Hoe geluid wordt gecodeerd

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 geluid wordt gecodeerd

How sound is encoded

Geluid is een golf die vaker in lucht, water of ander medium reist met een continu veranderende intensiteit en frequentie.

Een persoon kan geluidsgolven (luchttrillingen) waarnemen met behulp van gehoor in de vorm van geluid, waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen volume en toonhoogte.

Hoe hoger de intensiteit van de geluidsgolf, hoe harder het geluid, hoe hoger de frequentie van de golf, hoe hoger de toonhoogte van het geluid.

We schreven eerder meer in detail over de menselijke perceptie van geluid, je kunt het hier lezen.

Hoe audio wordt gecodeerd (digitale codering en audioverwerking)
Afhankelijkheid van de luidheid, evenals de toon van het geluid van de intensiteit en frequentie van de geluidsgolf.

Hertz (aangeduid met Hz of Hz) is een meeteenheid voor de frequentie van periodieke processen (bijv. Oscillaties).
1 Hz betekent een uitvoering van genoemd proces in één seconde: 1 Hz = 1 / s.

Als we 10 Hz hebben, betekent dit dat we tien uitvoeringen van genoemd proces in één seconde hebben.

Het menselijk oor kan geluid waarnemen met frequenties variërend van 20 trillingen per seconde (20 Hertz, laag geluid) tot 20.000 trillingen per seconde (20 KHz, hoog geluid).

Bovendien kan een persoon geluid waarnemen in een breed scala aan intensiteiten, waarbij de maximale intensiteit 1014 keer groter is dan het minimum (honderdduizend miljard keer).

Om het volume van geluid te meten, werd een speciale eenheid van “decibels” (dB) uitgevonden en gebruikt.

Een afname of toename van het geluidsvolume met 10 dB komt overeen met een afname of toename van de geluidsintensiteit met 10 keer.

Karakteristiek geluid Loudness gemeten in decibel
Ondergrens van gevoeligheid van het menselijk oor 0
Bladfluister tien
Gesprek 60
Hoorn 90
Straalmotor 120
Pijngrens 140

Geluidsvolume in decibel

Synchroniseer audiosampling

Om computersystemen geluid te laten verwerken, moet een continu audiosignaal worden omgezet in een discrete digitale vorm door middel van tijdbemonstering.

Hiervoor wordt een continue geluidsgolf opgedeeld in afzonderlijke kleine tijdsecties, voor elke sectie wordt een bepaalde waarde van de geluidsintensiteit ingesteld.

Daarom wordt de voortdurende afhankelijkheid van de luidheid van het geluid op tijdstip A (t) vervangen door een discrete reeks luidheidsniveaus. Op de grafiek lijkt dit een vloeiende curve te vervangen door een reeks “stappen”.

Hoe audio wordt gecodeerd (digitale codering en audioverwerking)
Synchroniseer audiosampling

Een microfoon die op de geluidskaart is aangesloten, wordt gebruikt om analoge audio op te nemen en om te zetten naar digitaal formaat.

Hoe dichter de discrete strips zich op de afbeelding bevinden, hoe beter het is om uiteindelijk het originele geluid te reproduceren.

De resulterende digitale geluidskwaliteit hangt af van het aantal metingen van het geluidsvolume per tijdseenheid, dat wil zeggen de bemonsteringsfrequentie.

Audio sample rate is het aantal metingen van het audiovolume in één seconde.

Hoe meer metingen er in één seconde worden gedaan (hoe hoger de bemonsteringsfrequentie), hoe nauwkeuriger de “ladder” van het digitale audiosignaal de curve van het analoge signaal herhaalt.

Elke “stap” van de grafiek krijgt een bepaalde waarde voor het geluidsvolume. Loudness-niveaus kunnen worden gezien als een reeks mogelijke N-toestanden (gradaties), waarvoor een bepaalde hoeveelheid I-informatie nodig is om te coderen, wat audiocoderingsdiepte wordt genoemd.

De diepte van de audiocodering is de hoeveelheid informatie die nodig is om de discrete volumeniveaus van digitale audio te coderen.

Als de coderingsdiepte bekend is, kan het aantal digitale audiovolumeniveaus worden berekend met de algemene formule N = 2 I.

Stel dat de audiocoderingsdiepte 16-bits is, in dit geval is het aantal audiovolumeniveaus:

N = 21 = 2 16 = 65536.

Tijdens het coderingsproces krijgt elk geluidsvolume zijn eigen 16-bits binaire code toegewezen, het laagste geluidsniveau komt overeen met de code 0000000000000000 en het hoogste – 111111111111111111.

Gedigitaliseerde audiokwaliteit

Hoe hoger de bemonsteringsfrequentie en de diepte van de audiocodering, hoe beter het gedigitaliseerde geluid zal klinken en hoe beter u het gedigitaliseerde geluid dichter bij het originele geluid kunt brengen.

De laagste kwaliteit van gedigitaliseerd geluid, overeenkomend met de kwaliteit van telefooncommunicatie, wordt verkregen met een bemonsteringsfrequentie van 8000 keer per seconde, een bemonsteringssnelheid van 8 bits en door het opnemen van een audiotrack (“mono” -modus).
Maar er moet aan worden herinnerd dat om dit geluid in telefonie te verbeteren, apparaten worden gebruikt die lijken op spraaksynthesizers en spraakcodeerders. Over spraakcodeerders, ook dit artikel

Free Download Mp4Gain

Digitale audiocodering

Digitale audiocodering

Digital audio encoding

Om de trillingen van geluid in digitale vorm weer te geven, wordt de amplitude van het geluidssignaal op elk specifiek moment van het geluid gemeten.

DIGITAL AUDIO ENCODING

Aangezien de golfvorm van geluid inherent continu is, is het voor een nauwkeurige digitale weergave noodzakelijk om de amplitude een oneindig aantal keren per seconde te meten en de amplitudeschaal te delen door een oneindig aantal gradaties. In werkelijkheid varieert het aantal metingen per seconde (samplefrequentie) doorgaans van 10.000 tot 96.000. Momenteel zijn de meest voorkomende samplefrequenties 44100 Hz (de standaard voor cd-audio) en 48.000 Hz (de belangrijkste standaard voor cd-audio). DAT). Het aantal amplitudegradaties (resolutie) wordt over het algemeen gelijk gesteld aan 28, 216 of 224 (afhankelijk van het aantal bits dat voor deze informatie is toegewezen).

Vervorming is natuurlijk onvermijdelijk bij het bemonsteren van een continu signaal. Hoe lager de samplefrequentie en / of resolutie, hoe dichter de uitvoergolfvorm rechthoekig zal zijn. In dit geval treden hoogfrequente vervormingen op, die gedeeltelijk worden onderdrukt door filters die aan de DAC-uitgang zijn geïnstalleerd.

Voor gedigitaliseerde audio is veel geheugen nodig. In feite zou bij een standaard samplefrequentie van 44100 Hz en een resolutie van 16 bits het audiomateriaal (stereo) gedurende één minuut 10.584.000 bytes (ongeveer 10,09 MB) zijn. Ook worden de geluidsbestanden erg slecht gecomprimeerd door standaard archiefprogramma’s (zip, arj, etc.). Daarom zijn er speciale compressie-algoritmen voor. Een met ADPCM gecomprimeerd WAV-bestand neemt bijvoorbeeld ongeveer vier keer minder ruimte in beslag. Er kan echter vervorming optreden. Daarom is het beter om geen algoritmen voor audiocompressie te gebruiken bij professioneel werk.

Codering van een mp3

Codering van een mp3

encoding mp3

Wat is maskeren

mp3 encoding

Het lossy MP3-audiocompressie-algoritme gebruikt een beperking van de menselijke gehoorperceptie, genaamd auditieve maskering. In 1894 meldde de Amerikaanse natuurkundige Alfred M. Mayer dat een toon onhoorbaar kon worden gemaakt door een andere toon met een lagere frequentie. In 1959 beschreef Richard Amer een complete reeks auditieve curven die verband hielden met dit fenomeen. Tussen 1967 en 1974 werkte Eberhard Zwicker aan het afstemmen en maskeren van kritische frequentiebanden, die op hun beurt voortbouwden op het fundamentele onderzoek van Harvey Fletcher en zijn medewerkers bij Bell Labs op dit gebied. Perceptuele codering werd voor het eerst gebruikt om spraakcodering te comprimeren met Linear Prediction Coding (LPC), die zijn oorsprong vindt in de werken Fuminada Itakura (Nagoya University) en Shuji Saito (van Nippon Telegraph and Telephone) in 1966. In 1978 stelden Bishnu S. Atal en Manfred R. Schroeder van Bell Labs een LPC-spraakcodec voor, genaamd adaptieve voorspellende codering. , dat een psychoakoestisch coderingsalgoritme gebruikte dat de maskerende eigenschappen van het menselijk oor gebruikte. Schroeder en Atal’s verdere optimalisatie met J.L. Hall werd later beschreven in een artikel uit 1979. In hetzelfde jaar werd M.A. Krasner stelde een psychoakoestische maskeercodec voor, die hardware voor spraak publiceerde en produceerde (niet gebruikt om muzikale stukjes te comprimeren), maar de publicatie van de resultaten in een relatief obscuur technisch rapport van het Lincoln Laboratory had niet onmiddellijk invloed op de mainstream van de ontwikkeling van psychoakoestische codecs. De Discrete Cosine Transform (DCT), een type transformatiecodering voor compressie met verlies, voorgesteld door Nasir Ahmed in 1972, werd ontwikkeld door Ahmed met T. Natarajan en KR Rao in 1973; publiceerden hun resultaten in 1974. Dit leidde tot de ontwikkeling van de Modified Discrete Cosine Transform (MDCT), voorgesteld door JP Princen, AW Johnson en AB Bradley in 1987, na eerder werk van Princen en Bradley in 1986. MDCT werd later het hoofdgedeelte van het MP3-algoritme. Ernst Terhardt et al. Bouwden in 1982 een algoritme dat auditieve maskering met hoge precisie beschrijft. Dit werk draagt bij aan vele rapporten van auteurs die teruggaan tot Fletcher, evenals aan werk dat oorspronkelijk kritische ratio’s en kritische bandbreedte definieerde. In 1985 introduceerden Atal en Schroeder Code Excited Linear Prediction (CELP), een op LPC gebaseerd perceptueel spraakcoderingsalgoritme voor auditieve maskering dat voor die tijd een aanzienlijke mate van datacompressie bereikte. IEEE peer-reviewed tijdschrift “Favourite Communications” rapporteerde in 1988 over een breed scala aan audiocompressie-algoritmen (voornamelijk perceptueel). Het februari 1988 nummer van Voice Coding for Communication rapporteerde over een breed scala aan audiocompressie-algoritmen bit-based gevestigd en operationeel. technologieën, waarvan sommige auditieve maskering gebruiken als onderdeel van hun kernontwerp, en waarvan sommige real-time hardware-implementaties laten zien. – https://ru.qaz.wiki/wiki/MP3

Is vinylgeluid beter dan digitale audioformaten?

Is vinylgeluid beter dan digitale audioformaten?

Vinyl vs Digital

Echte muziekfans willen de beste geluidskwaliteit voor hun favoriete albums en opnames, en met de terugkeer van vinyl is het debat waarover beter is (cd versus vinyl, digitaal versus analoog) alleen maar verscherpt.

Vinyl Vs. Digital

Veel mensen waarderen vinyl niet alleen vanwege de zuivere afspeelbaarheid en het ontbreken van digitale geluidsverwerking tijdens het afspelen, maar ook vanwege het proces van het installeren van een plaat op een draaitafel en het feit dat je de plaat in je handen kunt houden.

Tegenwoordig is het mogelijk om nummers net zo vaak af te spelen als muzikanten ze opnemen. Ze nemen muziek op met frequenties boven de standaard 44,1 kHz (96 kHz of 192 kHz) cd-opnamesnelheid voor een betere geluidskwaliteit. Veel mensen in de audio-industrie zeggen dat ze een merkbare verbetering in kwaliteit zien met hogere samplefrequenties dan cd’s, en daarom luisteren ze liever naar muziek met een hoge resolutie.

Wanneer draaitafels voorrang hebben op andere formaten

Er is een reden waarom de vinylheropleving heeft plaatsgevonden. Ja, er is een zekere aantrekkingskracht wanneer u een opname in uw handen kunt houden, wat anders is dan het kiezen van digitale tracks op het scherm. Maar er is ook het argument dat vinyl beter klinkt dan digitale opnames, precies zoals de muzikant het bedoeld heeft. Het belangrijkste verschil tussen een vinylplaat en een cd en mp3 is dat de plaat op de plaat analoog is. Het is een fysieke opname, vertegenwoordigd door een continu elektrisch signaal dat een verandering in de geluidsgolf weergeeft die volledig consistent is met het originele geluid.

In tegenstelling tot vinyl worden de meeste digitale formaten tijdens het opnemen en afspelen gecomprimeerd om de bestandsgrootte te minimaliseren, waardoor het ideaal is voor verschillende apparaten en gemakkelijk via internet kan worden gestreamd. De meeste streamingdiensten zijn eenvoudigweg niet haalbaar zonder audiocompressietechnologie.

Wanneer ze worden gecomprimeerd, verliezen audiobestanden niet alleen de grootte, maar ook de geluidskwaliteit. Dit betekent dat de luisteraar de kleinste geluidsdetails verliest die de muzikant wilde overbrengen toen hij dit nummer opnam. Voor de gemiddelde luisteraar maakt dit misschien niet uit, maar voor muziekliefhebbers is het verliezen van deze diepte van geluid volkomen onaanvaardbaar.

In beide gevallen, analoog of digitaal, begint goed geluid echter altijd met een goede opname en hoe de geluidstechnicus deze heeft gemaakt. Als er vanaf het begin fouten zijn gemaakt, kunnen deze tijdens het afspelen niet worden gecorrigeerd.

Vinyl zorgt voor een warmer, levendiger geluid

Vinylfans praten altijd over de “warmte” die ze krijgen van klassieke platen. Dit is geen nostalgie, maar een heel echt sonische fenomeen. Volgens geluidstechnicus Adam Gonsalves zorgt vinyl voor een aangenamer en warmer geluid in je oren. Dit is vooral merkbaar bij het luisteren naar klassieke rockartiesten zoals de Beatles, Led Zeppelin of Pink Floyd.

In de jaren negentig hadden platenlabels moeite om hun platen te onderscheiden van de rest. Om dit te doen, werd het geluid verwerkt en gecomprimeerd met speciale programma’s voor een grotere verzadiging. Maar deze digitale geluidsverwerking verhoogde niet alleen het volume, het bedierf ook merkbaar de geluidskwaliteit. In vergelijking met die bewerkte tracks is vinyl gewoon zoveel schoner en beter.

Wanneer digitale formaten winnen

Er is een belangrijk voorbehoud dat vinyl in bepaalde maar niet alle omstandigheden beter klinkt, vooral wanneer moderne muziek digitaal wordt opgenomen in de studio. In dit geval hebben albums die op vinyl en digitaal zijn uitgebracht, weinig of geen verschil in geluidskwaliteit tussen beide. Daarnaast zijn er high definition digitale audioformaten en SACD (Super Audio CD) -formaten die vinyl overtreffen in geluidskwaliteit.

Qua gemak presteren digitale formaten beter dan vinyl. Het streamen van muziek vanaf uw smartphone of mobiele apparaat is oneindig veel eenvoudiger en handiger dan een schijf op te zetten en de schijf om de drie tot vier nummers om te draaien.

Uiteindelijk is het aan elke luisteraar om te beslissen wat het belangrijkste is om naar te luisteren: de hoge geluidskwaliteit van vinylplaten of het gemak van digitale formaten.

Als je je favoriete klassieke componisten precies zo wilt horen als de muzikanten en geluidstechnicus het wilden overbrengen, dan is vinyl voor jou gemaakt. Bekijk de hedendaagse platenspelers, versterkers en andere hifi-componenten van Denon om uw reis naar echt geluid te beginnen.