Sobota, 25 września 2021

Formaty audio - co to jest i co to wszystko znaczy

24 marca 2021

Obecnie, dwukanałowe audio jest bardziej elastyczne, bardziej zdolne i oferuje więcej korzyści niż kiedykolwiek w swojej historii.
To są dobre wieści. Niezbyt dobra wiadomość jest taka, że wiąże się to z eksplozją liczby formatów, w których można cieszyć się muzyką. Dobra wiadomość jest taka, że bardzo niewiele z tej mnogości formatów stanowi "wojnę formatów" - możesz dokonywać wyborów dotyczących tego, czego chcesz używać, bez zamykania sobie innych opcji. W związku z tym, przedstawione w porządku alfabetycznym, aby uniknąć strachu lub faworyzowania, oto formaty w (dość) powszechnym użyciu w 2018 roku i co robią.

AAC
AAC (Advanced Audio Codec) został zaprojektowany jako następca MP3 i pierwotnie otrzymał klasyfikację MPEG, AAC jest skompresowanym formatem audio obejmującym częstotliwość próbkowania 32-320kbps. Ogólnie rzecz biorąc, plik AAC przewyższa plik MP3 o tej samej przepływności. Nadal jest powszechnie używany w skompresowanym audio, radiu cyfrowym, grach komputerowych i produktach Apple.

AIFF
Bezstratny format audio, który został opracowany przez firmę Apple na podstawie typu pliku pierwotnie zaprojektowanego dla platformy Amiga. AIFF jest formatem bezstratnym, który stosuje bardzo ograniczone upakowanie lub kompresję plików. AIFF to w rzeczywistości WAV dla komputerów Mac, ale w przeciwieństwie do WAV, chętnie przechowuje informacje o metadanych, co oznacza, że jest coraz bardziej popularny w strumieniowym przesyłaniu dźwięku. Wiele witryn oferuje obecnie możliwość zakupu plików AIFF do pobrania.

ALAC
Czasami określany jako "AAC Lossless", jest to w rzeczywistości format sam w sobie. Opracowany przez Apple, a obecnie open source, może być używany do zgrywania płyt CD jako alternatywa dla FLAC i obsługuje wysoką rozdzielczość, jak również solidne metadane. Obecnie szeroko wspierany, jest elastyczną i zdolną opcją dla streamerów sieciowych.

AirPlay/AirPlay 2
Nie jest to format jako taki, ale powszechnie stosowany sposób transmisji danych z urządzeń Apple do odpowiednio wyposażonych i licencjonowanych odbiorników. Działa z maksymalną rozdzielczością 16/44,1 i wykorzystuje kodowanie ALAC, więc może obsługiwać sygnał bezstratny. AirPlay 2 wchodzi właśnie na rynek i oferuje możliwość przesyłania strumieniowego do wielu urządzeń, ale bez zwiększenia rozmiaru pliku.

Apt-X/Apt-X HD
Powszechnie spotykany w transmisji Bluetooth, Apt-X jest formatem samym w sobie i został pierwotnie zaprojektowany dla najnowocześniejszego świata radia szpitalnego jako tańsza i mniej mdląca alternatywa dla lokalnych DJ-ów radiowych. Dostępny dla sygnatariuszy Bluetooth jako alternatywa dla kodeka SBC, Apt-X wykorzystuje efektywną kompresję, aby umożliwić przesyłanie większych plików z mniejszymi stratami. Wariant HD opiera się na tym i zwiększa dostępną szerokość pasma, dając ograniczone możliwości hi-res.

ATRAC
Stratny, a następnie "prawie bezstratny" kodek cyfrowy opracowany przez firmę Sony w latach dziewięćdziesiątych i najczęściej kojarzony z formatem Minidisc. ATRAC był następnie wykorzystywany w pierwszej generacji przenośnych odtwarzaczy audio firmy Sony (które dzięki brakowi kompatybilności krzyżowej i fatalnemu oprogramowaniu niemal zniszczyły markę Walkman). Jest nadal w ograniczonym zakresie używany jako format legacy i w sprzęcie PS4 do niektórych zadań audio. Generalnie nie jest obsługiwany przez nic innego.

Bluetooth
Pierwotnie zaprojektowany, aby zastąpić kable RS-232, Bluetooth jest bezprzewodowym systemem sieciowym krótkiego zasięgu, który (między innymi) może być używany do przesyłania dźwięku. Obecnie w piątej wersji (choć wiele starszych wersji jest również w użyciu), obsługuje dźwięk w kodekach AAC, Apt-X, Apt-HD, LDAC i SBC. Jest on bardzo szeroko wspierany jako otwarty standard i oferuje wybór prostego, wysokiej jakości typu połączenia, wspólnego dla wielu producentów.

Blu-ray Audio
Znany również (przynajmniej przez ludzi, którzy go sprzedają) jako High Fidelity Pure Audio, jest to płyta Blu-ray z wysokiej rozdzielczości (24/96 lub 24/192) ścieżką dźwiękową z kodowaniem DTS HD Master Audio lub Dolby Digital Plus. Nie okazał się wielkim sukcesem, po części dlatego, że oferuje te same klasyki Dad Rock, co DVD-A i SACD, a publiczność traci zainteresowanie fizycznymi formatami.

Płyta kompaktowa
Dziadek formatów cyfrowych, CD jest efektywnie 780mb nośnikiem pamięci dla plików cyfrowych Red Book z częstotliwością próbkowania 16/44.1kHz. Chociaż jest na powolnej drodze do wyginięcia, miliardy istniejących płyt oznaczają, że będzie jeszcze przez jakiś czas obecny i wciąż jest zdolny do zaskakujących osiągów.

DSD
Skrót od Direct Stream Digital, to skrót od formatu SACD, a teraz istnieje jako samodzielny format strumienia cyfrowego. Zamiast próbkować 24 bity danych 48, 96 lub 192 tysiące razy na sekundę, próbkowany jest pojedynczy bit 2.8, 5.6 lub 11.2 miliona razy na sekundę. Niektórzy przypisują mu niemal mityczne właściwości, ale w rzeczywistości jest to alternatywa dla PCM z nieco innymi wadami i zaletami. Sprzęt zaprojektowany specjalnie do obsługi DSD (co jest rzadsze niż mogłoby się wydawać) może jednak zabrzmieć bardzo dobrze.

DVD-Audio
Wersja tylko audio formatu DVD, która mogła obsługiwać dwa kanały przy 24/96 lub pięć przy niższych częstotliwościach próbkowania. DVD-Audio pokazało dość wymownie, że gotowość publiczności do płacenia przez nos za album, który już kupili na CD i potrzebowali specjalistycznego sprzętu, aby go używać, była dość ograniczona. DVD-Audio jest oficjalnie określane jako wymarłe, ale wersje wysokiej rozdzielczości niektórych albumów do pobrania pochodzą z miksów stworzonych dla DVD-A.

FLAC
Skrót od Free Lossless Audio Codec, FLAC jest bezstratnym formatem audio, który jest w stanie obsługiwać częstotliwości próbkowania do 24/192 (i technicznie dalej). Jest on bardzo szeroko obsługiwany przez sieciowe odtwarzacze audio i jest formatem używanym przez serwisy streamingowe Tidal, Qobuz i Deezer Hi-Fi. Jest bardzo powszechnie używany do zgrywania płyt CD, ponieważ oferuje różne stopnie kompresji i obsługuje metadane albumów oraz specyficzne funkcje, takie jak Replay Gain.

Google Cast
Nie jest to format, ale podobnie jak AirPlay, system transmisji, który jest rozwijany i licencjonowany przez Google i pojawia się w wielu urządzeniach strumieniowych. W przeciwieństwie do AirPlay, będzie obsługiwał przesyłanie dźwięku w wysokiej rozdzielczości i działa zarówno na platformach Apple i iOS, jak i OSX i Windows. Może być również używany do przesyłania dźwięku do więcej niż jednego urządzenia w tym samym czasie.

HDCD
Efektywnie ulepszona wersja płyty CD, która wykorzystuje różne technologie z lat 90-tych, aby wycisnąć 20 bitów informacji na płycie CD, która może być odtwarzana normalnie lub z dodatkowymi informacjami obecnymi za pośrednictwem urządzenia kompatybilnego z HDCD. Skutecznie wymarły, ponieważ prawie żaden sprzęt dostępny obecnie nie zdekoduje dodatkowych informacji - niektóre programy do odtwarzania, takie jak Foobar, mogą wyodrębnić 20-bitowy sygnał PCM z płyt (który często musi być 'wypchany' do 24 bitów, aby DAC mógł go zdekodować), jeśli jesteś chętny.

LDAC
Format Bluetooth opracowany przez Sony, który oferuje alternatywę dla opcji Apt-X. Technicznie zdolny do przesłania pliku 24/96 przez Bluetooth (aczkolwiek z pewną kompresją i stratami) jest obecnie czymś, co może być licencjonowane przez inne firmy i zaczęło się pojawiać w urządzeniach innych firm. Warto zauważyć, że nie musi być montowany zamiast Apt-X, a oba te rozwiązania są często spotykane razem.

MP3
Format stratny o otwartym kodzie źródłowym, wciąż szeroko wspierany i szeroko stosowany. Opracowany we wczesnych latach dziewięćdziesiątych, wykorzystuje format kompresji, który określa, które części sygnału audio mogą być wycięte z najmniejszym wpływem na ogólny dźwięk. Format MP3 jest używany w przedziale od 16 do 320 kb/s i jest nadal powszechnie spotykany w plikach do pobrania oraz wykorzystywany przez serwisy streamingowe Deezer, Napster i Pandora.

MQA
Skrót od "Master Quality Authenticated" i pierwotnie opracowany przez Meridian, zanim został wyodrębniony w niezależną firmę, MQA to system pakowania i rozpakowywania, który pozwala na przesłanie sygnału o wysokiej rozdzielczości w mniejszej przestrzeni. Może być albo wspierany programowo - serwis streamingowy Tidal jest przykładem wsparcia programowego - można rozpakować pliki Masters w samym serwisie i wysłać wyniki do DAC-a, albo wysłać kompletny strumień do urządzenia kompatybilnego z MQA, aby został zdekodowany w całości. Poza Tidalem wsparcie jest stosunkowo ograniczone.

Ogg/Vorbis
Interesujący format kryptograficzny. Ogg to kontener, który może być używany do przechowywania informacji w wielu innych formatach, w tym MP3, AAC i FLAC. Jest wolny od wszelkich ograniczeń licencyjnych lub praw autorskich i jest spotykany w grach komputerowych, nawigacjach satelitarnych i wbudowanym oprogramowaniu stron internetowych. Jest również wykorzystywany przez serwis streamingowy Spotify. Wsparcie sprzętowe jest stosunkowo powszechne, ale rzadko spotyka się pliki, w których jedyną możliwością odsłuchu jest ten sposób.

PCM
Ponownie, nie tyle format, co system informacji. Pulse Code Modulation jest systemem transmisji używanym do przesyłania sygnału analogowego jako kodu cyfrowego. W teorii ma ponad 150 lat, ale w praktyce jest stosowany od późnych lat 60-tych. Wszystkie bezstratne formaty cyfrowe omówione w tym słowniku (z częściowym wyjątkiem DSD) są sposobami przesyłania sygnału PCM do dekodowania przez przetwornik cyfrowo-analogowy.

SACD
SACD, zamierzony zamiennik dla CD, jest fizycznym środkiem przechowywania i odtwarzania DSD. Płyty mogą być stereofoniczne lub wielokanałowe i często są płytami "hybrydowymi", zawierającymi standardową warstwę CD, która może być odtwarzana przez normalne odtwarzacze CD. Jako format fizyczny, jest w najlepszym wypadku niszowy, z ograniczoną liczbą wydawnictw. Podobnie jak w przypadku DVD-A, wysokie ceny, nieśmiałe wydania i drogi sprzęt (który w uczciwości wobec SACD, został szybciej rozwiązany niż DVD-A) wraz z odejściem od fizycznych nośników zapewniły, że nigdy nie był prawdziwym hitem. Dyski SACD mogą zostać zmuszone do pozbycia się zawartości DSD za pomocą różnych, niejasnych sposobów i to właśnie stąd pochodzą duże ilości plików DSD do pobrania.

SBC
Domyślny kodek audio dla Bluetooth jest obowiązkowym standardem transmisji audio dla Bluetooth. Niezależnie od tego, jakie bardziej zaawansowane opcje mogą być dostarczane, SBC będzie obecny jako "podstawa" do pracy w przypadku, gdy nic innego tego nie robi. Może on obsługiwać częstotliwości próbkowania do 48 kHz (podobnie jak Apt-X), ale może zarządzać tylko bitrate 345kpbs. Jest to jednak więcej niż wystarczające dla każdego formatu stratnego używanego w chwili obecnej.

WAV
Skutecznie odpowiednik Microsoft/IBM AIFF, WAV obsługuje nieskompresowany PCM przy częstotliwości próbkowania do 24/192kHz. Podobnie jak AIFF, jest zdolny do bardzo wysokiej jakości dźwięku, ale cierpi nieco w porównaniu, ponieważ jego wsparcie dla metadanych albumu jest mniej solidne i mniej spójne niż AIFF lub bardziej nowoczesne kodeki bezstratne zdolne do kompresji.

WMA/WMA Pro/ WMA Lossless
Pakiet oprogramowania zaprojektowany przez Microsoft i oferujący zarówno bezstratną, jak i stratną obsługę dźwięku. Podobnie jak w przypadku formatu AAC, argumentuje się, że WMA jest, bit po bicie, bardziej efektywny niż MP3. WMA Pro jest niedawno wydaną wersją o rzekomo wyższej wydajności. Bezstratny WMA jest efektywnie spójny z ALAC, ale jest znacznie rzadziej wspierany, ponieważ nie jest open source i w rezultacie jest bardzo rzadko spotykany, chyba że zgrywasz do niego materiał w pierwszej kolejności.