund ist nicht schwer zu verstehen. Gehen Sie nach Hause und schalten Sie das Neonlicht ein. Können Sie feststellen, dass das Neonlicht flackert? kann nicht? Tatsächlich flackern Leuchtstofflampen ständig. Haben Sie Zeichentrickfilme gesehen? Sie alle sind durch ein Raster aus Standbildern verbunden. Wir können die Bilder auch einfach einzeln als “Punkte” verstehen. Der Mensch gegen die Natur

Der Wahrnehmung der Welt sind Grenzen gesetzt, sowohl visuell als auch auditiv. Der Grund, warum Cartoons kohärente Bewegungen erzeugen können, ist, dass diese “Punkte” eine Illusion sind, die Menschen erzeugen, wenn das menschliche Sehvermögen nicht rechtzeitig reagiert. Mit Ausnahme von Maschinen können Menschen diese “Punkte” nicht unterscheiden. Ebenso der Klang. Wenn die Frequenz des Tonflimmerns sehr schnell ist, können Menschen es nicht unterscheiden. Auch wenn der Ton eine „digitale Umwandlung von analogen Signalen“ (D/A-Wandlung) durchführt, hat der Decoderchip diese „Punkte“ bereits kohärent verbunden, sodass wir einen sehr kohärenten Klang hören.

Kennen Sie die “Bitrate”

Sample Rate

Dies ist wichtig, um die Menge der Videodaten und die Bildqualität zu bestimmen.

Dieses Mal lernen wir die “Bitrate” kennen, die einer der wichtigsten Faktoren bei der Bestimmung der Bildqualität von Videos ist.

Sampling

Es steht in engem Zusammenhang mit diesem Artikel, aber Sie können in einem anderen Artikel mehr über Bildschirmauflösungen und Bildraten erfahren.

Wenn Sie sich nicht sicher sind, empfehle ich Ihnen, den Artikel zu Bildschirmauflösungen und Bildraten zu lesen, bevor Sie diesen Artikel lesen.

Zu berücksichtigende Punkte bei der Festlegung der Bildrate (fps) eines Videos
Die optimale Auflösung des Videobildschirms ist nicht immer Full HD! Betrachten Sie die Bildschirmauflösung des Videos.
Inhaltsverzeichnis
Was ist eine Bitrate?
Beziehung zwischen Bildschirmauflösung, Bildrate und Bitrate
Betrachten wir auf der Grundlage des Obigen die Beziehung zwischen Auflösung / Bildrate, Datenmenge und Bitrate.
Was tun, um die Bildqualität zu verbessern
Berücksichtigen Sie die optimale Auflösung, Bildrate und Bitrate für jeden Inhaltstyp.
Punkte für den Aufbau eines Videoverteilungsdienstes Kostenlose Verteilung
Anleitung für Videoaufzeichnung und Live-Verteilung, die Sie kostenlos im Haus durchführen können

Was ist eine Bitrate?
Die Bitrate wird in bps ausgedrückt.
Abkürzung für Bits pro Sekunde, die angibt, wie viele Datenbits ein Video pro Sekunde erstellt.
Ein Video mit 1 Mbit/s hat beispielsweise 0,125 Megabyte an Daten pro Sekunde. In 1 Minute sind es 7,5 MB.
Wie bei Bildschirmauflösung und Bildrate können Sie entscheiden, welche Bitrate Sie möchten.

Da 8 Bits 1 Byte sind, wird daraus “1 Mbit 8 = 0,125 Mbyte”.
Beziehung zwischen Bildschirmauflösung, Bildrate und Bitrate
Lassen Sie uns ein wenig überprüfen.

Die Bildschirmauflösung gibt die Höhe der Pixelanzahl im Video an.
Die Framerate gibt an, aus wie vielen Bildern ein Video pro Sekunde besteht.
Die Bitrate steht für die Datenmenge pro Sekunde.

Betrachten wir auf der Grundlage des Obigen die Beziehung zwischen Auflösung / Bildrate, Datenmenge und Bitrate.
Die 4K-Auflösung ist viermal so groß wie die Fläche von Full HD, sodass zum Zeichnen mehr Daten erforderlich sind.
Da Video mit 60 fps doppelt so viele Frames hat wie mit 30 fps, werden mehr Daten zum Zeichnen benötigt.

zum Beispiel

Wenn Sie ein “1Mbps in Full HD / 30fps”-Video mit der gleichen Bildqualität in “4K / 60fps” machen möchten

Auflösungsbereich 4 mal x Bildrate 2 mal = 8 mal

Die erforderliche Datenmenge ist erforderlich und theoretisch sind 8 Mbit/s ein Richtwert.

Die Bitrate kann jedoch, wie oben erwähnt, beliebig eingestellt werden, sodass es auch möglich ist, “1Mbps-Video bei 4K / 60fps” zu erstellen.

Es macht keinen Sinn ein Full HD / 30fps Video in ein 4K / 60fps Video umzuwandeln.
Selbst wenn Sie die Anzahl von 30 Videos pro Frame auf 60 verdoppeln, wird das gleiche Bild 2 Frames lang fortgesetzt und die Anzahl der Frames wird verschwendet.
Auch bei der Auflösung macht es keinen Sinn, die ursprünglich nur Full-HD-Auflösung auf 4K auszudehnen.
Daher ist es eine gute Idee, das Video vorzubereiten, das das Material zum Erstellen von Videoinhalten mit der höchstmöglichen Auflösung und hohen Bildrate sein wird. Es wird nicht verschwendet, wenn es in eine niedrigere Zahl umgewandelt wird.
Wenn Sie noch nicht bereit sind, vergessen Sie nicht, die Auflösung und die Bildrate unterhalb des Footage-Videos einzustellen.
Was tun, um die Bildqualität zu verbessern
Es stellte sich heraus, dass je höher die Auflösung und die Bitrate sind, desto besser kann das Video gezeichnet werden, ohne viele Daten zu verbrauchen.

Soll die Bitrate also trotzdem erhöht werden, um die Bildqualität zu verbessern?
Das ist nicht schlecht, aber der Artikel über die BildschirmauflösungAber das Gleiche, was ich geschrieben habe, wird passieren.
Mit anderen Worten, je höher die Bitrate, desto größer die Dateigröße.
Bei einer großen Dateigröße wird die Übertragung der Videodaten an den Betrachter langsam und bei Smartphones wird der monatliche Datenverkehr bald verschwinden.

Vor diesem Hintergrund müssen wir die beste Bitrate finden.
Beim Versenden von Videos über das Internet gilt: Je geringer die Datenmenge, desto besser.
Die richtige Antwort ist, ein Video mit geringer Datenmenge und ausreichender Bildqualität anzustreben.

Als nächstes habe ich zwei Videos desselben Videos mit unterschiedlichen Bitraten vorbereitet. Sehen Sie, wie sich die Bildqualität mit der Bitrate ändert.

Zusammenhang zwischen kHz und Bit

Verwenden Sie ein Audio-Interface, wenn Sie Live-Sound in Ihrer DAW aufnehmen. Zu diesem Zeitpunkt wandelt der A/D-Wandler analog in digital um
und kHz oder Bits werden während dieses Umwandlungsprozesses verwendet.

Schauen wir uns die folgende Abbildung an. Es ist analog, also natürlich kontinuierlich.

analog

Analogeingangswellenform
Wann
mit niedrigen kHz (Abtastfrequenz) und niedrigen Bits (Geschwindigkeit) konvertiert, wird es wie in der Abbildung unten gezeigt.

Digital

Wellenform nach digitaler Aufnahme Niedrige Abtastrate
Der Prototyp des Originalklangs des Originals bleibt irgendwie erhalten.
Beim Konvertieren mit einer hohen Abtastrate und Bitrate sieht dies wie in der Abbildung unten gezeigt aus.

Wellenform nach digitaler Aufnahme Hohe Abtastfrequenz
Es ist nahe an der ursprünglichen Wellenform.

Die
Die obige Abbildung zeigt den Unterschied zwischen niedriger Abtastrate und niedriger Bitrate und hoher Abtastrate und hoher Bitrate.

Nun zur Samplerate und Bitrate.

Die Abtastrate, auch als “Sampling” bezeichnet,
gibt an, wie oft es pro Sekunde abgetastet wird.

Die Bitrate, auch bekannt als “Quantisierung”,
gibt an, in wie vielen Schritten die Lautstärke von Stille bis maximaler Lautstärke wiedergegeben wird.

Die folgende Abbildung ist das Bild. Der scheinbare Unterschied zwischen “16 Bit und 24 Bit” ist 24-16 = 8, aber in Wirklichkeit gibt es einen Stufenunterschied von 16.777.216 Schritten – 65.536 Schritte = “16.711.680 Schritte”. Der Unterschied zwischen 16-Bit und 24-Bit beträgt tatsächlich das 256-fache.
16-Bit 44,1 kHz Aufnahme
24-Bit 48kHz Aufnahme

Die Abtastfrequenz beträgt übrigens 48 kHz ÷ 44,1 kHz = 1.088 mal.

Es macht keinen Sinn, die Klangqualität anhand von Zahlen zu beurteilen, aber
Ich denke, das Verhältnis zwischen Samplerate und Bitrate ist ein nicht zu vernachlässigender Unterschied.

Eine andere Sache, die mit Sound zu tun hat, sind die “Standards / Features”.

Audio-CDs werden mit 44,1 kHz, 16-Bit erstellt, aber als Reaktion von
Frequenz beträgt 20 Hz bis 20 kHz, um genau zu sein, der Ton
zwischen 20 Hz und 20 kHz wird es 44.100 mal pro Sekunde abgetastet und
Volumen beträgt 65.536. Was wir auf der Bühne aufnehmen, ist das
“CD”, die wir hören.

Die Bitrate beträgt übrigens 1411,2 kbps.

Nur ein bisschen als Referenz zur Möglichkeit, Daten zu generieren.
Informationen wie Überschriften und Beschriftungen werden tatsächlich hinzugefügt und sind daher etwas größer.

Nehmen wir WAV als Beispiel,
Datengröße = Abtastrate (Hz) x Anzahl Bits x Anzahl Kanäle x Zeit (Sekunden)
1 Sekunde Stereo-Tonquelle (2-Kanal), aufgenommen mit 44,1 kHz, 16-Bit

Bei der Konvertierung in WAV,
44.100 (Hz) x 16 Bit x 2 Kanäle x 1 Sekunde = 1.411.200 Bit
Byte-Konvertierung = 1.411.200 Bit ÷ 8 = 176.400
Byte-Konvertierung KB = 176.000 Byte ÷ 1024 = 172 KB

Eine Sekunde der WAV-Daten beträgt 172 KB.

Wie viele Minuten WAV-Daten können Sie also auf eine CD-R brennen?

CD-R 650 MB = 665.600 KB ÷ 172 KB (1 Sekunde) =
Umgerechnet in 3869 Sekunden = 3869 Sekunden ÷ 60 = 64 Minuten

Die Aufnahmezeit von WAV auf eine CD-R im Datenformat beträgt 64 Minuten.
* Die Aufnahmezeit im CD-DA-Format und die Aufnahmezeit in WAV-Daten
unterscheiden sich je nach Aufnahmeformat.

Referenz:
1Byte = 8bit
1 KB = 1024 Byte
1 MB = 1024 KB = 1.048.576 Byte
1 GB = 1024 MB = 1.073.741.824 Byte
1 TB = 1024 GB = 1.099.511.627.776Byte

Wie immer,
Ich denke, es können kleinere Fehler in der Unterlassung der Rundung in der Berechnung und im Inhalt der Erklärung sein, aber bitte verstehen Sie es auf OK-Ebene, wenn es ungefähr richtig ist.