ЛР№9-11/Звук

Тема: Звук

Мета: Вивчення представлення звуку

Завдання:

1. Вивчити формати звукових файлів.
2. Зберегти 3 улюблені музикальні композиції в некомпресованому форматі.
3. Кожну з композицій компресувати з бітрейдом від 128 до 320 Кбіт на сек.
4. Порівняти якість звуку в отриманих файлах.

Теоретична частина

Цифрові звукові формати — формати файлів для збереження звукових даних у комп'ютерних системах. Файли таких форматів називають також аудіофайлами, або звуковими файлами.

Загальний принцип збереження аудіо на цифрових носіях полягає у послідовній фіксації значень амплітуди звукових коливань, які при відтворенні звуку відповідатимуть положенню мембран у гучномовцях. Ці значення записуються з певною частотою дискретизації та певним амплітудним розділенням. Для зменшення обсягів, ці дані можуть бути стиснені з втратами або без втрат.

Існує три основні групи аудіофайлів.

Нестиснені формати:

• WAV - Microsoft Wave (Waveform audio format) розроблений спільно з IBM;
• AIFF - Audio Interchange File Format (AIFF) — формат аудіо файлів, що застосовується для зберігання звукових даних на персональних комп'ютерах і на інших електронних аудіопристроях.
• AU - Audio Units (AU) - формат аудіо-плагінів в Mac OS X, розроблений для Core Audio.

формати із стисненням без втрат:

• FLAC - (Free Lossless Audio Codec — вільний аудіокодек без втрат) — аудіокодек для стиснення аудіо при 100% збереженні оригінального звукового потоку. FLAC є вільним форматом.
• Monkey's Audio (APE) — популярний формат кодування цифрового звуку без втрат. Поширюється безкоштовно разом з відкритим вихідним кодом і набором програмного забезпечення для кодування і відтворення, а також плагінами до популярних плеєрів. Незважаючи на відкритий вихідний код, Monkey's Audio не є вільним, тому що його ліцензія накладає значні обмеження на використання.
• Shorten(SHN) - це формат стиснення без втрат аудіо файлів CD-якості.
• Tom's lossless Audio Kompressor (TAK)
• TTA - The True Audio (TTA) кодек - аудіокодек, що здійснює стиснення аудіофайлів без втрат, здатний працювати в режимі реального часу.
• ATRAC Advanced Lossless
• Apple Lossless - (також відомий як Apple Lossless Encoder, ALE, або Apple Lossless Audio Codec, ALAC) — відкритий аудіокодек для стиснення цифрової музики без втрат якості, розроблений Apple Inc., цей формат повсюдно використовується в продуктах Apple.
• MPEG-4 SLS
• MPEG-4 ALS
• MPEG-4 DST
• Windows Media Audio Lossless (WMA Lossless)

формати із стисненням з втратами:

• MP3 - ліцензований формат файлу для зберігання аудіо-інформації. Був розроблений для передачі файлів в мережі Інтернет, там же і став дуже популярним.
• Ogg Vorbis - вільний формат стиснення звуку, призначений для зберігання аудіо-інформації, подібно до MP3, однак його поява була зумовлена тим, що MP3 захищений патентом.
• Musepack - ( mpp, mp+, mpc, MPEG+) — неліцензований формат файлу для зберігання аудіо, розповсюджуваний за GNU General Public License.
• AAC (Advanced Audio Coding) — стандартна схема стиснення із втратами для аудіоданих. AAC розроблена як альтернатива форматам mp3 його розробником, Fraunhofer IIS. На 2007 рік поширений менше ніж mp3 і ogg vorbis.
• ATRAC чи lossy Windows Media Audio (WMA) - ліцензований формат файла, розроблений компанією Microsoft для зберігання і трансляції аудіо-інформації. З самого початку формат WMA позиціювався як альтернатива MP3, але сьогодні Microsoft протиставляє йому формат AAC (використається в популярному на Заході онлайновому музичному магазині iTunes).

Слід мати на увазі, що до аудіофайлів не відносяться такі музичні формати як MIDI, або файли нотних редакторів, які являють собою лише послідовність команд для музичного інструменту, однак не містять інформації власне про звук.

Формат аудіофайлу також слід відрізняти від аудіокодеку. Кодек здійснює кодування чи розкодування звукових даних, тоді як самі дані зберігаються у файлі відповідного звукового формату. Більшість форматів підтримують лише один тип кодування звукових даних, проте мультимедійні контейнери (напр. MKV або AVI) можуть підтримувати різні типи аудіо і відео даних.

Практична частина

Назва композиції	Тривалість	Формат	Bitrate			Оригінал
			128 bps	192 bps	320 bps
Asking Alexandria - The Final Episode	03:54	mp3	Слухати	Слухати	Слухати	Слухати
Motionless In White - Death March	04:43	mp3	Слухати	Слухати	Слухати	Слухати
Get Scared - Suffer	03:37	mp3	Слухати	Слухати	Слухати	Слухати

Порівняння та висновок

Get Scared - Suffer 128kb/s	Get Scared - Suffer 320kb/s

Висновок: В ігрових навушниках різниця між 128kb/s та 320kb/s майже не помітна, а от на нормльних колонках та якісних вухах можна почути, що в 320kb/s трек звучить краще і приємніше. WAV формат використовувати не дуже практично, так як він займая добіса пам'яті в той час, як mp3 формат важить набагато менше і в ньому втрати (320kb/s) не помітні.