Audio, el inglés es AUDIO, tal vez haya visto el puerto de entrada o salida de AUDIO en el panel posterior de la grabadora de video o VCD. De esta manera, podemos explicar el audio de una manera muy popular, siempre que sea un sonido que podamos escuchar, se puede transmitir como una señal de audio. Las propiedades físicas del audio son demasiado profesionales, así que consulte otros materiales. El sonido en la naturaleza es muy complicado y la forma de onda es extremadamente complicada. Usualmente usamos codificación de modulación de código de pulso, es decir, codificación PCM. PCM convierte señales analógicas que cambian continuamente en códigos digitales a través de tres pasos de muestreo, cuantificación y codificación.
1. Conceptos básicos de audio
(1) ¿Cuál es la frecuencia de muestreo y el tamaño de muestreo (bit / bit)?
El sonido es en realidad una especie de onda de energía, por lo que también tiene las características de frecuencia y amplitud. La frecuencia corresponde al eje del tiempo y la amplitud al eje de nivel. La onda es infinitamente suave y la cuerda puede considerarse compuesta de innumerables puntos. Debido a que el espacio de almacenamiento es relativamente limitado, los puntos de la cadena deben muestrearse durante el proceso de codificación digital. El proceso de muestreo consiste en extraer el valor de frecuencia de un determinado punto. Obviamente, cuantos más puntos se extraen en un segundo, más información de frecuencia se obtiene. Para restaurar la forma de onda, debe haber dos puntos de muestreo en una vibración. La frecuencia más alta que se puede sentir es de 20 kHz. Por lo tanto, para cumplir con los requisitos de audición del oído humano, es necesario muestrear al menos 40k veces por segundo, expresado en 40kHz, y este 40kHz es la frecuencia de muestreo. Nuestro CD común tiene una frecuencia de muestreo de 44.1 kHz. No es suficiente tener información de frecuencia. También debemos obtener el valor energético de esta frecuencia y cuantificarlo para expresar la fuerza de la señal. El número de niveles de cuantificación es una potencia entera de 2, nuestro tamaño de muestreo de 16 bits de bits de CD común, es decir, 2 elevado a 16. El tamaño de muestreo es más difícil de entender en relación con la frecuencia de muestreo, porque es un punto abstracto, como un ejemplo simple: suponga que una onda se muestrea 8 veces y los valores de energía correspondientes a los puntos de muestreo son A1-A8, pero Solo usamos un tamaño de muestreo de 2 bits. Como resultado, solo podemos mantener los valores de 4 puntos en A1-A8 y descartar los otros 4 puntos. Si tomamos un tamaño de muestra de 3 bits, entonces se registrará toda la información de solo 8 puntos. Cuanto mayor sea el valor de la frecuencia de muestreo y el tamaño de muestreo, más cerca estará la forma de onda registrada de la señal original.
2. Pérdida y sin pérdidas
De acuerdo con la frecuencia de muestreo y el tamaño de la muestra, se puede saber que, en relación con las señales naturales, la codificación de audio solo puede ser infinitamente cercana en el mejor de los casos. Al menos la tecnología actual solo puede hacer esto. En relación con las señales naturales, cualquier esquema de codificación de audio digital tiene pérdidas. Porque no se puede restaurar por completo. En las aplicaciones informáticas, el nivel más alto de fidelidad es la codificación PCM, que se utiliza ampliamente para la conservación de materiales y la apreciación musical. Se utilizan CD, DVD y nuestros archivos WAV comunes. Por lo tanto, PCM se ha convertido en una codificación sin pérdidas por convención, porque PCM representa el mejor nivel de fidelidad en audio digital. No significa que PCM pueda garantizar la fidelidad absoluta de la señal. PCM solo puede lograr el mayor grado de proximidad infinita. Hemos incluido habitualmente MP3 en la categoría de codificación de audio con pérdida, que es relativa a la codificación PCM. El énfasis en la relativa pérdida y ausencia de pérdidas de la codificación es decirles a todos que es difícil lograr una verdadera ausencia de pérdidas. Es como usar números para expresar pi. No importa cuán alta sea la precisión, solo es infinitamente cercana, no es realmente igual a pi. valor.
3. ¿Por qué utilizar la tecnología de compresión de audio?
Calcular la tasa de bits de un flujo de audio PCM es una tarea muy fácil, valor de la tasa de muestreo × valor del tamaño de muestreo × número de canal bps. Un archivo WAV con una frecuencia de muestreo de 44.1 KHz, un tamaño de muestreo de 16 bits y codificación PCM de dos canales, su velocidad de datos es 44.1 K × 16 × 2 = 1411.2 Kbps. A menudo decimos que 128K MP3, el parámetro WAV correspondiente, es este 1411.2 Kbps, este parámetro también se llama ancho de banda de datos, es un concepto con el ancho de banda en ADSL. Divida la tasa de código por 8 y podrá obtener la tasa de datos de este WAV, que es de 176.4 KB / s. Esto significa que la frecuencia de muestreo para almacenar un segundo es de 44.1 KHz, el tamaño de muestreo es de 16 bits y la señal de audio codificada en PCM de dos canales requiere 176.4 KB de espacio, y 1 minuto es aproximadamente 10.34 M, lo cual es inaceptable para la mayoría de los usuarios. . Especialmente aquellos a quienes les gusta escuchar música en la computadora, para reducir el uso del disco, solo hay dos formas de reducir el índice de muestreo o la compresión. No es recomendable reducir el índice, por lo que los expertos han desarrollado varios esquemas de compresión. Debido a los diferentes usos y mercados de destino, la calidad del sonido y la relación de compresión lograda por varias codificaciones de compresión de audio son diferentes, y las mencionaremos una a una en los siguientes artículos. Una cosa es cierta, se han comprimido.
4. La relación entre frecuencia y frecuencia de muestreo
La frecuencia de muestreo indica el número de veces que se muestrea la señal original por segundo. La frecuencia de muestreo de los archivos de audio que vemos comúnmente es de 44.1 KHz. ¿Qué significa esto? Supongamos que tenemos 2 segmentos de señales de onda sinusoidal, 20Hz y 20KHz, cada uno con una duración de un segundo, para corresponder a la frecuencia más baja y más alta que podemos escuchar, muestree estas dos señales a 40KHz, podemos obtener ¿Qué tipo de resultado? El resultado es que la señal de 20Hz se muestrea 40K / 20 = 2000 veces por vibración, mientras que la señal de 20K solo se muestrea dos veces por vibración. Obviamente, a la misma frecuencia de muestreo, la información de baja frecuencia es mucho más detallada que la información de alta frecuencia. Esta es la razón por la que algunos entusiastas del audio acusan al CD de que el sonido digital no es lo suficientemente real, y el muestreo de 44.1 KHz del CD no puede garantizar que la señal de alta frecuencia esté bien grabada. Para grabar mejor las señales de alta frecuencia, parece que se requiere una frecuencia de muestreo más alta, por lo que algunos amigos usan una frecuencia de muestreo de 48 KHz al capturar pistas de audio de CD, ¡lo cual no es recomendable! En realidad, esto no es bueno para la calidad del sonido. Para el software de extracción, mantener la misma frecuencia de muestreo que los 44.1 KHz proporcionados por el CD es una de las garantías de la mejor calidad de sonido, en lugar de mejorarla. Las velocidades de muestreo más altas solo son útiles cuando se comparan con las señales analógicas. Si la señal que se está muestreando es digital, no intente aumentar la frecuencia de muestreo.
5. Características de flujo
Con el desarrollo de Internet, la gente ha propuesto requisitos para escuchar música en línea. Por lo tanto, también se requiere que los archivos de audio se puedan leer y reproducir al mismo tiempo, en lugar de leer todos los archivos y luego reproducirlos, para que pueda escucharlos sin descargarlos. Arriba. También es posible codificar y emitir al mismo tiempo. Es esta función la que permite la transmisión en vivo en línea, y se convierte en una realidad para configurar su propia estación de radio digital.
Varios conceptos complementarios:
¿Qué es un divisor?
El divisor de frecuencia sirve para distinguir las señales de sonido de diferentes bandas de frecuencia, amplificarlas por separado y luego enviarlas a los altavoces de las bandas de frecuencia correspondientes para su reproducción. Cuando se reproduce sonido de alta calidad, se requiere un procesamiento por división de frecuencia electrónica. Se puede dividir en dos tipos: (1) Divisor de potencia: ubicado después del amplificador de potencia, colocado en el altavoz, a través de la red de filtro LC, la señal de audio de potencia emitida por el amplificador de potencia se divide en graves, medios y agudos, y enviado a los oradores individuales. La conexión es simple y fácil de usar, pero consume energía, aparecen valles de audio y se produce una distorsión cruzada *. Sus parámetros están directamente relacionados con la impedancia del altavoz, y la impedancia del altavoz es una función de la frecuencia, que se desvía mucho del valor nominal. El error también es grande, lo que no favorece el ajuste. (2) Divisor de frecuencia electrónico: dispositivo que divide las señales de audio débiles en frecuencia. Está ubicado frente al amplificador de potencia. Después de dividir la frecuencia, se usa un amplificador de potencia separado para amplificar cada señal de banda de frecuencia de audio y luego enviarlas a los altavoces correspondientes. unidad. Debido a que la corriente es pequeña, se puede realizar con un filtro activo electrónico de potencia más pequeño, que es más fácil de ajustar, lo que reduce la pérdida de energía y la interferencia entre las unidades de altavoz. La pérdida de señal es pequeña y la calidad del sonido es buena. Sin embargo, este método requiere un amplificador de potencia independiente para cada canal, que tiene un alto costo y una estructura de circuito compleja, y se utiliza en sistemas profesionales de refuerzo de sonido. (De av_world)
¿Qué es un excitador?
El excitador es un generador de armónicos, un dispositivo de procesamiento de sonido que utiliza las características psicoacústicas de las personas para modificar y embellecer la señal de sonido. Al agregar componentes armónicos de alta frecuencia al sonido y otros métodos, puede mejorar la calidad del sonido, el color del tono, aumentar la penetración del sonido y aumentar la sensación de espacio del sonido. Los excitadores modernos no solo pueden crear armónicos de alta frecuencia, sino que también tienen funciones de expansión de baja frecuencia y estilo musical, lo que hace que el efecto de graves sea más perfecto y la música más expresiva. Utilice excitadores para mejorar la claridad, la inteligibilidad y la expresividad del sonido. Haga que el sonido sea más agradable para los oídos, reduzca la fatiga auditiva y aumente el volumen. Aunque el excitador solo agrega alrededor de 0.5dB de componentes armónicos al sonido, en realidad parece que el volumen ha aumentado en aproximadamente 10dB. La intensidad auditiva del sonido aumenta obviamente, la sensación tridimensional de la imagen sonora y el aumento de la separación del sonido; se mejoran el posicionamiento y la superposición del sonido, y se puede mejorar la calidad del sonido del sonido reproducido y la velocidad de reproducción de la cinta. Debido a que la señal acústica pierde componentes armónicos de alta frecuencia durante la transmisión y grabación, aparece ruido de alta frecuencia. En este momento, el primero usa un excitador para compensar la señal primero, y el segundo usa un filtro para filtrar el ruido de alta frecuencia y luego crea un componente de tono alto para garantizar la calidad del sonido de reproducción. El ajuste del excitador requiere que el ingeniero de sonido juzgue la calidad del sonido y el tono del sistema, y luego realice ajustes basados en una evaluación auditiva subjetiva.
¿Qué es un ecualizador?
El ecualizador es un dispositivo electrónico que puede ajustar la amplificación de señales eléctricas de varios componentes de frecuencia por separado. Compensa los defectos de los altavoces y el campo de sonido ajustando señales eléctricas de diferentes frecuencias, compensa y modifica varias fuentes de sonido y otros efectos especiales. , El ecualizador del mezclador general solo puede ajustar las señales eléctricas de alta frecuencia, frecuencia intermedia y baja frecuencia por separado. Hay tres tipos de ecualizadores: ecualizador gráfico, ecualizador paramétrico y ecualizador de sala. 1. Ecualizador gráfico: también conocido como ecualizador gráfico, a través de la distribución de teclas push-pull en el panel, puede reflejar intuitivamente la curva de compensación de ecualización que se llama, y el aumento y atenuación de cada frecuencia son claros de un vistazo. Utiliza tecnología Q constante, cada frecuencia El punto está equipado con un potenciómetro push-pull, no importa si una determinada frecuencia aumenta o atenúa, el ancho de banda de frecuencia del filtro es siempre el mismo. El ecualizador gráfico profesional de uso común divide la señal de 20Hz ~ 20kHz en 10 segmentos, 15 segmentos, 27 segmentos y 31 segmentos para el ajuste. De esta manera, las personas eligen ecualizadores de frecuencia con diferentes números de segmentos de acuerdo con diferentes requisitos. En términos generales, los puntos de frecuencia del ecualizador de 10 bandas se distribuyen en intervalos de octava. En general, el ecualizador de 15 bandas es un ecualizador de 2/3 de octava, y cuando se usa en refuerzo de sonido profesional, el ecualizador de 31 bandas es 1 El ecualizador de / 3 de octava se usa principalmente en ocasiones más importantes donde se requiere una compensación fina . El ecualizador gráfico tiene una estructura simple y es intuitivo y claro, por lo que es muy utilizado en audio profesional. 2. Ecualizador paramétrico: también conocido como ecualizador paramétrico, un ecualizador que puede ajustar con precisión varios parámetros del ajuste de ecualización. Se adjunta principalmente al mezclador, pero también hay un ecualizador paramétrico independiente. Los parámetros ajustados incluyen bandas de frecuencia y puntos de frecuencia. , La ganancia y el valor del factor de calidad Q, etc., pueden embellecer (incluso feo) y modificar el sonido, hacer que el estilo de sonido (o música) sea más distintivo y colorido, y lograr el efecto artístico deseado. 3. El ecualizador de habitación es un ecualizador que se utiliza para ajustar la curva característica de respuesta de frecuencia en la habitación. Debido a la diferente absorción (o reflexión) de diferentes frecuencias por los materiales decorativos y la influencia de la resonancia normal, es necesario utilizar un ecualizador de habitación para compensar y ajustar objetivamente los defectos de frecuencia en la construcción del sonido. Cuanto más fina sea la banda de frecuencia, más nítido será el pico ajustado, es decir, cuanto mayor sea el valor Q (factor de calidad), más fina será la compensación durante el ajuste. Cuanto más gruesa sea la banda de frecuencia, más ancho será el pico ajustado.
¿Qué es un limitador de compresión?
El limitador de compresión es un término colectivo para compresor y limitador. Es un dispositivo de procesamiento de señales de audio, que puede comprimir o restringir la dinámica de las señales eléctricas de audio. El compresor es un amplificador de ganancia variable y su factor de amplificación (ganancia) puede cambiar automáticamente con la fuerza de la señal de entrada, que es inversamente proporcional. Cuando la señal de entrada alcanza un cierto nivel (el umbral también se denomina valor crítico), la señal de salida aumenta con el aumento de la señal de entrada. Esta situación se llama compresor; si no aumenta, se llama Limitador. En el pasado, el compresor utilizaba tecnología Hard-knee y la señal de entrada alcanzaba el umbral tan pronto como la señal de entrada alcanzaba el umbral. La ganancia se reduce inmediatamente, de modo que habrá un cambio repentino dinámico de la señal en el punto de inflexión (el punto de inflexión del cambio de ganancia), lo que hace que el oído humano sienta claramente que la señal fuerte se comprime repentinamente. Para resolver esta deficiencia, el nuevo compresor moderno adopta la tecnología soft-knee. El cambio de la relación de compresión de este compresor antes y después del umbral es equilibrado y gradual, lo que dificulta la detección del cambio de compresión y mejora aún más la calidad del sonido. . El compresor puede mantener un cierto equilibrio entre el volumen del instrumento y el cantante durante el proceso de grabación; Asegurar el equilibrio de varias intensidades de señal. A veces también se utiliza para eliminar a los vocalistas de los cantantes, o para cambiar la compresión y el tiempo de liberación para producir el efecto especial de "sonido inverso" en el que el sonido cambia de pequeño a grande. En el sistema de radiodifusión, se utiliza para comprimir la señal del programa con un rango dinámico mayor para aumentar el nivel de emisión promedio bajo la premisa de prevenir la distorsión de modulación y prevenir la sobrecarga del transmisor. En el sistema de refuerzo de sonido de la sala de baile, el compresor comprime la señal manteniendo el estilo del programa original, reduciendo la dinámica de la música para cumplir con los requisitos del sistema de refuerzo de sonido y las actividades artísticas. Aunque el compresor tiene muchos usos, los compresores modernos generalmente adoptan nuevas tecnologías como las rodillas blandas, que pueden reducir aún más los efectos secundarios del compresor del compresor, pero no significa que el compresor no destruya la calidad del sonido. Re-existió. Por lo tanto, en el sistema de refuerzo de sonido, no abuse del limitador, incluso si desea usarlo, debe usar el reductor para procesar la señal con precaución. Esto no es solo una necesidad de proteger los amplificadores de potencia y los altavoces, sino también una necesidad de mejorar la calidad del sonido.
¿Cuál es la relación señal / ruido (S / N)?
La relación señal-ruido se refiere a la potencia de la señal en un punto de referencia en la línea y la potencia de ruido inherente cuando no hay señal.
La relación se expresa en decibelios (dB). Cuanto mayor sea el valor, mejor, lo que significa menos ruido.
Que es decibel
Decibel (dB) es una unidad estándar que expresa la potencia relativa o el nivel de amplitud. Expresado en dB. Cuanto mayor sea el número de decibelios, más fuerte será el sonido emitido. En cálculo, cada 10 decibelios de aumento en decibelios, el nivel de sonido será aproximadamente diez veces mayor que el original.
dB: decibel decibel. Se utiliza para expresar el nivel relativo de dos voltajes, potencias o sonidos.
dBm: una variante de decibelios, 0dB = 1mW en 600 ohmios
dBv: una variante de decibelios, 0dB = 0.775 voltios.
dBV: una variante de decibelios, 0dB = 1 voltio.
dB / Octava: decibeles / octava. La expresión de la pendiente del filtro, cuanto mayor es el número de decibelios por octava, más pronunciada es la pendiente.
Este concepto es relativamente complicado, usamos cálculos físicos para ilustrar:
Para expresar la fuerza del sonido, la gente introdujo el concepto de "intensidad del sonido" y midió su magnitud por la cantidad de energía sonora que pasa a través de una unidad de área verticalmente en 1 segundo. La intensidad del sonido está representada por la letra "I", y su unidad es "Watts / m2". De acuerdo con las regulaciones, si la energía del sonido perpendicular al área de la unidad se duplica en 1 segundo, la intensidad del sonido también se duplicará. Por tanto, la intensidad del sonido es una cantidad física objetiva que no cambia con los sentimientos de las personas.
Aunque la intensidad del sonido es una magnitud física objetiva, existe una gran diferencia entre la magnitud de la intensidad del sonido y la intensidad del sonido que las personas sienten subjetivamente. Para ajustarse a la percepción subjetiva de la intensidad del sonido de las personas, el concepto de "nivel de intensidad del sonido" se ha introducido en la física. El decibel es una unidad de nivel de intensidad del sonido, que es una décima parte de la campana.
¿Cómo se regula el nivel de intensidad del sonido? ¿Qué tiene que ver con la intensidad del sonido?
La medición demuestra que el oído humano tiene una sensibilidad diferente a las ondas sonoras de diferentes frecuencias. Es más sensible a las ondas sonoras de 3000 Hz. Siempre que la intensidad del sonido de esta frecuencia alcance I0 = 10-12 vatios / m2, puede causar audición en el oído humano. El nivel de intensidad de sonido se especifica en función de la intensidad de sonido mínima I0 que puede ser escuchada por el oído humano, y la intensidad de sonido de I0 = 10-12 vatios / m2 se especifica como la intensidad de sonido de nivel cero, es decir, la intensidad del sonido en este momento El nivel es cero belios (también cero decibeles). Cuando la intensidad del sonido se duplica de I0 a 2I0, la intensidad del sonido que siente el oído humano no se duplica. Solo cuando la intensidad del sonido alcanza 10I0, los oídos humanos sienten que la intensidad del sonido se duplica. El nivel de intensidad sonora correspondiente a esta intensidad sonora es 1 beel = 10 decibeles; cuando la intensidad del sonido llega a 100I0, los oídos humanos sienten que el sonido es fuerte. Débil aumenta 2 veces, el nivel de intensidad del sonido correspondiente es 2 Bel = 20 decibelios; cuando la intensidad del sonido llega a 1000I0, la intensidad del sonido que siente el oído humano aumenta 3 veces y el nivel de intensidad del sonido correspondiente es 3 Bel = 30 decibeles. Y así sucesivamente. La intensidad de sonido máxima que puede soportar el oído humano es de 1 vatio / m2 = 1012I0, y su nivel de intensidad de sonido correspondiente es de 12 belios = 120 decibeles.
Fórmula: Nivel de presión sonora (dB) = 20Lg (presión sonora medida / valor de presión sonora de referencia)
Nota del pez viejo: cuando la presión sonora medida es la misma que la presión sonora de referencia, el resultado calculado después de tomar el logaritmo es 0dB. En equipos de audio analógico, puede ser superior a 0 dB, pero no en equipos digitales. El cálculo digital requiere una medición y no hay un valor infinito. Por lo tanto, en los equipos digitales y software que utilizamos, 0dB se ha convertido en un valor estándar de referencia.
2. Introducción a los formatos y reproductores de audio habituales
Las características y adaptabilidad de los formatos de audio convencionales.
Todo tipo de codificación de audio tiene sus características técnicas y aplicabilidad en diferentes ocasiones. Expliquemos a grandes rasgos cómo aplicar esta codificación de audio de forma flexible.
4-1 WAV codificado en PCM
Como se mencionó anteriormente, el archivo WAV codificado en PCM es el formato con la mejor calidad de sonido. Bajo la plataforma Windows, todo el software de audio puede brindarle soporte. Hay muchas funciones en WinAPI proporcionadas por Windows que pueden reproducir directamente wav. Por lo tanto, al desarrollar software multimedia, wav se usa a menudo en grandes cantidades para efectos de sonido de eventos y música de fondo. WAV codificado en PCM puede lograr la mejor calidad de sonido con la misma frecuencia de muestreo y tamaño de muestra, por lo que también se usa ampliamente en la edición de audio, la edición no lineal y otros campos.
Características: La calidad del sonido es muy buena, soportada por una gran cantidad de software.
Aplicable a: desarrollo multimedia, preservación de música y materiales de efectos de sonido.
4-2MP3
MP3 tiene una buena relación de compresión. El mp3 de tasa de bits media a alta codificado por LAME está muy cerca del archivo WAV original en términos de sonido. Utilizando los parámetros adecuados, el MP3 codificado con LAME es muy adecuado para la apreciación musical. Dado que el MP3 se ha introducido durante mucho tiempo, junto con una calidad de sonido y una relación de compresión bastante buenos, muchos juegos también usan mp3 para efectos de sonido de eventos y música de fondo. Casi todos los softwares de edición de audio conocidos también brindan soporte para MP3, puede usar mp3 como wav, pero debido a que la codificación de mp3 tiene pérdida, la calidad del sonido caerá drásticamente después de múltiples ediciones y mp3 no es adecuado para guardar material. Pero la demostración como obra es realmente excelente. La larga historia y la buena calidad de sonido de mp3 lo convierten en una de las codificaciones con pérdida más utilizadas. Se puede encontrar una gran cantidad de recursos mp3 en Internet, y el reproductor mp3 se está convirtiendo en una moda día a día. Muchos VCDPlayer, DVDPlayer e incluso teléfonos móviles pueden reproducir mp3, y mp3 es una de las codificaciones mejor admitidas. MP3 tampoco es perfecto y no funciona bien a velocidades de bits más bajas. MP3 también tiene las características básicas de los medios de transmisión por secuencias y se puede reproducir en línea.
Características: Buena calidad de sonido, relación de compresión relativamente alta, compatible con una gran cantidad de software y hardware, y ampliamente utilizado.
Adecuado para: Adecuado para la apreciación musical con requisitos más altos.
4-3 OGG
Ogg es un código muy prometedor, que tiene un rendimiento asombroso a varias velocidades de bits, especialmente a velocidades de bits bajas y medias. Además de su buena calidad de sonido, Ogg también es un códec completamente gratuito, que sienta las bases para una mayor compatibilidad con Ogg. Ogg tiene un algoritmo muy bueno que puede lograr una mejor calidad de sonido con una tasa de bits menor. El Ogg de 128 kbps es incluso mejor que el mp192 de 3 kbps o incluso una tasa de bits más alta. Los agudos de Ogg tienen un cierto sabor metálico, por lo que este defecto de Ogg quedará expuesto al codificar algunos instrumentos solistas con altos requisitos de frecuencias altas. OGG tiene las características básicas de transmisión de medios, pero no hay soporte de software de servicio de medios, por lo que la transmisión digital basada en ogg aún no es posible. El estado actual de compatibilidad de Ogg no es lo suficientemente bueno, no importa si se trata de software o hardware, no se puede comparar con mp3.
Características: Puede lograr una mejor calidad de sonido que el mp3 con una tasa de bits menor que el mp3, y tiene un buen rendimiento con tasas de bits altas, medias y bajas.
Aplicar a: use un espacio de almacenamiento más pequeño para obtener una mejor calidad de sonido (en relación con MP3)
4-4 MPC
Al igual que OGG, el competidor de MPC también es mp3. A velocidades de bits medias y altas, MPC puede lograr una mejor calidad de sonido que la competencia. A velocidades de bits medias, el rendimiento de MPC no es inferior al de Ogg. A altas tasas de bits, el rendimiento de MPC es aún más desesperado. La ventaja de la calidad de sonido de MPC se manifiesta principalmente en la parte de alta frecuencia. La alta frecuencia de MPC es mucho más delicada que la de MP3 y no tiene el sabor metálico de Ogg. Actualmente es la codificación con pérdida más adecuada para la apreciación de la música. Debido a que todos son códigos nuevos, son similares a la experiencia de Ogg y carecen de un amplio soporte de software y hardware. MPC tiene una buena eficiencia de codificación y el tiempo de codificación es mucho más corto que OGG y LAME.
Características: Con velocidades de bits medias y altas, tiene el mejor rendimiento de calidad de sonido en codificación con pérdida, y con velocidades de bits altas, tiene un excelente rendimiento de alta frecuencia.
Aplicable a: apreciación musical con la mejor calidad de sonido bajo la premisa de ahorrar mucho espacio.
4-6 AMM
La WMA desarrollada por Microsoft también es amada por muchos amigos. A velocidades de bits bajas, tiene una calidad de sonido mucho mejor que el mp3. La aparición de WMA eliminó inmediatamente la codificación VQF, una vez popular. WMA con experiencia en Microsoft ha recibido un buen soporte de software y hardware. Windows Media Player puede reproducir WMA y escuchar estaciones de radio digitales basadas en tecnología de codificación WMA. Debido a que el reproductor existe en casi todas las PC, cada vez más sitios web de música están dispuestos a utilizar WMA como primera opción para audiciones en línea. Además del buen entorno de soporte, WMA también tiene un muy buen rendimiento a una velocidad de bits de 64-128 kbps. Aunque muchos amigos con requisitos más altos no están satisfechos, más amigos con requisitos más bajos han aceptado esta codificación. WMA es muy La popularidad llegará pronto.
Características: El rendimiento de la calidad del sonido a bajas tasas de bits es difícil de superar
Aplicable a: configuración de radio digital, audición en línea, apreciación de música con bajos requisitos
4-7mp3PRO
Como versión mejorada de mp3, mp3PRO muestra muy buena calidad, llena de agudos, aunque mp3PRO se inserta en el proceso de reproducción a través de la tecnología SBR, pero la experiencia auditiva real es bastante buena, aunque parece un poco delgada, pero ya está en el mundo de 64kbps No hay rival, incluso más de 128kbps mp3, pero desafortunadamente, el rendimiento de baja frecuencia de mp3PRO está tan roto como el mp3. Afortunadamente, la interpolación de alta frecuencia de SBR puede cubrir más o menos este defecto, por lo que mp3PRO. Por el contrario, la debilidad de las bajas frecuencias de WMA no es tan obvia como la de WMA. Puede sentir profundamente cuando usa el interruptor PRO del reproductor de audio RCA mp3PRO para cambiar entre el modo PRO y el modo normal. En general, el mp64PRO de 3 kbps ha alcanzado el nivel de calidad de sonido del mp128 de 3 kbps, con una ligera ventaja en la parte de alta frecuencia.
Características: el rey de la calidad de sonido a bajas tasas de bits
Adecuado para: apreciación musical con bajos requisitos.
4-8 mono
Un nuevo tipo de codificación de audio sin pérdidas que puede proporcionar una relación de compresión del 50-70%. Aunque no vale la pena mencionarlo en comparación con la codificación con pérdidas, es una gran ayuda para los amigos que buscan una atención perfecta. APE puede ser realmente sin pérdidas, en lugar de sin pérdidas de sonido, y la relación de compresión es mejor que la de formatos similares sin pérdidas.
Características: La calidad del sonido es muy buena.
Adecuado para: colección y apreciación musical de la más alta calidad.
3, procesamiento de codificación de señales de audio
(1) codificación PCM
PCM Pulse Code Modulation es la abreviatura de Pulse Code Modulation. En el texto anterior, mencionamos el flujo de trabajo general de PCM. No necesitamos preocuparnos por el método de cálculo utilizado en la codificación final de PCM. Solo necesitamos conocer las ventajas y desventajas del flujo de audio codificado PCM. La mayor ventaja de la codificación PCM es la buena calidad de sonido y la mayor desventaja es su gran tamaño. Nuestro CD de audio común utiliza codificación PCM y la capacidad de un CD solo puede contener 72 minutos de información musical.
Como todos sabemos, no importa cuán poderosas sean las computadoras multimedia actuales, solo pueden procesar información digital en su interior. Los sonidos que escuchamos son todos señales analógicas. ¿Cómo puede la computadora procesar también estos datos de sonido? Además, ¿cuál es la diferencia entre el audio analógico y el audio digital? ¿Cuáles son las ventajas del audio digital? Estos son los que vamos a presentar a continuación.
La conversión de audio analógico a audio digital se denomina muestreo en la música de computadora. El principal dispositivo de hardware utilizado en el proceso es el convertidor analógico a digital (ADC). El proceso de muestreo en realidad convierte la señal eléctrica de la señal de audio analógica habitual en una serie de códigos binarios llamados "Bit" 0 y 1, estos 0 y 1 constituyen un archivo de audio digital. Como se muestra en la figura siguiente, la curva sinusoidal en la figura representa la curva de audio original; el cuadrado de color representa el resultado obtenido después del muestreo. Cuanto más consistentes sean los dos, mejor será el resultado del muestreo.
La abscisa en la figura anterior es la frecuencia de muestreo; la ordenada es la resolución de muestreo. Las cuadrículas de la imagen se cifran gradualmente de izquierda a derecha, primero aumentando la densidad de las abscisas y luego aumentando la densidad de las ordenadas. Obviamente, cuando la unidad de la abscisa es menor, es decir, el intervalo entre los dos momentos de muestreo es menor, es más propicio para mantener la verdadera condición del sonido original. En otras palabras, cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, más garantizada será la calidad del sonido; de manera similar, cuando la unidad de coordenadas vertical es menor, mejor es la calidad del sonido, es decir, cuanto mayor es el número de bits de muestreo, mejor.
Preste atención a un punto. 8 bits (8 bits) no significa que la ordenada esté dividida en 8 partes, sino 2 ^ 8 = 256 partes; de la misma manera, 16 bits significa que la ordenada se divide en 2 ^ 16 = 65536 partes; mientras que 24 bits se dividen en 2 ^ 16 = 65536 partes. Dividir en 2 ^ 24 = 16777216 partes. Ahora realicemos un cálculo para ver qué tan grande es el volumen de datos de un archivo de audio digital. Supongamos que usamos 44.1 kHz, 16 bits para estéreo (es decir, dos canales)
(2) ONDA
Este es un formato de archivo de audio antiguo desarrollado por Microsoft. WAV es un formato de archivo que se ajusta a la especificación de formato de archivo de intercambio de recursos PIFF. Todos los WAV tienen un encabezado de archivo, que es el parámetro de codificación del flujo de audio. WAV no tiene reglas estrictas y rápidas sobre la codificación de transmisiones de audio. Además de PCM, casi todas las codificaciones que admiten la especificación ACM pueden codificar transmisiones de audio WAV. Muchos amigos no tienen este concepto. Tomemos AVI como demostración, porque AVI y WAV son muy similares en la estructura de archivos, pero AVI tiene un flujo de video más. Hay muchos tipos de AVI con los que entramos en contacto, por lo que a menudo necesitamos instalar algún Decode para ver algunos AVI. DivX con el que entramos en contacto es una especie de codificación de video. AVI puede usar la codificación DivX para comprimir transmisiones de video. Por supuesto, también se pueden utilizar otros. Codificación de compresión. De manera similar, WAV también puede usar una variedad de codificaciones de audio para comprimir su flujo de audio, pero generalmente somos WAV cuyo flujo de audio está codificado por PCM, pero esto no significa que WAV solo puede usar la codificación PCM. La codificación MP3 también se puede utilizar en WAV. Al igual que AVI, siempre que esté instalado el decodificador correspondiente, puede disfrutar de estos WAV.
En la plataforma Windows, WAV basado en codificación PCM es el formato de audio mejor admitido, y todo el software de audio puede admitirlo perfectamente. Debido a que puede lograr mayores requisitos de calidad de sonido, WAV también es el formato preferido para la edición y creación de música. Adecuado para guardar material musical. Por lo tanto, WAV basado en la codificación PCM se utiliza como formato intermedio y, a menudo, se utiliza en la conversión mutua de otras codificaciones, como la conversión de MP3 a WMA.
(3) codificación MP3
Como el formato de compresión de audio más popular, MP3 es ampliamente aceptado por todos. Varios productos de software relacionados con MP3 están surgiendo en un flujo interminable, y más productos de hardware han comenzado a admitir MP3. Hay muchos reproductores de VCD / DVD que podemos comprar. Puede admitir MP3, hay más reproductores de MP3 portátiles, etc. Aunque varias compañías de música importantes están extremadamente disgustadas con este formato abierto, no pueden evitar la supervivencia y propagación de este formato de compresión de audio. MP3 ha estado en desarrollo durante 10 años. Es la abreviatura de MPEG (MPEG: Moving Picture Experts Group) Audio Layer-3, que es un esquema de codificación derivado de MPEG1. Fue desarrollado con éxito en 1993 por el Instituto de Investigación Fraunhofer IIS en Alemania y Thomson. MP3 puede lograr una increíble relación de compresión de 12: 1 y mantener una calidad de sonido audible básica. En los días en que los discos duros eran tan caros ese año, los usuarios rápidamente aceptaron MP3. Con la popularidad de Internet, el MP3 fue aceptado por cientos de millones de usuarios. El lanzamiento inicial de la tecnología de codificación MP3 fue en realidad muy imperfecto. Debido a la falta de investigación sobre el sonido y la audición humana, los primeros codificadores de mp3 se codificaron casi todos de manera burda y la calidad del sonido se vio seriamente dañada. Con la introducción continua de nuevas tecnologías, la tecnología de codificación de mp3 se ha mejorado una tras otra, incluidas dos importantes mejoras técnicas.
VBR: El archivo en formato MP3 tiene una característica interesante, es decir, se puede leer durante la reproducción, lo que también está en línea con las características más básicas de los medios de transmisión. Es decir, el reproductor puede reproducir sin pre-leer todo el contenido del archivo, donde se lee, incluso si el archivo está parcialmente dañado. Aunque mp3 puede tener un encabezado de archivo, no es muy importante para los archivos en formato mp3. Debido a esta característica, cada segmento y fotograma del archivo MP3 puede tener una velocidad de datos promedio separada sin esquemas de decodificación especiales. Así que existe una tecnología llamada VBR (velocidad de bits variable, velocidad de datos dinámica), que permite que cada segmento o incluso cada fotograma del archivo MP3 tenga una velocidad de bits independiente. La ventaja de esto es garantizar la calidad del sonido.
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