Формат записи
Формат файла — второй по значимости параметр при выборе аппаратуры, влияющий на качество записи, после АЧХ.
Форматы делятся на три основные категории:
— без сжатия — wav, aiff;
— с сжатием без потерь — flac, la, m4a, ape;
— с сжатием с потерями — mp3, ogg, wma, aac, ra.
Формат без сжатия звука содержит в себе максимум информации. В силу того, что в этом формате к звуку не применяется никаких типов сжатия, он занимает максимально большой объем в памяти звукозаписывающего устройства. Для примера рассмотрим наиболее распространённый формат WAV (Waveform Audio File Format), часто обозначается так же как PCM (Pulse-code modulation).
WAV файл имеет два параметра качества:
— частота дискретизации показывает сколько сэмплов в секунду (количество точек на графике по оси X) будет в итоговом файле (этот параметр описывает звучащие частоты);
— битовая разрядность описывает максимальный диапазон возможной громкости — величины сигнала (высота каждой точки по оси Y).
Допустим у нас есть файл с параметрами 8000 Гц 8 бит, это означает, что в каждой секунде записи есть 8000 точек по оси «Х», и на каждую точку по оси «Y» приходится число от 0 до 256. Что соответствует уровню громкости этой точки. Таким образом чем больше значение бит, тем больший диапазон громкости мы можем записать в файл. Но нужно учитывать, что максимальная громкость у нас ограничена не параметрами файла, а максимальной амплитудой колебания мембраны в микрофоне6(#6ParamietryaudiozapisinaCD).
Формат с сжатием без потерь отличается только тем, что к нему применён специальный алгоритм сжатия, который не затрагивает структуру данных самого звука. Это похоже на то, как если бы файл wav сжали при помощи архиватора zip или rar и сделали для таких файлов специальный проигрыватель. Во время воспроизведения проигрыватель на ходу распаковывает эти данные и воспроизводит их. Такие форматы более предпочтительны для хранения экспедиционных записей, об этом будет сказано позже.
Форматы с сжатием с потерями : mp3, ogg, wma, acc — наиболее популярные форматы, обеспечивающие сжатие файла с потерей качества. Основным показателем является битрейт (bitrate) — величина указывается как килобит на секунду: 64kb/s, 128kb/s, VB (variable bitrate), может быть постоянным и переменным. Больше значение битрейта — выше качество, но в месте с качеством увеличивается и размер файла. Дословно это означает сколько килобит в секунду будет обрабатываться компьютером или проходить по каналу связи.
Форматы сжатия с потерями устроены гораздо сложнее чем форматы без сжатия. Очевидные преимущества таких форматов в том, что конечный файл может занимать более чем в десять раз меньше места на устройстве хранения, чем несжатый звук. Минусы заключаются в том, что алгоритмы, которые уменьшают файл, активно вносят изменения в изначальную структуру звука, которая поступает в кодек на преобразование. С момента появления кодеков сжатия с потерей качества не утихают «войны» между «адептами» чистого несжатого звука и поклонниками mp3 и ему подобных. В данном пособии изложены основные моменты, которые могут влиять на качество аудиозаписи в контексте фольклорно-этнографической работы.
В пользу кодирования с потерями экспедиционных записей есть несколько доводов.
Кодеки для сжатия с потерями разрабатываются и проверяются на качество звучания при прослушивании современной музыки. Диапазон частот, задействованный в записи современного оркестра или рок-группы больше, чем может воспроизвести человеческий голосовой аппарат. Ударные, басовые инструменты или синтезированные звуки при одновременном звучании являются очень серьёзной задачей и кодеки легко с ней справляются. Это подтверждено тестированием, проведенном как в лабораторных условиях, где в качестве объекта исследования выступали профессионалы, знающие досконально, на что следует обращать внимание для распознавания сжатого звука, так и рядовые слушатели.
Основная задача таких кодеков, это удаление из файла именно тех частот, которые мы не слышим в силу естественных ограничений нашего слухового аппарата и особенностей восприятия мозгом поступающих в него сигналов, то есть в идеальном варианте сохраняется только то, что человек может услышать.
Над разработкой этих кодеков работают научно-исследовательские институты. Кодеки для форматов mp3 и ogg разрабатываются специалистами организаций, которые входят в Общество содействия прикладным исследованиям имени Фраунгофера.
Минусы кодирования с потерями:
— после удаления частот, которые человек не слышит, файл становится малопригодным для «глубокого» редактирования звука
— неизбежно при обработке сжатого файла будут появляться слышимые искажения.
В предыдущих пунктах «за» и «против» намеренно не указаны такие ситуации, когда для уменьшения итогового файла применяются настройки, которые удаляют в том числе и слышимые частоты. Сделано это потому, что это не имеет отношения к неизменяемым свойствам формата. Например, запись голоса в несжатом формате wav с частотой дискретизации 4000 Гц 8 бит будет заведомо хуже звучать, чем тот же голос, записанный в формате mp3 380 кб/с на другом устройстве.