Hoe audiocompressie werkt en kunt u echt het verschil zien?

De manier waarop we naar muziek luisteren is in de loop der jaren aanzienlijk veranderd. De evolutie van muziekgebruik: hoe we hier kwamen De evolutie van muziekgebruik: hoe we hier kwamen De opkomst van de iPod, de muziek-speel mobiele telefoon en een aantal streaming mediaplatformen wijzen allemaal op één enkel, eenvoudig idee: muziek is belangrijk. Maar hoe kwamen we hier? Lees verder . De ouderdom van fysieke formaten is voorbij en digitale bestanden domineren nu.

Of je nu je muziek streamt of downloadt 4 Redenen dat je geen piraat meer hoeft te zijn 4 redenen waarom je niet meer een piraat hoeft te zijn Terwijl sommige mensen altijd piraat worden, is er voor de meesten nu minder reden dan ooit om dit te doen. Lees Meer, het is vrijwel zeker in formaten zoals MP3 of AAC. Deze worden gecomprimeerd in kleine en handige bestandsgroottes en om dat te bereiken, wordt geluid uit de originele opname verwijderd.

In dit artikel zullen we bekijken hoe muziekcompressie werkt en of dit echt effect heeft op hoe je muziek eigenlijk klinkt.

Hoe compressie werkt

Digitale muziek wordt ons meestal aangeboden - via mediastores en streamingdiensten - in formaten die compressie met verlies gebruiken. Om het bestand te comprimeren - om het kleiner te maken - worden de gegevens van het origineel ontdaan en kan het nooit worden hersteld.

Deze gegevens worden niet willekeurig verwijderd. De bestandsindelingen gebruiken psychoakoestiek om de beperkingen van het menselijk gehoor te omzeilen, dingen eruit te halen waarvan we niet eens wisten dat ze er waren.

Het menselijk gehoor werkt in het bereik van ongeveer 20 Hz tot 20 kHz, dus in theorie kan alles buiten dit bereik worden verwijderd zonder dat we het zelfs maar merken. Ons gehoorbereik neemt ook af naarmate we ouder worden, dus niemand hoort toch echt hetzelfde.

Deze video helpt je te identificeren welke frequenties je kunt horen. Probeer het uit met een koptelefoon, maar zorg ervoor dat u het volume helemaal naar beneden draait terwijl u doorgaat om te voorkomen dat uw gehoor beschadigd raakt.

Bovendien zijn geluiden met een hogere frequentie moeilijker te horen als ze worden omgeven door luidere geluiden met een lagere frequentie. Een aanhoudende drum beat, bijvoorbeeld, kan sommige subtiliteiten in een opname overstemmen.

Compressie exploiteert dit fenomeen door middel van iets genaamd “masking”. Dit is waar een luidere, lagere frequentie het verlies van een hogere, stillere een afdekt. Dit kan overal in het frequentiebereik worden gedaan, maar geluiden boven de 15kHz zijn hier bijzonder gevoelig voor.

Er is dus duidelijk veel ruimte voor het verwijderen van schijnbaar nutteloze gegevens van een audio-opname, hoewel sommige audiofielen beweren dat dit minder tastbare eigenschappen zoals sfeer en ruimte verwijdert en resulteert in een meer tweedimensionaal geluid. Uiteindelijk is het doel om de balans te vinden tussen bestandsgrootte en kwaliteit.

Bitrate (of bitsnelheid)

De grootte van een bestand wordt bepaald door de bitsnelheid. Veel mensen denken dat bitrate een indicator van kwaliteit is, maar het is niet zo eenvoudig als dat. Bitrate geeft aan welk compressieniveau wordt gebruikt, dus het geeft je een vaag idee van wat je kunt verwachten, maar er zijn nog veel meer factoren die van invloed zijn op de kwaliteit.

• Verschillende codecs hebben verschillende efficiëntieniveaus, dus twee bestandsindelingen die met dezelfde bitsnelheid zijn gecodeerd, hebben een aanzienlijk andere kwaliteit.
• Zelfs binnen hetzelfde formaat is de software die voor compressie wordt gebruikt van belang. Sommige encoders zijn beter dan andere, en velen zullen zelfs verschillende kwaliteitsinstellingen bieden met dezelfde bitrate. Snellere verwerking is bijvoorbeeld gelijk aan output van mindere kwaliteit.
• Het type audio dat wordt gecomprimeerd is van vitaal belang. De menselijke stem heeft een frequentie in het bereik van 85 Hz tot 300 Hz en kan veel meer compressie aan zonder verlies van kwaliteit dan orkestmuziek.

Bitrate wordt gemeten in kilobits per seconde (kbps). CD-audio heeft een bitrate van 1411 kbps, wat betekent dat er voor elke seconde van een nummer 1.411.000 bits aan gegevens zijn. MP3's worden nu gewoonlijk gecomprimeerd tot 320 kbps, waarbij 60% van de originele gegevens wordt weggegooid. Met 128 kbps is het 90%.

Het effect van audioapparatuur

Het zijn niet alleen onze oren die dicteren wat we kunnen horen. De audioapparatuur die we gebruiken speelt een grote rol.

In sommige opzichten is een reeks goedkope oordopjes veel meer vergevingsgezind van gecomprimeerd geluid omdat ze niet in staat zijn om het volledige dynamische bereik van ongecomprimeerde muziek aan te kunnen. Of om het op een andere manier te zeggen, slechte audio-apparatuur maakt het alles geluid slecht.

En zelfs een duurdere hoofdtelefoon kan soms worden afgestemd op bepaalde frequenties (bas, bijvoorbeeld) die andere frequenties - en de nuance van de opname - onhoorbaar kan maken.

De beste hoofdtelefoons 10 Voorwaarden die u moet kennen om de beste hoofdtelefoons te identificeren 10 Voorwaarden die u moet kennen om de beste hoofdtelefoons te identificeren In deze gids zullen we het jargon doornemen en laten zien wat de belangrijkste specificaties van de hoofdtelefoon eigenlijk betekenen, en waarom - of als - ze zijn van belang. Meer lezen en de sprekers kunnen de opname echter afspelen zoals het oorspronkelijk was bedoeld, en zijn meer dan in staat om het verschil te tonen tussen gecomprimeerde en ongecomprimeerde muziek voor een veeleisend oor.

Welke compressie wordt verwijderd

Een onderzoek door Ryan Maguire in het Virginia Center for Computer Music illustreert perfect hoe compressie werkt.

Met behulp van het Suzanne Vega-nummer Tom's Diner als voorbeeld - een nummer dat werd gebruikt in luistertests tijdens de ontwikkeling van het MP3-formaat - trok Maguire effectief een 128 kbps MP3 van het nummer af van een niet-gecomprimeerde versie, waarbij alleen de geluiden overblijven die werden verwijderd tijdens samendrukking.

Dit is wat is verwijderd:

Het is eerder in tegenspraak met het idee dat compressie alleen onhoorbare geluiden verwijdert. Maar in hoeverre ben je je er echt van bewust dat deze geluiden ontbreken?

Uit dezelfde studie is hier de ongecomprimeerde versie:

En de 128 kbps-versie:

Nu u weet wat er is verwijderd, kunt u het verschil zien?

MP3, Ogg Vorbis en AAC

MP3 is het meest bekende digitale muziekformaat, gebruikt door diensten zoals Amazon MP3 en Google Play, en wordt ondersteund door vrijwel elk apparaat. 3 Fris en lichtgewicht muziekspelers om van je MP3's te genieten op Linux 3 Fris en lichtgewicht muziekspelers om te genieten van je MP3's op Linux Als je een Linux-gebruiker bent die van muziek houdt, heb je waarschijnlijk gemerkt dat audiospelers in alle soorten en maten beschikbaar zijn, van iTunes-alternatieven tot lichtgewicht apps. Welke lichtgewicht muziekspeler moet je kiezen? Lees meer, app of cloudservice waarmee muziek kan worden afgespeeld.

Ogg Vorbis is ontwikkeld als open source rivaal voor MP3 en wordt door Spotify gebruikt in drie bitrates: 96 kbps voor “normaal” kwaliteit op mobiel, 160 kbps voor “Standaard” kwaliteit op desktop en “hoog” kwaliteit op mobiel en 320 kbps voor “hoog” kwaliteit op desktop en “extreem” kwaliteit op mobiel.

AAC is het formaat dat populair werd door Apple's gebruik ervan in iTunes, en nu wordt gebruikt in Apple Music Aan de slag met Apple Music - Wat u moet weten Aan de slag met Apple Music - Wat u moet weten Na de aankoop van Beats-leest jaar heeft Apple eindelijk zijn streaming-muziekdienst op de wereld losgelaten. Lees ook meer. Het wordt ook gebruikt voor andere streamingdiensten, waaronder Tidal, Deezer en Pandora. Apple Music gebruikt een bitrate van 256 kbps, terwijl de andere services kwaliteitsniveaus tot 320 kbps bieden.

De drie indelingen werken volgens dezelfde principes, maar functioneren op verschillende manieren en verwijderen verschillende gegevens. Om deze reden, zou je nooit een bestand van het ene formaat naar het andere moeten transcoderen, want het zal resulteren in een aanzienlijk slechtere kwaliteit.

MP3 dateert al enkele jaren van de andere formaten en hoewel dit een voorsprong gaf op de markt voor digitale muziek, betekent dit ook dat het minder efficiënt is dan zijn rivalen.

Daar zijn veel zeer technische redenen voor. Een voorbeeld is dat zowel Ogg Vorbis als AAC een gemiddelde bitrate gebruiken in plaats van de constante bitrate van MP3. Hierdoor kunnen ze vergelijkbare kwaliteit produceren bij kleinere bestandsgroottes.

320 kbps wordt vaak de industriestandaard genoemd. Velen beschrijven dit ook als CD-kwaliteit, waarbij je niet langer het verschil kunt zien tussen gecomprimeerd en ongecomprimeerd.

Compressie zonder verlies

Audiocompressie is niet altijd lossy. FLAC - sterk gepromoot als een uniek verkoopargument voor Tidal Waarom Jay Z's Tidal Music Streaming Service gedoemd is te mislukken Waarom Jay Z's Tidal Music Streaming Service gedoemd is te mislukken Jay Z heeft Tidal, de streamingdienst voor muziek die hij voor 56 miljoen dollar heeft gekocht, onlangs opnieuw gelanceerd. Tidal heeft 99 problemen en de toonhoogte is één. Lees meer - en Apple Lossless biedt verliesloze compressie. De kwaliteit van bestanden in deze indelingen is in essentie dezelfde als die in een WAV-bestand. De bestandsgrootte is ook aanzienlijk kleiner, hoewel nog steeds ongeveer twee keer zo groot als de lossy-formaten leveren.

Deze indelingen zijn het muzikale equivalent van een ZIP-bestand. De encoder verwijdert redundantie in de gegevens Hoe werkt bestandscompressie? Hoe werkt bestandscompressie? Bestandscompressie is de kern van hoe het moderne web werkt, zou je kunnen betogen, omdat het ons toestaat om bestanden te delen die anders te lang zouden duren om over te zetten. Maar hoe werkt het? Meer lezen en kan het oorspronkelijke bestand met maar liefst 50% verkleinen. Omdat het verliesloos is, zijn er geen kwaliteitsinstellingen bij het coderen van een bestand, maar het moet ook worden gedecodeerd wanneer het wordt afgespeeld. Dit maakt het meer middelenintensief.

Kun je het verschil horen?

Welk gecomprimeerd formaat u ook gebruikt, de belangrijkste vraag is of u het verschil tussen het en een niet-gecomprimeerd alternatief kunt opmerken.

Zeker bij 128 kbps of lagere compressie zullen artefacten (vervorming) op de meeste formaten merkbaar zijn. Buiten dat, kan uw ervaring afhangen van de kwaliteit van uw hoofdtelefoon of luidsprekers.

Je kunt het zelf testen met verschillende blinde tests online. Op mp3ornot.com kun je MP3's vergelijken die zijn gecodeerd met 128 kbps en 320 kbps. Tidal stelt je in staat om de verliesloze audio te testen (en geeft het een test van je audioapparatuur, voor het geval je het verschil niet kunt zien). En er is nog een leuke test bij NPR Music.

Als alternatief kunt u uw eigen muziek testen met de Lacinato AMX-app voor Windows, Mac of Linux. Voeg eenvoudig nummers toe die zijn gecodeerd in verschillende indelingen of bitrates en bekijk welke u wilt.

Kun je het verschil zien tussen lossy en lossless muziek? Heb je een favoriet formaat en zijn er degenen die je vermijdt? Geluid uit in de reacties hieronder.

Afbeelding credits: Grado-koptelefoon via Jonathan Grado

Ontdek meer over: Bestandscompressie, MP3.