Выбирай : Покупай : Используй

Вход для партнеров

Вход для продавцов

0

Форматы аудио: от грампластинки к MP3

Человечество издревле стремилось записать звук и сохранить его так, чтобы потом была возможность воспроизвести. Ещё в XVI веке делались первые попытки звукозаписи с помощью механических инструментов — музыкальных табакерок, шкатулок, часов-будильников, оркестрионов и башенных курантов. Позднее появились фонограф и магнитофон. Век цифровых технологий породил принципиально новый подход к способам записи и хранения звука. Попробуем разобраться в том, какие наиболее популярные цифровые форматы предлагают нам современные технологии, и найти среди них свой.

Запись звука в «цифре»

По своей природе звук — колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся в виде волн. После того как стало понятно, что звук представляет собой такие колебания, появилась мысль записать их, повторив форму на твёрдом материале. Так, в 1877 году Томас Эдисон создал фонограф — прибор для механической записи и воспроизведения звука. А в 1888 году немец Э. Берлинер изобрёл граммофон — началась эра граммофонных пластинок, которые стали первыми массовыми носителями аудиоинформации. Изучив законы электромагнетизма, человек поставил удачные опыты по преобразованию звуковых колебаний в электромагнитные и сохранению их. Так появилась магнитная лента, получившая широкое распространение в середине ХХ столетия.


Изобретатель Томас Эдисон и его звукозаписывающее детище — фонограф

Изобретатель Томас Эдисон и его звукозаписывающее детище — фонограф


Для того чтобы цифровая техника могла хранить, обрабатывать и воспроизводить звук, его преобразовывают в цифровой вид с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП), который превращает аналоговый сигнал в последовательность чисел. Это называется импульсно-кодовой модуляцией (ИКП, или по-англйски PCM). Происходит это так: АЦП много раз в секунду производит измерение амплитуды аналогового сигнала и выдает результаты в виде чисел. При этом результат измерений не является точным соответствием непрерывного электрического сигнала: это зависит от количества измерений и их точности.

Частота, с которой производятся измерения, называется частотой дискретизации, а точность измерений амплитуды указывает число бит, использующихся для показаний результата измерений. Этот параметр называется разрядностью. Например, если частота дискретизации равна 44,1 кГц, это означает, что сигнал измеряется в течении секунды 44 100 раз. Для того, чтобы аналоговый сигнал можно было точно восстановить по его отсчётам, частота дискредитации должна быть больше максимальной звуковой частоты в два раза. То есть, если аналоговый сигнал содержит частотные компоненты от 0 Гц до 20 Гц, то частота его дискредитации должна составлять не меньше 40 кГц.

Форматы цифрового аудио

Разумеется, для того чтобы оцифрованный звук можно было хранить, передавать и преобразовывать, должны существовать определённые стандарты цифрового звука — аудиоформаты. На сегодняшний день существует множество таких форматов, каждый из которых использует свой алгоритм обработки звука. Различаются они и носителями информации. Наиболее популярными и распространенными на сегодняшний день в сфере домашнего использования являются обычные музыкальные компакт-диски — CD. Также появились относительно новые форматы записи Super Audio Compact Disk (SACD) и DVD-Audio (или просто DVD-A). Кроме того, огромное распространение получили форматы, использующие сжатие цифровых данных. Самый популярный среди них — MPEG-1/2/2.5 Layer 3 (MP3). Не осталась в стороне от звуковой индустрии и компания Microsoft, разработав свой алгоритм сжатия — WMA, который также активно продвигается на рынке.

CD

Был создан в 1979 году компаниями Philips и Bayer. Формат хранения данных на диске, известный как «Красная Книга», позволяет записывать двухканальный звук с 16-битной импульсно-кодовой модуляцией (PCM) и частотой дискретизации 44,1 кГц. Массовое производство компакт-дисков началось в 1982 году в Германии. Первые CD вмещали до 650 мегабайт информации, что эквивалентно 74 минутам аудио. Существует предположение, что разработчики рассчитали такой объём для того, чтобы на компакт уместилась девятая симфония Бетховена — самое популярное музыкальное произведение в Японии в 1979 году. Примерно с 2000 года всё большее распространение стали получать диски объёмом 700 мегабайт, позволяющие записать 80 минут аудио, и 800 мегабайт — 90 минут.

В настоящее время этот формат практически достиг вершины своего развития и постепенно начинает вытесняться новыми — SACD и DVD-A.

Преимущества: распространённость, поддержка большим количеством устройств, приемлемое качество звука.
Недостатки: отсутствие поддержки многоканальности.
На чём cлушать: 

  • В бюджетной ценовой категории можно выбрать мини-систему Philips FW-M377/12, оборудованную CD-чейнджером на 3 диска. Воспроизводит как обычные CD-диски, так и диски формата MP3, поддерживает DivX (MPEG4). Мощность — 120 Вт на канал.
    Ориентировочная стоимость — 5700 рублей.
  • В средней ценовой категории стоит обратить внимание на микросистему JVC UX-DM8 c проигрыванием DVD-дисков, CD и MP3. Мощность — 20 Вт на канал.
    Ориентировочная стоимость — 12000 рублей.
  • В высшей ценовой категории интересна мини-система Onkyo CS-V815. Поддерживает DivX (MPEG4), проигрывает диски CD, DVD, MP3. Мощность — 24 Вт на канал.
    Ориентировочная стоимость — 20700 рублей.


    Музыкальный центр Philips FWM377/12 с системой Bass Reflex — баса много не бывает!

    Музыкальный центр Philips FWM377/12 с системой Bass Reflex — баса много не бывает!


    Сжатые аудиоформаты

    MP3 

    Научные разработки алгоритма сжатия велись ещё с конца 70-х, а общий стандарт был утверждён в 1994 году в институте Фраунгофера (Германия). В технологию кодирования сигнала заложен механизм игнорирования звуковых частот, не различаемых человеческим слухом. А различаемые, то есть оставшиеся, ужимаются. Степень сжатия — битрейт (объём информации, заложенный в единицу времени; чем меньше битрейт — тем меньше информации содержится в файле) можно варьировать от 8 до 320 кбит/с (поток данных с обычного CD равен 1411,2 кбит/с при частоте дискретизации 44100 Гц). Стоит отметить, что неискушённому слушателю будет довольно сложно услышать эти потери, особенно если кодирование произведено с высоким битрейтом. Музыкальная композиция в формате MP3, записанная с вполне приемлемым качеством, «весит» примерно в 10 раз меньше несжатой. Это и определило популярность формата, особенно в сети Интернет.

    Преимущества: малый размер конечного файла, распространённость, поддержка большим количеством проигрывателей.
    Недостатки: низкое качество звука.

  • Версия для печати
    Комментарии 2
    razamanaz
    Любой слушатель (если он не олень) почувствует разницу звука с винила и, например, с BluRay.
    erasi
    Преимущества: малый размер конечного файла, распространённость, поддержка большим количеством проигрывателей. Недостатки: низкое качество звука. Я бы не сказал что мр3- это низкое качество звука,смотря какой битрейт,теоретически человеческое ухо способно слышать от 20 до 20000 Гц,но большая часть людей слышат лишь в основном до 16 кГц-отсюда вывод почему люди покупают диски с записью музыки в формате мр3-это компактно и практически не чувствуется потеря качества,хотя качество потеряно.
    Статьи по теме