Hvordan lydkomprimering fungerer, og kan du virkelig fortelle forskjellen?

Måten vi hører på musikk har endret seg betydelig gjennom årene. Evolution of Music Consumption: Hvordan vi kom hit. Utviklingen av musikkforbruk: Hvordan kom vi hit? Stigningen av iPod, den musikkspillende mobiltelefonen og en rekke streaming Medieplattformene peker mot en enkelt, enkel ide: musikk er viktig. Men hvordan kom vi hit? Les mer . Alderen på fysiske formater er over, og digitale filer dominerer nå.

Enten du streamer eller laster ned musikken din 4 Grunner du ikke trenger å være en pirat igjen 4 Grunner du ikke trenger å være en pirat Anymore Mens noen mennesker alltid går på pirat, er det for de fleste nå mindre grunn enn noensinne å gjøre slik. Les mer, det er nesten sikkert i formater som MP3 eller AAC. Disse komprimeres til små og praktiske filstørrelser, og for å oppnå at de fjerner lyd fra det opprinnelige opptaket.

I denne artikkelen tar vi en titt på hvordan musikkomprimering fungerer, og om det har noen reell effekt på hvordan musikken din egentlig høres ut.

Hvordan komprimering fungerer

Digital musikk serveres oftest for oss - gjennom medieforretninger og streamingtjenester - i formater som bruker lossy komprimering. For å komprimere filen - for å gjøre den mindre - blir dataene fjernet fra originalen, og den kan aldri gjenopprettes.

Disse dataene fjernes ikke tilfeldig. Filformatene bruker psykoakustikk å arbeide rundt begrensningene av menneskelig hørsel, fjerne ting som vi ikke engang visste var der.

Menneskelig hørsel fungerer i området rundt 20 Hz til 20 kHz, så i teorien kan alt annet enn dette området fjernes uten at vi selv merker det. Vårt høreområde reduseres også etter hvert som vi blir eldre, slik at ingen virkelig hører det samme, uansett.

Denne videoen hjelper deg med å identifisere hvilke frekvenser du kan høre. Prøv det med å bruke hodetelefoner, men sørg for at du setter volumet helt ned mens du går gjennom det for å unngå å skade hørselen.

I tillegg til dette er lyder med høyere frekvens vanskeligere å høre om de er omgitt av høyere, lavere frekvenslyder. En vedvarende trommeslag, for eksempel, kan drukne ut noen av finessene i et opptak.

Komprimering utnytter dette fenomenet gjennom noe som kalles “maskerings”. Det er her en høyere, lavere frekvens dekker tap av en høyere, roligere en. Dette kan gjøres gjennom hele frekvensområdet, men lyder over 15 kHz er spesielt utsatt for det.

Så det er tydelig mye mulighet for å fjerne tilsynelatende ubrukelige data fra lydopptak, selv om noen audiophiler hevder at dette fjerner mindre materielle egenskaper som atmosfære og plass og resulterer i en mer todimensjonal lyd. Til slutt er målet å finne balansen mellom filstørrelse og kvalitet.

Bitrate (eller bithastighet)

Størrelsen på en fil bestemmes av bitrate. Mange tror bithastighet er en indikator på kvalitet, men det er ikke så enkelt som det. Bitrate forteller deg nivået på kompresjon som brukes, så det gir deg en vag idé om hva du kan forvente, men det er mange andre faktorer som påvirker kvaliteten.

• Ulike kodeker har forskjellige nivåer av effektivitet, så to filformater kodet med samme bitrate vil ha betydelig forskjellig kvalitet.
• Selv innenfor samme format, brukes programvaren til komprimeringsforhold. Noen kodere er bedre enn andre, og mange vil til og med tilby forskjellige kvalitetsinnstillinger med samme bithastighet. Hurtigere behandling, for eksempel, tilsvarer lavere kvalitetsutgang.
• Lyden som komprimeres er viktig. Den menneskelige stemme har en frekvens i området fra 85Hz til 300Hz, og kan håndtere langt mer kompresjon uten tap av kvalitet enn orkestermusikk kan.

Bitrate måles i kilobits per sekund (kbps). CD-lyd har en bithastighet på 1411 kbps, noe som betyr at det er 1,411 000 biter av data for hvert sekund av en sang. MP3-filer blir nå komprimert til 320kbps, og 60% av de opprinnelige dataene blir kastet bort. Ved 128kbps er det 90%.

Effekten av lydutstyr

Det er ikke bare våre ører som dikterer hva vi kan høre. Lydutstyret vi bruker spiller en viktig rolle.

På noen måter er et sett med billige ørepropper mye mer tilgivende for komprimert lyd fordi de ikke er i stand til å håndtere det fulle dynamiske spekteret av ukomprimert musikk. Eller for å si det på en annen måte, gjør det dårlig lydutstyr alt høres dårlig ut.

Og enda dyrere hodetelefoner kan noen ganger være innstilt for bestemte frekvenser (for eksempel bass) som kan gjengi andre frekvenser - og nyansen av opptaket - uhørbar.

De beste hodetelefonene 10 Vilkår du bør vite for å identifisere de beste hodetelefonene 10 Vilkår du bør vite for å identifisere de beste hodetelefonene I denne veiledningen vil vi kutte gjennom jargonget og vise deg hva nøkkelhodetelefonspesifikasjonene egentlig betyr, og hvorfor - eller hvis - de betyr noe. Les mer og høyttalere kan imidlertid spille innspillingen som den var opprinnelig beregnet på, og er mer enn i stand til å vise forskjellen mellom komprimert og ukomprimert musikk til et kresne øre.

Hva komprimering fjerner

En studie av Ryan Maguire på Virginia Center for Computer Music illustrerer perfekt hvordan kompresjon fungerer.

Ved hjelp av Suzanne Vega-sangen Tom's Diner som et eksempel - en sang som ble brukt i lyttetester under utviklingen av MP3-formatet, trakk Maguire effektivt en 128kbps MP3 av sangen fra en ukomprimert versjon, som bare ble igjen med lydene som ble fjernet under kompresjon.

Dette er hva som ble fjernet:

Det motsetter seg snarere ideen om at komprimering bare fjerner uhørlige lyder. Men i hvilken grad er du faktisk klar over at disse lydene mangler?

Fra samme studie er her den ukomprimerte versjonen:

Og 128 kbps-versjonen:

Nå som du vet hva som er fjernet, kan du fortelle forskjellen?

MP3, Ogg Vorbis og AAC

MP3 er det mest kjente digitale musikkformatet, brukt av tjenester som Amazon MP3 og Google Play, og støttes av stort sett hver enhet 3 Friske og lette musikkspillere for å nyte MP3-ene dine på Linux 3 Friske og lette musikkspillere for å nyte MP3-ene dine på Linux Hvis du er en Linux-bruker som elsker musikk, har du sikkert lagt merke til at lydspillere kommer i alle former og størrelser, fra iTunes-alternativer til lette programmer. Hvilken lettvekt musikkspiller bør du velge? Les Mer, app eller sky service som kan spille av musikk.

Ogg Vorbis ble utviklet som en open source-rival til MP3, og brukes av Spotify i tre bitrate: 96kbps for “Normal” kvalitet på mobil, 160kbps for “Standard” kvalitet på skrivebordet og “Høy” kvalitet på mobil og 320kbps for “Høy” kvalitet på skrivebordet og “Ekstrem” kvalitet på mobilen.

AAC er formatet som ble populært gjennom Apples bruk av det i iTunes, og brukes nå i Apple Music Komme i gang med Apple Music - Hva du trenger å vite Komme i gang med Apple Music - Hva du trenger å vite Etter kjøp av Beats sist Apple har endelig sluppet sin streaming musikk tjeneste over hele verden. Les mer også. Den brukes også til andre streamingtjenester, inkludert Tidal, Deezer og Pandora. Apple Music bruker en bitrate på 256kbps, mens de andre tjenestene tilbyr kvalitetsnivåer opptil 320kbps.

De tre formatene fungerer sammen med de samme prinsippene, men fungerer på forskjellige måter og kaster bort forskjellige data. Av denne grunn bør du aldri kryptere en fil fra ett format til et annet, da det vil føre til betydelig dårligere kvalitet.

MP3 pre-daterer de andre formatene over flere år, og mens dette ga starten i det digitale musikkmarkedet, betyr det også at det er mindre effektivt enn sine konkurrenter.

Det er mange veldig tekniske årsaker til dette. Et eksempel er at både Ogg Vorbis og AAC bruker en gjennomsnittlig bithastighet i stedet for den konstante bithastigheten til MP3. Dette gjør at de kan produsere sammenlignbar kvalitet ved mindre filstørrelser.

320 kbps blir ofte referert til som industristandard. Mange beskriver også dette som CD-kvalitet, der du ikke lenger kan fortelle forskjellen mellom komprimert og ukomprimert.

Lossless kompresjon

Lydkomprimering er ikke alltid lossy. FLAC - fremmes tungt som et unikt salgsargument for Tidal Hvorfor Jay Zs Tidal Music Streaming Service er dømt til å mislykkes Hvorfor Jay Zs Tidal Music Streaming Service er dømt til å mislykkes Jay Z nylig lanserte Tidal, musikkstrømmetjenesten han kjøpte for 56 millioner dollar. Tidal har 99 problemer, og banen er en. Les mer - og Apple Lossless gir lossless komprimering. Kvaliteten på filene i disse formatene er stort sett den samme som i en WAV-fil. Filstørrelsen er også betydelig mindre, om enn fortsatt rundt dobbelt så stor som tapyformatene leverer.

Disse formatene er den musikalske ekvivalenten til en ZIP-fil. Encoderen fjerner redundans i dataene Hvordan fungerer filkomprimering? Hvordan fungerer filkomprimering? Filkomprimering er kjernen i hvordan den moderne web fungerer, man kan argumentere for, fordi det tillater oss å dele filer som ellers ville ta for lang tid å overføre. Men hvordan fungerer det? Les mer, og kan krympe den opprinnelige filen med så mye som 50%. Fordi det er lossless, er det ingen kvalitetsinnstillinger når du koder en fil, men den må også dekodes når den spilles. Dette gjør det mer ressursintensivt.

Kan du høre forskjellen?

Uansett komprimert format du bruker, er hovedspørsmålet om du selv kan merke forskjellen mellom det og et ukomprimert alternativ.

Sikkert ved 128kbps eller lavere komprimering, vil artefakter (forvrengning) bli merkbar på de fleste formater. Utover det kan din erfaring avhenge av kvaliteten på hodetelefonene eller høyttalerne.

Du kan teste det selv med ulike blinde tester på nettet. På mp3ornot.com kan du sammenligne MP3-filer kodet på 128kbps og 320kbps. Tidal gjør det mulig å teste sin tapsløse lyd (og plasserer den som en test av lydutstyret ditt, bare hvis du ikke kan fortelle forskjellen). Og det er en annen morsom prøve på NPR Music.

Alternativt kan du teste din egen musikk med Lacinato AMX-appen for Windows, Mac eller Linux. Bare legg inn sanger kodet i forskjellige formater eller bitrates og se hvilken du foretrekker.

Kan du fortelle forskjellen mellom lossy og lossless musikk? Har du et favorittformat, og er det de som du unngår? Lyder av i kommentarene nedenfor.

Bildekreditter: Grado-hodetelefoner via Jonathan Grado

Utforsk mer om: Filkomprimering, MP3.