Free Press

Dotaz: WAV a AIFF: jaký je mezi nimi rozdíl?

Který formát je pro zvuk nejlepší? Mp3 a Mp4, stejně jako FLAC a další méně obvyklé formáty tvoří také malou část zvukových souborů… ale Jaký je nejlepší WAV nebo AIFF?

Odpověď: AIFF a WAV jsou naprosto stejně kvalitní

WAV se používá hlavně pro PC a AIFF se používá hlavně pro MAC, ale oba formáty lze přehrávat prakticky na všech typech počítačů a zařízení. Oba používají stejný typ kódování, jehož výsledkem je relativně velká velikost souboru, ale zachování vyšší kvality zvuku než u mp3 m4a nebo jiných menších souborů.

Kdy tedy použít WAV / AIFF a kdy MP3 / M4A atd.

Když vám jde o rychlost a malou velikost souboru, použijte mp3. Například na internetu nebo v e-mailu. Nikdo nechce stahovat 50mB soubor, aby si poslechl skladbu v telefonu nebo poslal rychlou melodii kamarádovi. Pokud streamujete na webové stránce nebo na youtube, je to pravděpodobně streamování ztrátového formátu souboru podobného mp3. Ve skutečnosti je mp3 jen video soubor, bez video části.

Jak ovlivňuje downsampling kvalitu zvuku

Pro ilustraci si představte, že horní obrázek je váš audio soubor v plné kvalitě a spodní je downsamplovaná mp3. Spodní obrázek postrádá vnímanou čistotu a hloubku ostrosti obrazu. Jedná se o podobný vizuální koncept, jako je tomu u mp3 a dalších ztrátových formátů, které jsou schopny se docela přiblížit původnímu souboru, ale chybí jim data, která by plně reprezentovala celý průběh.

Tento obrázek ukazuje, jak může být zmenšený obrázek méně kvalitní než originál, aby se ušetřilo místo. Obecně vypadá přibližně stejně, ale při bližším zkoumání je patrná ztráta detailů. Stejně jako pixelovaný JPEG mohou být zvukové soubory s příliš velkou ztrátovou kompresí nevýrazné a znít tak, jako by jim chyběly detaily souboru WAV nebo AIFF. Horní obrázek by představoval soubor WAV nebo AIFF a spodní obrázek by představoval soubor MP3 nebo Mp4, ačkoli obrázek není skutečným zobrazením, ale slouží k ilustraci toho, jak komprese ovlivňuje kvalitu.

Co je to soubor WAV a jak ho přehraji?

Téměř všechny telefony a počítače (včetně uživatelů počítačů Mac a Windows) mohou přehrávat soubor WAV. Obecně platí, že formát AIFF lze přehrát na produktu Apple, jako je iphone na počítači s operačním systémem Mac OS, ale téměř každý přehrávač médií, jako je VLC nebo iTunes, přehraje oba formáty. Soubory Wave, původně vyvinuté společnostmi IBM a Microsoft, jsou surovým zvukovým formátem z doby, kdy lidé ještě neměli internet. Ačkoli je tento formát velmi starý, je velmi jednoduchý a je v podstatě matematickou funkcí pro popis zvukové vlny.

Jak WAV, tak AIFF používají stejnou metodu kódování!

Jak AIFF, tak WAV jsou založeny na stejném formátu IFF* (Interchange File Format) AVI, ANI a WAV používají RIFF(Resource Interchange File Format), což je odrůda IFF*, která je založena na kouscích dat, které se označují jako chunky. Existuje hlavní datový chunk, dále chunk s názvem, chunk s umělcem, chunk s autorskými právy atd., kam lze přidat další data pro tyto kategorie. Kromě toho mohou mít soubory WAV a AIFF více kanálů, například jen jeden mono kanál, dva stereo kanály, 5.1 (šest kanálů), 8 kanálů nebo více.

*David poznamenal „…, AIFF není odvozen od RIFF. AIFF i RIFF byly odvozeny z IFF, který vydala společnost Electronic Arts v roce 1985. AIFF také o tři roky předcházel RIFF. Nemůže vycházet z RIFF. Jsou si velmi podobné.“
*Díky za opravu, Davide! Takže AIFF je odvozen z IFF, WAV používá RIFF, který je také odvozen z IFF ( Díky za upřesnění!)

Kódování WAV a AIFF vysvětleno dále

AIFF i WAV jsou bezeztrátové formáty souborů, jinými slovy nedochází ke ztrátě dat. Formát souboru se mírně liší, ale digitální informace jsou uloženy jako přesná matematická reprezentace tvaru vlny. WAV i AIFF používají k zakódování dat metodu PCM (Pulse Code Modulation), která minimalizuje ztrátu kvality. WAV i AIFF jsou v kvalitě CD nebo „studiové kvalitě“, přičemž CD je 16bitové a „studiová kvalita“ je obvykle 24bitová nebo vyšší. Obecným pravidlem je, že pokud nahráváte v 16 bitech, vykreslujte soubory v 16 bitech. Pokud nahráváte ve 24 bitech, renderujte své mixy ve 24 bitech. Soubory lze vždy převzorkovat na nižší bitovou rychlost. Například 24 bitů lze snadno snížit na 16, ale jakmile jste na 16, návrat na 24 bitů je celkem zbytečný.

Protože jsou soubory WAV nebo AIFF bezztrátové, mohou zabírat spoustu S P A C E !

Do souborů WAV i AIFF lze zakódovat časové značky, informace o tempu a další typy informací, například značky. Pro Tools nebo Logic mohou vytvářet soubory WAV nebo AIFF. Podle internetových „zdrojů“ je rozdíl v pořadí bajtů. S tím, že soubory AIFF jsou optimalizovány pro procesor Motorola a soubory WAV jsou optimalizovány pro mikroprocesory Intel, ale ve skutečnosti není ve výkonu žádný rozdíl.

Vzrušující svět pulzní kódové modulace

Pulzní kódová modulace je matematický způsob digitální reprezentace analogových signálů. Používá se v digitálních zvukových zařízeních. Amplituda (jinak známá jako úroveň energie nebo hlasitost zvuku) se měří v různých bodech. Počet měření amplitudy za sekundu se nazývá vzorkovací frekvence. Například 44,1k vzorkovací frekvence znamená, že je zachyceno 44 100 vzorků za sekundu. V případě 96k se zvuk měří 96 000krát za sekundu.

Snímkovací frekvence je množství kroků na „měřící tyči“, která měří amplitudu. Nejběžnější jsou 16bitové a 24bitové, ale obecně platí, že vyšší bitová rychlost je přesnější. 24 bitů má vyšší dynamický rozsah než 16 bitů , neboli přesnější měření, protože má 24 jednotek dat k měření, oproti pouhým 16 bitům, které mají o 6 kroků na stupnici méně.

Ačkoli to může být mírné zjednodušení, myšlenku chápete. Více bitů je lepší. Vyšší vzorkovací frekvence je přesnější.

Některé běžné vzorkovací frekvence by byly:

• 44,1 16 bitů (kvalita CD)
• 48k 16 bitů (kvalita DVD-Video)
• 96k 24 bitů kvalita DVD-Audio (DVD-A)

Ve studiu se často používá 48k 24bitů nebo 96k 24bitů jako „studiová kvalita“ a později se snižuje. Většina lidí nechce soubory WAV 96k. Je to prostě příliš velké a kdo dnes stejně poslouchá „lepší než CD kvalitu“. Možná audiofilové a lidé ze studií, ale mnozí poslouchají i mp3 nebo ztrátové verze. Potřebujete, aby vaše skladby zněly skvěle ve všech formátech, a zamotat se do všech různých verzí může být králičí nora, do které se vám nechce. Spousta skvělého materiálu byla nahrána při 44,1k, spousta příšerného materiálu byla nahrána při 192k (nebo ještě výš!), ale to neznamená, že to bude znít lépe, protože to není dobré od začátku.

Analýza kvality pomocí Nyqustovy- Shannonovy vzorkovací věty

Nyqustova věta neboli Shannonova vzorkovací věta je matematický vzorec pro určení, jakou teoretickou maximální frekvenci můžete reprodukovat pomocí různých vzorkovacích frekvencí. Nyquistova věta říká, že frekvence pod polovinou vzorkovací frekvence v kilohertzech lze rekonstruovat. Rozsah lidského sluchu lze odhadnout na 20hz-20khz. Takže podle tohoto vzorce by 44,1k mělo být schopno dobře reprodukovat až do hranice 20k (jak bylo řečeno, 20k je sotva znatelné a s 2,5k až 5k stále registrujeme v oblastech „vyšších tónů“, 10k a 12k jsou pronikavě vysoké, 20k není tak užitečná frekvence, pokud jde o mixování zvuku).

Debata a závěr

Podle mých zkušeností má bitová rychlost (16 bitů vs. 24 bitů) často větší vliv na zvuk než vzorkovací frekvence (např. 44,1k vs. 48k)

U některých materiálů může 96k nebo 192k znít o něco lépe, ale obrovská velikost souboru za to nestojí. Materiál se nakonec bude downsamplovat do mp3 a jsou tu další věci, jako je finální odstupňování zisku, na kterých záleží víc. Zkontrolujte výstupní zesílení souboru měřičem a ujistěte se, že nedochází k ořezávání a že necháváte trochu prostoru pro převodníky a downsampling.

Takže proč vůbec používat 96k? Tím, že zajistíme pokrytí frekvencí do 40k, získáme velmi přesnou verzi zvuku, kterou můžeme použít pro mixování dolů na 44,1k nebo něco rozumnějšího. Většina zásuvných modulů umí používat 96k a většina poslechových testů DOkazuje rozdíl v kvalitě mezi 44,1k a 96k. Lze použít 192k nebo i vyšší, ale o tom by se dalo diskutovat, pokud jde o vnímatelnou kvalitu oproti velikosti souboru. Vyzkoušejte si to sami.

Na zvuk nahrávky působí doslova stovky faktorů. Výběr a umístění mikrofonu, předzesilovače, kvalita převodníku a anti-aliasing, taktování, stejně jako fyzické prostředí, to vše hraje roli a dělá mnohem větší změny zvuku než 48k vs 96k nebo 44,1 vs 48k. Takže se tím moc nezatěžujte.

.