Hoe wordt muziek gecodeerd?


Free Download Mp4Gain
picture



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



Laten we eerst eens kijken waarom muziek moet worden gecomprimeerd.

Ongecomprimeerde bestanden zoals AIFF en WAV nemen veel ruimte in beslag. Dit zorgt ervoor dat het niet comfortabel is om ze over te zetten op telefoons of spelers, of zelfs op de harde schijf van onze computer op te slaan.

Lossy audio encoding

Zelfs proberen ze online te verzenden, zou erg moeilijk zijn vanwege hun grote formaat.
,
Dit heeft ertoe geleid dat er verschillende formaten audiobestanden moeten worden gemaakt die minder ruimte innemen. Het belangrijkste is natuurlijk dat ze praktisch hetzelfde klinken als het origineel, hoewel ze minder ruimte innemen.

lossless lossy audio

Dit is waar compressie in beeld komt.

Enerzijds wordt ZIP- of RAR-compressie gebruikt, maar dit is niet voldoende. Er worden dus andere technieken gebruikt, namelijk:

– Een niet-gecomprimeerd bestand bevat veel informatie over geluiden (zelfs stilte) die onhoorbaar is voor het menselijk oor en die informatie wordt weggegooid. Hiermee is het mogelijk om veel ruimte te besparen, omdat het weinig zin heeft om ruimte in te nemen bij het opslaan van informatie over geluiden die onze haat niet kan waarnemen.

-Aan de andere kant is er een volkomen bekend fenomeen met betrekking tot het menselijk oor, dat is gebaseerd op het idee dat als twee geluiden min of meer gelijktijdig optreden en deze geluiden vergelijkbare of korte frequenties bezetten en een ervan luider klinkt, het oor U zult het minder harde geluid NIET horen.

Dit is andere informatie die ook kan worden weggegooid, omdat deze over het algemeen niet hoorbaar is of de hersenen deze niet verwerken.

Nadat beide soorten informatie zijn verwijderd, is het bestand veel minder groot en neemt het daarom niet dezelfde ruimte in beslag.

Wat eigenlijk overblijft, is het toepassen van een compositie-algoritme, iets dat lijkt op ZIP. En dan heb je een gecomprimeerd bestand, bijvoorbeeld de mp3.

Dit wordt de lossy-methode genoemd.

Er is een andere methode, zonder verlies, waarbij deze alleen wordt gecomprimeerd met een methode die lijkt op ZIP, maar zonder informatie weg te gooien.

Is er echt een verschil tussen de twee? Praktisch niet. het menselijk oor kan praktisch geen onderscheid maken tussen de twee.

Een bestand met verlies, met een goede samplefrequentie (minimaal 44.100) en een goede bitsnelheid, het is bijna onmogelijk om het te onderscheiden van het origineel en dus zonder verlies van het bestand.

Er zijn veel experimenten gedaan waardoor mensen naar beide soorten bestanden kunnen luisteren (bestanden met verlies en bestanden zonder verlies) en meer dan 90% heeft geen onderscheid kunnen maken tussen beide, zolang degene met verlies een goede samplerate en een goede bitsnelheid.


Free Download Mp4Gain
picture

Basisprincipes van audiocompressie

Tegenwoordig gebruiken we muziek bijna uitsluitend digitaal. Ook voor ons is het heel normaal geworden dat we onze muziekcollecties, vaak vele duizenden titels, altijd bij ons hebben. Opgeslagen op een chip ergens in onze smartphone of mp3-speler. Het is dankzij de zogenaamde audiocompressie dat dit in de eerste plaats mogelijk was.
aanvankelijke situatie

audio compression

Geluiden en tonen, zoals vogelgezang of het luiden van kerkklokken, zijn analoge gebeurtenissen met een extreem breed spectrum. Een goed voorbeeld hiervan is een bel. Als het wordt aangeslagen, denken we dat we maar één noot horen. In feite bestaat de beltoon uit ongeveer 200 afzonderlijke tonen. Deze bevatten zachte en sterke tonen, evenals frequenties die buiten ons gehoorbereik liggen.

Audio Compressor

Met muziek is het niet anders. Het menselijk oor kan echter alleen tonen boven een bepaald basisvolume waarnemen, dus de drempels voor lage, midden en hoge tonen zijn heel verschillend. Het oor is het meest gevoelig in het toonbereik van menselijke spraak rond 3 kilohertz (kHz). De lagere of hogere tonen moeten veel luider zijn om ze waar te nemen. De volumedrempel waarop we geluiden beginnen waar te nemen, wordt de stille gehoordrempel genoemd. Een sterk geluid bedekt een lager geluid als de toonhoogte hetzelfde of vergelijkbaar is.

Een 1 kHz hoge toon van een orgelpijp is bijvoorbeeld duidelijk hoorbaar, terwijl een of meer zachte tonen die qua frequentie dicht bij elkaar liggen, worden gemaskeerd door hogere. Hoewel ze er zijn, kunnen we ze nog steeds niet waarnemen. Het geheim dat veel hifi-fans de oude plaat nog steeds vertrouwen, is dat alle tonen en frequenties worden opgeslagen zoals ze worden uitgezonden door 1: 1 muziekinstrumenten. Het bevat ook die tonen die we strikt genomen niet eens kunnen waarnemen bewust. we kunnen ze nog steeds niet waarnemen.

Het geheim dat veel hifi-fans de oude plaat nog steeds vertrouwen, is dat alle tonen en frequenties worden opgeslagen zoals ze worden uitgezonden door 1: 1 muziekinstrumenten. Het bevat ook die tonen die we strikt genomen niet eens kunnen waarnemen bewust. we kunnen ze nog steeds niet waarnemen. Het geheim dat veel hifi-fans de oude plaat nog steeds vertrouwen, is dat alle tonen en frequenties worden opgeslagen zoals ze worden uitgezonden door 1: 1 muziekinstrumenten. Het bevat ook die tonen die we strikt genomen niet eens kunnen waarnemen bewust.

Het nodige

Er zijn veel standaarden voor audiocompressie, zoals MP3, AAC of WMA. Ze zijn allemaal gebaseerd op dezelfde fundamenten. De processen maken gebruik van de psychoakoestische effecten van de menselijke auditieve waarneming. Alle audio-informatie die het menselijk oor niet kan waarnemen, wordt uit de datastroom gefilterd en daarom niet opgeslagen. MP3 en Co maken gebruik van deze menselijke gehooreffecten door wiskundige analysemethoden te gebruiken om de onmerkbare geluidsinformatie te bepalen en te filteren. Een voorbeeld: als je met een tweede persoon wilt praten in een erg luidruchtige omgeving, dan zullen ze elkaar nauwelijks horen. In dergelijke gevallen is het energieniveau van het geluid (of muziek in de discotheek bijvoorbeeld) hoger dan dat van uw stemmen. Dit effect wordt ook wel frequentiemaskering genoemd. Deze gemaskeerde tonen worden verwijderd. Op dezelfde manier worden tonen gefilterd in het frequentiebereik buiten onze waarneming. Een ander criterium is de zogenaamde stille gehoordrempel. Alle bestaande tonen die eronder staan, hier hebben we het over drempelmaskering, worden ook gefilterd door een compressieproces. Tijdsmaskering is bijzonder spannend. Hiermee worden ook tonen gefilterd die worden overstemd door andere signalen. Er wordt ook rekening gehouden met de timing van de tonen. Ons gehoor is gedeeltelijk ontvankelijk voor geluiden en heeft een korte herstelfase nodig voordat het weer ontvankelijk kan worden. Deze post-maskering duurt ongeveer 200 milliseconden. Er is ook een voormaskering. Het wordt veroorzaakt doordat onze hersenen iets meer tijd nodig hebben om zachte geluiden te verwerken dan harde. De voormaskeringstijd is ongeveer 20 milliseconden. Alleen tijdmaskering zorgt voor een relevante vermindering van audiosignalen. Trouw aan het motto: alles wat niemand nodig heeft, komt eruit. Dit reduceert de muziek tot een fractie van het oorspronkelijke volume.

MP3 of WAV: wie biedt meer voordelen

MP3 of WAV: wie biedt meer voordelen

MP3 en WAV zijn twee van de meest populaire audioformaten ter wereld. Ook al ligt het enige verschil voor velen in de grootte van de bestanden, er is veel meer dat deze twee formaten onderscheidt. Er zijn bijvoorbeeld verschillen in de weergavenauwkeurigheid van veel spectrale componenten en vele andere dingen die hieronder in meer detail worden uitgelegd. Dan weet u precies waar de verschillen zitten tussen WAV en MP3 en wat het optimale toepassingsgebied is voor het betreffende formaat.

WAV vs. MP3

Iedereen moet zelf uitzoeken welk formaat hem de meeste voordelen biedt en welk speciaal toepassingsgebied voor hem echt belangrijk is. Als u bijvoorbeeld alleen naar muziek luistert op uw mobiele telefoon of in de auto, is mp3 misschien wat u nodig heeft, omdat het weinig ruimte inneemt en daarom bijzonder praktisch is. Als je veel met muziek werkt, en vooral zelf muziek maakt, is WAV wellicht geschikter voor je, omdat het een aantal extra aspecten aan de verwerking met zich meebrengt.

Mp3 vs Wav

De verschillen tussen de twee formaten:

-Een mp3-bestand bereikt de kwaliteit van een normale cd met ongeveer 128 kbit / s. Met een WAV-bestand is echter ongeveer 1400 kbit / s vereist.
-In theorie kan WAV tot 65535 audiokanalen hebben, terwijl een mp3-surround slechts zes kan hebben.
-WAV-bestanden zijn meestal niet-gecomprimeerde PCM-bestanden.
-MP3, aan de andere kant, is een codec. Daarom is het het resultaat van compressie, die normaal gesproken echter niet tot een merkbaar kwaliteitsverlies leidt.

Een WAV-bestand is hier geschikt:

Bij het produceren van muziek. WAV moet hierbij altijd de eerste keuze zijn, want met WAV-bestanden kun je elk specifiek frequentiebereik hoger maken. Bij mp3-bestanden kan het daarentegen gebeuren dat het gewenste frequentiebereik nauwkeurig is gecodeerd en daardoor niet langer de natuurlijke dynamiek van het originele signaal weerspiegelt. Dit creëert snel ruis die niet bestaat bij WAV-bestanden.
WAV is ook veel flexibeler omdat u de bestanden met verschillende kanalen kunt opslaan. Een optimale 7.1-muziekprestatie kan bijvoorbeeld alleen worden gecreëerd dankzij WAV.
U moet ook altijd de voorkeur geven aan WAV voor analytische metingen, omdat MP3 geluiden kan produceren die pas later door de encoder zijn gemaakt.
Als u last heeft van de “grote” opslagruimte die verloren gaat door WAV-bestanden, kunt u deze bestanden nog verder converteren. In het FLAC-formaat worden WAV-bestanden ook tot 60% verkleind.

Hiervoor zou u MP3 moeten verkiezen:

Zonder hoorbaar kwaliteitsverlies kunnen mp3-bestanden extreem worden gecomprimeerd zonder dat de meeste mensen ze horen. U kunt tot 90% opslagruimte besparen zonder dat u een merkbaar kwaliteitsverlies hoeft te accepteren! U kunt ook probleemloos enorme muziekcollecties op uw mobiele apparaten opslaan.
Bovendien is MP3 nu zo wijdverspreid dat er praktisch geen apparaat is dat dit formaat niet ondersteunt. Alle dvd- en BluRay-spelers, smartphones, consoles of autoradio’s zouden uw mp3-bestanden probleemloos moeten kunnen afspelen. U hoeft zich dus nooit zorgen te maken of u uw favoriete nummers ermee kunt spelen voordat u een nieuw apparaat koopt.
Als een van de formaten u bijzonder overtuigt, kunt u uw bestanden heel gemakkelijk en vooral gratis converteren naar het formaat dat u wilt. Als de feiten die u zojuist hebt gelezen u bijvoorbeeld inspireren voor het mp3-formaat, kunt u uw WAV-bestanden snel en gemakkelijk naar mp3 converteren. Hiervoor zijn tal van gratis en begrijpelijke programma’s, waarmee u in enkele minuten kunt omzetten als lening.

Dynamisch bereik normalisator

Dynamisch bereik normalisator

Dynamics Processing

De audiokwaliteit van gecomprimeerde formaten zoals MP3 of AAC wordt vaak ervaren als beter of op zijn minst gelijkwaardig aan zogenaamde lossless formaten of audio-cd’s, zelfs door getrainde luisteraars. Dat concludeert het TrustedReview-testplatform in een blinde test met meerdere mensen.

TrustedReview wijst erop dat dit geen experiment is met strikt wetenschappelijke parameters. Opvallend aan de resultaten was echter dat de zelfgerapporteerde hifi-enthousiastelingen onder de proefpersonen het niet-gecomprimeerde muziekstuk verkeerd herkenden.

Dynamic Compression

Reeds geavanceerde codering

“Ik ben niet verrast door dit resultaat, want we kwamen tot een vergelijkbare conclusie in onze interne experimenten. Coderingstechnologieën zijn nu zo geavanceerd dat de meeste mensen geen verschil meer horen, zelfs niet wanneer ze met een lagere datasnelheid comprimeren”, legt hij uit. Bernhard, mp3-expert bij Fraunhofer. Grill in gesprek met persbericht.

“Het zou zelfs zo ver gaan dat een correct gecodeerd 192 kbit / s AAC-geluidsbestand het beste alternatief is voor de huidige audio-cd, aangezien de 16-bits resolutie van de cd ver kan worden overschreden.” Voor mensen die bijzonder gevoelig zijn voor audio en absoluut zeker willen zijn, raadt Grill een datasnelheid van 256 kbit / s voor AAC en 320 kbit / s voor mp3 aan.

De ontwikkelingstrend gaat in twee richtingen

Volgens Grill is de huidige trend in audiocodering bidirectioneel. Ten eerste gaat het erom nog kleinere bestanden te krijgen met compromissen van lage kwaliteit. “Dit speelt momenteel een belangrijke rol, vooral bij streamingdiensten via mobiele netwerken, aangezien de bandbreedtes ondanks UMTS nog steeds laag zijn en het ophalen van grote hoeveelheden gegevens in de meeste landen nog steeds duur is. “legt Grill uit. De meest veelbelovende codering is de HE-AAC-audiocodec, ook wel bekend als AAC +, een verdere ontwikkeling van de AAC-standaard die bijvoorbeeld door iTunes wordt gebruikt.

Aan de andere kant richten de ontwikkelaars zich ook op de beste muziekluisteraars en willen ze laten zien dat met de juiste coderingstechnologie zelfs de laatste opvallende verschillen met audio-cd’s kunnen worden geëlimineerd. “Ondertussen hebben platenmaatschappijen en geluidstechnici ook begrepen hoe ze moeten coderen voor een uitstekende geluidskwaliteit. Een ander voordeel van bestaande coderingen, zoals MP3 of AAC, is dat de processen erachter voortdurend worden verbeterd”, zegt hij. Grill. MP3 gecodeerd met 128 kbit / s klinkt tegenwoordig veel beter dan 15 jaar geleden.

De term “compressie” is misleidend

De Fraunhofer MP3- en AAC-ontwikkelaars vinden de term “compressie” sowieso misleidend. “Dit moet niet worden verward met dynamische compressie, dat wil zeggen het verzwakken van luidruchtige passages en het opheffen van zachte passages, wat altijd een technologische noodzaak is geweest, vooral bij de beroemde platen en bij FM-uitzendingen.” In dit opzicht zijn MP3 en AAC met een dynamisch bereik tot 24 bits zelfs beter dan audio-cd’s, die beperkt zijn tot 16 bits. Deze beperking wordt niet opgeheven met een verliesvrije kopie van een audio-cd.

De Mp4Gain biedt een dynamisch bereik normaliseren, dat wil zeggen, de verzwakking van de luidruchtige passages en de verhoging van de zachte passages, wat het meest modern is.

Veel belangrijker voor een goede geluidskwaliteit of een aantrekkelijk geluidsbeeld is niet het gebruikte medium of bestandsformaat, maar de gebruikte luidsprekers. “Dit zijn nog steeds de ergste overspelers in de hele keten”, zegt Grill.