Áudio, Inglês é ÁUDIO, talvez você tenha visto a saída de ÁUDIO ou porta de entrada no painel traseiro do gravador de vídeo ou VCD. Desta forma, podemos explicar o áudio de uma forma muito popular, desde que seja um som que possamos ouvir, pode ser transmitido como um sinal de áudio. As propriedades físicas do áudio são muito profissionais, portanto, consulte outros materiais. O som na natureza é muito complicado e a forma de onda é extremamente complicada. Normalmente usamos codificação de modulação por código de pulso, ou seja, codificação PCM. O PCM converte continuamente sinais analógicos em códigos digitais por meio de três etapas de amostragem, quantização e codificação.
1. Conceitos básicos de áudio
(1) Qual é a taxa de amostragem e o tamanho da amostragem (bit / bit).
O som é, na verdade, uma espécie de onda de energia, por isso também tem as características de frequência e amplitude. A frequência corresponde ao eixo do tempo e a amplitude corresponde ao eixo do nível. A onda é infinitamente suave e a corda pode ser considerada composta de incontáveis pontas. Como o espaço de armazenamento é relativamente limitado, os pontos da string devem ser amostrados durante o processo de codificação digital. O processo de amostragem consiste em extrair o valor da frequência de um determinado ponto. Obviamente, quanto mais pontos são extraídos em um segundo, mais informações de frequência são obtidas. Para restaurar a forma de onda, deve haver dois pontos de amostragem em uma vibração. A frequência mais alta que pode ser sentida é 20 kHz. Portanto, para atender aos requisitos auditivos do ouvido humano, é necessário amostrar pelo menos 40k vezes por segundo, expresso em 40kHz, sendo esse 40kHz a taxa de amostragem. Nosso CD comum tem uma taxa de amostragem de 44.1 kHz. Não é suficiente ter informações de frequência. Devemos também obter o valor da energia desta frequência e quantificá-lo para expressar a força do sinal. O número de níveis de quantização é uma potência inteira de 2, nosso tamanho de amostragem de 16 bits de bit de CD comum, ou seja, 2 elevado à 16ª potência. O tamanho da amostragem é mais difícil de entender em relação à taxa de amostragem, porque é um ponto abstrato, como um exemplo simples: Suponha que uma onda seja amostrada 8 vezes e os valores de energia correspondentes aos pontos de amostragem sejam A1-A8, mas usamos apenas o tamanho de amostragem de 2 bits. Como resultado, podemos apenas manter os valores de 4 pontos em A1-A8 e descartar os outros 4 pontos. Se pegarmos um tamanho de amostra de 3 bits, todas as informações de apenas 8 pontos serão registradas. Quanto maior o valor da taxa de amostragem e o tamanho da amostragem, mais próxima a forma de onda registrada está do sinal original.
2. Perda e sem perdas
De acordo com a taxa de amostragem e o tamanho da amostra, pode-se saber que, em relação aos sinais naturais, a codificação de áudio só pode ser infinitamente próxima, na melhor das hipóteses. Pelo menos a tecnologia atual só pode fazer isso. Em relação aos sinais naturais, qualquer esquema de codificação de áudio digital apresenta perdas. Porque não pode ser completamente restaurado. Em aplicativos de computador, o nível mais alto de fidelidade é a codificação PCM, que é amplamente usada para preservação de material e apreciação musical. CDs, DVDs e nossos arquivos WAV comuns são usados. Portanto, o PCM se tornou uma codificação sem perdas por convenção, porque o PCM representa o melhor nível de fidelidade em áudio digital. Isso não significa que o PCM pode garantir a fidelidade absoluta do sinal. O PCM só pode atingir o maior grau de proximidade infinita. Habitualmente, incluímos o MP3 na categoria de codificação de áudio com perdas, que é relativa à codificação PCM. A ênfase na relativa perda e ausência de perdas da codificação é dizer a todos que é difícil alcançar a verdadeira ausência de perdas. É como usar números para expressar pi. Não importa o quão alta seja a precisão, ela é apenas infinitamente próxima, não é realmente igual a pi. valor.
3. Por que usar tecnologia de compressão de áudio
Calcular a taxa de bits de um fluxo de áudio PCM é uma tarefa muito fácil, valor da taxa de amostragem × valor do tamanho da amostragem × número do canal bps. Um arquivo WAV com uma taxa de amostragem de 44.1 KHz, um tamanho de amostragem de 16 bits e codificação PCM de canal duplo, sua taxa de dados é 44.1 K × 16 × 2 = 1411.2 Kbps. Costumamos dizer que 128K MP3, o parâmetro WAV correspondente, é 1411.2 Kbps, esse parâmetro também é chamado de largura de banda de dados, é um conceito com largura de banda em ADSL. Divida a taxa de código por 8 e você obterá a taxa de dados desse WAV, que é 176.4 KB / s. Isso significa que a taxa de amostragem para armazenar um segundo é 44.1 KHz, o tamanho da amostragem é 16 bits e o sinal de áudio codificado por PCM de dois canais requer 176.4 KB de espaço e 1 minuto é cerca de 10.34 MB, o que é inaceitável para a maioria dos usuários . , Especialmente quem gosta de ouvir música no computador, para reduzir o uso do disco, existem apenas duas maneiras de reduzir o índice de amostragem ou compressão. Não é aconselhável reduzir o índice, portanto, os especialistas desenvolveram vários esquemas de compressão. Devido aos diferentes usos e mercados-alvo, a qualidade do som e a taxa de compressão alcançadas por várias codificações de compressão de áudio são diferentes, e iremos mencioná-los um por um nos artigos seguintes. Uma coisa é certa, eles foram comprimidos.
4. A relação entre frequência e taxa de amostragem
A taxa de amostragem indica o número de vezes que o sinal original é amostrado por segundo. A taxa de amostragem dos arquivos de áudio que comumente vemos é 44.1 KHz. O que isto significa? Suponha que temos 2 segmentos de sinais de onda senoidal, 20Hz e 20KHz, cada um com a duração de um segundo, para corresponder à frequência mais baixa e mais alta que podemos ouvir, amostrar esses dois sinais em 40KHz, podemos obter Que tipo de resultado? O resultado é que o sinal de 20 Hz é amostrado 40K / 20 = 2000 vezes por vibração, enquanto o sinal de 20K é amostrado apenas duas vezes por vibração. Obviamente, na mesma taxa de amostragem, as informações de baixa frequência são muito mais detalhadas do que as de alta frequência. É por isso que alguns entusiastas de áudio acusam o CD de que o som digital não é real o suficiente, e a amostragem de 44.1 KHz do CD não pode garantir que o sinal de alta frequência seja bem gravado. Para gravar melhor os sinais de alta frequência, parece que uma taxa de amostragem mais alta é necessária, então alguns amigos usam uma taxa de amostragem de 48KHz ao capturar faixas de áudio de CD, o que não é aconselhável! Na verdade, isso não é bom para a qualidade do som. Para o software de ripagem, manter a mesma taxa de amostragem de 44.1 KHz fornecida pelo CD é uma das garantias para a melhor qualidade de som, ao invés de melhorá-la. Taxas de amostragem mais altas são úteis apenas quando comparadas aos sinais analógicos. Se o sinal que está sendo amostrado for digital, não tente aumentar a taxa de amostragem.
5. Características de fluxo
Com o desenvolvimento da Internet, as pessoas apresentaram requisitos para ouvir música online. Portanto, também é necessário que os arquivos de áudio possam ser lidos e reproduzidos ao mesmo tempo, em vez de ler todos os arquivos e depois reproduzi-los, para que você possa ouvi-los sem fazer download. Pra cima. Também é possível codificar e transmitir ao mesmo tempo. É esse recurso que possibilita a transmissão ao vivo online, e torna-se realidade montar sua própria estação de rádio digital.
Vários conceitos complementares:
O que é um divisor?
O divisor de frequência serve para distinguir os sinais de som de diferentes bandas de frequência, amplificá-los separadamente e, em seguida, enviá-los aos alto-falantes das bandas de frequência correspondentes para reprodução. Quando o som de alta qualidade é reproduzido, o processamento eletrônico de divisão de frequência é necessário. Pode ser dividido em dois tipos: (1) Divisor de potência: localizado após o amplificador de potência, definido no alto-falante, através da rede de filtro LC, a saída do sinal de áudio de potência pelo amplificador de potência é dividida em graves, médios e agudos, e enviado para palestrantes individuais. A conexão é simples e fácil de usar, mas consome energia, surgem vales de áudio e ocorre distorção cruzada *. Seus parâmetros estão diretamente relacionados à impedância do alto-falante, e a impedância do alto-falante é função da frequência, que se desvia muito do valor nominal. O erro também é grande, o que não favorece o ajuste. (2) Divisor de frequência eletrônico: Um dispositivo que divide os sinais de áudio fracos em frequência. Ele está localizado na frente do amplificador de potência. Depois que a frequência é dividida, um amplificador de potência separado é usado para amplificar cada sinal da banda de frequência de áudio e, em seguida, enviá-los aos alto-falantes correspondentes. unidade. Como a corrente é pequena, ela pode ser realizada com um filtro ativo eletrônico de potência menor, que é mais fácil de ajustar, reduzindo a perda de potência e a interferência entre as unidades de alto-falante. A perda de sinal é pequena e a qualidade do som é boa. No entanto, este método requer um amplificador de potência independente para cada canal, que possui alto custo e estrutura de circuito complexa, e é usado em sistemas profissionais de reforço de som. (De av_world)
O que é um excitador?
O excitador é um gerador de harmônicos, um dispositivo de processamento de som que usa as características psicoacústicas das pessoas para modificar e embelezar o sinal sonoro. Adicionando componentes harmônicos de alta frequência ao som e outros métodos, você pode melhorar a qualidade do som, a cor do tom, aumentar a penetração do som e aumentar a sensação de espaço do som. Os excitadores modernos não só podem criar harmônicos de alta frequência, mas também têm funções de expansão e estilo musical de baixa frequência, tornando o efeito do baixo mais perfeito e a música mais expressiva. Use excitadores para melhorar a clareza, inteligibilidade e expressividade do som. Torne o som mais agradável aos ouvidos, reduza a fadiga auditiva e aumente o volume. Embora o excitador adicione apenas cerca de 0.5dB de componentes harmônicos ao som, na verdade parece que o volume aumentou cerca de 10dB. O volume auditivo do som é obviamente aumentado, a sensação tridimensional da imagem sonora e o aumento da separação do som; o posicionamento e as camadas do som são melhorados, e a qualidade do som reproduzido e a taxa de reprodução da fita podem ser melhoradas. Como o sinal acústico perde componentes harmônicos de alta frequência durante a transmissão e gravação, aparece ruído de alta frequência. Neste momento, o primeiro usa um excitador para compensar o sinal primeiro, e o último usa um filtro para filtrar o ruído de alta frequência e, em seguida, cria um componente de alta frequência para garantir a qualidade do som de reprodução. O ajuste do excitador requer que o engenheiro de som julgue a qualidade do som e o tom do sistema e, em seguida, faça os ajustes com base na avaliação subjetiva de audição.
O que é um equalizador?
Equalizador é um dispositivo eletrônico que pode ajustar a amplificação de sinais elétricos de vários componentes de frequência separadamente. Ele compensa os defeitos dos alto-falantes e do campo sonoro ajustando os sinais elétricos de diferentes frequências, compensa e modifica várias fontes de som e outros efeitos especiais. , O equalizador no mixer geral só pode ajustar os sinais elétricos de alta frequência, frequência intermediária e baixa frequência separadamente. Existem três tipos de equalizadores: equalizador gráfico, equalizador paramétrico e equalizador de ambiente. 1. Equalizador gráfico: também conhecido como equalizador gráfico, através da distribuição de teclas push-pull no painel, pode refletir intuitivamente a curva de compensação de equalização que é acessada, e o aumento e a atenuação de cada frequência ficam claros à primeira vista. Ele usa tecnologia Q constante, cada frequência O ponto é equipado com um potenciômetro push-pull, não importa se uma determinada frequência é aumentada ou atenuada, a largura de banda de frequência do filtro é sempre a mesma. O equalizador gráfico profissional comumente usado divide o sinal de 20 Hz a 20 kHz em 10 segmentos, 15 segmentos, 27 segmentos e 31 segmentos para ajuste. Dessa forma, as pessoas escolhem equalizadores de frequência com diferentes números de segmentos de acordo com diferentes requisitos. De modo geral, os pontos de frequência do equalizador de 10 bandas são distribuídos em intervalos de oitava. Em geral, o equalizador de 15 bandas é um equalizador de 2/3 oitavas e, quando usado no reforço de som profissional, o equalizador de 31 bandas é 1 O equalizador de / 3 oitavas é usado principalmente em ocasiões mais importantes onde a compensação precisa é necessária . O equalizador gráfico possui uma estrutura simples e é intuitivo e claro, por isso é amplamente utilizado em áudio profissional. 2. Equalizador paramétrico: também conhecido como equalizador paramétrico, um equalizador que pode ajustar com precisão vários parâmetros do ajuste de equalização. É principalmente conectado ao mixer, mas também há um equalizador paramétrico independente. Os parâmetros ajustados incluem bandas de frequência e pontos de frequência. , Ganho e valor do fator de qualidade Q, etc., podem embelezar (inclusive feio) e modificar o som, tornar o estilo do som (ou música) mais distinto e colorido e obter o efeito artístico desejado. 3. O equalizador de sala é um equalizador usado para ajustar a curva característica da resposta de frequência na sala. Devido à diferente absorção (ou reflexão) de diferentes frequências por materiais decorativos e à influência da ressonância normal, é necessário usar um equalizador de ambiente para Os defeitos de frequência na construção sonora devem ser objetivamente compensados e ajustados. Quanto mais fina a banda de frequência, mais nítido será o pico ajustado, ou seja, quanto maior o valor Q (fator de qualidade), mais precisa será a compensação durante o ajuste. Quanto mais espessa for a banda de frequência, mais amplo será o pico ajustado.
O que é um limitador de compressão?
Limitador de compressão é um termo coletivo para compressor e limitador. É um dispositivo de processamento de sinais de áudio, que pode comprimir ou restringir a dinâmica dos sinais elétricos de áudio. O compressor é um amplificador de ganho variável e seu fator de amplificação (ganho) pode mudar automaticamente com a intensidade do sinal de entrada, que é inversamente proporcional. Quando o sinal de entrada atinge um determinado nível (o limite também é chamado de valor crítico), o sinal de saída aumenta com o aumento do sinal de entrada. Essa situação é chamada de Compressor; se não aumentar, é denominado Limitador. No passado, o compressor usava a tecnologia Hard-knee, e o sinal de entrada atingia o limite assim que o sinal de entrada atingia o limite. O ganho é imediatamente reduzido, de modo que haverá uma mudança súbita e dinâmica do sinal no ponto de inflexão (o ponto de inflexão da mudança de ganho), o que faz com que o ouvido humano sinta claramente que o sinal forte é repentinamente comprimido. Para resolver esta lacuna, o novo compressor moderno adota a tecnologia soft-Knee. A mudança da taxa de compressão deste compressor antes e depois do limite é balanceada e gradual, tornando a mudança de compressão difícil de detectar, e a qualidade do som é melhorada ainda mais. . O compressor pode manter um certo equilíbrio entre o volume do instrumento e do cantor durante o processo de gravação; garantir o equilíbrio de várias intensidades de sinal. Às vezes, também é usado para eliminar os vocalistas dos cantores ou para alterar a compressão e o tempo de liberação para produzir o efeito especial de "som de reversão", no qual o som muda de pequeno para grande. No sistema de transmissão, é usado para comprimir o sinal do programa com uma faixa dinâmica maior para aumentar o nível médio de emissão sob a premissa de prevenir distorção de modulação e prevenir sobrecarga do transmissor. No sistema de reforço de som do salão de dança, o compressor comprime o sinal enquanto mantém o estilo do programa original, reduzindo a dinâmica da música para atender aos requisitos do sistema de reforço de som e atividades artísticas. Embora o compressor tenha muitos usos, os compressores modernos geralmente adotam novas tecnologias, como joelhos macios, que podem reduzir ainda mais os efeitos colaterais do compressor do compressor, mas não significa que o compressor não destrua a qualidade do som. Reexistiu. Portanto, no sistema de reforço de som, não abuse do limitador, mesmo que queira usá-lo, deve-se usar o redutor para processar o sinal com cautela. Isso não é apenas uma necessidade de proteger os amplificadores de potência e alto-falantes, mas também uma necessidade de melhorar a qualidade do som.
Qual é a relação sinal-ruído (S / N)?
A relação sinal-ruído se refere à potência do sinal em um ponto de referência na linha e à potência do ruído inerente quando não há sinal
A proporção é expressa em decibéis (dB). Quanto maior o valor, melhor, o que significa menos ruído.
O que é decibel
Decibel (dB) é uma unidade padrão que expressa a potência relativa ou o nível de amplitude. Expresso em dB. Quanto maior o número de decibéis, mais alto é o som emitido. No cálculo, a cada 10 decibéis aumentados em decibéis, o nível de som será aproximadamente dez vezes o original.
dB: decibel decibel. É usado para expressar o nível relativo de duas tensões, potências ou sons.
dBm: uma variante de decibéis, 0dB = 1mW em 600 Ohms
dBv: uma variante de decibéis, 0dB = 0.775 volts.
dBV: uma variante de decibéis, 0dB = 1 volt.
dB / oitava: decibel / oitava. A expressão da inclinação do filtro, quanto maior o número de decibéis por oitava, mais acentuada será a inclinação.
Este conceito é relativamente complicado, usamos cálculos físicos para ilustrar:
Para expressar a força do som, as pessoas introduziram o conceito de "intensidade do som" e mediram sua magnitude pela quantidade de energia sonora que passa por uma unidade de área verticalmente em 1 segundo. A intensidade do som é representada pela letra "I" e sua unidade é "Watts / m2". De acordo com os regulamentos, se a energia do som perpendicular à área da unidade dobrar em 1 segundo, a intensidade do som também dobrará. Portanto, a intensidade do som é uma quantidade física objetiva que não muda com os sentimentos das pessoas.
Embora a intensidade do som seja uma quantidade física objetiva, há uma diferença muito grande entre a magnitude da intensidade do som e a intensidade do som que as pessoas sentem subjetivamente. Para se adequar à percepção subjetiva das pessoas da intensidade do som, o conceito de "nível de intensidade do som" foi introduzido na física. O decibel é uma unidade do nível de intensidade do som, que é um décimo do sino.
Como o nível de intensidade do som é regulado? O que isso tem a ver com a intensidade do som?
A medição prova que o ouvido humano tem sensibilidade diferente para ondas sonoras de frequências diferentes. É mais sensível a ondas sonoras de 3000 Hz. Contanto que a intensidade do som dessa frequência alcance I0 = 10-12 watts / m2, ela pode causar audição no ouvido humano. O nível de intensidade do som é especificado com base na intensidade mínima do som I0 que pode ser ouvido pelo ouvido humano, e a intensidade do som de I0 = 10-12 watts / m2 é especificada como a intensidade do som de nível zero, ou seja, intensidade do som neste momento O nível é zero bels (também zero decibéis). Quando a intensidade do som dobra de I0 para 2I0, a intensidade do som sentida pelo ouvido humano não dobra. Somente quando a intensidade do som atinge 10I0, os ouvidos humanos sentem que a intensidade do som dobrou. O nível de intensidade do som correspondente a esta intensidade do som é 1 beel = 10 decibéis; quando a intensidade do som torna-se 100I0, os ouvidos humanos sentem o som forte Fraco aumenta em 2 vezes, o nível de intensidade do som correspondente é 2 Bel = 20 decibéis; quando a intensidade do som se torna 1000I0, a intensidade do som sentida pelo ouvido humano aumenta em 3 vezes, e o nível de intensidade do som correspondente é 3 Bel = 30 decibéis. E assim por diante. A intensidade máxima de som que o ouvido humano pode suportar é 1 watt / m2 = 1012I0, e seu nível de intensidade sonora correspondente é 12 bels = 120 decibéis.
Fórmula: Nível de pressão sonora (dB) = 20Lg (pressão sonora medida / valor de pressão sonora de referência)
Nota do peixe velho: Quando a pressão sonora medida é igual à pressão sonora de referência, o resultado calculado após tomar o logaritmo é 0dB. Em equipamento de áudio analógico, pode ser maior que 0dB, mas o equipamento digital não. O cálculo digital requer uma medição e não há valor infinito. Portanto, no equipamento digital e software que usamos, 0dB tornou-se um valor padrão de referência.
2. Introdução aos formatos e reprodutores de áudio comuns
As características e adaptabilidade dos principais formatos de áudio
Todos os tipos de codificação de áudio têm suas características técnicas e aplicabilidade em diferentes ocasiões. Vamos explicar de maneira geral como aplicar essa codificação de áudio de maneira flexível.
4-1 WAV codificado por PCM
Conforme mencionado anteriormente, o arquivo WAV codificado em PCM é o formato com a melhor qualidade de som. Na plataforma Windows, todos os softwares de áudio podem fornecer suporte para ela. Existem muitas funções no WinAPI fornecidas pelo Windows que podem reproduzir diretamente o wav. Portanto, ao desenvolver software de multimídia, o wav é frequentemente usado em grandes quantidades para efeitos sonoros de eventos e música de fundo. O wav codificado em PCM pode alcançar a melhor qualidade de som com a mesma taxa de amostragem e tamanho de amostra, por isso também é amplamente utilizado na edição de áudio, edição não linear e outros campos.
Características: A qualidade do som é muito boa, suportada por um grande número de softwares.
Aplicável a: desenvolvimento de multimídia, preservação de materiais musicais e de efeitos sonoros.
4-2MP3
MP3 tem uma boa taxa de compressão. O mp3 de taxa de bits média a alta codificado por LAME está muito próximo do arquivo WAV original em termos de som. Usando os parâmetros apropriados, o MP3 com codificação LAME é muito adequado para a apreciação de música. Como o MP3 foi introduzido por um longo tempo, junto com uma qualidade de som e taxa de compactação razoavelmente boas, muitos jogos também usam mp3 para efeitos sonoros de eventos e música de fundo. Quase todos os softwares de edição de áudio conhecidos também oferecem suporte para MP3, você pode usar mp3 como wav, mas como a codificação de mp3 tem perdas, a qualidade do som cairá drasticamente após várias edições, e o mp3 não é adequado para salvar material. Mas a demonstração como trabalho é realmente excelente. A longa história e a boa qualidade de som do mp3 o tornam uma das codificações com perdas mais amplamente utilizadas. Um grande número de recursos de mp3 podem ser encontrados na Internet, e o mp3player está se tornando uma moda a cada dia. Muitos VCDPlayer, DVDPlayer e até mesmo telefones celulares podem reproduzir mp3, e mp3 é uma das codificações com melhor suporte. MP3 também não é perfeito e não funciona bem com taxas de bits mais baixas. O MP3 também possui as características básicas de streaming de mídia e pode ser reproduzido online.
Características: Boa qualidade de som, taxa de compressão relativamente alta, suportada por uma grande quantidade de software e hardware e amplamente utilizada.
Adequado para: Adequado para apreciação de música com requisitos mais elevados.
4-3 OGG
Ogg é um código muito promissor, que tem um desempenho incrível em várias taxas de bits, especialmente em taxas de bits baixas e médias. Além de sua boa qualidade de som, Ogg também é um codec totalmente gratuito, que estabelece a base para mais suporte para Ogg. Ogg tem um algoritmo muito bom que pode alcançar melhor qualidade de som com uma taxa de bits menor. O Ogg de 128 kbps é ainda melhor do que o mp192 de 3 kbps ou com uma taxa de bits ainda maior. Os agudos de Ogg têm um certo gosto metálico, então esse defeito de Ogg será exposto ao codificar alguns instrumentos solo com requisitos elevados para altas frequências. OGG tem as características básicas de streaming media, mas não há suporte para software de serviço de mídia, então a transmissão digital baseada em ogg ainda não é possível. O estado atual de suporte do Ogg não é bom o suficiente, não importa se é software ou hardware, não pode ser comparado ao mp3.
Características: Pode alcançar melhor qualidade de som do que mp3 com uma taxa de bits menor do que mp3, e tem bom desempenho com taxas de bits altas, médias e baixas.
Aplicar para: usar espaço de armazenamento menor para obter melhor qualidade de som (em relação ao MP3)
4-4 MPC
Como OGG, o concorrente da MPC também é mp3. Com taxas de bits médias e altas, o MPC pode alcançar melhor qualidade de som do que os concorrentes. Em taxas de bits médias, o desempenho do MPC não é inferior ao Ogg. Em altas taxas de bits, o desempenho do MPC é ainda mais desesperador. A vantagem da qualidade de som do MPC se manifesta principalmente na parte de alta frequência. A alta frequência do MPC é muito mais delicada do que o MP3 e não tem o sabor metálico do Ogg. Atualmente, é a codificação com perdas mais adequada para a apreciação de música. Por serem todos códigos novos, são semelhantes à experiência de Ogg e carecem de amplo suporte de software e hardware. MPC tem boa eficiência de codificação e o tempo de codificação é muito mais curto do que OGG e LAME.
Características: Em taxas de bits médias e altas, ele tem o melhor desempenho de qualidade de som em codificação com perdas, e em taxas de bits altas, tem um excelente desempenho em alta frequência.
Aplicável a: apreciação musical com a melhor qualidade de som sob a premissa de economizar muito espaço.
4-6 WMA
O WMA desenvolvido pela Microsoft também é amado por muitos amigos. Com taxas de bits baixas, tem uma qualidade de som muito melhor do que o mp3. O surgimento do WMA eliminou imediatamente a outrora popular codificação VQF. O WMA com experiência na Microsoft recebeu bom suporte de software e hardware. O Windows Media Player pode reproduzir WMA e ouvir estações de rádio digital com base na tecnologia de codificação WMA. Como o player existe em quase todos os PCs, cada vez mais sites de música estão dispostos a usar o WMA como a primeira escolha para audições online. Além do bom ambiente de suporte, o WMA também tem um desempenho muito bom com taxa de bits de 64-128 kbps. Embora muitos amigos com requisitos mais altos não estejam satisfeitos, mais amigos com requisitos mais baixos aceitaram essa codificação. WMA é muito popular em breve.
Características: O desempenho da qualidade do som em baixas taxas de bits é difícil de bater
Aplicável a: configuração de rádio digital, audição online, apreciação de música sob requisitos baixos
4-7mp3PRO
Como uma versão melhorada do mp3, o mp3PRO apresenta uma qualidade muito boa, cheia de agudos, embora o mp3PRO esteja inserido no processo de reprodução através da tecnologia SBR, mas a experiência de escuta real é bastante boa, embora pareça um pouco fina, mas já o mundo de 64 kbps Não há rival, ainda mais do que o mp128 de 3 kbps, mas, infelizmente, o desempenho de baixa frequência do mp3PRO é tão ruim quanto o do mp3. Felizmente, a interpolação de alta frequência do SBR pode mais ou menos encobrir esse defeito, então mp3PRO. Pelo contrário, a fraqueza de baixa frequência do WMA não é tão óbvia quanto a do WMA. Você pode sentir profundamente quando usa a chave PRO do reprodutor de áudio RCA mp3PRO para alternar entre o modo PRO e o modo normal. No geral, o mp64PRO de 3kbps atingiu o nível de qualidade de som do mp128 de 3kbps, com uma ligeira vitória na parte de alta frequência.
Características: o rei da qualidade de som em baixas taxas de bits
Adequado para: apreciação de música sob requisitos baixos
4-8 MACACO
Um novo tipo de codificação de áudio sem perdas que pode fornecer uma taxa de compressão de 50-70%. Embora não valha a pena mencionar em comparação com a codificação com perdas, é um grande benefício para amigos que estão em busca de atenção perfeita. O APE pode ser verdadeiramente sem perdas, em vez de sem perdas de som, e a taxa de compressão é melhor do que formatos semelhantes sem perdas.
Características: A qualidade do som é muito boa.
Adequado para: a apreciação e coleção de música de alta qualidade.
3, processamento de codificação de sinal de áudio
(1) codificação PCM
PCM Pulse Code Modulation é a abreviatura de Pulse Code Modulation. No texto anterior, mencionamos o fluxo de trabalho geral do PCM. Não precisamos nos preocupar com o método de cálculo usado na codificação final do PCM. Precisamos apenas conhecer as vantagens e desvantagens do fluxo de áudio codificado em PCM. A maior vantagem da codificação PCM é a boa qualidade de som e a maior desvantagem é seu tamanho grande. Nosso CD de áudio comum usa codificação PCM e a capacidade de um CD pode conter apenas 72 minutos de informações musicais.
Como todos sabemos, por mais poderosos que sejam os atuais computadores multimídia, eles só podem processar informações digitais internamente. Os sons que ouvimos são todos sinais analógicos. Como o computador também pode processar esses dados de som? Além disso, qual é a diferença entre áudio analógico e áudio digital? Quais são as vantagens do áudio digital? Isso é o que vamos apresentar a seguir.
A conversão de áudio analógico em áudio digital é chamada de amostragem na música de computador. O principal dispositivo de hardware utilizado no processo é o Conversor Analógico para Digital (ADC). O processo de amostragem realmente converte o sinal elétrico do sinal de áudio analógico usual em uma série de códigos binários chamados "Bit" 0 e 1, estes 0 e 1 constituem um arquivo de áudio digital. Conforme mostrado na figura abaixo, a curva seno na figura representa a curva de áudio original; o quadrado colorido representa o resultado obtido após a amostragem. Quanto mais consistentes os dois, melhor será o resultado da amostragem.
A abscissa na figura acima é a frequência de amostragem; a ordenada é a resolução de amostragem. As grades na imagem são criptografadas gradualmente da esquerda para a direita, primeiro aumentando a densidade da abscissa e, em seguida, aumentando a densidade da ordenada. Obviamente, quando a unidade da abscissa é menor, ou seja, o intervalo entre os dois momentos de amostragem é menor, é mais propício a manutenção da verdadeira condição do som original. Em outras palavras, quanto maior a frequência de amostragem, mais garantida a qualidade do som; da mesma forma, quando o vertical Quanto menor for a unidade de coordenada, melhor será a qualidade do som, ou seja, quanto maior for o número de bits de amostragem, melhor.
Por favor, preste atenção a um ponto. 8 bits (8 bits) não significa que a ordenada é dividida em 8 partes, mas 2 ^ 8 = 256 partes; da mesma forma, 16 bits significa que a ordenada é dividida em 2 ^ 16 = 65536 partes; enquanto 24 bits são divididos em 2 ^ 16 = 65536 partes. Divida em 2 ^ 24 = 16777216 partes. Agora vamos realizar um cálculo para ver o quão grande é o volume de dados de um arquivo de áudio digital. Suponha que usemos 44.1 kHz, 16 bits para estéreo (ou seja, dois canais)
(2) ONDA
Este é um formato de arquivo de áudio antigo desenvolvido pela Microsoft. WAV é um formato de arquivo que está em conformidade com a especificação PIFF Resource Interchange File Format. Todos os WAVs têm um cabeçalho de arquivo, que é o parâmetro de codificação do fluxo de áudio. O WAV não tem regras rígidas e rápidas sobre a codificação de fluxos de áudio. Além do PCM, quase todas as codificações que suportam a especificação ACM podem codificar fluxos de áudio WAV. Muitos amigos não têm esse conceito. Vamos tomar o AVI como demonstração, porque AVI e WAV são muito semelhantes na estrutura de arquivos, mas AVI tem mais um stream de vídeo. Existem muitos tipos de AVIs com os quais entramos em contato, então frequentemente precisamos instalar algum Decode para assistir alguns AVIs. O DivX com o qual entramos em contato é uma espécie de codificação de vídeo. AVI pode usar a codificação DivX para compactar fluxos de vídeo. Claro, outros também podem ser usados. Compressão de codificação. Da mesma forma, o WAV também pode usar uma variedade de codificações de áudio para compactar seu fluxo de áudio, mas geralmente somos WAV cujo fluxo de áudio é codificado por PCM, mas isso não significa que o WAV só pode usar a codificação PCM. A codificação MP3 também pode ser usada em WAV. Como AVI, desde que o Decode correspondente esteja instalado, você pode desfrutar desses WAVs.
Na plataforma Windows, WAV baseado na codificação PCM é o melhor formato de áudio suportado e todos os softwares de áudio podem suportá-lo perfeitamente. Como pode atender a requisitos de qualidade de som mais elevados, WAV também é o formato preferido para edição e criação de música. Adequado para salvar material musical. Portanto, o WAV baseado na codificação PCM é usado como um formato intermediário e é freqüentemente usado na conversão mútua de outras codificações, como a conversão de MP3 em WMA.
(3) codificação MP3
Como o formato de compressão de áudio mais popular, o MP3 é amplamente aceito por todos. Vários produtos de software relacionados ao MP3 estão surgindo em um fluxo interminável e mais produtos de hardware começaram a oferecer suporte ao MP3. Existem muitos leitores de VCD / DVD que podemos comprar. Pode suportar MP3, existem mais leitores de MP3 portáteis, etc. Embora várias grandes gravadoras estejam extremamente desgostosas com este formato aberto, elas não podem impedir a sobrevivência e disseminação deste formato de compressão de áudio. O MP3 está em desenvolvimento há 10 anos. É a abreviatura de MPEG (MPEG: Moving Picture Experts Group) Audio Layer-3, que é um esquema de codificação derivado de MPEG1. Foi desenvolvido com sucesso em 1993 pelo Fraunhofer IIS Research Institute na Alemanha e Thomson. O MP3 pode atingir uma taxa de compressão incrível de 12: 1 e manter uma qualidade de som audível básica. Na época em que os discos rígidos eram tão caros naquele ano, o MP3 foi rapidamente aceito pelos usuários. Com a popularidade da Internet, o MP3 foi aceito por centenas de milhões de usuários. O lançamento inicial da tecnologia de codificação de MP3 foi, na verdade, muito imperfeito. Devido à falta de pesquisas sobre som e audição humana, os primeiros codificadores de mp3 eram quase todos codificados de forma grosseira e a qualidade do som estava seriamente danificada. Com a introdução contínua de novas tecnologias, a tecnologia de codificação de mp3 foi aprimorada uma após a outra, incluindo duas grandes melhorias técnicas.
VBR: O arquivo no formato MP3 possui uma característica interessante, ou seja, pode ser lido durante a reprodução, o que também está de acordo com as características mais básicas do streaming media. Ou seja, o reprodutor pode jogar sem pré-ler todo o conteúdo do arquivo, onde é lido, mesmo que o arquivo esteja parcialmente danificado. Embora mp3 possa ter um cabeçalho de arquivo, não é muito importante para arquivos no formato mp3. Por causa desse recurso, cada segmento e quadro do arquivo MP3 pode ter uma taxa média de dados separada, sem esquemas de decodificação especiais. Portanto, existe uma tecnologia chamada VBR (Taxa de bits variável, taxa de dados dinâmica), que permite que cada segmento ou mesmo cada quadro do arquivo MP3 tenha uma taxa de bits separada. A vantagem disso é garantir a qualidade do som.
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