Skip to main content

Audio-indeling en verliescompressie

How does PCM audio work? :: Case study and example C++ code (Juni- 2026)

How does PCM audio work? :: Case study and example C++ code (Juni- 2026)
Anonim

Het woord lossy wordt gebruikt in digitale audio om een ​​type compressie te beschrijven dat wordt gebruikt om geluidsgegevens op te slaan. Het algoritme dat wordt gebruikt in een lossy audioformaat comprimeert geluidsgegevens op een manier die bepaalde informatie verwijdert om de bestandsgrootte te minimaliseren. Dit signaalverlies betekent dat de gecodeerde audio niet identiek is aan het origineel.

Wat maakt een audioformaat verlies?

Wanneer u een reeks MP3-bestanden maakt door een van uw muziek-CD's te rippen, zal een deel van het detail van de originele opname verloren gaan - vandaar de term lossy . Dit type compressie is niet alleen beperkt tot alleen audio. Beeldbestanden in het JPEG-formaat, bijvoorbeeld, worden ook op een lossy manier gecomprimeerd.

Overigens is deze methode het tegenovergestelde van verliesloze audiocompressie die wordt gebruikt voor indelingen zoals FLAC, ALAC en anderen. De audio is in dit geval zo gecomprimeerd dat er helemaal geen gegevens weggegooid worden. De audio is daarom identiek aan de originele bron.

Hoe werkt verliescompressie?

Verdampingscompressie maakt bepaalde aannames over frequenties die het menselijk oor waarschijnlijk niet zal detecteren. De technische term voor de studie van geluidsbeleving wordt genoemd psychoakoestiek .

Wanneer u een song converteert naar een lossy audioformaat zoals AAC, analyseert het algoritme alle frequenties. Het gooit vervolgens die weg die het menselijk oor niet zou moeten kunnen detecteren. Voor zeer lage frequenties worden deze meestal uitgefilterd of geconverteerd naar monosignalen die minder ruimte innemen.

Een andere techniek verwerpt zeer stille geluiden die de luisteraar waarschijnlijk niet opmerkt, vooral in een luider gedeelte van een nummer. Deze aanpak vermindert de grootte van het audiobestand en beperkt het effect op de audiokwaliteit.

Hoe beïnvloedt verlies van geluid de geluidskwaliteit?

Het probleem met lossy-compressie is dat het kan introduceren artefacten . Deze artefacten vertegenwoordigen ongewenste geluiden die niet in de originele opname staan, maar zijn bijproducten van compressie. Deze ruis verslechtert de kwaliteit van de audio en kan vooral worden opgemerkt wanneer u muziekbestanden converteert met lage bitrates.

Verschillende soorten artefacten beïnvloeden de kwaliteit van een opname. Vervormingen zijn een van de meest voorkomende die je waarschijnlijk zult tegenkomen. Een vervorming zorgt ervoor dat drums bijvoorbeeld zwak klinken - zonder enige echte vuistslag. Stemmen in een nummer kunnen ook worden beïnvloed, wat leidt tot vocalen die grof klinken en details missen.

In veel gevallen kunnen gewone luisteraars het verschil tussen een lossy en een verliesloos coderingsalgoritme niet detecteren, hoewel sommige audiofielen die zeer dure apparatuur gebruiken, beweren een verschil te horen. Het kwaliteitsverschil wordt alleen merkbaar wanneer zeer lage bitrates of zeer agressieve compressie-algoritmen een rol spelen.

Waarom zou je überhaupt audio comprimeren?

De meeste digitale audioformaten gebruiken een soort compressie om geluid op een efficiënte manier op te slaan. Maar zonder compressie zouden de bestandsgroottes erg groot zijn.

Een standaard 3 minuten durende song die is opgeslagen als een MP3-bestand, verbruikt bijvoorbeeld 4 MB tot 5 MB aan ruimte. Het gebruik van het WAV-formaat om hetzelfde nummer op een ongecomprimeerde manier op te slaan, zou resulteren in een bestandsgrootte van ongeveer 30 MB - dat is minstens zes keer groter. Er passen veel minder nummers op je smartphone of harde schijf wanneer je de voorkeur geeft aan niet-gecomprimeerde audioformaten.