MP3, AAC, WAV, FLAC: рассказываем обо всех форматах аудиофайлов

Существует три основных типа аудиоцифры:

• формат — без сжатия;
• формат (lossy) — сжатие с потерями;
• формат (lossless) — сжатие без потерь.

Lossy — сжатие с потерями: технология при которой происходит значительное уменьшение кодированного файла в сравнении с исходным оригиналом, за счет изъятия не воспринимаемой человеческим слухом информации.

Минусом данной технологии является тот факт, что сжатый файл никогда не будет идентичен оригинальному.

Список наиболее распространённых lossy-форматов:

• AAC (.m4a, .mp4, .m4p, .aac) — Advanced Audio Coding (часто в контейнере MPEG-4)
• AC3
• DTS
• MP2 (MPEG Layer 2)
• MP3 (MPEG Layer 3)
• MPC (известен как Musepack, прежде носил имена MPEGplus или MP+)
• Ogg Vorbis
• WMA (Windows Media Audio)

3:1 с потерями

Lossless — аудио-форматы с сжатием без потерь, к ним относятся:

• FLAC (Free Lossless Audio Codec)
• APE (Monkey’s Audio)
• WV (WavPack)

Данные форматы способны преобразовать CD в цифровой формат с сохранением качества. Как пример вы можете взять CD, преобразовать его в WAV, далее формат WAV во FLAC, затем обратно из FLAC в WAV, после чего записать на чистый CD диск и у вас получится абсолютно идентичная копия вашего исходника.

В каком формате музыка звучит наиболее качественно

Наиболее популярным является lossless формат FLAC, а одной из самых часто используемых программ для преобразования CD в формат FLAC является EAC (Exact Audio Copy).

Из всех параметров цифрового аудио необходимо обращать внимание в первую очередь на следующие показатели:

частота дискретизации (точность оцифровки аналогового сигнала по времени), битрейт (количество содержащейся в файле информации в пересчёте на секунду).

Частота дискретизации — это частота, с которой происходит обработка цифрового аудио. Наиболее распространенная частота дискретизации в качественных аудио форматах 44.1 кГц

Принято считать, что высокий битрейт гарантирует лучшее качество — это верно, но только при условии качественного исходного файла. Качественный MP3 должен быть с битрейтом 320 kbps, а вот качественный формат FLAC обычно имеет битрейт от 900 и выше kbps.

MP3: лавинообразные искажения

Начинаем с самого популярного формата. МР3 — чудовище из института Фраунгофера, которое захватило Землю. Из-за него сегодня никому не приходит в голову использовать чистый WAV для записи звуков. Даже если выдирают изуродованное аудио из YouTube, то все равно крошат его еще раз в МР3, да еще и с похабным битрейтом 128 кб/с. Мы так делать не будем, и для теста используем самую актуальную на сегодня версию кодера LAME 3.100 с пресетом insane и битрейтом 320 кб/с.

На самом первом рисунке было видно, что спектр в МР3 ожидаемо испытывает колебания в области ВЧ и окончательно отфильтровывается на границе 20 кГц. Разумеется, это предел синтетического теста, на реальном музыкальном сигнале она наверняка окажется еще ниже. Размеры динамического диапазона в МР3-файле не изменились по сравнению с оригиналом. Т.е. кодер LAME 3.100 на битрейте 320 кб/с не добавляет в запись никаких собственных шумов.

Искажения формы сигнала 1 кГц при кодировании в МР3 в сравнении с оригиналом WAV

Конвертация в МР3 одиночного сигнала 1 кГц показала появление множества мелких гармонических искажений. И хотя формально их доля невелика (0,0009%) — т.е. раза в полтора-два меньше, чем на выхлопе у хорошего ЦАПа, — в динамичном спектре реальной фонограммы их число будет расти в лавинообразном и непредсказуемом порядке. Также «утолщение» основания узкого в оригинале пика 1 кГц указывает на определенные проблемы, обрастание паразитными колебаниями. Эту особенность наглядно иллюстрирует «квадратная» 100 Гц волна после ее конвертации в МР3. Как видите, по горизонтальной оси ее контур теряет четкость. Все это в конечном итоге отрицательно сказывается на утомляемости слуха при прослушивании МР3, увы, даже самых максимальных битрейтов.

«Квадратная» волна 100 Гц после конвертации в МР3 (вверху) и AAC (внизу)

Какой самый лучший формат музыки по качеству

Помимо самих форматов аудио, для качественного звучания музыки необходима и качественная аппаратура для воспроизведения: колонки, усилители, наушники. Другими словами используя настольные колонки для пк и бюджетные наушники вам не удастся в полной мере насладиться качественным звуком и раскрыть весь потенциал lossless форматов.

Не вдаваясь глубоко в технические подробности, можно посоветовать следующие форматы:

Для домашнего прослушивания рекомендую на мой взгляд лучший формат FLAC. Для Аудио плеера хорошим решением будет формат MP3 с битрейтом не ниже 320 kbps. Лично я использую на всех устройствах только формат FLAC, благо объемы microSD карт позволяют хранить достаточный объем данных в плеере.

Что касается аппаратуры для качественного воспроизведения музыки, то советую обратить внимание на следующие бренды:

Наушники рекомендую выбирать компаний Sennheiser и AKG, изделия данных производителей хорошо зарекомендовали себя по соотношению цена качество.

Для ПК рекомендую выбирать акустику следующих фирм: Microlab и Sven с одним нюансом акустическая система должна иметь сабвуфер для хорошего воспроизведения низких частот.

Если бюджетная акустика вас не устраивает и вы поклонник качественного звучания (Hi-Fi или Hi-End) аппаратуры, то тут все в ваших руках и ограничено лишь вашим бюджетом, рекомендации давать не буду.

Lossless в переводе с английского языка означает «без потерь». Если звуковой сигнал сжат с использованием специальных lossless звуковых кодеков, его можно при желании восстановить с абсолютной точностью.

Преимущество lossless для хранения звуковой коллекции состоит в том, что качество записей намного выше, чем у lossy кодеков, а места они занимают меньше, чем несжатое аудио. Правда, файлы lossy меньше по размеру, чем музыкальные файлы без потери качества. Большая часть современных программ-плееров понимают формат lossless. Те программы, которые не в состоянии его воспроизводить, могут легко этому научиться, используя плагин lossless. Что такое звуковые форматы lossless?

Технология TNS — формирование амплитудной огибающей шума

Одной из проблем современных психоакустических кодеров аудиосигнала является работа с транзиентами (переходными процессами в аудиосигнале). Для обеспечения прозрачного кодирования нужно обеспечить попадание шума квантования под порог маскировки, зависящий от времени. Однако на практике этому требованию трудно удовлетворить вблизи переходных процессов, т.к. шум квантования, возникший при кодировании, распространяется по времени при декодировании на всю длину окна MDCT. Это может приводить к значительным превышениям шумом квантования порогов временной маскировки.

Технология TNS (temporal noise shaping, формирование шума во временной области) в стандарте AAC позволяет управлять распространением шума квантования по времени в пределах каждого окна MDCT. Технология TNS основана на подобии (частотно-временном дуализме) амплитудной огибающей сигнала и огибающей его спектра, а также на использовании линейного предсказания (LPC) по частоте при квантовании спектра.

Хорошо известно, что для сигналов со спектром, сильно отличающимся от белого (например, тональных сигналов), использование линейного предсказания (LPC) во временной области позволяет эффективно «отбеливать» спектр и кодировать такие сигналы путем их разложения на коэффициенты предсказания и сравнительно небольшую по амплитуде ошибку предсказания (residual). При декодировании фильтр линейного предсказания формирует спектр ошибки согласно спектру исходного сигнала.

В кодере AAC линейное предсказание используется противоположным образом: для предсказания отсчетов спектра в частотной области. Разность исходных и предсказанных коэффициентов MDCT квантуется согласно порогам маскировки (в традиционных кодерах квантуются исходные коэффициенты MDCT). Коэффициенты линейного предсказания также записываются в выходной файл. При декодировании сигнала фильтр линейного предсказания, применяемый к разностному сигналу в частотной области (включающему ошибку квантования), формирует амплитудную огибающую исходного сигнала (и ошибки квантования) во временной области. Таким образом, амплитудная огибающая ошибок квантования становится близкой к амплитудной огибающей исходного сигнала (рис. 2).

Технология TNS снижает эффект пред-эха и заметность ошибок квантования на некоторых гармонических сигналах с импульсным характером звукоизвлечения (речь, некоторые духовые и струнно-смычковые инструменты). На рис. 2 сравниваются ошибки квантования, вносимые в вокальный сигнал алгоритмами AAC и МР3 с одинаковыми битрейтами. Вместе с общим понижением ошибки квантования (в силу большей эффективности AAC) наблюдается формирование амплитудной огибающей ошибки квантования по времени согласно огибающей исходного сигнала.

В стандарте AAC технология TNS может применяться к отдельным частотным полосам спектра независимо или отключаться совсем.

Звуковые форматы без потери качества

Подлинного любителя музыки вряд ли устроит звучание музыки, записанной в форматах со сжатием Ogg Vorbis или MP3. Конечно, если аудиозаписи прослушивать на бытовой аудиоаппаратуре, недостатки звучания невозможно уловить на слух, но если попытаться проиграть сжатый файл на высококачественной аппаратуре класса Hi-Fi, сразу обнаружатся недочеты звука. Безусловно, создать коллекцию качественной музыки на CD или виниловых пластинках нелегко. Есть разумная альтернатива этому пути для любителей качественного звука – lossless музыка. Ее можно хранить на ПК в виде, дающем возможность сохранить неизменными исходные параметры музыки, даже если применено сжатие. Этот путь одновременно решает проблемы высокого качества музыки и компактного ее хранения, ведь аудиоаппаратура для прослушивания (наушники, колонки, усилители) имеет вполне доступную цену.

Кабели – краткость, сестра таланта

Выбор соединительных проводников – это вопрос, который неизбежно придется решать для достижения качественного звука. О влиянии кабеля на звучание написано много статей. Единственное, в чем авторы достигли единства, это в требовании к длине кабеля. Чем короче, тем лучше – вот золотое правило выбора соединительных кабелей.

Немного теории. Кабели подразделяют на межблочные и акустические. Межблочные служат для соединения блоков аудиоцентра, например проигрывателя и ЦАП. Акустическими кабелями осуществляется подключение акустической системы к усилителю мощности.

По типу материала проводника кабели разделяют на OFC, OCC и композитные. OFC – это кабели из бескислородной меди, полученные методом протяжки. OCC – это кабели из монокристаллической меди, полученной напрямую из расплава. Композитные – это кабели, в которых проводник состоит из нескольких материалов.

Если вы задались целью создать идеальный аудиоцентр из блоков разных производителей, постарайтесь использовать минимальные по длине соединительные кабели. И будьте готовы экспериментировать для достижения идеального качества звучания.

Формат FLAC

Самым распространенным форматом является формат FLAC (Free Lossless Audio Codec). От аудиокодеков с потерями его отличает то, что из звукового потока при его использовании не удаляется никаких данных. Это дает возможность с успехом использовать его для воспроизведения музыки на Hi-Fi- и Hi-End-оборудовании, а также для создания архива коллекции аудиозаписей.

Большим достоинством формата является его свободное распространение. Это немаловажно для музыкантов, самостоятельно записывающих музыку. Формат в последнее время приобрел большую популярность, благодаря чему его поддержка включена в подавляющее большинство медиапроигрывателей.

Технология PNS — генерация шумов

Для дополнительного увеличения эффективности кодирования шумовых сигналов в стандарте AAC предусмотрена технология PNS (perceptual noise substitution) для синтеза шумов. Известно, что наше ухо более чувствительно к амплитудному спектру сигнала, чем к фазовому. Поэтому вместо кодирования MDCT-коэффициентов исходного сигнала в шумовых областях можно лишь передавать параметры шума: его мощность в зависимости от частоты и времени.

Так и работает технология PNS. При кодировании идентифицируются участки спектра, представляющие собой шум, и соответствующие группы MDCT-коэффициентов исключаются из процесса кодирования. Частотная полоса помечается как шумовая, и для нее запоминается общая энергия шума.

При декодировании в частотные полосы, помеченные как шумовые, подставляются псевдослучайные MDCT-коэффициенты с требуемой общей мощностью. В результате в указанных частотных диапазонах синтезируется шум, близкий по звучанию к исходному шуму.

Формат APE

В отличие от FLAC, для формата APE имеются только лишь кодеки и плагины, рассчитанные на платформу Windows. Для других платформ имеются дорогие решения от сторонних производителей ПО. Алгоритм способен достичь сжатия звуковой информации без потерь примерно в 1,5-2 раза. В него входит три главных этапа кодирования, из которых лишь один основан на применении свойств, присущих звуку для сжатия. Остальные схожи с обычными архиваторами. Несмотря на то что алгоритм сжатия распространяется бесплатно, ограничения лицензии таковы, что для музыкантов-любителей он практически недоступен.

DSD

Файлы DSD немного отличаются от того, что мы разбирали выше. Они нарушают правила обычной музыки. Но (как вы скоро узнаете) это то, что вам действительно нужно услышать своими ушами. Этот раздел будет немного длинный, но DSD требует детального разъяснения. Вы можете полностью пропустить этот пункт, если все, что вам нужно, это проигрывать свой плейлист через Tidal.

В большинстве разъяснительных материалах о DSD много времени уделяется изучению истории. Например, недавно мы прочитали статью, в которой рассказывается о изобретении фонографа, что, мягко говоря, вызывает удивление. На самом деле, все, что вам нужно знать о создании DSD, ограничивается несколькими строчками.

Некоторое время назад Sony и Phillips хотели начать экспериментировать с аудиоформатами более высокого качества, и DSD по факту является результатом их работы. Вот и все.

Как мы уже говорили, записи на вашем обычном компакт-диске или на платформе Spotify имеют битовую глубину и частоту дискретизации 16 бит / 44,1 кГц. DSD Audio, в свою очередь, предлагает разрешение 1 бит / 2,8224 МГц (мегагерц). Другими словами, фрагмент записи DSD Audio дискретизируется 2822400 раз в секунду, и каждый раз он производит только один бит информации.

Теперь немного теории. Итак, представьте себе линейку с 44 100 отметками на ней. Другими словами, вы можете измерить что-либо в пределе этих 44 100 единиц. Если битовая глубина равна шестнадцати, вы сможете записать шестнадцать бит информации о только что измеренном сегменте. Но если эта линейка разбита на 2 822 400 линии, то, очевидно, вы сможете проводить гораздо более точные измерения. Соответственно, когда вы используете такую линейку, вам просто не нужны шестнадцать бит информации. Вам будет достаточно одного бита.

Это потому, что измеренный вами сегмент не будет сильно отличаться от тех, что расположены слева и справа от него. В этом случае для описания столь маленького участка машине будет достаточно одного бита. Когда частота дискретизации настолько высока, более высокая битовая глубина будет попросту неуместной. Вы можете просто записать эту информацию как 1 или 0, то есть применить одноразрядное квантование.

К тому времени, когда эти 2 822 400 единиц и нулей будут определены, у вас будет безумно подробная картина того, что вы измеряете. Это похоже на то, как если бы вы резко увеличили масштаб изображения, и в таком приближении вы видите, что каждый крошечный сегмент лишь немного отличается от соседних. После этого вы снова уменьшаете масштабирование, и открываете для себя великолепную картину с множеством интересных деталей.

К слову, такая внушительная цифра, как 2,8224 МГц – это далеко не предел. Возможно, вы встречались с такими обозначениями, как DSD64 и DSD128. Эти аббревиатуры относятся к подвидам аудио DSD с еще более высокой частотой дискретизации, чем стандартный DSD. Наиболее продвинутым форматом, насколько нам известно, является DSD256 + с частотой дискретизации 12,288 МГц. Записи в этом формате встречаются очень редко, можно считать, что их практически нет.

Чтобы точно понять, как работает DSD, вы должны разобраться не только с такими понятиями, как битовая глубина и частота дискретизации, но и с квантованием, джиттером, нелинейностью, амплитудой, алгоритмами формирования шума и многим другим. Если честно, здесь присутствует гораздо больше терминов, чем большинству из нас когда-либо понадобится.

По сути, вам нужно понять следующее: звук в формате DSD является эталоном качества для аудиофилов. Когда мы слушали запись концерта в DSD128, нас не оставляло ощущение, что мы находимся с музыкантом в одной комнате. Он буквально стоит прямо перед нами, показывая всем слушателям, на что он способен. Вы слышите каждую ноту, все до мельчайших деталей. Вы забываете о том, что вы слушаете записанный звук с помощью наушников или пары колонок. DSD переносит вас прямо в студию звукозаписи.

Вы, наверняка, думаете, что мы преувеличиваем. Однако, поверьте нам, в этом нет необходимости (и смысла). DSD можно считать единственным источником звука высочайшего качества. Любимая музыка в формате DSD256 – это лучшее, что мы когда-либо слышали. Забудьте о математике и о законах физики. Единственное, что здесь действительно важно: если вы не слышали песню в формате DSD audio, то вы не слышали ее вообще. В будущем вы обязательно должны исправить это.

Чтобы правильно подготовиться к прослушиванию DSD, вам нужно будет не только вложиться в ЦАП и усилитель, способный обрабатывать DSD, но вам также понадобится специализированный проигрыватель.

Кроме того, что все необходимое оборудование дорого вам обойдется, у DSD audio есть несколько других недостатков. Самым очевидным является то, что треки ваших любимых исполнителей могут отсутствовать в этом формате. К счастью, если вы из тех, кому нравятся Нора Джонс, Дайана Кролл, Карлос Сантана или даже Steely Dan, то в таких онлайн-магазинах, как Acoustic Sounds, вы сможете найти DSD-версию вашего любимого альбома. Но если вам нравятся Kings of Leon, Kanye West, Taylor Swift и другие современные исполнители, которые не покидают чарты за последнее десятилетие, то вам повезло гораздо меньше. В данный момент среди записей DSD преобладает то, что можно учтиво назвать устаревшим. Поэтому, если вы совершенно равнодушны к такой музыке, то вы еще долго не сможете наслаждаться преимуществами данного формата.

DSD оказался дорогим во многих отношениях. Если вы все же найдете альбом, который ищете, будьте готовы заплатить значительно больше, чем если бы вы купили его в iTunes. Стоимость музыкальных альбомов, записанных в формате DSD, достаточно часто поднимается к отметке в 25 долларов. Передискретизированные файлы также занимают гораздо больше места на жестком диске, их размер составляет от одного до двух гигабайт.

И, к слову, не ожидайте, что вы сможете проигрывать эти аудиозаписи из iTunes или на своем телефоне. Как мы упоминали выше, вам понадобится специализированный проигрыватель для обработки файлов этого формата. Мы используем бесплатный цифровой плеер Pine Player на нашем офисном Mac. Тем временем, самой популярной программой является Audirvana Plus, которая стоит 74 доллара. Ошеломляющая цена, не так ли? Разработчик аргументирует это тем, что Audirvana Plus является единственным способом получить доступ к потоковому воспроизведение музыки в формате DSD. Хотите знать наше мнение: на сегодняшний день это просто нереально. Потоковая интерпретация DSD – это худший вариант ознакомления с данным форматом.

Итак, вы купили альбом и скачали Pine Player. Однако, на этом наши подготовки не заканчиваются. Обработка DSD через цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) вашего компьютера и встроенный усилитель – это равносильно тому, что вы возьмете бутылку выдержанного алкоголя и выльете его в миску с хлопьями. Уделяйте внимание тому, как и на чем вы проигрываете музыку, относитесь с уважением к своим ушам. Купите ЦАП, который поддерживает обработку DSD Audio, и вы убедитесь, что любая музыка может звучать ярко и мелодично.

Если этот список затрат кажется вам чем-то неподъемным, то у нас есть решение для вас. Вы технически можете «обмануть» процессор и преобразовать фрагмент звука PCM в формат DSD. Усилители / ЦАП, такие, как Sony TA-ZH1ES, на самом деле имеют схему, которая преобразует аудио формат в DSD, до 11,2 МГц, что является огромной частотой дискретизации. Несмотря на то, что это будет звучать довольно неплохо, однако ничто не сравнится с полноценным прослушиванием музыки в формате DSD.

Автор публикации

не в сети 3 часа

Формат Apple Lossless

Музыка высокого качества lossless может прослушиваться с использованием кодека сжатия звука без ущерба качеству от компании Apple. Этот формат разработан компанией Apple для использования в собственных устройствах. Формат совместим плеерами iPod, имеющими специальные док-разъемы и новейшие прошивки. В формате не применен специфический инструментарий управления правами (DRM), но формат контейнера содержит такие возможности. Также он поддерживается приложением QuickTime и входит в качестве функции в программу iTunes.

Формат входит в состав библиотек, находящихся в свободном доступе, что дает возможность организовать прослушивание файлов в приложениях Windows. В 2011 году компания Apple обнародовала исходные коды формата, что открывает широкие перспективы перед кодеком. В будущем он может составить серьезную конкуренцию прочим форматам. Тесты продемонстрировали неплохие результаты. Сжатые файлы имеют размер от 40-60% от размера оригиналов. Впечатляет также скорость декодирования, что оправдывает его применение для мобильных устройств, производительность которых невелика.

Одним из недостатков кодека является совпадение расширения звуковых файлов с аудиокодеком AAC (Advanced Audio Coding). Это приводит к путанице, ведь AAC не является форматом музыки высокого качества. Поэтому решено было данные хранить в MP4 контейнере с расширением .m4a.

Из других форматов стоит упомянуть Windows Media Audio 9 Lossless, входящий в состав приложения Windows Media. Он работает с Windows и Mac OS X. Правда, пользователи отзываются о нем не очень одобрительно. Часто возникают проблемы с совместимостью кодека, да и количество поддерживаемых каналов ограничено шестью.

Банк фильтров

Как и другие психоакустические аудиокодеры, AAC работает по следующей схеме. Входной сигнал пропускается через банк фильтров — преобразование, переводящее сигнал из временной области в частотно-временную область (аналогично построению спектрограммы). Параллельно с этим психоакустическая модель анализирует сигнал и определяет пороги психоакустической маскировки. Далее спектральные коэффициенты сигнала на выходе банка фильтров квантуются так, чтобы спектр шума по возможности (если позволяет битрейт) оказался ниже порогов маскировки и не был слышен. Квантованные коэффициенты сжимаются без потерь в выходной файл формата AAC. Таким образом, сам банк фильтров не сжимает сигнал, он лишь переводит его в форму, более пригодную для сжатия.

Особенностью каждого банка фильтров является его частотное разрешение, то есть число частотных полос, на которые он делит спектр сигнала. В большинстве банков фильтров, используемых для сжатия звука, число полос составляет несколько сотен. Это означает, что в силу соотношения неопределенностей такие банки фильтров имеют временное разрешение порядка нескольких десятков миллисекунд. Когда спектральные коэффициенты сигнала квантуются, то вносимая ошибка квантования при декодировании сигнала распространяется по времени на всю длину окна банка фильтров. В некоторых случаях это приводит к нежелательному эффекту, называемому пред-эхом (pre-echo). Он проявляется, когда ошибка квантования от транзиента (резкого всплеска энергии в сигнале) распространяется по времени на предшествующий транзиенту участок времени и становится слышна (рис. 1). Чтобы уменьшить этот эффект, применяют банки фильтров с переменным частотно-временным разрешением. Например, в МР3 используется переключение временного разрешения банка фильтров между 26 и 9 мс. Для стационарных сигналов используются окна длиной 26 мс, дающие хорошее частотное разрешение, а для транзиентов используются окна длиной 9 мс, уменьшающие эффект пред-эха (см. рис. 1).

В алгоритме AAC также используется переключение размера окон MDCT. При этом разница в размере окон восьмикратная: 6 и 48 мс (256 и 2048 отсчетов). Благодаря этому алгоритм способен адаптироваться к более широкому диапазону сигналов и достигать лучшей степени компрессии.

Формат WavPack

WavPack – еще один свободно распространяемый аудиокодек, сжимающий звуковую информацию без потерь качества. В WavPack интегрирован эксклюзивный комбинированный режим, позволяющий создавать два файла. Один из файлов в таком режиме создается сравнительно небольшого размера с потерями качества .wv, который можно проигрывать самостоятельно. Второй файл «.wvc» корректирует предыдущий «.wv» и в комбинации с ним дает возможность в восстановить оригинал в полной мере. Некоторым пользователям такой подход может показаться перспективным, ведь не нужно выбирать между двумя видами сжатия – всегда будут реализованы оба.

Заслуживает также внимания видеокодек с высококачественным звуком — lagarith lossless codec. Он работает быстро и качественно.

Усилитель – лучший друг акустической системы

Для достижения качественного звучания вместе с акустической системой нужно покупать усилитель. По сути эти два элемента аудиоцентра работают как одно целое.

Немного теории. Усилитель это прибор, который предназначен для повышения мощности аналоговых сигналов звуковой частоты. Он позволяет согласовать сигнал, полученный с ЦАП, с возможностями акустики. По типу силовых элементов усилители мощности разделяют на ламповые и транзисторные. В каждой группе присутствуют приборы с обратной связью и без обратной связи. Введение обратной связи направлено на исправление искажений, которые вносит в усиливаемый сигнал сам усилитель. Однако при получении звука без искажений приходится смириться с потерей части динамического диапазона звука.

С точки зрения подбора тандема «акустика – усилитель» важна классификация последнего по типу характеристики силового элемента. Существуют усилители с триодной и пентодной характеристикой. Пентодные усилители бывают в ламповом и транзисторном исполнении. Они подходят для полочных или простых напольных акустических систем. Для чувствительной напольной акустики с диапазоном от 90 дБ лучше подбирать усилители с триодной характеристикой.

Еще до покупки нужно постараться добиться идеального баланса между возможностями усилителя и акустики. Лучше всего прямо в магазине попросить консультантов погонять выбранную акустическую систему совместно с разными усилителями. Выбрать нужно тот комплект, который больше понравился Вашему уху.

Цифровые плееры с поддержкой lossless

Хорошо отзываются пользователи о цифровых плеерах jetAudio, Foobar2000, Spider Player. Кардинальных отличий между ними нет. Выбор любого устройства основывается на субъективном мнении меломана об удобстве интерфейса для воспроизведения lossless. Что такое lossless формат, можно узнать протестировав эти плееры.

Формат Apple Lossless проигрывается с использованием iTunes. Кроме того, данный кодек поддерживается популярным видеоплеером VLC.

Хозяева компьютеров, совместимых с Apple, могут использовать две интересные программы: Vox и Cog.

Они поддерживают такие lossless форматы:

Дополнительно к этому имеется много полезных возможностей, например поддерживаются сервисы Last.fm.

Владельцы компьютеров с системой Windows могут использовать любое приложение, которое совместимо с кодеками музыки без потери качества: Foobar2000 или WinAmp. Для Winamp требуются специальные плагины. Lossless музыка хорошо воспроизводится на iTunes и KMPlayer. Достоинство iTunes, которого нет в других плеерах — возможность поддержки тегов.

Аппаратура для прослушивания

Почитателям аппаратуры качественного звука (Hi-Fi или Hi-End) трудно что-либо рекомендовать. Выбор в этой области ограничивается лишь бюджетом и вкусами. Эквалайзер, усилитель, акустика – выбор этих устройств имеет множество вариантов. Владельцам ПК, выбирающим себе качественную акустику для компьютера, лучше остановиться на бюджетных мониторных колонках любого известного бренда. Хорошо отзываются пользователи об акустике Microlab серии SOLO. Чтобы музыка в lossless качестве звучала хорошо, важно приобрести акустику с наличием сабвуфера. Двухполосной акустике не под силу справиться с воспроизведением нижней полосы частот.

Итоги

Новые форматы цифрового звука дали возможность любителям качественной музыки обзавестись собственными библиотеками на носителях информации большой емкости и слушать любимые композиции в высоком качестве, сэкономив достаточно большие деньги и довольно много места. Идеальным вариантом, безусловно, является полный комплект Hi-End оборудования, но и бюджетные варианты доставят меломанам огромное удовольствие. Ведь ощущения от прослушивания музыки несравнимы с MP3 на пластиковых колонках.

Lossless формат часто используется в работе домашней музыкальной студии. Он позволяет сохранить созданный трек в хорошем качестве. Композиция не займет много места, но ею можно будет поделиться с друзьями. Lossless музыка получает все большее распространение. Возможно, что она даже начнет вытеснять традиционные mp3 форматы.

Цифровой аудиоформат

— формат представления звуковых данных, используемый при цифровой звукозаписи, а также для дальнейшего хранения записанного материала на компьютере и других электронных носителях информации, так называемых звуковых носителях.

Аудиофайл

(
файл, содержащий звукозапись
) — компьютерный файл, состоящий из информации об амплитуде и частоте звука, сохранённой для дальнейшего воспроизведения на компьютере или проигрывателе.

Разновидности цифровых аудиоформатов [ править | править код ]

Существуют различные понятия звукового формата.

Формат представления

звуковых данных в цифровом виде зависит от способа квантования аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). В звукотехнике в настоящее время наиболее распространены два вида квантования:

Зачастую разрядность квантования и частоту дискретизации указывают для различных звуковых устройств записи и воспроизведения как формат представления цифрового звука (24 бита/192 кГц; 16 бит/48 кГц).

Формат файла

определяет структуру и особенности представления звуковых данных при хранении на запоминающем устройстве ПК. Для устранения избыточности аудиоданных используются аудиокодеки, при помощи которых производится сжатие аудиоданных. Выделяют три группы звуковых форматов файлов:

• аудиоформаты без сжатия, такие как WAV, AIFF
• аудиоформаты со сжатием без потерь (APE, FLAC)
• аудиоформаты со сжатием с потерями (MP3, Ogg)

Особняком стоят модульные музыкальные форматы файлов. Созданные синтетически или из семплов заранее записанных живых инструментов, они в основном служат для создания современной электронной музыки (MOD). Также сюда можно отнести формат MIDI, который не является звукозаписью, но с помощью секвенсора позволяет записывать и воспроизводить музыку, используя определённый набор команд в текстовом виде.

Форматы носителей цифрового звука

применяют как для массового распространения звуковых записей (CD, SACD), так и в профессиональной звукозаписи (DAT, минидиск).

Для систем пространственного звучания также можно выделить форматы звука, в основном являющиеся звуковым многоканальным сопровождением к кинофильмам. Такие системы имеют целые семейства форматов от двух крупных конкурирующих компаний — Digital Theater Systems Inc. (DTS) и Dolby Laboratories Inc. (Dolby Digital).

Также форматом называют количество каналов в системах многоканального звука (5.1; 7.1). Изначально такая система была разработана для кинотеатров, но впоследствии была расширена для систем домашнего кинотеатра.

Квантование и сжатие MDCT-коэффициентов

Аналогично стандарту МР3, в AAC используется нелинейное квантование MDCT-коэффициентов и сжатие их методом Хаффмана. Коэффициенты MDCT квантуются после возведения в степень 0,75, что позволяет увеличивать ошибку квантования для мощных сигналов и уменьшать ее для слабых сигналов в пределах каждой частотной полосы. Таким образом осуществляется дополнительное неявное формирование спектра шума.

После квантования MDCT-коэффициенты сжимаются с помощью набора фиксированных таблиц Хаффмана. В стандарте AAC этих таблиц больше, чем в МР3, и шире возможности по группировке коэффициентов. Это приводит к дополнительному увеличению сжатия.

Некоторые виды цифрового звука в сравнении [ править | править код ]

12:1 с потерями

11:1 с потерями

Таблица сравнения [ править | править код ]

• Коэффициент сжатия вычисляется как отношение размера после сжатия к размеру до сжатия, умноженное на 100 %. Таким образом, чем меньше значение, тем лучше.

Список цифровых аудиоформатов [ править | править код ]

• AA
• AAC
• AC3 (Dolby Digital)
• ADX
• AHX
• AIFF
• APE
• ASF
• AU[en] (SND)
• AUD
• DMF
• DTS
• DXD
• FLAC
• MMF (Yamaha SMAF)
• MOD
• MP1
• MP2
• MP3
• MP4
• MPC
• Ogg Vorbis
• Opus
• RA
• TTA
• VOC
• VOX[en]
• VQF
• WAV
• WMA
• XM

Кодирование без потерь [ править | править код ]

Форматы без сжатия [ править | править код ]

• AIFF
• AU
• CDDA — формат, используемый в аудио-CD
• DSD — формат, используемый в SACD
• DXD — качество цифровой звукозаписи DXD по многим параметрам превосходит не только другие ИКМ-форматы, но и DSD.
• IFF-8SVX — Interchange File Format
• IFF-16SV
• RAW — необработанные («сырые») замеры без какого-либо заголовка или синхронизации
• WAV — Microsoft Wave (Waveform audio format); разработан совместно с IBM

Форматы со сжатием звука без потерь [ править | править код ]

• FLAC (.flac) — свободный кодек из проекта Ogg
• Lossless Audio (.la)
• Lossless Predictive Audio Compression (LPAC; .pac)
• Apple Lossless (.m4a)
• Monkey’s Audio (.ape)
• OptimFROG (.ofr) [1]
• RKAU (.rka) [2]
• Shorten (.shn)
• TTA — True Audio, свободный кодек
• TAK (.tak) — Tom’s lossless Audio Kompressor
• WavPack (.wv)
• Windows Media Audio 9 Lossless (.wma)
• ADX — формат звука с максимальным битрейтом 1 Гбит/с

• PXD (.pxd) — формат компании PXD Media. Один из первых аудиокодеков без потерь (1997). Используется в музыкальных конструкторах EJAY и других.

Кодирование с потерями [ править | править код ]

• MP2 — MPEG-1/2 Layer 2 (Musicam)
• MP3 — MPEG-1/2/2.5 Layer 3
• Vorbis — проект Ogg, свободный, похож по принципам на MP3
• Speex — проект Ogg, свободный, сжатие голоса, низкий битрейт
• Opus — проект Ogg, свободный, передача звука по сети; основан на технологиях кодеков CELT и SILK.
• GSM-FR — GSM Full Rate, изначально для сотовых телефонов
• G.723.1 — один из базовых кодеков речевой IP-телефони
• G.729 — эффективный узкополосный речевой кодек IP-телефони
• Windows Media Audio (WMA)
• AAC (.m4a, .mp4, .m4p, .aac) — Advanced Audio Coding, часто в контейнере MPEG-4
• Musepack — Musepack (MPC)
• TwinVQ — Yamaha TwinVQ (VQF)
• RealAudio (RA, RM)
• OTS Audio File — похож на MP3
• SWA — Macromedia Shockwave Audio; сжатие как в MP3 с дополнительными заголовками для Macromedia Director[3]

Другие форматы [ править | править код ]

• GYM — лог чипа GenesisYM2612
• IMF ( >BGM ) для игр серии Creatures[en] , начиная с Creatures 2
  [4]
• MOD — модули Soundtracker и Protracker для семплов и мелодии
• MusicXML
• NSF (NES music)
• NIFF
• ORG (Organya) — формат, придуманный разработчиками игры Cave Story
• PSF — PlayStation sound format
• PTB (Power Tab Editortab)
• S3M — модуль ScreamTracker 3, чуть больше эффектов и отдельной колонкой громкости
• SPC — звуковой формат Super Nintendo Entertainment System
• STF — файл проекта StudioFactory, содержит все необходимые патчи, семплы, треки и установки для воспроизведения файла
• SYN — файл проекта SynFactory, содержит все необходимые патчи, семплы, треки и установки для воспроизведения файла
• VGM (V > Форматы плейлистов [ править | править код ]

Существуют как общепринятые (стандартные) форматы плейлистов, так и разработанные для конкретного медиаплеера. Однако нередко форматы второго типа становятся популярными и стандартными.