오디오, 영어는 AUDIO입니다. 비디오 레코더 또는 VCD의 후면 패널에서 AUDIO 출력 또는 입력 포트를 보았을 것입니다. 이런 식으로 우리는 오디오가 우리가들을 수있는 소리라면 오디오 신호로 전달 될 수있는 매우 대중적인 방식으로 설명 할 수 있습니다. 오디오의 물리적 특성이 너무 전문적이므로 다른 자료를 참조하십시오. 자연의 소리는 매우 복잡하고 파형은 매우 복잡합니다. 일반적으로 우리는 펄스 코드 변조 코딩, 즉 PCM 코딩을 사용합니다. PCM은 XNUMX 단계의 샘플링, 양자화 및 코딩을 통해 지속적으로 변화하는 아날로그 신호를 디지털 코드로 변환합니다.
1. 기본 오디오 개념
(1) 샘플링 속도와 샘플링 크기 (비트 / 비트)는 얼마입니까?
소리는 실제로 일종의 에너지 파동이므로 주파수와 진폭의 특성도 있습니다. 주파수는 시간 축에 해당하고 진폭은 레벨 축에 해당합니다. 물결은 무한히 매끄럽고 끈은 무수한 점으로 구성되어 있다고 볼 수 있습니다. 저장 공간이 상대적으로 제한되어 있기 때문에 디지털 인코딩 프로세스 중에 문자열의 포인트를 샘플링해야합니다. 샘플링 과정은 특정 지점의 주파수 값을 추출하는 것입니다. 당연히 20 초에 더 많은 포인트가 추출 될수록 더 많은 주파수 정보를 얻을 수 있습니다. 파형을 복원하려면 하나의 진동에 두 개의 샘플링 포인트가 있어야합니다. 느낄 수있는 가장 높은 주파수는 40kHz입니다. 따라서 인간 귀의 청력 요구 사항을 충족하려면 40kHz로 표현 된 초당 최소 40k 회 샘플링이 필요하며이 44.1kHz가 샘플링 속도입니다. 일반적인 CD의 샘플링 속도는 2kHz입니다. 주파수 정보만으로는 충분하지 않습니다. 또한이 주파수의 에너지 값을 얻고이를 정량화하여 신호 강도를 표현해야합니다. 양자화 레벨의 수는 16의 정수 거듭 제곱, 우리의 일반적인 CD 비트 2 비트 샘플링 크기, 즉 16의 8 제곱입니다. 샘플링 크기는 추상적 인 점이기 때문에 샘플링 속도에 비해 이해하기가 더 어렵습니다. 간단한 예로 웨이브가 1 번 샘플링되고 샘플링 지점에 해당하는 에너지 값이 A8-A2이라고 가정합니다. 우리는 4 비트 샘플링 크기 만 사용하므로 결과적으로 A1-A8의 4 점 값만 유지하고 다른 3 점은 버릴 수 있습니다. 8 비트의 샘플 크기를 취하면 XNUMX 포인트의 모든 정보가 기록됩니다. 샘플링 속도 및 샘플링 크기 값이 클수록 기록 된 파형이 원래 신호에 가까워집니다.
2. 손실 및 무손실
샘플링 속도와 샘플 크기에 따라 자연 신호에 비해 오디오 코딩은 기껏해야 무한히 가까워 질 수 있음을 알 수 있습니다. 적어도 현재의 기술은 이것을 할 수 있습니다. 자연 신호에 비해 모든 디지털 오디오 코딩 체계는 손실이 있습니다. 완전히 복원 할 수 없기 때문입니다. 컴퓨터 응용 프로그램에서 최고 수준의 충실도는 PCM 인코딩으로, 자료 보존 및 음악 감상에 널리 사용됩니다. CD, DVD 및 일반 WAV 파일이 모두 사용됩니다. 따라서 PCM은 디지털 오디오에서 최상의 충실도 수준을 나타 내기 때문에 일반적으로 무손실 인코딩이되었습니다. PCM이 신호의 절대 충실도를 보장 할 수 있다는 의미는 아닙니다. PCM은 최대 수준의 무한 근접 만 달성 할 수 있습니다. 우리는 PCM 코딩과 관련된 손실 오디오 코딩 범주에 MP3를 습관적으로 포함 시켰습니다. 코딩의 상대적인 손실 및 무손실에 대한 강조는 모든 사람에게 진정한 무손실을 달성하기 어렵다는 것을 알리는 것입니다. 파이를 표현하기 위해 숫자를 사용하는 것과 같습니다. 정확도가 아무리 높아도 무한히 가깝고 실제로 pi와 같지는 않습니다. 값.
3. 오디오 압축 기술을 사용하는 이유
PCM 오디오 스트림의 비트 전송률을 계산하는 것은 매우 쉬운 작업입니다. 샘플링 속도 값 × 샘플링 크기 값 × 채널 번호 bps입니다. 샘플링 속도가 44.1KHz이고 샘플링 크기가 16 비트이고 이중 채널 PCM 인코딩 인 WAV 파일의 데이터 속도는 44.1K × 16 × 2 = 1411.2Kbps입니다. 우리는 종종 해당 WAV 매개 변수 인 128K MP3가 1411.2Kbps라고 말하며,이 매개 변수는 데이터 대역폭이라고도하며 ADSL의 대역폭 개념입니다. 코드 속도를 8로 나누면이 WAV의 데이터 속도 (176.4KB / s)를 얻을 수 있습니다. 즉, 44.1 초 저장을위한 샘플링 속도는 16KHz, 샘플링 크기는 176.4 비트, 1 채널 PCM 인코딩 오디오 신호에는 10.34KB의 공간이 필요하며 XNUMX 분은 약 XNUMXM으로 대부분의 사용자에게 허용되지 않습니다. . , 특히 컴퓨터에서 음악을 듣고 싶은 분, 디스크 사용량을 줄이기 위해 샘플링 인덱스 나 압축을 줄이는 방법은 두 가지뿐입니다. 인덱스를 줄이는 것은 바람직하지 않으므로 전문가들은 다양한 압축 체계를 개발했습니다. 용도와 대상 시장이 다르기 때문에 다양한 오디오 압축 인코딩을 통해 달성되는 음질과 압축 비율이 다르므로 다음 기사에서 하나씩 언급 할 것입니다. 한 가지 확실한 것은 압축되어 있다는 것입니다.
4. 주파수와 샘플링 속도의 관계
샘플링 속도는 원래 신호가 초당 샘플링되는 횟수를 나타냅니다. 우리가 일반적으로 보는 오디오 파일의 샘플링 속도는 44.1KHz입니다. 이것은 무엇을 의미 하는가? 우리가들을 수있는 가장 낮은 주파수와 가장 높은 주파수에 해당하는 길이가 각각 2 초인 20Hz와 20KHz의 40 개의 사인파 신호 세그먼트가 있다고 가정하고이 두 신호를 20KHz에서 샘플링하면 어떤 종류의 결과를 얻을 수 있습니까? 그 결과 40Hz 신호는 진동 당 20K / 2000 = 20 회 샘플링되는 반면, 44.1K 신호는 진동 당 두 번만 샘플링됩니다. 분명히 동일한 샘플링 속도에서 저주파 정보는 고주파 정보보다 훨씬 더 자세합니다. 이것이 일부 오디오 애호가들이 CD가 디지털 사운드가 충분히 현실적이지 않다고 비난하는 이유이며 CD의 48KHz 샘플링은 고주파 신호가 잘 녹음된다는 것을 보장 할 수 없습니다. 고주파 신호를 더 잘 녹음하려면 더 높은 샘플링 속도가 필요한 것 같습니다. 따라서 일부 친구는 CD 오디오 트랙을 캡처 할 때 44.1KHz 샘플링 속도를 사용합니다. 이것은 실제로 음질에 좋지 않습니다. 리핑 소프트웨어의 경우 CD에서 제공하는 XNUMXKHz와 동일한 샘플링 속도를 유지하는 것이 최상의 음질을 보장하는 것 중 하나입니다. 더 높은 샘플링 속도는 아날로그 신호와 비교할 때만 유용합니다. 샘플링되는 신호가 디지털 인 경우 샘플링 속도를 높이려고하지 마십시오.
5. 흐름 특성
인터넷의 발달로 사람들은 온라인으로 음악을 듣기위한 요구 사항을 제시했습니다. 따라서 모든 파일을 읽은 다음 다시 재생하는 대신 오디오 파일을 동시에 읽고 재생할 수 있어야 다운로드하지 않고도들을 수 있습니다. 쪽으로. 동시에 인코딩과 방송이 가능합니다. 온라인 생방송을 가능하게하는 것이 바로이 기능으로 나만의 디지털 라디오 방송국을 구축하는 것이 현실이됩니다.
몇 가지 추가 개념 :
디바이더 란?
주파수 분배기는 서로 다른 주파수 대역의 사운드 신호를 구분하여 개별적으로 증폭 한 다음 재생을 위해 해당 주파수 대역의 스피커로 전송하는 것입니다. 고품질 사운드를 재생하려면 전자 주파수 분할 처리가 필요합니다. 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. (1) 파워 디바이더 : 파워 앰프 뒤에 위치, 스피커에 설정, LC 필터 네트워크를 통해 파워 앰프에서 출력되는 파워 오디오 신호는 저음, 중음 및 고음으로 나뉩니다. 개별 연사에게 보냈습니다. 연결은 간단하고 사용하기 쉽지만 전력을 소비하고 오디오 밸리가 나타나며 크로스 * 왜곡이 발생합니다. 매개 변수는 스피커 임피던스와 직접 관련이 있으며 스피커 임피던스는 공칭 값에서 크게 벗어나는 주파수의 함수입니다. 오류도 커서 조정에 도움이되지 않습니다. (2) 전자 주파수 분배기 : 약한 오디오 신호를 주파수로 나누는 장치. 파워 앰프 앞에 있습니다. 주파수가 분할 된 후 별도의 파워 앰프를 사용하여 각 오디오 주파수 대역 신호를 증폭 한 다음 해당 스피커로 보냅니다. 단위. 전류가 작기 때문에 더 작은 전력 전자 능동 필터로 구현할 수 있으며 조정이 더 쉬워서 전력 손실과 스피커 유닛 간의 간섭을 줄입니다. 신호 손실이 적고 음질이 좋습니다. 그러나이 방법은 각 채널마다 독립적 인 파워 앰프가 필요하기 때문에 높은 비용과 복잡한 회로 구조를 가지고 있으며 전문적인 사운드 강화 시스템에 사용됩니다. (av_world에서)
흥분기는 무엇입니까?
여자 기는 사람들의 심리 음향 적 특성을 사용하여 소리 신호를 수정하고 아름답게 만드는 음향 처리 장치 인 고조파 발생기입니다. 고주파 고조파 구성 요소를 사운드 및 기타 방법에 추가하여 음질, 톤 색상을 개선하고 사운드의 침투력을 높이고 사운드의 공간감을 높일 수 있습니다. 현대 익사 이터는 고주파 고조파를 생성 할 수있을뿐만 아니라 저주파 확장 및 음악 스타일 기능이있어 저음 효과를 더욱 완벽하게 만들고 음악을 더욱 표현할 수 있습니다. 흥분기를 사용하여 소리의 선명도, 명료도 및 표현력을 향상 시키십시오. 소리를 귀에 더 즐겁게 만들고 청취 피로를 줄이며 음량을 높입니다. 여자 기는 소리에 약 0.5dB의 고조파 성분 만 추가하지만 실제로 볼륨이 약 10dB 증가한 것처럼 들립니다. 소리의 청각 크기는 분명히 증가하고, 소리 이미지의 XNUMX 차원적인 느낌과 소리 분리가 증가합니다. 사운드의 위치 및 레이어링이 개선되고 재생되는 사운드의 음질과 테이프의 재생 속도가 향상 될 수 있습니다. 음향 신호는 전송 및 녹음 중에 고주파 고조파 성분을 잃기 때문에 고주파 노이즈가 나타납니다. 이때 전자는 여기기를 사용하여 신호를 먼저 보상하고 후자는 필터를 사용하여 고주파 노이즈를 필터링 한 다음 고음 구성 요소를 생성하여 재생 사운드의 품질을 보장합니다. 여기기를 조정하려면 사운드 엔지니어가 시스템의 음질과 톤을 판단한 다음 주관적인 청취 평가에 따라 조정해야합니다.
이퀄라이저 란?
이퀄라이저는 다양한 주파수 성분의 전기 신호 증폭을 개별적으로 조절할 수있는 전자 장치입니다. 서로 다른 주파수의 전기적 신호를 조정하여 스피커 및 음장의 결함을 보상하고 다양한 음원 및 기타 특수 효과를 보상 및 수정합니다. , 일반 믹서의 이퀄라이저는 고주파, 중간 주파수 및 저주파 전기 신호를 개별적으로 조정할 수 있습니다. 이퀄라이저에는 그래픽 이퀄라이저, 파라 메트릭 이퀄라이저 및 룸 이퀄라이저의 세 가지 유형이 있습니다. 1. 그래픽 이퀄라이저 : 차트 이퀄라이저로도 알려져 있으며, 패널에 푸시-풀 키를 배포하여 호출되는 이퀄라이제이션 보상 곡선을 직관적으로 반영 할 수 있으며 각 주파수의 증가 및 감쇠를 한눈에 명확하게 확인할 수 있습니다. 그것은 일정한 Q 기술을 사용하며, 각 주파수 포인트에는 특정 주파수가 증가하거나 감소하더라도 필터의 주파수 대역폭은 항상 동일합니다. 일반적으로 사용되는 전문 그래픽 이퀄라이저는 20Hz ~ 20kHz 신호를 조정을 위해 10 개 세그먼트, 15 개 세그먼트, 27 개 세그먼트 및 31 개 세그먼트로 분할합니다. 이러한 방식으로 사람들은 다양한 요구 사항에 따라 세그먼트 수가 다른 주파수 이퀄라이저를 선택합니다. 일반적으로 10 밴드 이퀄라이저의 주파수 포인트는 옥타브 간격으로 분포됩니다. 일반적으로 15 밴드 이퀄라이저는 2/3 옥타브 이퀄라이저이며 전문 사운드 강화에 사용할 경우 31 밴드 이퀄라이저는 1입니다. / 3 옥타브 이퀄라이저는 미세 보정이 필요한 더 중요한 경우에 주로 사용됩니다. . 그래픽 이퀄라이저는 구조가 단순하고 직관적이고 명확하기 때문에 전문 오디오에 널리 사용됩니다. 2. 파라 메트릭 이퀄라이저 : 이퀄라이저 조정의 다양한 매개 변수를 미세 조정할 수있는 이퀄라이저 인 파라 메트릭 이퀄라이저라고도합니다. 대부분 믹서에 연결되어 있지만 독립적 인 파라 메트릭 이퀄라이저도 있습니다. 조정 된 매개 변수에는 주파수 대역 및 주파수 포인트가 포함됩니다. , 게인 및 품질 계수 Q 값 등은 사운드를 아름답게 (추악한 포함) 및 수정하고, 사운드 (또는 음악) 스타일을보다 독특하고 다채롭게 만들고 원하는 예술적 효과를 얻을 수 있습니다. 3. 룸 이퀄라이저는 룸의 주파수 응답 특성 곡선을 조정하는 데 사용되는 이퀄라이저입니다. 장식 재료에 의한 서로 다른 주파수의 다른 흡수 (또는 반사)와 정상적인 공진의 영향으로 인해 실내 이퀄라이저를 사용해야합니다. 사운드 구조의 주파수 결함은 객관적으로 보상 및 조정되어야합니다. 주파수 대역이 미세할수록 조정 된 피크가 더 선명 해집니다. 즉, Q 값 (품질 계수)이 높을수록 조정 중 보정이 더 세밀 해집니다. 주파수 대역이 두꺼울수록 조정 된 피크가 더 넓어집니다.
압축 리미터 란 무엇입니까?
압축 리미터는 컴프레서와 리미터의 총칭입니다. 오디오 전기 신호의 역학을 압축하거나 제한 할 수있는 오디오 신호 처리 장치입니다. 압축기는 가변 이득 증폭기이며 증폭 계수 (이득)는 입력 신호의 강도에 따라 자동으로 변경 될 수 있으며 이는 반비례합니다. 입력 신호가 특정 수준 (임계 값이라고도 함)에 도달하면 입력 신호가 증가함에 따라 출력 신호가 증가합니다. 이 상황을 압축기라고합니다. 증가하지 않으면 Limiter라고합니다. 과거에는 압축기가 Hard-knee 기술을 사용했으며 입력 신호가 임계 값에 도달하자마자 입력 신호가 임계 값에 도달했습니다. 게인이 즉시 감소하여 변곡점 (게인 변경의 전환점)에서 신호가 동적으로 갑작스럽게 변경되어 사람의 귀가 강한 신호가 갑자기 압축 된 것처럼 느끼게됩니다. 이 단점을 해결하기 위해 현대의 새로운 압축기는 소프트 니 기술을 채택합니다. 임계 값 전후의이 컴프레서의 압축비 변화가 균형을 이루고 점진적으로 이루어 지므로 압축 변화를 감지하기 어렵고 음질이 더욱 향상됩니다. . 컴프레서는 녹음 과정에서 악기의 볼륨과 가수 사이에 일정한 균형을 유지할 수 있습니다. 다양한 신호 강도의 균형을 유지합니다. 때로는 가수의 보컬리스트를 제거하거나 압축 및 릴리스 시간을 변경하여 사운드가 작게에서 크게 변경되는 "리버설 사운드"의 특수 효과를 생성하는데도 사용됩니다. 방송 시스템에서는 변조 왜곡 방지 및 송신기 과부하 방지를 전제로 평균 방출 레벨을 높이기 위해 더 큰 동적 범위로 프로그램 신호를 압축하는 데 사용됩니다. 댄스홀의 사운드 강화 시스템에서 컴프레서는 원래 프로그램 스타일을 유지하면서 신호를 압축하여 사운드 강화 시스템 및 예술 활동의 요구 사항을 충족하기 위해 음악의 역학을 감소시킵니다. 컴프레서의 용도는 다양하지만 현대 컴프레서는 일반적으로 소프트 니 (soft knee)와 같은 신기술을 채택하여 컴프레서 컴프레서의 부작용을 더욱 줄일 수 있지만 컴프레서가 음질을 손상시키지 않는다는 의미는 아닙니다. 다시 존재했습니다. 따라서 사운드 강화 시스템에서는 리미터를 남용하지 마십시오. 사용하고 싶어도 리듀서를 사용하여 신호를 처리해야합니다. 이것은 파워 앰프와 스피커를 보호 할 필요가있을뿐만 아니라 음질을 개선해야 할 필요도 있습니다.
신호 대 잡음비 (S / N)는 무엇입니까?
신호 대 잡음비는 라인의 기준점에서의 신호 전력과 신호가 없을 때의 고유 잡음 전력을 나타냅니다.
비율은 데시벨 (dB)로 표시됩니다. 값이 높을수록 더 좋으며 노이즈가 적습니다.
데시벨이란?
데시벨 (dB)은 상대 전력 또는 진폭 레벨을 나타내는 표준 단위입니다. dB로 표시됩니다. 데시벨 숫자가 클수록 소리가 더 커집니다. 계산에서 10 데시벨이 데시벨로 증가 할 때마다 사운드 레벨은 원래의 약 XNUMX 배가됩니다.
dB : 데시벨 데시벨. 두 전압, 전력 또는 소리의 상대적인 수준을 표현하는 데 사용됩니다.
dBm : 데시벨 변형, 0dB = 1mW (600 Ohms)
dBv : 데시벨 변형, 0dB = 0.775 볼트.
dBV : 데시벨 변형, 0dB = 1 볼트.
dB / 옥타브 : 데시벨 / 옥타브. 필터의 기울기 표현은 옥타브 당 데시벨 수가 많을수록 기울기가 가파 릅니다.
이 개념은 비교적 복잡합니다. 우리는 물리 계산을 사용하여 다음을 설명합니다.
소리의 세기를 표현하기 위해 사람들은 '소리의 세기'라는 개념을 도입하고 수직으로 1 초에 단위 면적을 통과하는 소리 에너지의 양으로 그 크기를 측정했습니다. 사운드 강도는 문자 "I"로 표시되며 단위는 "Watts / m2"입니다. 규정에 따르면 단위 면적에 수직 인 음향 에너지가 1 초 이내에 두 배가되면 음향 강도도 두 배가됩니다. 따라서 소리의 강도는 사람의 감정에 따라 변하지 않는 객관적인 물리량입니다.
소리의 강도는 객관적인 물리량이지만, 사람이 주관적으로 느끼는 소리의 강도와 소리의 강도에는 매우 큰 차이가 있습니다. 사람의 소리 강도에 대한 주관적인 인식에 맞추기 위해 "음의 강도 수준"이라는 개념 물리학에 도입되었습니다. 데시벨은 벨의 XNUMX/XNUMX 인 사운드 강도 레벨의 단위입니다.
사운드 강도 레벨은 어떻게 조절됩니까? 소리의 강도와 무슨 관련이 있습니까?
이 측정은 인간의 귀가 다른 주파수의 음파에 대해 다른 감도를 가지고 있음을 증명합니다. 3000Hz 음파에 가장 민감합니다. 이 주파수의 소리 강도가 I0 = 10-12 watts / m2에 도달하는 한, 사람의 귀에 청각을 일으킬 수 있습니다. 사운드 강도 레벨은 사람의 귀로들을 수있는 최소 사운드 강도 I0를 기반으로 지정되며 I0 = 10-12 와트 / m2의 사운드 강도는 0 레벨 사운드 강도로 지정됩니다. 이때 사운드 강도 레벨은 2 벨 (또한 0 데시벨)입니다. 소리 강도가 I10에서 0I1으로 두 배가되면 사람의 귀로 느껴지는 소리 강도는 두 배가되지 않습니다. 소리 강도가 10I100에 도달 할 때만 사람의 귀는 소리 강도가 두 배가 된 것을 느낍니다. 이 사운드 강도에 해당하는 사운드 강도 레벨은 0 beel = 2 데시벨입니다. 소리 강도가 2I20이되면 인간의 귀는 소리가 강하다고 느낍니다. 약한 소리가 1000 배 증가하면 해당 소리 강도 수준은 0 Bel = 3 데시벨입니다. 소리의 세기가 3I30이되면 사람의 귀가 느끼는 소리의 세기는 1 배 증가하고 해당 소리의 세기는 2Bel = 1012 데시벨입니다. 등등. 사람의 귀가 견딜 수있는 최대 소리 강도는 0 와트 / m12 = 120IXNUMX이고 해당 소리 강도 수준은 XNUMX 벨 = XNUMX 데시벨입니다.
공식 : 음압 레벨 (dB) = 20Lg (측정 된 음압 / 기준 음압 값)
늙은 물고기의 주 : 측정 된 음압이 기준 음압과 같을 때 로그를 취한 후 계산 된 결과는 0dB입니다. 아날로그 오디오 장비에서는 0dB보다 클 수 있지만 디지털 장비는 그렇지 않습니다. 디지털 계산에는 측정이 필요하며 무한한 값이 없습니다. 따라서 우리가 사용하는 디지털 장비 및 소프트웨어에서 0dB는 기준 표준 값이되었습니다.
2. 일반적인 오디오 형식 및 플레이어 소개
주류 오디오 형식의 특성 및 적응성
모든 종류의 오디오 코딩은 기술적 특성과 다양한 경우에 적용 할 수 있습니다. 이러한 오디오 코딩을 유연하게 적용하는 방법을 대략적으로 설명하겠습니다.
4-1 PCM 인코딩 WAV
앞서 언급했듯이 PCM 인코딩 WAV 파일은 최상의 음질을 제공하는 형식입니다. Windows 플랫폼에서 모든 오디오 소프트웨어는 그녀를 지원할 수 있습니다. Windows에서 제공하는 WinAPI에는 wav를 직접 재생할 수있는 많은 기능이 있습니다. 따라서 멀티미디어 소프트웨어를 개발할 때 wav는 이벤트 음향 효과 및 배경 음악에 대량으로 사용되는 경우가 많습니다. PCM 인코딩 된 wav는 동일한 샘플링 속도와 샘플 크기에서 최상의 음질을 얻을 수 있으므로 오디오 편집, 비선형 편집 및 기타 분야에서도 널리 사용됩니다.
특징 : 음질이 매우 좋으며 많은 소프트웨어가 지원합니다.
적용 대상 : 멀티미디어 개발, 음악 및 음향 효과 자료 보존.
4-2 MP3
MP3는 압축률이 좋습니다. LAME으로 인코딩 된 중-고 비트 전송률 mp3는 사운드 측면에서 원본 WAV 파일과 매우 유사합니다. 적절한 매개 변수를 사용하여 LAME 인코딩 MP3는 음악 감상에 매우 적합합니다. MP3가 오랫동안 도입되었고 상당히 좋은 음질과 압축률이 결합되어 많은 게임에서 이벤트 음향 효과와 배경 음악에도 mp3를 사용합니다. 거의 모든 잘 알려진 오디오 편집 소프트웨어는 MP3를 지원하므로 wav와 같은 mp3를 사용할 수 있지만 mp3 인코딩이 손실되기 때문에 여러 편집 후 음질이 급격히 떨어지고 mp3는 자료 저장에 적합하지 않습니다. 그러나 작품으로서의 데모는 정말 훌륭합니다. mp3의 오랜 역사와 좋은 음질은 가장 널리 사용되는 손실 인코딩 중 하나입니다. 인터넷에서 많은 mp3 리소스를 찾을 수 있으며 mp3player는 날마다 유행하고 있습니다. 많은 VCDPlayer, DVDPlayer 및 심지어 휴대폰에서도 mp3를 재생할 수 있으며 mp3는 가장 잘 지원되는 인코딩 중 하나입니다. MP3도 완벽하지 않으며 낮은 비트 전송률에서 잘 작동하지 않습니다. MP3는 또한 스트리밍 미디어의 기본 특성을 가지고 있으며 온라인으로 재생할 수 있습니다.
특징 : 좋은 음질, 상대적으로 높은 압축률, 많은 양의 소프트웨어 및 하드웨어에 의해 지원되며 널리 사용됩니다.
적합 대상 : 요구 사항이 더 높은 음악 감상에 적합합니다.
4-3 오그
Ogg는 매우 유망한 코드로 다양한 비트 전송률, 특히 중저 비트 전송률에서 놀라운 성능을 발휘합니다. 좋은 음질 외에도 Ogg는 완전 무료 코덱으로 Ogg를 더 많이 지원할 수있는 토대를 마련합니다. Ogg는 더 작은 비트율로 더 나은 음질을 얻을 수있는 아주 좋은 알고리즘을 가지고 있습니다. 128kbps Ogg는 192kbps 또는 더 높은 비트 전송률 mp3보다 훨씬 좋습니다. Ogg의 고음은 특정 금속성 맛이 있으므로 고주파에 대한 높은 요구 사항을 가진 일부 솔로 악기를 코딩 할 때 Ogg의 이러한 결함이 드러납니다. OGG는 스트리밍 미디어의 기본 특성을 가지고 있지만 미디어 서비스 소프트웨어 지원이 없기 때문에 ogg 기반의 디지털 방송은 아직 불가능합니다. Ogg의 현재 지원 상태는 소프트웨어 나 하드웨어에 관계없이 mp3와 비교할 수 없습니다.
특징 : mp3보다 비트율이 작은 mp3보다 좋은 음질을 얻을 수 있으며, 높음, 중간, 낮음 비트율에서 좋은 성능을 보입니다.
적용 대상 : 더 작은 저장 공간을 사용하여 더 나은 음질을 얻으십시오 (MP3 대비).
4-4MPC
OGG와 마찬가지로 MPC의 경쟁자도 mp3입니다. 중간 및 높은 비트 전송률에서 MPC는 경쟁사보다 더 나은 음질을 얻을 수 있습니다. 중간 비트 전송률에서 MPC의 성능은 Ogg보다 열등하지 않습니다. 높은 비트 전송률에서 MPC의 성능은 더욱 절실합니다. MPC의 음질 이점은 주로 고주파 부분에서 나타납니다. MPC의 고주파는 MP3보다 훨씬 더 섬세하며 Ogg의 금속성 맛이 없습니다. 현재 음악 감상에 가장 적합한 손실 인코딩입니다. 모두 새로운 코드이기 때문에 Ogg의 경험과 유사하며 광범위한 소프트웨어 및 하드웨어 지원이 부족합니다. MPC는 코딩 효율이 좋고 코딩 시간이 OGG 및 LAME보다 훨씬 짧습니다.
특징 : 중간 및 높은 비트 전송률에서 손실 인코딩에서 최상의 음질 성능을 제공하며 높은 비트 전송률에서 우수한 고주파 성능을 제공합니다.
적용 대상 : 많은 공간을 절약한다는 전제하에 최고의 음질로 음악 감상.
4-6 WMA
Microsoft에서 개발 한 WMA는 많은 친구들에게도 사랑 받고 있습니다. 낮은 비트 전송률에서는 mp3보다 음질이 훨씬 좋습니다. WMA의 출현은 한때 인기 있었던 VQF 인코딩을 즉시 제거했습니다. Microsoft 배경을 가진 WMA는 우수한 소프트웨어 및 하드웨어 지원을 받았습니다. Windows Media Player는 WMA를 재생하고 WMA 인코딩 기술을 기반으로하는 디지털 라디오 방송국을들을 수 있습니다. 플레이어는 거의 모든 PC에 존재하기 때문에 점점 더 많은 음악 웹 사이트에서 WMA를 온라인 오디션의 첫 번째 선택으로 사용하고 있습니다. 우수한 지원 환경 외에도 WMA는 64kbps 비트 전송률에서 매우 우수한 성능을 제공합니다. 더 높은 요구 사항을 가진 많은 친구가 만족하지 않지만 더 낮은 요구 사항을 가진 더 많은 친구가이 인코딩을 수락했습니다. WMA는 매우 인기가 곧 올 것입니다.
특징 : 낮은 비트 전송률에서 음질 성능은 이길 수 없습니다.
적용 대상 : 디지털 라디오 설정, 온라인 오디션, 낮은 요구 사항에서 음악 감상
4-7 mp3PRO
mp3의 개선 된 버전으로 mp3PRO는 SBR 기술을 통해 재생 과정에 mp3PRO가 삽입되어 있어도 고음으로 가득 찬 매우 좋은 품질을 보여 주지만 약간 얇아 보이지만 이미 들어 있습니다. 64kbps의 세계 경쟁자는 없습니다. 심지어 128kbps mp3 이상이지만 불행히도 mp3PRO의 저주파 성능은 mp3만큼 깨졌습니다. 다행히도 SBR의 고주파 보간은이 결함을 다소 가릴 수 있으므로 mp3PRO 반대로 WMA의 저주파 약점은 WMA의 약점만큼 분명하지 않습니다. RCA mp3PRO 오디오 플레이어의 PRO 스위치를 사용하여 PRO 모드와 일반 모드 사이를 전환 할 때 깊이 느낄 수 있습니다. 전반적으로 64kbps mp3PRO는 128kbps mp3의 음질 수준에 도달했으며 고주파 부분에서 약간의 승리를 거두었습니다.
기능 : 낮은 비트 전송률에서 음질의 왕
적합한 대상 : 낮은 요구 사항에서 음악 감상
4-8 원숭이
50-70 %의 압축률을 제공 할 수있는 새로운 유형의 무손실 오디오 코딩입니다. 손실 코딩에 비해 언급 할 가치가 없지만 완벽한 관심을 추구하는 친구에게는 큰 혜택입니다. APE는 무손실이 아닌 진정으로 무손실이 될 수 있으며 압축률은 유사한 무손실 형식보다 낫습니다.
특징 : 음질이 매우 좋습니다.
적합한 대상 : 최고 품질의 음악 감상 및 컬렉션.
3, 오디오 신호 인코딩 처리
(1) PCM 인코딩
PCM Pulse Code Modulation은 Pulse Code Modulation의 약자입니다. 이전 텍스트에서 우리는 PCM의 일반적인 워크 플로를 언급했습니다. PCM의 최종 인코딩에 사용되는 계산 방법은 신경 쓰지 않아도됩니다. PCM 인코딩 오디오 스트림의 장단점 만 알면됩니다. PCM 인코딩의 가장 큰 장점은 좋은 음질이며 가장 큰 단점은 큰 크기입니다. 우리의 일반적인 오디오 CD는 PCM 인코딩을 사용하며 CD의 용량은 72 분의 음악 정보 만 저장할 수 있습니다.
우리 모두 알다시피 현재 멀티미디어 컴퓨터가 아무리 강력하더라도 내부의 디지털 정보 만 처리 할 수 있습니다. 우리가 듣는 소리는 모두 아날로그 신호입니다. 컴퓨터는 이러한 사운드 데이터를 어떻게 처리 할 수 있습니까? 또한 아날로그 오디오와 디지털 오디오의 차이점은 무엇입니까? 디지털 오디오의 장점은 무엇입니까? 이것들은 우리가 아래에서 소개 할 것입니다.
아날로그 오디오를 디지털 오디오로 변환하는 것을 컴퓨터 음악에서 샘플링이라고합니다. 이 과정에서 사용되는 주요 하드웨어 장치는 ADC (Analog to Digital Converter)입니다. 샘플링 프로세스는 실제로 일반적인 아날로그 오디오 신호의 전기 신호를 "비트"0 및 1이라고하는 여러 이진 코드로 변환합니다.이 0과 1은 디지털 오디오 파일을 구성합니다. 아래 그림과 같이 그림의 사인 곡선은 원래 오디오 곡선을 나타냅니다. 색상 사각형은 샘플링 후 얻은 결과를 나타냅니다. 둘이 일관 될수록 샘플링 결과가 더 좋습니다.
위 그림에서 가로 좌표는 샘플링 주파수입니다. 세로 좌표는 샘플링 해상도입니다. 그림의 격자는 왼쪽에서 오른쪽으로 점차 암호화되어 먼저 가로 좌표의 밀도를 높인 다음 세로 좌표의 밀도를 높입니다. 당연히 횡좌표의 단위가 작을 때, 즉 두 샘플링 모멘트 사이의 간격이 작을 때 원음의 실제 상태를 유지하는 데 더 도움이됩니다. 즉, 샘플링 주파수가 높을수록 음질이 더 보장됩니다. 유사하게 세로 좌표 단위가 작을수록 음질이 좋아집니다. 즉 샘플링 비트 수가 많을수록 좋습니다.
한 점에 주목 해주세요. 8 비트 (8Bit)는 세로 좌표가 8 개 부분으로 나뉘는 것을 의미하지 않고 2 ^ 8 = 256 부분으로 나뉩니다. 같은 방식으로 16 비트는 세로 좌표가 2 ^ 16 = 65536 부분으로 나뉘어져 있음을 의미합니다. 24 비트는 2 ^ 16 = 65536 부분으로 나뉩니다. 2 ^ 24 = 16777216 부분으로 나눕니다. 이제 디지털 오디오 파일의 데이터 볼륨이 얼마나 큰지 계산을 수행해 보겠습니다. 스테레오 (즉, 44.1 개 채널)에 16kHz, XNUMX 비트를 사용한다고 가정합니다.
(2) 웨이브
이것은 Microsoft에서 개발 한 고대 오디오 파일 형식입니다. WAV는 PIFF Resource Interchange File Format 사양을 준수하는 파일 형식입니다. 모든 WAV에는 오디오 스트림의 인코딩 매개 변수 인 파일 헤더가 있습니다. WAV에는 오디오 스트림 인코딩에 대한 엄격하고 빠른 규칙이 없습니다. PCM 외에도 ACM 사양을 지원하는 거의 모든 인코딩이 WAV 오디오 스트림을 인코딩 할 수 있습니다. 많은 친구들이이 개념을 가지고 있지 않습니다. AVI와 WAV는 파일 구조가 매우 유사하지만 AVI에는 비디오 스트림이 하나 더 있으므로 AVI를 데모로 보겠습니다. 우리가 접하는 AVI에는 많은 종류가 있으므로 일부 AVI를보기 위해 Decode를 설치해야하는 경우가 많습니다. 우리가 접하게 된 DivX는 일종의 비디오 인코딩입니다. AVI는 DivX 인코딩을 사용하여 비디오 스트림을 압축 할 수 있습니다. 물론 다른 것도 사용할 수 있습니다. 인코딩 압축. 마찬가지로 WAV는 다양한 오디오 인코딩을 사용하여 오디오 스트림을 압축 할 수 있지만 일반적으로 오디오 스트림이 PCM으로 인코딩 된 WAV이지만 이것이 WAV가 PCM 인코딩 만 사용할 수 있다는 의미는 아닙니다. MP3 인코딩은 WAV에서도 사용할 수 있습니다. AVI와 마찬가지로 해당 Decode가 설치되어있는 한 이러한 WAV를 즐길 수 있습니다.
Windows 플랫폼에서 PCM 인코딩 기반 WAV는 가장 잘 지원되는 오디오 형식이며 모든 오디오 소프트웨어가 완벽하게 지원할 수 있습니다. 더 높은 음질 요구 사항을 충족 할 수 있기 때문에 WAV는 음악 편집 및 제작에 선호되는 형식이기도합니다. 음악 자료 저장에 적합합니다. 따라서 PCM 인코딩 기반의 WAV는 중개 형식으로 사용되며 MP3를 WMA로 변환하는 등 다른 인코딩의 상호 변환에 자주 사용됩니다.
(3) MP3 인코딩
가장 널리 사용되는 오디오 압축 형식 인 MP3는 모든 사람에게 널리 사용됩니다. MP3와 관련된 다양한 소프트웨어 제품이 끊임없이 등장하고 있으며 더 많은 하드웨어 제품이 MP3를 지원하기 시작했습니다. 우리가 살 수있는 VCD / DVD 플레이어가 많이 있습니다. MP3를 지원할 수 있고, 더 많은 휴대용 MP3 플레이어 등이 있습니다. 몇몇 주요 음악 회사는이 공개 형식에 극도로 혐오감을 느끼지만이 오디오 압축 형식의 생존과 확산을 막을 수는 없습니다. MP3는 10 년 동안 개발되었습니다. MPEG (MPEG : Moving Picture Experts Group) Audio Layer-3의 약자로, MPEG1의 파생 코딩 체계입니다. 1993 년 독일의 Fraunhofer IIS 연구소와 Thomson에 의해 성공적으로 개발되었습니다. MP3는 12 : 1의 놀라운 압축 비율을 달성하고 기본적인 가청 음질을 유지할 수 있습니다. 그해 하드 디스크가 너무 비싸던 시절에 사용자들은 MP3를 빠르게 받아 들였습니다. 인터넷의 인기와 함께 MP3는 수억 명의 사용자에게 받아 들여졌습니다. MP3 코딩 기술의 초기 출시는 실제로 매우 불완전했습니다. 소리와 사람의 청각에 대한 연구 부족으로 초기 mp3 인코더는 거의 모두 조잡한 방식으로 코딩되었고 음질이 심각하게 손상되었습니다. 새로운 기술의 지속적인 도입으로 mp3 인코딩 기술은 두 가지 주요 기술 향상을 포함하여 차례로 개선되었습니다.
VBR : MP3 형식 파일은 재생 중에 읽을 수 있다는 흥미로운 기능이 있으며 스트리밍 미디어의 가장 기본적인 특성과 일치합니다. 즉, 플레이어는 파일이 부분적으로 손상된 경우에도 파일의 전체 내용을 미리 읽지 않고도 재생할 수 있습니다. mp3는 파일 헤더를 가질 수 있지만 mp3 형식 파일에는 그다지 중요하지 않습니다. 이 기능으로 인해 MP3 파일의 각 세그먼트와 프레임은 특별한 디코딩 체계없이 별도의 평균 데이터 속도를 가질 수 있습니다. 따라서 VBR (Variable bitrate, dynamic data rate)이라는 기술이있어 MP3 파일의 각 세그먼트 또는 각 프레임이 별도의 비트 전송률을 가질 수 있습니다. 이것의 장점은 음질을 보장하는 것입니다.
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