Статья: Форматы звуковых файлов

Форматы  звуковых  файлов Звук — это физическое природное  явление, распространяющееся  посредством колебаний воздуха и,  следовательно, можно сказать, что мы имеем дело только с волновыми  характеристиками. Задачей  преобразования звука в электронный  вид является повторение всех его  этих самых волновых характеристик.  Но электронный сигнал не является  аналоговым, и может записываться  посредством коротких дискретных  значений. Пусть они имеют малый  интервал между собой и практически  неощутимы, на первый взгляд для  человеческого уха, но мы должны  всегда иметь в виду, что имеем дело  только с эмуляцией природного  явления именуемого звуком. Такая запись именуется импульсно­ кодовой модуляцией и являет собой  последовательную запись дискретных  значений. Разрядность устройства,  исчисляемая в битах, говорит о том  сколькими значениями одновременно  в одном записанном дискрете, беретсязвук. Чем больше разрядность, тем  больше звук соответствует  оригиналу.  Любой звуковой файл можно  представить, чтобы Вам было  наиболее понятно, как базу данных.  Она имеет свою структуру, о  параметрах которой указывается  обычно вначале файла. Потом идет  структурированный список значений  по определенным полям. Иногда  вместо значений стоят формулы,  позволяющие уменьшать размер  файла. Для того чтобы Вам было  совсем понятно, скажу, что запись  файла на жесткий диск подобна тому, как Вы набиваете таблицы в Microsoft  Excel. Естественно данные файлы  могут читать только  специализированные программы, в  которые заложен блок чтения.  РСМ  РСМ расшифровывается как pulsecode modulation, что и является в  переводе как импульсно­кодовая.  Файлы именно с таким расширением  встречаются довольно редко (я  встречал только в программе 3D  Audio). Но РСМ является  основополагающей для всех звуковых  файлов. Я бы не сказал, что это очень  экономный метод для хранения  данных на диске, но думаю, что от  этого уже никогда точно не уйдешь,  причем объемы современных  винчестеров уже позволяют не  обращать внимания на пару десятков  мегабайт.  DPCM  Изыскания по поводу экономного  хранения звуковых данных на диске.  Если Вы встречаете данную  аббревиатуру, то знайте, что имеете  дело с разностным РСМ. В основе  данного метода лежит та вполне  оправданная идея, что вычисления  гораздо более громоздки по  сравнению с тем, что можно простоуказать значения разности.  АDPCM  Адаптивный DPCM. Согласитесь, что  при указании просто значений  разности может возникнуть проблема  с тем, что есть очень маленькие и  очень большие значения. В результате, какие бы супер­точные измерения не  были все равно имеет место  искажение действительности.  Поэтому в адаптивном методе  добавлен коэффициэнт  масштабируемости.  WAV  Самое простое хранилище  дискретных даннных. Я бы сказал  прямое. Один из типов файлов  семейства RIFF. Помимо обычных  дискретных значений, битности,  количества каналов и значений  уровней громкости в wav может бытьуказано еще множество параметров, о которых Вы, скорее всего, и не  подозревали — это: метки позиций  для синхронизации, общее количество дискретных значений, порядок  воспроизведения различных частей  звукового файла, а также есть место  для того, чтобы Вы смогли разместить там текстовую информацию.  RIFF  Resource Interchange File Format.  Уникальная система хранения любых  структурированных данных.  IFF  Эта технология хранения данных  проистекает от Amiga­систем.  Interchange File Format. Почти то же,  что и RIFF, только имеются  некоторые нюансы. Начнем с того, что система Amiga — одна из первых, в  которой стали задумываться опрограммно­сэмплерной эмуляции  музыкальных инструментов. В  результате, в данном файле звук  делится на две части: то, что должно  звучать вначале и элемент того, что  идет за началом. В результате, звучит  начало один раз, за тем повторяется  второй кусок столько раз, сколько  Вам нужно и нота может звучать  бесконечно долго.  MOD  Файл хранит в себе короткий образец  звука, который потом можно  использовать в качестве шаблона для  инструмента. Проще говоря  прошитый в синтезатор сэмпл.  AIF или AIFF  Audio Interchange File Format. Данный формат распространен в системах  Apple Macintosh и Silicon Graphics.  Заключает в себе сочетание MOD иWAV.  AIFС или AIFF­С  Тот же AIFF, только с заданными  параметрами сжатия (компрессии).  AU  Опять же та же гонка за экономией  места. Структура файла намного  проще, чем в wav, но там указан  метод кодирования данных. Файлы  очень мало «весят», за счет чего  получили довольно широкое  распространение в Интернете. Чаще  всего Вы можете встретить параметры m­Law 8 кГц — моно. Но есть и 16­ битные стерео­файлы с частотами  22050 и 44100 Гц. Это звуковой  формат предназначен для работы со  звуком в рабочих системах SUN,  Linux и FreeBCD.MID  Файл, хранящий в себе сообщения  MIDI­системе, установленной на  Вашем компьютере или в устройстве.  МР3  Самый скандальный формат за  последнее время. Многие для  объяснения параметров сжатия,  которые в нем применяют,  сравнивают его с jpeg для  изображений. Там очень много  наворотов в вычислениях, чего и не  перечислишь, но коэффициэнт сжатия в 10­12 раз сказали о себе сами. Если  говорят, что там есть качество, то  могу сказать, что там его немного.  Специалисты говорят о контурности  звука как о самом большом  недостатке данного формата.  Действительно, если сравнивать  музыку с изображением, то смысл  остался, а мелкие нюансы ушли.  Качество МР3 до сих пор вызываетмного споров, но для «обычных  немузыкальных» людей потери не  ощутимы явно.  VQF  Хорошая альтернатива МР3, разве что менее распространенная. Есть и свои  недостатки. Закодировать файл в  VQF — процесс гораздо более  долгий. К тому же, очень мало  бесплатных программ, позволяющих  работать с данным форматом файлов, что, собственно, и сказалось на его  распространении.  VOC  Восьмибитный моно­формат от  семейства SoundBlaster. Можно  встретить в большом количестве  старых программ, использующих звук  (не музыкальных).НСОМ  То же самое, что и VOC (восемь бит,  моно), но только для Apple  Macintosh.  UL  Стандартный формат U­Law. 8 кГц, 8  бит, моно.  RA  Real Audio или потоковая передача  аудиоданных. Довольно  распространенная система передачи  звука в реальном времени через  Интернет. Скорость пердачи порядка  1 Кб в секунду. Полученный звук  обладает следующими параметрами: 8 или 16 бит и 8 или 11 кГц.  SNDБывает двух видов. Один — это тот  же AU для SUN и NeXT. Другой —  это 8­мибитный моно­файл для РС и  Маков с различной частотой  дискретизации.