Audio, l'inglese è AUDIO, forse hai visto l'uscita AUDIO o la porta di ingresso sul pannello posteriore del videoregistratore o del VCD. In questo modo, possiamo spiegare l'audio in un modo molto popolare, purché sia un suono che possiamo sentire, può essere trasmesso come segnale audio. Le proprietà fisiche dell'audio sono troppo professionali, quindi fai riferimento ad altri materiali. Il suono in natura è molto complicato e la forma d'onda è estremamente complicata. Di solito utilizziamo la codifica della modulazione del codice a impulsi, ovvero la codifica PCM. PCM converte i segnali analogici in continua evoluzione in codici digitali attraverso tre fasi di campionamento, quantizzazione e codifica.
1. Concetti audio di base
(1) Qual è la frequenza di campionamento e la dimensione di campionamento (bit / bit).
Il suono è in realtà una sorta di onda di energia, quindi ha anche le caratteristiche di frequenza e ampiezza. La frequenza corrisponde all'asse del tempo e l'ampiezza corrisponde all'asse del livello. L'onda è infinitamente liscia e la corda può essere considerata composta da innumerevoli punti. Poiché lo spazio di archiviazione è relativamente limitato, i punti della stringa devono essere campionati durante il processo di codifica digitale. Il processo di campionamento consiste nell'estrarre il valore di frequenza di un certo punto. Ovviamente, più punti vengono estratti in un secondo, più informazioni sulla frequenza si ottengono. Per ripristinare la forma d'onda, devono esserci due punti di campionamento in una vibrazione. La frequenza più alta che può essere percepita è 20kHz. Pertanto, per soddisfare i requisiti uditivi dell'orecchio umano, è necessario campionare almeno 40k volte al secondo, espresso in 40kHz, e questo 40kHz è la frequenza di campionamento. Il nostro CD comune ha una frequenza di campionamento di 44.1 kHz. Non è sufficiente avere informazioni sulla frequenza. Dobbiamo anche ottenere il valore energetico di questa frequenza e quantificarlo per esprimere la potenza del segnale. Il numero di livelli di quantizzazione è una potenza intera di 2, la nostra comune dimensione di campionamento a 16 bit del bit CD, ovvero da 2 alla sedicesima potenza. La dimensione del campionamento è più difficile da capire rispetto alla frequenza di campionamento, perché è un punto astratto, come un semplice esempio: supponiamo che un'onda venga campionata 16 volte e che i valori di energia corrispondenti ai punti di campionamento siano A8-A1, ma usiamo solo dimensioni di campionamento a 8 bit, di conseguenza, possiamo solo mantenere i valori di 2 punti in A4-A1 e scartare gli altri 8 punti. Se prendiamo una dimensione del campione di 4 bit, verranno registrate tutte le informazioni di soli 3 punti. Maggiore è il valore della frequenza di campionamento e della dimensione di campionamento, più la forma d'onda registrata è vicina al segnale originale.
2. Perdita e senza perdita
In base alla frequenza di campionamento e alla dimensione del campione, si può sapere che rispetto ai segnali naturali, la codifica audio può essere solo infinitamente vicina nella migliore delle ipotesi. Almeno la tecnologia attuale può fare solo questo. Rispetto ai segnali naturali, qualsiasi schema di codifica audio digitale è con perdita. Perché non può essere completamente ripristinato. Nelle applicazioni per computer, il livello di fedeltà più elevato è la codifica PCM, ampiamente utilizzata per la conservazione del materiale e l'apprezzamento della musica. Vengono utilizzati CD, DVD e i nostri comuni file WAV. Pertanto, PCM è diventata una codifica senza perdite per convenzione, perché PCM rappresenta il miglior livello di fedeltà nell'audio digitale. Ciò non significa che il PCM possa garantire l'assoluta fedeltà del segnale. Il PCM può raggiungere solo il massimo grado di prossimità infinita. Abbiamo abitualmente incluso MP3 nella categoria della codifica audio con perdita, che è relativa alla codifica PCM. L'enfasi sulla relativa perdita e assenza di perdite della codifica è per dire a tutti che è difficile ottenere la vera assenza di perdite. È come usare i numeri per esprimere pi greco. Non importa quanto sia alta la precisione, è solo infinitamente vicina, non proprio uguale a pi greco. valore.
3. Perché utilizzare la tecnologia di compressione audio
Calcolare la velocità in bit di un flusso audio PCM è un'operazione molto semplice, valore della frequenza di campionamento × valore della dimensione di campionamento × numero di canale bps. Un file WAV con una frequenza di campionamento di 44.1 KHz, una dimensione di campionamento di 16 bit e codifica PCM a doppio canale, la sua velocità di dati è 44.1 K × 16 × 2 = 1411.2 Kbps. Diciamo spesso che 128K MP3, il parametro WAV corrispondente, è questo 1411.2 Kbps, questo parametro è anche chiamato larghezza di banda dei dati, è un concetto con la larghezza di banda in ADSL. Dividi la velocità del codice per 8 e puoi ottenere la velocità dei dati di questo WAV, che è 176.4 KB / s. Ciò significa che la frequenza di campionamento per la memorizzazione di un secondo è di 44.1 KHz, la dimensione di campionamento è di 16 bit e il segnale audio con codifica PCM a due canali richiede 176.4 KB di spazio e 1 minuto è di circa 10.34 M, il che è inaccettabile per la maggior parte degli utenti . , Soprattutto coloro a cui piace ascoltare la musica sul computer, per ridurre l'utilizzo del disco, ci sono solo due modi per ridurre l'indice di campionamento o la compressione. Non è consigliabile ridurre l'indice, quindi gli esperti hanno sviluppato vari schemi di compressione. A causa dei diversi usi e mercati di destinazione, la qualità del suono e il rapporto di compressione ottenuti da varie codifiche di compressione audio sono diversi e li menzioneremo uno per uno negli articoli seguenti. Una cosa è certa, sono stati compressi.
4. La relazione tra frequenza e frequenza di campionamento
La frequenza di campionamento indica il numero di volte in cui il segnale originale viene campionato al secondo. La frequenza di campionamento dei file audio che comunemente vediamo è 44.1 KHz. Cosa significa questo? Supponiamo di avere 2 segmenti di segnali sinusoidali, 20Hz e 20KHz, ciascuno con una lunghezza di un secondo, per corrispondere alla frequenza più bassa e alla frequenza più alta che possiamo sentire, campionare questi due segnali a 40KHz, possiamo ottenere Che tipo di risultato? Il risultato è che il segnale a 20Hz viene campionato a 40K / 20 = 2000 volte per vibrazione, mentre il segnale a 20K viene campionato solo due volte per vibrazione. Ovviamente, a parità di frequenza di campionamento, le informazioni a bassa frequenza sono molto più dettagliate delle informazioni ad alta frequenza. Questo è il motivo per cui alcuni appassionati di audio accusano il CD che il suono digitale non è abbastanza reale e il campionamento a 44.1 KHz del CD non può garantire che il segnale ad alta frequenza sia ben registrato. Per registrare meglio i segnali ad alta frequenza, sembra che sia necessaria una frequenza di campionamento più elevata, quindi alcuni amici usano una frequenza di campionamento di 48 KHz quando acquisiscono tracce audio CD, il che non è consigliabile! Questo in realtà non va bene per la qualità del suono. Per il software di ripping, mantenere la stessa frequenza di campionamento dei 44.1 KHz fornita dal CD è una delle garanzie per la migliore qualità del suono, piuttosto che migliorarla. Frequenze di campionamento più elevate sono utili solo se confrontate con i segnali analogici. Se il segnale campionato è digitale, non tentare di aumentare la frequenza di campionamento.
5. Caratteristiche di flusso
Con lo sviluppo di Internet, le persone hanno avanzato requisiti per ascoltare musica online. Pertanto, è anche necessario che i file audio possano essere letti e riprodotti contemporaneamente, invece di leggere tutti i file e quindi riprodurli, in modo da poterli ascoltare senza scaricarli. Su. È anche possibile codificare e trasmettere contemporaneamente. È questa funzione che consente la trasmissione in diretta online e diventa una realtà impostare la propria stazione radio digitale.
Diversi concetti supplementari:
Cos'è un divisore?
Il divisore di frequenza serve a distinguere i segnali sonori di diverse bande di frequenza, amplificarli separatamente e quindi inviarli agli altoparlanti delle bande di frequenza corrispondenti per la riproduzione. Quando viene riprodotto un suono di alta qualità, è necessaria l'elaborazione elettronica della divisione di frequenza. Può essere diviso in due tipi: (1) Divisore di potenza: situato dopo l'amplificatore di potenza, inserito nell'altoparlante, attraverso la rete di filtri LC, l'uscita del segnale audio di potenza dall'amplificatore di potenza è divisa in bassi, medi e alti e inviato a singoli oratori. La connessione è semplice e facile da usare, ma consuma energia, compaiono valli audio e si verifica una distorsione incrociata *. I suoi parametri sono direttamente correlati all'impedenza dell'altoparlante e l'impedenza dell'altoparlante è una funzione della frequenza, che si discosta notevolmente dal valore nominale. Anche l'errore è grande, il che non favorisce l'adeguamento. (2) Divisore elettronico di frequenza: un dispositivo che divide i segnali audio deboli in frequenza. Si trova davanti all'amplificatore di potenza. Dopo che la frequenza è stata divisa, un amplificatore di potenza separato viene utilizzato per amplificare ciascun segnale della banda di frequenza audio e quindi inviarlo agli altoparlanti corrispondenti. unità. Poiché la corrente è piccola, può essere realizzato con un filtro attivo elettronico di potenza inferiore, che è più facile da regolare, riducendo la perdita di potenza e le interferenze tra le unità altoparlanti. La perdita di segnale è piccola e la qualità del suono è buona. Tuttavia, questo metodo richiede un amplificatore di potenza indipendente per ogni canale, che ha un costo elevato e una struttura circuitale complessa, e viene utilizzato nei sistemi di amplificazione del suono professionali. (Da av_world)
Cos'è un eccitatore?
L'eccitatore è un generatore di armoniche, un dispositivo di elaborazione del suono che utilizza le caratteristiche psicoacustiche delle persone per modificare e abbellire il segnale sonoro. Aggiungendo componenti armoniche ad alta frequenza al suono e altri metodi, è possibile migliorare la qualità del suono, il colore del tono, aumentare la penetrazione del suono e aumentare il senso di spazio del suono. Gli eccitatori moderni non solo possono creare armoniche ad alta frequenza, ma hanno anche espansione a bassa frequenza e funzioni di stile musicale, rendendo l'effetto dei bassi più perfetto e la musica più espressiva. Usa eccitatori per migliorare la chiarezza, l'intelligibilità e l'espressività del suono. Rendi il suono più piacevole per le orecchie, riduci l'affaticamento dell'ascolto e aumenta il volume. Sebbene l'eccitatore aggiunga solo circa 0.5 dB di componenti armoniche al suono, in realtà sembra che il volume sia aumentato di circa 10 dB. Il volume uditivo del suono è ovviamente aumentato, la sensazione tridimensionale dell'immagine sonora e l'aumento della separazione del suono; il posizionamento e la stratificazione del suono sono migliorati e la qualità del suono riprodotto e la velocità di riproduzione del nastro possono essere migliorate. Poiché il segnale acustico perde componenti armoniche ad alta frequenza durante la trasmissione e la registrazione, appare il rumore ad alta frequenza. A questo punto, il primo utilizza un eccitatore per compensare prima il segnale e il secondo utilizza un filtro per filtrare il rumore ad alta frequenza, quindi crea una componente acuta per garantire la qualità del suono in riproduzione. La regolazione dell'eccitatore richiede che l'ingegnere del suono giudichi la qualità del suono e il tono del sistema, quindi effettui le regolazioni in base alla valutazione soggettiva dell'ascolto.
Cos'è un equalizzatore?
L'equalizzatore è un dispositivo elettronico in grado di regolare separatamente l'amplificazione dei segnali elettrici di vari componenti di frequenza. Compensa i difetti degli altoparlanti e del campo sonoro regolando segnali elettrici di diverse frequenze, compensa e modifica varie sorgenti sonore e altri effetti speciali. , L'equalizzatore sul mixer generale può solo regolare separatamente i segnali elettrici ad alta frequenza, frequenza intermedia e bassa frequenza. Esistono tre tipi di equalizzatori: equalizzatore grafico, equalizzatore parametrico ed equalizzatore ambiente. 1. Equalizzatore grafico: noto anche come equalizzatore grafico, attraverso la distribuzione dei tasti push-pull sul pannello, può riflettere intuitivamente la curva di compensazione dell'equalizzazione che viene richiamata, e l'aumento e l'attenuazione di ciascuna frequenza sono evidenti a colpo d'occhio. Utilizza la tecnologia Q costante, ogni frequenza Il punto è dotato di un potenziometro push-pull, non importa se una certa frequenza viene aumentata o attenuata, la larghezza di banda della frequenza del filtro è sempre la stessa. L'equalizzatore grafico professionale comunemente usato divide il segnale 20Hz ~ 20kHz in 10 segmenti, 15 segmenti, 27 segmenti e 31 segmenti per la regolazione. In questo modo, le persone scelgono equalizzatori di frequenza con un numero diverso di segmenti in base alle diverse esigenze. In generale, i punti di frequenza dell'equalizzatore a 10 bande sono distribuiti in intervalli di ottava. In generale, l'equalizzatore a 15 bande è un equalizzatore a 2/3 d'ottava e, se utilizzato nell'amplificazione del suono professionale, l'equalizzatore a 31 bande è 1 L'equalizzatore a / 3 ottave viene utilizzato principalmente nelle occasioni più importanti in cui è richiesta una compensazione fine . L'equalizzatore grafico ha una struttura semplice ed è intuitivo e chiaro, quindi è ampiamente utilizzato nell'audio professionale. 2. Equalizzatore parametrico: noto anche come equalizzatore parametrico, un equalizzatore che può regolare con precisione vari parametri della regolazione dell'equalizzazione. È per lo più collegato al mixer, ma è presente anche un equalizzatore parametrico indipendente. I parametri regolati includono bande di frequenza e punti di frequenza. , Guadagno e valore del fattore di qualità Q, ecc. Possono abbellire (incluso il brutto) e modificare il suono, rendere lo stile del suono (o della musica) più distintivo e colorato e ottenere l'effetto artistico desiderato. 3. L'equalizzatore ambiente è un equalizzatore utilizzato per regolare la curva caratteristica della risposta in frequenza nella stanza. A causa del diverso assorbimento (o riflessione) delle diverse frequenze da parte dei materiali decorativi e dell'influenza della normale risonanza, è necessario utilizzare un equalizzatore ambientale. I difetti di frequenza nella costruzione del suono devono essere compensati e regolati oggettivamente. Più fine è la banda di frequenza, più nitido è il picco regolato, ovvero più alto è il valore Q (fattore di qualità), più fine è la compensazione durante la regolazione. Più spessa è la banda di frequenza, più ampio è il picco regolato.
Cos'è un limitatore di compressione?
Limiter di compressione è un termine collettivo per compressore e limitatore. È un dispositivo di elaborazione dei segnali audio, che può comprimere o limitare la dinamica dei segnali elettrici audio. Il compressore è un amplificatore a guadagno variabile e il suo fattore di amplificazione (guadagno) può cambiare automaticamente con la forza del segnale in ingresso, che è inversamente proporzionale. Quando il segnale di ingresso raggiunge un certo livello (la soglia è anche chiamata valore critico), il segnale di uscita aumenta con l'aumento del segnale di ingresso. Questa situazione è chiamata Compressore; se non aumenta, si chiama Limiter. In passato, il compressore utilizzava la tecnologia Hard-knee e il segnale in ingresso raggiungeva la soglia non appena il segnale in ingresso raggiungeva la soglia. Il guadagno viene immediatamente ridotto, in modo che ci sarà un improvviso cambiamento dinamico del segnale nel punto di flesso (il punto di svolta del cambio di guadagno), che fa sentire chiaramente all'orecchio umano che il segnale forte è improvvisamente compresso. Per risolvere questa lacuna, il nuovo compressore moderno adotta la tecnologia soft-knee. La variazione del rapporto di compressione di questo compressore prima e dopo la soglia è bilanciata e graduale, rendendo difficile rilevare la variazione di compressione e la qualità del suono è ulteriormente migliorata. . Il compressore può mantenere un certo equilibrio tra il volume dello strumento e il cantante durante il processo di registrazione; garantire l'equilibrio di varie intensità del segnale. A volte viene utilizzato anche per eliminare i vocalist dei cantanti, o per modificare il tempo di compressione e rilascio per produrre l'effetto speciale del "suono inverso" in cui il suono cambia da piccolo a grande. Nel sistema di trasmissione, viene utilizzato per comprimere il segnale del programma con una gamma dinamica più ampia per aumentare il livello di emissione medio con la premessa di prevenire la distorsione della modulazione e prevenire il sovraccarico del trasmettitore. Nel sistema di amplificazione del suono della sala da ballo, il compressore comprime il segnale mantenendo lo stile del programma originale, riducendo la dinamica della musica per soddisfare i requisiti del sistema di amplificazione del suono e delle attività artistiche. Sebbene il compressore abbia molti usi, i compressori moderni generalmente adottano nuove tecnologie come le ginocchia morbide, che possono ridurre ulteriormente gli effetti collaterali del compressore del compressore, ma ciò non significa che il compressore non distrugga la qualità del suono. Ri-esistito. Pertanto, nel sistema di amplificazione del suono, non abusare del limitatore, anche se lo si desidera utilizzare, è necessario utilizzare il riduttore per elaborare il segnale con cautela. Questa non è solo una necessità di proteggere amplificatori di potenza e altoparlanti, ma anche una necessità di migliorare la qualità del suono.
Qual è il rapporto segnale / rumore (S / N)?
Il rapporto segnale / rumore si riferisce alla potenza del segnale in un punto di riferimento nella linea e alla potenza del rumore intrinseco in assenza di segnale
Il rapporto è espresso in decibel (dB). Più alto è il valore, meglio è, il che significa meno rumore.
Cos'è il decibel
Decibel (dB) è un'unità standard che esprime la potenza relativa o il livello di ampiezza. Espresso in dB. Maggiore è il numero di decibel, più forte è il suono emesso. Nel calcolo, ogni 10 decibel di aumento di decibel, il livello sonoro sarà circa dieci volte l'originale.
dB: deciBel decibel. Viene utilizzato per esprimere il livello relativo di due tensioni, potenze o suoni.
dBm: una variante di decibel, 0dB = 1mW su 600 Ohm
dBv: una variante di decibel, 0dB = 0.775 volt.
dBV: una variante dei decibel, 0dB = 1 volt.
dB / ottava: decibel / ottava. L'espressione della pendenza del filtro, maggiore è il numero di decibel per ottava, più ripida è la pendenza.
Questo concetto è relativamente complicato, utilizziamo calcoli fisici per illustrare:
Per esprimere la forza del suono, le persone hanno introdotto il concetto di "intensità del suono" e hanno misurato la sua grandezza in base alla quantità di energia sonora che attraversa verticalmente un'area unitaria in 1 secondo. L'intensità del suono è rappresentata dalla lettera "I" e la sua unità è "Watt / m2". Secondo le normative, se l'energia sonora perpendicolare all'area dell'unità viene raddoppiata entro 1 secondo, anche l'intensità del suono raddoppierà. Pertanto, l'intensità del suono è una quantità fisica oggettiva che non cambia con i sentimenti delle persone.
Sebbene l'intensità del suono sia una quantità fisica oggettiva, c'è una differenza molto grande tra l'ampiezza dell'intensità del suono e l'intensità del suono che le persone sentono soggettivamente. Al fine di conformarsi alla percezione soggettiva dell'intensità del suono, il concetto di "livello di intensità del suono" è stato introdotto in fisica. Il decibel è un'unità del livello di intensità del suono, che è un decimo della campana.
Come viene regolato il livello di intensità del suono? Cosa ha a che fare con l'intensità del suono?
La misurazione dimostra che l'orecchio umano ha una sensibilità diversa alle onde sonore di frequenze diverse. È più sensibile alle onde sonore di 3000 Hz. Finché l'intensità del suono di questa frequenza raggiunge I0 = 10-12 watt / m2, può causare l'udito nell'orecchio umano. Il livello di intensità del suono è specificato in base all'intensità del suono minima I0 che può essere udita dall'orecchio umano, e l'intensità del suono di I0 = 10-12 watt / m2 è specificata come intensità del suono a livello zero, vale a dire il intensità del suono in questo momento Il livello è zero bel (anche zero decibel). Quando l'intensità del suono raddoppia da I0 a 2I0, l'intensità del suono percepita dall'orecchio umano non raddoppia. Solo quando l'intensità del suono raggiunge 10I0, le orecchie umane sentono che l'intensità del suono è raddoppiata. Il livello di intensità sonora corrispondente a questa intensità sonora è 1 beel = 10 decibel; quando l'intensità del suono diventa 100I0, l'orecchio umano sente il suono forte. Debole aumenta di 2 volte, il livello di intensità del suono corrispondente è 2 Bel = 20 decibel; quando l'intensità del suono diventa 1000I0, l'intensità del suono percepita dall'orecchio umano aumenta di 3 volte e il livello di intensità del suono corrispondente è 3 Bel = 30 decibel. Così via. L'intensità sonora massima che l'orecchio umano può sopportare è 1 watt / m2 = 1012I0 e il suo livello di intensità sonora corrispondente è 12 bel = 120 decibel.
Formula: Livello di pressione sonora (dB) = 20Lg (pressione sonora misurata / valore di pressione sonora di riferimento)
Nota del vecchio pesce: quando la pressione sonora misurata è la stessa della pressione sonora di riferimento, il risultato calcolato dopo aver preso il logaritmo è 0dB. Su apparecchiature audio analogiche, può essere maggiore di 0 dB, ma non su apparecchiature digitali. Il calcolo digitale richiede una misurazione e non esiste un valore infinito. Pertanto, nelle apparecchiature digitali e nel software che utilizziamo, 0dB è diventato un valore standard di riferimento.
2. Introduzione a formati audio e lettori comuni
Le caratteristiche e l'adattabilità dei formati audio tradizionali
Tutti i tipi di codifica audio hanno le loro caratteristiche tecniche e applicabilità in diverse occasioni. Spieghiamo approssimativamente come applicare questa codifica audio in modo flessibile.
4-1 WAV codificato PCM
Come accennato in precedenza, il file WAV codificato PCM è il formato con la migliore qualità del suono. Sotto la piattaforma Windows, tutto il software audio può fornire supporto per lei. Ci sono molte funzioni in WinAPI fornite da Windows che possono riprodurre direttamente wav. Pertanto, durante lo sviluppo di software multimediale, wav viene spesso utilizzato in grandi quantità per effetti sonori di eventi e musica di sottofondo. Il wav codificato PCM può ottenere la migliore qualità del suono con la stessa frequenza di campionamento e dimensione del campione, quindi è anche ampiamente utilizzato nell'editing audio, nell'editing non lineare e in altri campi.
Caratteristiche: la qualità del suono è molto buona, supportata da un gran numero di software.
Applicabile a: sviluppo multimediale, conservazione di musica e materiali per effetti sonori.
4-2 Mp3
MP3 ha un buon rapporto di compressione. L'mp3 con bit rate medio-alto codificato da LAME è molto vicino al file WAV originale in termini di suono. Utilizzando parametri appropriati, l'MP3 codificato LAME è molto adatto per l'apprezzamento della musica. Poiché l'MP3 è stato introdotto per molto tempo, insieme a una qualità del suono e un rapporto di compressione abbastanza buoni, molti giochi utilizzano l'mp3 anche per gli effetti sonori degli eventi e la musica di sottofondo. Quasi tutti i noti software di editing audio forniscono anche il supporto per MP3, puoi usare mp3 come wav, ma poiché la codifica mp3 è con perdite, la qualità del suono diminuirà drasticamente dopo più modifiche e mp3 non è adatto per il salvataggio di materiale. Ma la demo come opera è davvero eccellente. La lunga storia e la buona qualità del suono di mp3 ne fanno una delle codifiche lossy più utilizzate. Su Internet è possibile trovare un gran numero di risorse mp3 e mp3player sta diventando una moda giorno dopo giorno. Molti VCDPlayer, DVDPlayer e persino telefoni cellulari possono riprodurre mp3 e mp3 è una delle migliori codifiche supportate. Anche l'MP3 non è perfetto e non funziona bene a velocità di trasmissione inferiori. MP3 ha anche le caratteristiche di base dello streaming multimediale e può essere riprodotto online.
Caratteristiche: buona qualità del suono, rapporto di compressione relativamente alto, supportato da una grande quantità di software e hardware e ampiamente utilizzato.
Adatto per: Adatto per l'apprezzamento della musica con requisiti più elevati.
4-3 GG
Ogg è un codice molto promettente, che ha prestazioni sorprendenti a varie velocità di trasmissione, specialmente a velocità di trasmissione basse e medie. Oltre alla sua buona qualità del suono, Ogg è anche un codec completamente gratuito, che getta le basi per un maggiore supporto per Ogg. Ogg ha un ottimo algoritmo che può ottenere una migliore qualità del suono con un bit rate inferiore. Ogg a 128 kbps è persino migliore dell'mp192 con bitrate a 3 kbps o addirittura superiore. Gli acuti di Ogg hanno un certo gusto metallico, quindi questo difetto di Ogg sarà esposto durante la codifica di alcuni strumenti solisti con requisiti elevati per le alte frequenze. OGG ha le caratteristiche di base dello streaming multimediale, ma non esiste un supporto software per servizi multimediali, quindi la trasmissione digitale basata su ogg non è ancora possibile. L'attuale stato di supporto di Ogg non è abbastanza buono, non importa che sia software o hardware, non può essere paragonato a mp3.
Caratteristiche: può ottenere una migliore qualità del suono rispetto a mp3 con una velocità in bit inferiore rispetto a mp3 e ha buone prestazioni con velocità in bit alte, medie e basse.
Applica a: utilizza uno spazio di archiviazione più piccolo per ottenere una migliore qualità del suono (rispetto a MP3)
4-4 MPC
Come OGG, anche il concorrente di MPC è mp3. A bitrate medio e alto, MPC può ottenere una qualità del suono migliore rispetto ai concorrenti. A bitrate medi, le prestazioni di MPC non sono inferiori a Ogg. A bitrate elevati, le prestazioni di MPC sono ancora più disperate. Il vantaggio della qualità del suono di MPC si manifesta principalmente nella parte ad alta frequenza. L'alta frequenza di MPC è molto più delicata dell'MP3 e non ha il sapore metallico di Ogg. Attualmente è la codifica lossy più adatta per l'apprezzamento della musica. Poiché sono tutti codici nuovi, sono simili all'esperienza di Ogg e mancano di un ampio supporto software e hardware. MPC ha una buona efficienza di codifica e il tempo di codifica è molto più breve di OGG e LAME.
Caratteristiche: a velocità di trasmissione medie e alte, ha le migliori prestazioni di qualità del suono nella codifica con perdita, e con velocità di trasmissione elevate, ha prestazioni eccellenti ad alta frequenza.
Applicabile a: apprezzamento della musica con la migliore qualità del suono con la premessa di risparmiare molto spazio.
4-6 WMA
Il WMA sviluppato da Microsoft è amato anche da molti amici. A basse velocità in bit, ha una qualità del suono molto migliore rispetto all'mp3. L'emergere di WMA ha immediatamente eliminato la codifica VQF un tempo popolare. WMA con un background Microsoft ha ricevuto un buon supporto software e hardware. Windows Media Player può riprodurre WMA e ascoltare stazioni radio digitali basate sulla tecnologia di codifica WMA. Poiché il lettore esiste su quasi tutti i PC, sempre più siti Web di musica sono disposti a utilizzare WMA come prima scelta per l'audizione online. Oltre al buon ambiente di supporto, WMA offre anche ottime prestazioni con una velocità di trasmissione di 64-128 kbps. Sebbene molti amici con requisiti più elevati non siano soddisfatti, più amici con requisiti inferiori hanno accettato questa codifica. WMA è molto La popolarità arriverà presto.
Caratteristiche: le prestazioni di qualità del suono a velocità di trasmissione basse sono difficili da battere
Applicabile a: configurazione della radio digitale, audizione online, apprezzamento della musica con requisiti bassi
4-7mp3PRO
Come versione migliorata di mp3, mp3PRO mostra una qualità molto buona, piena di alti, sebbene mp3PRO sia inserito nel processo di riproduzione tramite la tecnologia SBR, ma l'esperienza di ascolto effettiva è abbastanza buona, anche se sembra un po 'sottile, ma è già in il mondo di 64kbps Non c'è rivale, anche più di 128kbps mp3, ma sfortunatamente, le prestazioni a bassa frequenza di mp3PRO sono rotte come mp3. Fortunatamente, l'interpolazione ad alta frequenza di SBR può coprire più o meno questo difetto, quindi mp3PRO Al contrario, la debolezza delle basse frequenze di WMA non è così evidente come quella di WMA. Puoi sentire profondamente quando usi l'interruttore PRO di RCA mp3PRO Audio Player per passare dalla modalità PRO alla modalità normale. Nel complesso, l'mp64PRO a 3kbps ha raggiunto il livello di qualità del suono dell'mp128 a 3kbps, con una leggera vittoria nella parte ad alta frequenza.
Caratteristiche: il re della qualità del suono a bassi bitrate
Adatto per: apprezzamento della musica con requisiti bassi
4-8 APE
Un nuovo tipo di codifica audio lossless in grado di fornire un rapporto di compressione del 50-70%. Sebbene non valga la pena menzionarlo rispetto alla codifica lossy, è un grande vantaggio per gli amici che cercano un'attenzione perfetta. APE può essere veramente senza perdita di dati, piuttosto che senza perdita di suono, e il rapporto di compressione è migliore di formati senza perdita simili.
Caratteristiche: la qualità del suono è molto buona.
Adatto per: apprezzamento e raccolta di musica di altissima qualità.
3, elaborazione della codifica del segnale audio
(1) Codifica PCM
PCM Pulse Code Modulation è l'abbreviazione di Pulse Code Modulation. Nel testo precedente, abbiamo menzionato il flusso di lavoro generale del PCM. Non abbiamo bisogno di preoccuparci del metodo di calcolo utilizzato nella codifica finale di PCM. Abbiamo solo bisogno di conoscere i vantaggi e gli svantaggi del flusso audio codificato PCM. Il più grande vantaggio della codifica PCM è la buona qualità del suono e il più grande svantaggio sono le sue grandi dimensioni. Il nostro comune CD audio utilizza la codifica PCM e la capacità di un CD può contenere solo 72 minuti di informazioni musicali.
Come tutti sappiamo, non importa quanto potenti siano gli attuali computer multimediali, possono elaborare solo informazioni digitali all'interno. I suoni che sentiamo sono tutti segnali analogici. Come può il computer elaborare anche questi dati sonori? Inoltre, qual è la differenza tra audio analogico e audio digitale? Quali sono i vantaggi dell'audio digitale? Questi sono ciò che presenteremo di seguito.
La conversione dell'audio analogico in audio digitale viene chiamata campionamento nella musica del computer. Il dispositivo hardware principale utilizzato nel processo è il convertitore analogico / digitale (ADC). Il processo di campionamento converte effettivamente il segnale elettrico del normale segnale audio analogico in una serie di codici binari chiamati "Bit" 0 e 1, questi 0 e 1 costituiscono un file audio digitale. Come mostrato nella figura sotto, la curva sinusoidale nella figura rappresenta la curva audio originale; il quadrato colorato rappresenta il risultato ottenuto dopo il campionamento. Più i due sono coerenti, migliore è il risultato del campionamento.
L'ascissa nella figura sopra è la frequenza di campionamento; l'ordinata è la risoluzione di campionamento. Le griglie nell'immagine vengono gradualmente crittografate da sinistra a destra, aumentando prima la densità dell'ascissa, quindi aumentando la densità dell'ordinata. Ovviamente, quando l'unità dell'ascissa è più piccola, cioè l'intervallo tra i due momenti di campionamento è minore, è più favorevole a mantenere la vera condizione del suono originale. In altre parole, maggiore è la frequenza di campionamento, maggiore è la qualità del suono garantita; allo stesso modo, quando la verticale Più piccola è l'unità di coordinate, migliore è la qualità del suono, cioè, maggiore è il numero di bit di campionamento, meglio è.
Si prega di prestare attenzione a un punto. 8 bit (8 bit) non significa che l'ordinata è divisa in 8 parti, ma 2 ^ 8 = 256 parti; allo stesso modo, 16 bit significa che l'ordinata è divisa in 2 ^ 16 = 65536 parti; mentre 24 bit sono divisi in 2 ^ 16 = 65536 parti. Dividi in 2 ^ 24 = 16777216 parti. Ora eseguiamo un calcolo per vedere quanto è grande il volume di dati di un file audio digitale. Supponiamo di utilizzare 44.1 kHz, 16 bit per stereo (ovvero due canali)
(2) ONDA
Questo è un antico formato di file audio sviluppato da Microsoft. WAV è un formato di file conforme alla specifica PIFF Resource Interchange File Format. Tutti i WAV hanno un'intestazione di file, che è il parametro di codifica del flusso audio. WAV non ha regole rigide e veloci sulla codifica dei flussi audio. Oltre a PCM, quasi tutte le codifiche che supportano la specifica ACM possono codificare flussi audio WAV. Molti amici non hanno questo concetto. Prendiamo AVI come dimostrazione, perché AVI e WAV sono molto simili nella struttura dei file, ma AVI ha un flusso video in più. Ci sono molti tipi di AVI con cui entriamo in contatto, quindi spesso abbiamo bisogno di installare alcuni Decode per guardare alcuni AVI. Il DivX con cui entriamo in contatto è una sorta di codifica video. AVI può utilizzare la codifica DivX per comprimere i flussi video. Ovviamente possono essere utilizzati anche altri. Codifica della compressione. Allo stesso modo, WAV può anche utilizzare una varietà di codifiche audio per comprimere il suo flusso audio, ma di solito siamo WAV il cui flusso audio è codificato da PCM, ma questo non significa che WAV possa usare solo la codifica PCM. La codifica MP3 può essere utilizzata anche in WAV. Come AVI, finché è installato il decodificatore corrispondente, puoi goderti questi WAV.
Sotto la piattaforma Windows, WAV basato sulla codifica PCM è il miglior formato audio supportato e tutto il software audio può supportarlo perfettamente. Poiché può raggiungere requisiti di qualità del suono più elevati, WAV è anche il formato preferito per l'editing e la creazione di musica. Adatto per salvare materiale musicale. Pertanto, WAV basato sulla codifica PCM viene utilizzato come formato intermedio e viene spesso utilizzato nella conversione reciproca di altre codifiche, come la conversione di MP3 in WMA.
(3) Codifica MP3
Essendo il formato di compressione audio più popolare, l'MP3 è ampiamente accettato da tutti. Vari prodotti software relativi a MP3 stanno emergendo in un flusso infinito e più prodotti hardware hanno iniziato a supportare MP3. Ci sono molti lettori VCD / DVD che possiamo acquistare. Può supportare MP3, ci sono più lettori MP3 portatili, ecc. Sebbene molte delle principali società musicali siano estremamente disgustate da questo formato aperto, non possono impedire la sopravvivenza e la diffusione di questo formato di compressione audio. MP3 è in sviluppo da 10 anni. È l'abbreviazione di MPEG (MPEG: Moving Picture Experts Group) Audio Layer-3, che è uno schema di codifica derivato di MPEG1. È stato sviluppato con successo nel 1993 dal Fraunhofer IIS Research Institute in Germania e Thomson. MP3 può raggiungere un incredibile rapporto di compressione di 12: 1 e mantenere la qualità del suono udibile di base. Nei giorni in cui i dischi rigidi erano così costosi quell'anno, MP3 è stato rapidamente accettato dagli utenti. Con la popolarità di Internet, MP3 è stato accettato da centinaia di milioni di utenti. La versione iniziale della tecnologia di codifica MP3 era in realtà molto imperfetta. A causa della mancanza di ricerche sul suono e sull'udito umano, i primi codificatori mp3 erano quasi tutti codificati in modo grezzo e la qualità del suono era seriamente danneggiata. Con la continua introduzione di nuove tecnologie, la tecnologia di codifica mp3 è stata migliorata una dopo l'altra, inclusi due importanti miglioramenti tecnici.
VBR: Il file in formato MP3 ha una caratteristica interessante, cioè può essere letto durante la riproduzione, che è anche in linea con le caratteristiche più basilari dello streaming multimediale. Vale a dire, il lettore può riprodurre senza pre-leggere l'intero contenuto del file, dove viene letto, anche se il file è parzialmente danneggiato. Sebbene mp3 possa avere un'intestazione di file, non è molto importante per i file in formato mp3. A causa di questa caratteristica, ogni segmento e fotogramma del file MP3 può avere una velocità dati media separata senza schemi di decodifica speciali. Quindi esiste una tecnologia chiamata VBR (Variable bitrate, dynamic data rate), che consente a ogni segmento o anche a ogni fotogramma del file MP3 di avere un bitrate separato. Il vantaggio di questo è garantire la qualità del suono.
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