La qualité audio est la précision et l’agrément de l’audio que l’utilisateur peut écouter à partir d’un appareil électronique. La qualité audio dépend du débit binaire, du taux d’échantillonnage, du format de fichier et de la méthode d’encodage. Elle dépend également de la capacité de l’encodeur à obtenir les bits importants correctement.
Le débit binaire fait référence à la qualité audio du flux. Il est mesuré en Kilobitspersec(kbps ou k). Le débit binaire est le nombre de bits (données) codés par seconde ou le nombre de bits transmis ou reçus par seconde. Plus le débit binaire est élevé, plus la fréquence d’échantillonnage est élevée, plus la bande passante est importante et plus la qualité audio est bonne. Un débit binaire faible correspond à une taille de fichier plus petite et à une largeur de bande moindre, avec une baisse de la qualité audio. Pour une musique de bonne qualité, on préfère généralement un débit binaire de 64 à 128 kbps(96kbps+ recommandé).
Le taux d’échantillonnage est le nombre d’échantillons par unité de temps. Un échantillon est une mesure de l’amplitude du signal et il contient l’information de la valeur d’amplitude de la forme d’onde du signal sur une période de temps. Le taux d’échantillonnage est également appelé fréquence d’échantillonnage. Plus la fréquence d’échantillonnage est élevée, plus le signal est similaire au signal analogique d’origine et plus la qualité audio est bonne. La taille du fichier dépend de la fréquence d’échantillonnage. La profondeur de bits fait référence au nombre de bits dans chaque échantillon, ce qui détermine le rapport signal/bruit maximal. La profondeur de bits peut être de 16, 24 ou 32 bits, mais pour les CD audio, il est préférable d’utiliser 16 bits. La fréquence d’échantillonnage est mesurée en hertz (Hz). Selon le théorème d’échantillonnage de Nyquist, la fréquence d’échantillonnage pour produire la forme d’onde originale exacte doit être le double de la fréquence originale du signal. La bande passante de l’audition humaine est de 20Hz-20kHz, l’audio échantillonné peut être au taux supérieur à 40kHz.(Habituellement 44,1KHz est préféré).
La bande passante est la vitesse à laquelle vous pouvez envoyer des données ou recevoir les données.Elle dépend du débit binaire auquel les données sont envoyées ou reçues.Pour plus de débit binaire la bande passante consommée est plus pour laquelle le coût pour le diffuseur augmentera. Lorsque le débit binaire augmente, la quantité de données transmises par seconde augmente à un bon taux d’échantillonnage pour produire la réplique d’un signal analogique avec une profondeur de bit supérieure (16 pour l’audio), ce qui augmente la bande passante et la taille du fichier pour produire la meilleure qualité audio. Certains des débits binaires et taux d’échantillonnage préférés sont indiqués ci-dessous : Pour le format MP3, les débits binaires et le taux d’échantillonnage pour la stéréo peuvent varier entre 96 et 320 kbps/44,1-48KHz, les débits binaires préférés étant 128Kbps/44,1KHz, 96Kbps/44,1KHz. La qualité audio dépend du format codé, il est difficile de déterminer quel format codé au débit binaire choisi sonne bien. Par exemple le débit binaire à 128kbps du format Mp3 sonne de la même qualité que le format AAC à 96kbps/44.1KHz(format compressé avec perte d’apple pour itunes).
Calcul du débit binaire(Format non compressé) débit binaire=bitspersample(16-bit ou 24-bit)*échantillonspersec(44.1KHz-48KHz)*nombre de canaux. Exemple : un strereo 16-bit 48Khz contient un débit binaire de 1.5Mb/sec. Calcul de la taille du fichier Pour le format non compressé, taille du fichier=((bitspersample(16-bit ou 24-bit)*samplespersec(44.1KHz-48KHz)*no.of channels*duration(no.of sec the music played))/8. Exemple : 16-bit 44.1Khz stéréo pour 60 min la taille du fichier est 630MB. Pour le format compressé Taille du fichier=((débit binaire en kbps)*(longueur de l’audio en sec))/8 Exemple 16 bits 44.1Khz stéréo pour 60min à 128Kbps la taille du fichier est de 10.8MB Pour le streaming en direct la bande passante requise peut être calculée en utilisant la formule : bande passante=auditeurs*débit binaire*longueur (longueur de l’audio par jour)*nombre de jours. La bande passante requise pour un débit binaire de 128Kbps est de 57.6MB/hr. Tableau représentant la bande passante pour différents bitrates La longueur du fichier est prise comme 60min(180 sec)
| Bit Rate | Bit Size(bit) | Channel | Sample Rate | File Size(Uncompressed) | BandWidth Consumed | No. d’heures pour 1GB Audio |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 24kbps | 16 | Stereo | 44.1KHz | 630MB | 10.8MB/hr | 92 |
| 56kbps | 16 | Stereo | 44.1KHz | 630MB | 25.2MB/hr | 39 |
| 56kbps | 24 | Stereo | 44.1KHz | 948MB | 25.2MB/hr | 39 |
| 96kbps | 16 | Stereo | 44.1KHz | 630MB | 43.2MB/hr | 23 |
| 128kbps | 24 | Stereo | 44.1KHz | 948MB | 57.6MB/hr | 17 |
| 128kbps | 16 | Stereo | 44.1KHz | 691MB | 57.6MB/hr | 17 |
| 128kbps | 16 | Mono | 48KHz | 342MB | 57.6MB/hr | 17 |
| 128kbps | 16 | Stereo | 22KHz | 316MB | 57.6MB/hr | 17 |
| 196kbps | 16 | Stereo | 44.1KHz | 630MB | 88.2MB/hr | 11 |
| 196kbps | 16 | Mono | 44.1KHz | 342MB | 88.2MB/hr | 11 |