Hoe verschillen audiobestandsindelingen en wat betekent dit voor luisteraars?

Free Download Mp4Gain

We now offer a subscription for just 10 cents a day*

You will always enjoy the full version of Mp4Gain with all its features and benefits.

For just 10 cents a day*

*Unlimited FULL version of Mp4Gain, billed $US12.50 Quarterly (+ $5 USD one time subscription payment JUST in the first payment).

All other payments will be just $3.12 per month, billed quaterly.

That's only 10 cents per day!

CLICK TO PURCHASE

THIS PRICE ONLY LASTS FOR A FEW DAYS

Hoe verschillen audiobestandsindelingen en wat betekent dit voor luisteraars?

Music File Formats

Uitleg van MP3, AAC, WMA, FLAC, ALAC, WAV, AIFF en PCM

audio file formats

De meeste apparaten kunnen direct een breed scala aan digitale media-indelingen afspelen, vaak zonder dat software- of firmware-updates nodig zijn. Als u de producthandleiding doorbladert, zult u misschien verbaasd zijn hoeveel verschillende soorten er zijn.

Wat onderscheidt ze van elkaar? Moet het belangrijk voor je zijn?

Muziekbestandsformaten
Als het om digitale muziek gaat, doet het formaat er dan echt toe? Antwoord: het hangt ervan af.

Er zijn gecomprimeerde en niet-gecomprimeerde audiobestanden die al dan niet kwaliteitsverlies hebben. Lossless-bestanden kunnen enorm groot zijn, maar als u voldoende opslagruimte heeft (zoals een pc of laptop, netwerkstation, mediaserver, enz.) En over hoogwaardige audiohardware beschikt, zijn er voordelen aan het gebruik zonder comprimeren of verliesloos geluid,

Maar als er niet genoeg ruimte is, zoals op smartphones, tablets en draagbare spelers, of als u van plan bent een standaardhoofdtelefoon of luidsprekers te gebruiken, hebt u alleen kleinere gecomprimeerde bestanden nodig.

Niet door ziekte: hier is Norkina’s echte doodsoorzaak
Het coronavirus verdwijnt binnenkort: data aangekondigd
Dus hoe kies je? Hier is een uitsplitsing van veelgebruikte formaattypen, enkele van hun belangrijke kenmerken en de redenen waarom u ze zou moeten gebruiken.

-MP3: ontwikkeld door de Moving Picture Experts Group (MPEG), een organisatie die standaarden ontwikkelt voor gecodeerde video- en audioprogramma’s, MPEG-1 / MPEG-2 Layer 3 (MP3) is misschien wel het meest voorkomende type audiobestand en verenigbaar.
MP3 is een lossy en gecomprimeerd audioformaat met een bitsnelheid van 8 kbps tot maximaal 320 kbps en een bemonsteringsfrequentie van 16 kHz tot maximaal 48 kHz. Kleinere mp3-bestandsgroottes betekenen snellere bestandsoverdracht en minder gebruikte ruimte, maar dit gaat ten koste van een iets lagere audiokwaliteit dan verliesvrije bestandsindelingen.
-AAC: Advanced Audio Coding (AAC), populair op Apple iTunes, is vergelijkbaar met MP3, maar heeft een bijkomend voordeel:
-AAC is een gecomprimeerd audio- en audioformaat met verlies, met bitsnelheden variërend van 8 kbps tot maximaal 320 kbps, en bemonsteringsfrequenties van 8 kHz tot maximaal, met het juiste coderingsproces, 96 kHz.
AAC-bestanden kunnen dezelfde audiokwaliteit bieden als MP3 en nemen minder ruimte in beslag. ACC ondersteunt ook maximaal 48 kanalen, terwijl de meeste mp3-bestanden slechts twee kunnen verwerken. AAC is breed compatibel met onder andere iOS, Android en draagbare spelapparaten.
-WMA. Windows Media Audio-bestanden zijn ontwikkeld door Microsoft als een concurrent van MP3 en bieden vergelijkbare maar eigendomsrechten. Standaard WMA is een verliesvrij en gecomprimeerd audioformaat, hoewel nieuwere stand-alone versies met meer geavanceerde codecs een verliesvrije optie kunnen bieden.
Hoewel veel soorten draagbare mediaspelers en mediaspelers voor thuisentertainment standaard WMA-bestanden ondersteunen, ondersteunen slechts enkele mobiele apparaten, zoals smartphones en tablets, dit. Velen vereisen het downloaden van een compatibele applicatie om WMA-audio af te spelen, wat het minder gemakkelijk kan maken dan MP3 of AAC.
-FLAC. Ontwikkeld door de Xiph.Org Foundation, is de gratis verliesloze audiocodec (FLAC) erg aantrekkelijk vanwege de gratis licentie en het open formaat.
-FLAC is een verliesvrij, gecomprimeerd audioformaat met een bestandskwaliteit tot 32-bit / 96 kHz (ter vergelijking: cd is 16-bit / 44,1 kHz). FLAC heeft het voordeel van een kleinere bestandsgrootte (ongeveer 30-40 procent kleiner dan de originele gegevens) zonder dat dit ten koste gaat van de geluidskwaliteit, waardoor het ideaal is voor digitale archivering (d.w.z. hoofdkopie om gecomprimeerde / verloren bestanden te maken voor algemeen luisteren).
-ALAC: Apple’s versie van FLAC, Apple Lossless Audio Codec (ALAC), deelt FLAC in termen van geluidskwaliteit en bestandsgrootte.
-ALAC is een gecomprimeerd audioformaat zonder verlies. Het is ook volledig compatibel met iOS- en iTunes-apparaten, hoewel FLAC mogelijk niet wordt ondersteund. Als zodanig wordt ALAC het meest gebruikt door degenen die Apple-producten gebruiken.
-WAV: Waveform audiobestandsformaat, ook ontwikkeld door Microsoft, is een standaard voor Windows-gebaseerde systemen en is compatibel met verschillende softwaretoepassingen.

Free Download Mp4Gain

Wat is digitale audio?

Wat is digitale audio?

Digitaal geluid is niets meer dan een combinatie van cijfers. Met een bepaald algoritme wordt geluid, zoals luchtdruk, omgezet in datastromen en gecodeerd voor verdere verwerking en weergave. Afhankelijk van het gebruikte algoritme heeft het muziekbestand een of ander formaat, een of andere extensie.

Onthoud dat er naast digitaal geluid ook analoog geluid is, dat wordt weergegeven door een continu elektrisch signaal dat de verandering in de geluidsgolf weergeeft. De analoog naar digitaal geluidsconversie is een instelling van de numerieke waarde van de amplitude op een bepaald moment met een gegeven dichtheid van waarden. Bijgevolg, hoe meer waarden er worden geregistreerd, hoe betrouwbaarder en nauwkeuriger het beeld van het gedigitaliseerde geluidsfragment wordt gerecreëerd. Bij een dergelijke digitalisering ontstaan zeer omvangrijke datamatrices die, afhankelijk van het gebruikte formaat, verschillen in de geluidskwaliteit / volumeverhouding van het uiteindelijke bestand.

Misschien is het belangrijkste voordeel van digitale audio ten opzichte van analoog de mogelijkheid om gegevens voor onbepaalde tijd op te slaan en te kopiëren zonder de oorspronkelijke kwaliteit te verliezen (terwijl bij het kopiëren van het ene analoog medium naar het andere een afname van de opnamekwaliteit behoorlijk merkbaar is).

Het meest verspreide en populaire digitale audioformaat is tegenwoordig MP3 (MPEG Layer 3). Het werd ontwikkeld, na een reeks tussenliggende formaten en onderzoeken, gestart in 1987 door het Fraunhofer Instituut in Duitsland.

De ontwikkelaars van het formaat stonden voor de taak om de verzending van lange muziekfragmenten te vereenvoudigen en de kosten te verlagen. Zoals u weet, neemt een minuut stereosignaal van een cd (16 bit, 44,1 kHz samplefrequentie) ongeveer tien megabyte geheugen in beslag. Tegelijkertijd kan het audiosignaal, in tegenstelling tot tekst- of grafische bestanden, niet worden gecomprimeerd zonder kwaliteitsverlies. Modemoverdracht van een niet-gecomprimeerde compositie van een audio-cd die 3 minuten duurt met een gegevensoverdrachtsnelheid van bijvoorbeeld 24 kbps, zal dus enkele uren duren. Wetenschappers van het Fraunhofer Instituut slaagden erin om meerdere bestandsgroottes te comprimeren: gemiddeld duurt een minuut gecomprimeerd audiosignaal in mp3-formaat ongeveer 1 megabyte. Het principe van compressie is gebaseerd op het elimineren van “onnodige” geluiden uit het muziekbestand waarvoor het menselijk oor immuun is of die elkaar dupliceren.

De belangrijkste factor die de relatie tussen bestandsgrootte en geluidskwaliteit binnen een bepaald formaat bepaalt, is de bitsnelheid. Bitsnelheid is een indicator van hoeveel informatie een seconde geluid codeert. Hoe hoger het is, hoe minder vervorming en hoe dichter de gecodeerde compositie bij het origineel ligt. De meest voorkomende op internet zijn composities met een bitsnelheid van 128 en 192 Kbps. De maximale bitsnelheid die wordt ondersteund door programma’s en apparaten die met MP3 werken, is 320 Kbps. In de praktijk kan alleen een expert of professional die met geluid werkt Let op de verschillen tussen een mp3-bestand met een bitsnelheid van 320.

Om de grootte van MP3-muziekbestanden te optimaliseren met behoud van behoorlijke kwaliteit, wordt een variabele bitsnelheid (afkorting VBR – variabele bitsnelheid) gebruikt. In dit geval verdeelt het coderingsprogramma het bestand in fragmenten met verschillende spectrale verzadiging en codeert ze met een geschikte bitsnelheid. De meeste moderne mp3-spelers ondersteunen afspelen met variabele bitsnelheid. Een belangrijk voordeel van mp3-bestanden is dat ze de naam van de artiest, de naam van de track en het album, het jaar van uitgave, enz. Kunnen bevatten. De set van deze gegevens wordt ID3-tags genoemd. De meeste moderne gamers kunnen ze lezen en op het scherm weergeven.

In 2001 ontwikkelden Swedish Coding Technologies en Thomson Multimedia de MP3 Pro-codec. Het is mp3-gebaseerd en is daardoor volledig achterwaarts compatibel met mp3 en slechts gedeeltelijk voorwaarts compatibel. Het maakt gebruik van SBR (Spectral Band Replication) -technologie, dus de codec biedt een goede kwaliteit bij lage bitsnelheden. De coderingskwaliteit bij gemiddelde tot hoge bitsnelheden is echter inferieur aan die van de meeste andere codecs. Om deze reden wordt dit formaat vooral gebruikt voor uitzendingen op internet en demonstraties van fragmenten van nieuwe muzikale composities.

Een ander type MP3 was de ontwikkeling van MP3 Surround, onlangs geïntroduceerd door de makers van MP3: het Fraunhofer Instituut. Dit formaat herhaalt alle kenmerken van meerkanaals geluid, terwijl het nog steeds compatibel is met standaard stereo mp3: informatie die de ruimtelijke kenmerken van het geluid beschrijft, wordt op een extra track opgenomen. Door bestanden van dit formaat af te spelen op speciale apparatuur die deze track kan lezen, kunt u een surroundgeluid verkrijgen dat voldoet aan de Surround 5.1-standaard.

In duidelijke taal over hoe bestandscompressie werkt

In duidelijke taal over hoe bestandscompressie werkt

file compression

Met bestandscompressie kunt u grote bestanden sneller verzenden, ontvangen en opslaan. Het wordt overal gebruikt, en u kent het waarschijnlijk goed – de meest populaire gecomprimeerde bestandsextensies zijn ZIP, JPEG en MP3. In dit artikel wordt kort ingegaan op de belangrijkste soorten bestandscompressie en hoe ze werken.

file compresion

Wat is compressie?

Door een bestand te comprimeren, verkleint u de grootte terwijl de originele gegevens behouden blijven. In dit geval neemt het bestand minder ruimte in op het apparaat, waardoor het ook gemakkelijker kan worden opgeslagen en overgebracht via internet of anderszins. Het is belangrijk op te merken dat compressie niet onbeperkt is en over het algemeen in twee hoofdtypen is onderverdeeld: lossy en lossless. Laten we ze allemaal afzonderlijk bekijken.

Lossy compressie

Deze methode verkleint de bestandsgrootte door onnodige stukjes informatie te verwijderen. Het wordt meestal aangetroffen in beeld-, video- en audioformaten waarbij een perfecte weergave van de bronmedia niet nodig is. MP3 en JPEG zijn twee populaire voorbeelden. Maar lossy-compressie is niet helemaal geschikt voor bestanden waarbij alle informatie belangrijk is. In een tekstbestand of spreadsheet zal het bijvoorbeeld onleesbare uitvoer produceren.

MP3 bevat niet alle audio-informatie van de originele opname. Dit formaat elimineert sommige geluiden die mensen niet kunnen horen. U zult merken dat ze alleen verdwijnen op professionele computers met een zeer hoge geluidskwaliteit, dus voor normaal gebruik zal het verwijderen van deze informatie de bestandsgrootte met weinig of geen ongemak verminderen.

JPEG-bestanden verwijderen ook niet-kritieke delen van afbeeldingen. In een afbeelding met een blauwe lucht kan JPEG-compressie bijvoorbeeld alle pixels veranderen in een of twee tinten blauw in plaats van tientallen.

Hoe meer u het bestand comprimeert, hoe merkbaarder de achteruitgang in kwaliteit wordt. Je hebt dit waarschijnlijk opgemerkt tijdens het luisteren naar MP3-muziek van lage kwaliteit die naar YouTube is geüpload. Vergelijk bijvoorbeeld een muzieknummer van hoge kwaliteit met een sterk gecomprimeerde versie van hetzelfde nummer.

Lossy-compressie is geschikt wanneer het bestand meer informatie bevat dan nodig is voor uw doeleinden. Stel dat u een enorm RAW-afbeeldingsbestand heeft. Het is raadzaam om deze kwaliteit te behouden om de afbeelding op een grote banner af te drukken, maar het heeft geen zin om het originele bestand naar Facebook te uploaden. De afbeelding bevat veel gegevens die niet zichtbaar zijn op sociale media. Het comprimeren van de afbeelding naar JPEG van hoge kwaliteit sluit sommige informatie uit, maar de afbeelding ziet er bijna uit als het origineel.

Wanneer u opslaat in een lossy-indeling, kunt u vaak de kwaliteitsscore instellen. Veel beeldbewerkers hebben bijvoorbeeld een schuifregelaar om de JPEG-kwaliteit van 0 tot 100 te selecteren. Een besparing van 90 of 80 procent resulteert in een kleine verkleining van de bestandsgrootte met weinig visueel verschil. Maar het opslaan in slechte kwaliteit of het opnieuw opslaan van hetzelfde bestand in een lossy-formaat zal het erger maken.

Het resultaat werd opgeslagen in JPEG-formaat met een kwaliteit van 50%. Het ziet er niet slecht uit. U kunt alleen artefacten rond de randen van de frames opmerken wanneer u zoomt. 310 KB:

Waar wordt lossy-compressie gebruikt?
Zoals we al zeiden, is compressie met verlies geweldig voor de meeste media. Dit is uitermate belangrijk voor bedrijven als Spotify en Netflix, die constant grote hoeveelheden informatie streamen. Door de bestandsgrootte zo veel mogelijk te verkleinen met behoud van kwaliteit, werken ze efficiënter.

Lossless compressie
Met compressie zonder verlies kunt u de bestandsgrootte verkleinen, zodat u later de oorspronkelijke kwaliteit kunt herstellen. In tegenstelling tot compressie met verlies, verwijdert deze methode geen informatie.

Lossless bestandscompressie illustratie

Dit is een eenvoudige illustratie van hoe u compressie zonder verlies kunt uitvoeren. Dezelfde informatie wordt efficiënter opgeslagen. Beschouw een echt bestand: mmmmmuuuuuuuoooooooooooo. Het kan worden gecomprimeerd tot een veel kortere vorm: m5u7o12. Hierdoor kunnen 7 tekens in plaats van 24 dezelfde gegevens vertegenwoordigen.

Waar verliesloze compressie wordt gebruikt

ZIP-bestanden zijn een populair voorbeeld van compressie zonder verlies. Het opslaan van informatie in de vorm van ZIP-bestanden is efficiënter, en wanneer u het bestand uitpakt, is alle originele informatie aanwezig. Dit geldt voor uitvoerbare bestanden, omdat na compressie met verlies de uitgepakte versie beschadigd en onbruikbaar zal zijn.

Andere veelgebruikte formaten zonder verlies zijn PNG voor afbeeldingen en FLAC voor audio. Lossless videoformaten zijn zeldzaam omdat ze veel ruimte innemen.

Over moderne audiocoderingsformaten

Over moderne audiocoderingsformaten

Digital Audio Quality

Hoewel mp3 nog steeds het de facto formaat is voor het comprimeren van muziek op de computer, zijn er veel andere, minder bekende compressiestandaarden. Sommige zijn verouderd en praktisch ongebruikt, andere zijn recentelijk verschenen en hebben nog geen tijd gehad om hun niche te bezetten. Hier zal ik me alleen concentreren op formaten die compressie met verlies gebruiken, omdat u hiermee de hoogste mate van compressie van audiogegevens kunt bereiken.

Digital audio qualty
Wat is compressie met verlies? Alleen het bestand dat op deze manier is gecodeerd en vervolgens opnieuw wordt gedecodeerd in een wave-bestand, zal binair verschillen van het originele bestand (d.w.z. de inhoud van de bestanden zal anders zijn), hoewel het verschil subtiel of volledig onzichtbaar kan zijn voor het oor. Hoe bereik je zo’n resultaat? Deze vragen worden beantwoord door psychoakoestiek (zie bijvoorbeeld een selectie van artikelen uit het tijdschrift “Sound Engineer” voor 1999-2000), een relatief nieuwe wetenschap die zich bezighoudt met de studie van hoe het menselijk brein geluid waarneemt. Het is een feit dat we niet alle solide informatie waarnemen. Zo horen we voetstappen op een asfaltweg vrij duidelijk bij afwezigheid van vreemde geluiden, maar zijn de voetstappen zelf volkomen onhoorbaar als er een personenauto passeert. Dit is het zogenaamde maskerende effect: een zacht geluid wordt volledig onhoorbaar als er een sterke geluidsbron in de buurt is. Dit effect wordt, samen met enkele andere, gebruikt in psychoakoestische modellen van moderne codecs. De combinatie van conventionele datacompressiemethoden en weten welke informatie door onze hersenen wordt waargenomen en wat niet, stelt u in staat een muziekcompressieverhouding van 1:10 te bereiken met een acceptabele geluidskwaliteit.

Hieronder heb ik een kort overzicht gegeven van de meest voorkomende en bekende compressie-indelingen voor muziekbestanden die kunnen worden gebruikt om een thuismuziekcollectie te maken.

Wave-bestand met ADPCM-compressie

De Microsoft ADPCM-codec (Adaptive Differential Pulse Code Modulation), ooit populair bij hackers die geen tijd wilden verspillen aan het coderen van mp3-muziek, is verre van een kwaliteitsstandaard. Om de bestandsgrootte te verkleinen, was het nodig om wave-bestanden van acht of zelfs vier bits te maken met een samplefrequentie van 22 kHz, wat een erg zwak resultaat opleverde. En als een mp3-bestand met een vaste bitsnelheid van 128 Kb / s min of meer draaglijk klinkt (en ideaal voor sommige luisteraars), dan klinkt een wave-bestand van dezelfde grootte gecomprimeerd met de ADPCM-codec gewoon vreselijk.

ADPCM gebruikt een zeer eenvoudig compressiealgoritme dat een hoge coderingssnelheid biedt op langzamere computers, maar volledig niet toepasbaar is voor het opslaan van muziek. De extreem lage geluidskwaliteit met een acceptabele compressieverhouding leidde ertoe dat deze codec op dit moment nauwelijks wordt gebruikt om muziek te comprimeren. De uitzondering vormen computerspellen, waarvan de makers vaak ADPCM WAV-bestanden gebruiken om soundtracks op te slaan.

Mp3

MPEG (van de Motion Picture Expert Group) 1 Layer III (minder vaak MPEG 2 Layer III), ook wel bekend als incompetente mensen MPEG 3 (een dergelijk formaat bestaat niet) is jarenlang de enige associatie geweest met de term “computermuziek” . Ontwikkeld in de late jaren 80, zonder dat er bronnen nodig zijn (het afspelen van mp3-bestanden is zelfs mogelijk op computers met 486 processors), nam het formaat waarmee muziek tot 10 keer kon worden gecomprimeerd zonder catastrofaal kwaliteitsverlies snel wortel in computers. huiselijk. Hoewel tot voor kort de meeste encoders werden betaald, is het nu gemakkelijk om spelers en encoders te vinden die worden gedistribueerd onder de gratis softwarelicentie. Na een tijdje werd duidelijk dat “cd-kwaliteit” bij een bitsnelheid van 128 Kb / s onmogelijk is,
hoe het uitrusten van computers met meer geavanceerde geluidskaarten en akoestische systemen het mogelijk maakte om de tekortkomingen van dergelijke codering te identificeren. Het verhogen van de bitrate en het verbeteren van de codecs werd heel natuurlijk: VBR en Joint Stereo (gecombineerde stereo) -technologieën maakten het mogelijk om de bestandsgrootte aanzienlijk te verkleinen en de kwaliteit te verhogen. Met moderne encoders kunt u een geluidskwaliteit bereiken die hoorbaar niet te onderscheiden is van een cd met bitsnelheden in het bereik van 192-256 Kb / s, zelfs op hoogwaardige apparatuur. In enkele zeldzame gevallen (in aanwezigheid van goed gehoor en apparatuur) is zelfs de bitsnelheid van 320 Kb / s niet voldoende.