Звук без потерь — альтернатива лучше, чем MP3, которую вы должны знать
В последнее время мы много слышим об аудио без потерь. Apple Music утверждает, что она у нее есть. То же самое делает Amazon Music . У Tidal и Qobuz он тоже есть, а у Spotify нет. (Пока. Или все еще.)
Звук без потерь имеет большое значение? Или просто маркетинговая шумиха? Почему такое ощущение, что еще несколько лет назад об этом никто не говорил, а сейчас почти все говорят. Сильно ли это влияет на качество звука? И стоит ли вам задуматься об отказе от потокового сервиса, если он не поддерживает звук без потерь?
Все отличные вопросы, и у нас есть ответы. Давайте займемся этим.
Что такое звук без потерь?
Цифровое аудио, записанное на аудио компакт-диски, занимает много места. Для восьмидесяти минут стереозвука требуется 700 МБ дискового пространства. Уменьшение размера песни может сэкономить много денег с точки зрения хранения и пропускной способности. Есть два способа сделать это: сжатие с потерями и сжатие без потерь.
Как следует из названия, сжатие с потерями удаляет часть исходной информации (некоторые аудио теряются ) в процессе создания файла меньшего размера. Без потерь, напротив, достигается меньший размер файла, но сохраняется 100% исходных аудиоданных. Поэтому, когда мы говорим о звуке «без потерь», мы имеем в виду звук, сжатый без потерь.
Как звучит сжатие?
Вот забавный факт: мы вообще не слушаем сжатый звук — по крайней мере, напрямую. Прежде чем ваше любимое потоковое приложение сможет воспроизвести песню, ее необходимо распаковать. Поскольку песня, сжатая без потерь, точно такая же, как ее исходный источник, нет ощутимой разницы между прослушиванием трека с компакт-диска и трека, который был сжат без потерь, а затем распакован. Благодаря этой точности формат без потерь иногда называют «битовым».
Однако трек, сжатый с потерями, больше не содержит всех исходных данных, и невозможно вернуть их обратно при распаковке. Существуют различные степени сжатия с потерями. На самом низком уровне звук с потерями звучит довольно плохо. Если вы когда-либо разговаривали по телефону, и голос собеседника был искаженным и шатким — обычно это происходит из-за сжатия с потерями.
Однако на самом высоком уровне он может звучать настолько близко к качеству компакт-диска, что большинство людей не заметят разницы. Но некоторые люди могут (или говорят, что могут), поэтому сервисы потоковой передачи музыки все чаще рекламируют, что они предлагают звук без потерь.
Зачем вообще использовать сжатие с потерями?
Если сжатие с потерями уничтожает часть исходных аудиоданных, зачем его использовать? Хотя часть исходного звука удалена, многие люди вообще этого не замечают (подробнее о том, почему чуть позже), и плюсом этого компромисса является то, что сжатие с потерями может создавать невероятно маленькие файлы. В то время как сегодня у большинства из нас есть быстрое широкополосное соединение и достаточно места для хранения данных на наших телефонах и компьютерах, в конце 1990-х, когда пришла цифровая музыка, все было по-другому. Тогда, на заре распространения музыки в Интернете, коммутируемые соединения со скоростью 28,8 кбит/с были нормой, а мобильных соединений для передачи данных практически не существовало.
Если бы вы попытались загрузить трехминутную песню в виде несжатого аудиофайла с компакт-диска, это заняло бы два часа 18 минут. (И это при условии, что мама не взяла трубку посреди этого процесса.) Даже версия, сжатая без потерь, заняла бы около 80 минут.
Какой пример аудиоформата с потерями?
Формат MP3 является образцом аудио с потерями. Он стал повсеместным в конце 1990-х и начале 2000-х годов благодаря своему небольшому размеру. В зависимости от используемого битрейта размер песни, закодированной в формате MP3, может достигать одной десятой размера той же песни, закодированной в виде несжатого файла на компакт-диске. Или, другими словами, их можно было перевести всего за 15 минут.
Когда начали появляться портативные музыкальные проигрыватели, такие как Apple iPod, и стали популярными сервисы обмена файлами, такие как Napster, MP3 стал синонимом цифровой музыки. Другие форматы с потерями включают AAC и Ogg Vorbis.
В MP3 используется тип сжатия с потерями, основанный на науке психоакустики, которая определяет информацию, на которую опирается наш мозг при распознавании песни, и, следовательно, какую информацию можно безопасно удалить.
Если это поможет, вы можете думать об этом как об изображении в формате JPG. Если вы очень внимательно присмотритесь к краям объектов в формате JPG, вы можете увидеть некоторую блочность или размытость, но это все равно легко распознаваемая фотография. Как и в случае с MP3, в файлах JPG часть информации об изображении удаляется ради уменьшения размера файла. Это очень эффективная техника.
К сожалению, многие MP3-файлы звучат не намного лучше, чем FM-радио, и некоторые считают, что даже самые лучшие MP3-файлы уступают несжатому звуку компакт-диска, который широко считается золотым стандартом цифрового звука.
Хотя скорость соединения и объем памяти оставались узким местом, MP3 продолжал свое господство. Но совсем недавно мы увидели большие успехи в обеих областях, что привело к возобновлению интереса к сжатию без потерь. Файлы, сжатые без потерь, по-прежнему меньше своих несжатых аналогов (всего вдвое меньше), но экономия места достигается за счет алгоритмической оптимизации данных. Ничего не удаляется — оно просто сжимается в меньшее пространство, а затем возвращается к исходному размеру, когда приходит время воспроизвести файл.
Самым популярным форматом без потерь является FLAC с открытым исходным кодом, но существуют и другие форматы без потерь, такие как ALAC от Apple и, в гораздо меньшей степени, WavPack и Monkey's Audio.
Если вы когда-либо архивировали папку или файл на своем компьютере, чтобы сделать их достаточно маленькими для отправки по электронной почте, вы уже ощутили преимущества сжатия без потерь.
А как насчет звука высокого разрешения?
Несмотря на то, что CD-аудио уже более 42 лет, он остается самой популярной формой несжатой записи цифрового звука. Для некоторых это все еще золотой стандарт. Другим новые технологии обещают еще более высокий уровень точности. Любой звук, который превосходит объем информации, записанной на компакт-диске, называется звуком высокого разрешения.
Вы можете прочитать все о звуке высокого разрешения в нашем подробном объяснении. Для наших целей наиболее важным является то, что независимо от того, хотите ли вы слушать аудио с компакт-диска или аудио высокого разрешения, не вставляя физический диск в проигрыватель, или сохранять огромные файлы на свой компьютер, вам необходимо сжатие без потерь.
Форматы без потерь, такие как FLAC или ALAC, могут сжимать любой цифровой звук, включая записи высокого разрешения.
Где взять звук без потерь?
На заре сжатия без потерь наиболее популярными источниками были компакт-диски. Используя программное обеспечение, люди копировали свои компакт-диски в файлы FLAC, почти так же, как когда-то они делали это с MP3.
И, как и в случае с MP3, люди будут использовать сомнительные с юридической точки зрения приложения для обмена файлами для замены своих FLAC.
Но начали появляться законные магазины загрузки без потерь — такие как HDtracks , которые предлагали качество компакт-диска и треки без потерь качества высокого разрешения в формате FLAC. Как ни странно, Apple iTunes Store — самый популярный источник онлайн-покупок музыки — никогда не предлагал загрузку без потерь ни в FLAC, ни в ALAC.
Совсем недавно, с появлением скоростей широкополосного доступа как дома, так и на мобильных устройствах, сервисы потоковой передачи музыки стали использовать форматы без потерь. Apple Music, Amazon Music, Tidal, Qobuz и Deezer добавили в свои библиотеки треки CD-качества без потерь. В некоторых случаях без потерь теперь используется по умолчанию, а версии с потерями действуют как вторичные потоки, когда полоса пропускания ограничена или (в случае мобильных данных) слишком дорога для поддержки потоковой передачи без потерь. Часть этих библиотек также доступна в формате звука высокого разрешения.
Стоит отметить, что в настоящее время Spotify не предлагает треки со звуком без потерь, хотя мы надеемся, что со временем это изменится .
В зависимости от вашего потокового сервиса вам, возможно, придется включить звук без потерь в настройках. Найдите возможность изменить качество звука для трех различных сценариев в зависимости от приложения: потоковая передача по Wi-Fi, потоковая передача с мобильных устройств и загрузка. Некоторые приложения могут не относиться к звуку без потерь — например, Amazon Music использует термины HD и Ultra HD для обозначения качества компакт-диска без потерь и высокого разрешения без потерь соответственно.
Что нужно для прослушивания звука без потерь?
Отправной точкой является наличие источника звука без потерь. Но в зависимости от устройства, которое вы используете, вы можете не услышать дополнительных деталей, которые может дать вам звук без потерь.
Вот пример: подписка на Apple Music позволит вам транслировать звук без потерь в приложение Apple Music на вашем iPhone. Приложение может распаковать этот поток в цифровой звук качества CD или высокого разрешения (если рассматриваемая песня является треком высокого разрешения).
Но если вы используете комплект беспроводных наушников или наушников-вкладышей, вы не услышите качество CD или высокое разрешение.
Это связано с тем, что iPhone приходится еще раз сжимать этот звук, чтобы сделать его достаточно маленьким для потоковой передачи через Bluetooth, который представляет собой соединение с относительно низкой пропускной способностью. Для этого он использует AAC — один из форматов сжатия с потерями, которые мы обсуждали ранее. iPhone очень хорош в AAC, так что есть вероятность, что вы этого не заметите, но, как только он дойдет до ваших ушей, он уже не будет без потерь.
Существуют и другие кодеки Bluetooth , такие как aptX и LDAC , которые (если у вас есть телефон и беспроводное аудиоустройство, поддерживающее один или несколько из этих кодеков) могут сохранить больше информации, чем AAC, но они все равно считаются с потерями.
На данный момент только один кодек Bluetooth без потерь: aptX Lossless. Однако он поддерживается только на некоторых смартфонах, оснащенных платформой Qualcomm Snapdragon Sound , и работает только в том случае, если беспроводные наушники / наушники также совместимы с aptX Lossless. Даже в этом случае aptX Lossless обещает только точную передачу звука CD-качества, а не звука высокого разрешения.
(В основном) проводной мир
Пока мы не получим версию Bluetooth, способную обрабатывать больше данных, для прослушивания настоящей музыки без потерь со смартфона потребуется цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и проводные наушники или наушники. Все телефоны, которые по-прежнему имеют встроенные разъемы для наушников, имеют встроенные ЦАП. Некоторые из них лучше других, поэтому вам, возможно, придется провести некоторое исследование, особенно если вы хотите слушать звук высокого разрешения без потерь (не все ЦАП совместимы с высоким разрешением).
Альтернативно вы можете использовать внешний ЦАП/усилитель . Они подключаются к порту USB-C или Lightning вашего телефона и имеют собственный разъем для наушников.
Некоторые внешние ЦАП/усилители стоят сотни долларов и обладают специальными функциями, такими как совместимость с DSD и MQA , усилители высокой мощности и отдельный регулятор громкости, или они могут использовать схемы, направленные на достижение исключительно низкого уровня искажений. Другие, такие как простой адаптер Lightning на 3,5 мм от Apple, стоят всего 9 долларов, но их возможности ограничены.
Без потерь дома
Слушать звук без потерь дома может быть намного проще, если у вас есть беспроводные колонки с поддержкой Wi-Fi или вы используете такое устройство, как Apple TV . Эти устройства могут получать и распаковывать звук без потерь прямо из службы подписки, такой как Amazon Music. После распаковки они могут воспроизводить эти потоки через свои собственные встроенные ЦАП.
Альтернативно, если ваш аудиокомпонент совместим с Apple AirPlay или Google Cast , эти протоколы на основе Wi-Fi поддерживают потоковую передачу звука без потерь с вашего телефона или компьютера.
Будущее без потерь
Сегодня наша медиа-экосистема состоит из аудио как с потерями, так и без потерь, но тенденция явно направлена в сторону звука без потерь. Скорость нашего соединения (особенно скорость мобильной связи благодаря 5G) увеличивается с каждым годом, а цены на хранилище неуклонно снижаются на протяжении десятилетий.
В не столь отдаленном будущем практически не будет причин использовать сжатие с потерями.
По крайней мере, не для звука. Прежде чем видео без потерь станет нормой, может потребоваться значительно больше времени.