MP3 to niemiecki wynalazek? To prawda: najbardziej znany na świecie cyfrowy format audio został opracowany w Niemczech. Proces kompresji, opatentowany w 1987 roku, znacząco przyczynił się do masowej dystrybucji muzyki za pośrednictwem wciąż dosyć młodego internetu. Istniało jednak i istnieje wiele innych formatów audio. Niektóre z nich – w przeciwieństwie do MP3 – są nawet bezstratne.
Początek ery MP3
Na początku lat 80. Instytut Fraunhofera w Erlangen (miasto na prawach powiatu w kraju związkowym Bawaria) rozpoczął prace nad cyfrowym procesem kompresji danych audio i wideo, znanym jako kodowanie MPEG. Standard ten został po raz pierwszy opublikowany pod koniec 1991 roku. Wszystkie patenty, które zostały zarejestrowane wcześniej lub później, wygasły w międzyczasie, co oznacza, że format jest obecnie swobodnie używany.
MP3 stał się sławny na całym świecie i jest obecnie praktycznie synonimem triumfu muzyki przechowywanej cyfrowo. Nie ma wątpliwości, że ten i inne formaty audio umożliwiły powszechną dystrybucję muzyki przez internet, a tym samym zrewolucjonizowały branżę muzyczną. Każdy, kto doświadczył wczesnych dni muzyki cyfrowej, z pewnością pamięta platformy wymiany plików. Platformy te nigdy nie rozwinęłyby się tak szybko, gdyby nie formaty plików, takie jak MP3, które utrzymują wymagane ilości danych na bardzo niskim poziomie. Oznaczało to, że serwery pobierania mogły udostępniać tysiące utworów, a czas pobierania był ograniczony, nawet bez połączenia DSL.
Stratne formaty audio
Aby w pełni zanurzyć się w świecie cyfrowych formatów muzycznych, ważne jest, aby zrozumieć podstawową zasadę kompresji dźwięku. Metody stratne obejmują prawie wszystkie powszechnie używane obecnie formaty, takie jak:
- MP3
- AAC
- OGG
- WMA
„Stratny” oznacza, że podczas kompresji część oryginalnego sygnału audio jest usuwana w celu zmniejszenia rozmiaru pliku. Wykorzystuje się do tego tzw. modele psychoakustyczne. Wykorzystują one fakt, że ludzki słuch i tak prawie nie odbiera niektórych częstotliwości lub nakładających się sygnałów. Zakres częstotliwości słyszalnych dla człowieka wynosi około 20 herców (Hz) do 20 kiloherców (kHz). Sygnały poza lub poniżej określonych progów percepcji mogą być zatem usuwane bez znacznego pogorszenia jakości dźwięku dla wielu słuchaczy.
Właśnie to wykorzystali naukowcy z Instytutu Fraunhofera i stwierdzili, że silnie skompresowany plik MP3 często nie różni się w sposób istotny od oryginalnego materiału źródłowego dla ludzkiego ucha.
Jednak nie jest to takie proste, jeśli wierzyć znawcom muzyki. Twierdzą oni, że różnica jest słyszalna, nawet jeśli nie zawsze jest ona świadomie dostrzegana. Krytycy formatu MP3 zarzucają mu, że silna kompresja zmniejsza przyjemność słuchania i może powodować utratę subtelnych szczegółów dźwiękowych.
Wskazówka: Sprawdź, jak sztuczna inteligencja może poprawić jakość dźwięku
Słuchawki Teufel
Nowe formaty i rosnąca popularność AAC
Po MP3 szybko pojawiły się inne, czasem lepsze formaty. Kiedy Napster został zmuszony do zamknięcia w 2001 roku, pobieranie muzyki dotarło do centrum społeczeństwa, a legalne opcje pobierania wkrótce pojawiły się na masową skalę. Jednym z najbardziej znanych dostawców legalnego pobierania muzyki do dziś jest iTunes Store firmy Apple. Chociaż kalifornijski gigant komputerowy nie opracował formatu AAC (Advanced Audio Coding), to od samego początku polegał na nim, a tym samym w znacznym stopniu przyczynił się do jego dystrybucji.
Nawet dziś Apple nadal oferuje utwory w iTunes Store w formacie AAC jako standard. Jednakże, Apple Lossless jest teraz również dostępny jako bezstratny format audio (więcej na ten temat poniżej). Plik AAC oferuje lepszą jakość dźwięku niż plik MP3 o tym samym rozmiarze. Jeśli więc chcesz zmieścić jak najwięcej utworów muzycznych na swoim odtwarzaczu muzycznym, powinieneś sprawdzić, w jakim formacie zapisane są pliki. iTunes również odtwarza pliki MP3, ale oferuje również funkcję konwertowania ich do formatu AAC. Należy zawsze zwracać uwagę na częstotliwość próbkowania.
Wskazówka: Twoja przestrzeń dysku jest ograniczona? W takim razie dowiedz się, jak przekonwertować FLAC na MP3.
Szybkość transmisji i częstotliwość próbkowania – decydujące czynniki wpływające na jakość dźwięku
Jakość cyfrowych plików audio zależy w dużej mierze od dwóch czynników: częstotliwości próbkowania i szybkości transmisji.
- Częstotliwość próbkowania określa, ile razy na sekundę sygnał audio jest próbkowany cyfrowo.
- Szybkość transmisji określa, ile danych jest zapisywanych na sekundę.
Na przykład płyta audio CD działa z częstotliwością próbkowania 44,1 kHz.
W przypadku formatów stratnych decydujące znaczenie ma przede wszystkim szybkość transmisji. Jest ona podawana w kilobitach na sekundę (kbit/s).
| Częstotliwość próbkowania | Typowa jakość dźwięku |
|---|---|
| 64 kbit/s | niska jakość |
| 96 kbit/s | jak radio FM |
| 128 kbit/s | akceptowalna jakość |
| 192 kbit/s | dobra jakość |
| 256–320 kbit/s | bardzo dobra jakość |
W przypadku plików MP3 standardem dla plików wysokiej jakości są obecnie szybkości transmisji od 192 do 320 kbit/s.
Bezstratne formaty audio
Jeśli zależy nam na naprawdę wysokiej jakości plików muzycznych, ale nie chcemy poświęcać całej przestrzeni dyskowej na kilka zdigitalizowanych płyt CD, najlepiej jest korzystać z bezstratnych formatów audio. Chociaż również kompresują one dane, zachowują pełne zakresy częstotliwości.
Najbardziej znanymi przedstawicielami są:
- FLAC (Free Lossless Audio Codec)
- ALAC (Apple Lossless Audio Codec)
- WAV
FLAC to format dostępny bezpłatnie, który zyskał popularność zwłaszcza w branży hi-fi. Pliki można zazwyczaj skompresować do około 50–60 procent pierwotnego rozmiaru bez utraty jakości dźwięku.
Serwisy strumieniowego przesyłania muzyki, takie jak Spotify czy Deezer, umożliwiają obecnie słuchanie muzyki cyfrowej również w formacie bezstratnym. Format FLAC nadaje się do tego szczególnie dobrze, ponieważ można go dekodować przy stosunkowo niewielkiej mocy obliczeniowej. Dzięki temu zyskuje on popularność na wielu odtwarzaczach i poza ekosystemem Apple stał się standardem w branży hi-fi.
Porównanie najważniejszych formatów audio
Poniższa tabela przedstawia różnice między popularnymi formatami pod względem kompresji, jakości dźwięku i typowego zastosowania.
| Format | Kompresja | Jakość | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|
| MP3 | stratna | dobra | Pobrane pliki, podcasty |
| AAC | stratna | bardzo dobra | Streaming |
| OGG Vorbis | stratna | bardzo dobra | Streaming |
| FLAC | bezstratna | bardzo wysoka | Streaming hi-fi |
| ALAC | bezstratna | bardzo wysoka | Ekosystem Apple |
| WAV | nieskompresowany format | bardzo wysoka | Studio, produkcja muzyki |
W przypadku streamingu i urządzeń mobilnych formaty skompresowane zazwyczaj w zupełności wystarczają. Natomiast Ci, którzy chcą w pełni wykorzystać potencjał swojej muzyki, częściej wybierają formaty bezstratne.
Cyfrowy dźwięk Teufel bez kompromisów
Odtwarzając to video, wyrażasz zgodę na politykę prywatności YouTube.
Dowiedz się więcejOtwiera się w nowej karcie
▶ CONSONO 35 CONCEPT Surround Power Edition 5.1Otwiera się w nowej karcie: Chcesz słuchać cyfrowych formatów w najwyższej jakości, zachowując przy tym super elastyczność? Ten zestaw łączy obie te cechy w kompletnym systemieOtwiera się w nowej karcie i zapewnia szczególnie mocny dźwięk w grach, filmach i muzyce. Dwa przetworniki średniotonowe w głośniku centralnym zapewniają optymalną jakość dźwięku, nawet przy niskim poziomie głośności.
▶ Teufel StreamerOtwiera się w nowej karcie: Uwielbiasz swój stary system i chcesz dostosować go zaktualizować? Nie ma problemu, nasz mały, ale potężny streamer załatwi sprawę. Umożliwia on strumieniowanie dźwięku przez wi-fi i Bluetooth do salonu. Możesz słuchać muzyki w prawdziwej jakości CD za pośrednictwem aplikacji Teufel Raumfeld – ze smartfona, pamięci USB lub dysku twardego.
Rozwiązania streamingowe firmy Teufel
Podsumowanie: wzrost popularności formatów bezstratnych
- Chociaż format MP3 od dawna konkuruje z lepszymi metodami kompresji, nadal jest najczęściej używanym cyfrowym formatem audio.
- Alternatywy takie jak AAC lub OGG są również stratne, ale oferują bardzo dobrą jakość dźwięku.
- Puryści hi-fi polegają na formatach bezstratnych, takich jak FLAC, WAV lub ALAC. Są one całkowicie porównywalne z płytami CD, ale rozmiar pliku jest tylko o połowę mniejszy.
- Zdjęcie tytułowe: ©Richard Horvath. UnsplashOtwiera się w nowej karcie. Licencja UnsplashOtwiera się w nowej karcie
- Zdjęcie 2: Mike Wren, logo FLAC. Źródło: Wikimedia CommonsOtwiera się w nowej karcie. Licencja: CC BY-SA 3.0Otwiera się w nowej karcie.
