فشرده سازی و ناهمواری در فایل های صوتی

( فشرده سازی و ناهمواری در فایل های صوتی ) ناهمواری ، در مورد صدای نمونه برداری شده، به معنی اشتباه نشان دادن فرکانس های بالا به عنوان فرکانس های پایین است. ناهمواری وقتی روی می‌دهد که فرکانسی که از آن نمونه برداری می‌شود به اندازه یک دوم بزرگ‌تر از نرخ نمونه مورد استفاده باشد. برای مثال، اگر یک صدای ۱۵۰ هرتزی در نرخ ۱۰۰ هرتز نمونه برداری شود، صدای حاصله ۵۰ هرتز خواهد شد.
ناهمواری را می‌توان با به کار بستن فیلترهای الکترونیکی روی صدای منبع به این شکل برطرف ساخت که فرکانس های بالاتر از یک دوم نرخ نمونه را از بین برد. دستگاه ضبط صدا اغلب چنین فیلترهایی را به طور خودکار به کار می‌بندد.
رویکردی دیگر برای مسئله ناهمواری ، نمونه برداری بالاست. نمونه برداری بالا از نرخ نمونه بالاتری بهره می‌گیرد تا بتواند فرکانس های بالاتر از محدوده دلخواه را با دقت ثبت کند. برای مثال، صدای انسان طیف فرکانس محدودی دارد که معمولا می‌توان آن‌ها را با نرخ نمونه ۰۲۵/۱۱ کیلوهرتز ضبط کرد. اما هر صدای پس زمینه‌ای با فرکانس بالاتر از ۵/۵ کیلوهرتز به اشتباه فرکانسی پایین‌تر تلقی می‌شود. با به کارگیری نرخی کیفیت صدا را بهبود می‌بخشد (تنها فایل های بزرگ بی‌مصرف تولید می‌کند). بهره گیری از نرخ ۰۲۵/۱۱ کیلو هرتز برای ضبط صدای انسان به فایلی به اندازه تنها یک چهارم کیفیت صدای CD می‌انجامد. علاوه بر این، درجه وضوح نمونه ۸ بیتی و صدای مونو معمولا برای گفتار کفایت می‌کنند که در این صورت اندازه فایل یک چهارم دیگر نیز کاهش می‌یابد (یک دقیقه از صدای نمونه برداری شده مونو، ۸ بیتی، ۰۲۵/۱۱ کیلوهرتز، تنها به ۶۵۰ کیلوبایت؛ یعنی یک شانزدهم ضبط CD استریو نیاز دارد). در پکیج جامع دیجیتال مارکتینگ تخصصی نوکارتو می‌توانید پیرامون موضوع بازاریابی عناصر چند رسانه ای، اطلاعات جامعی را به‌دست بیاورید.
این تفاوت‌های چشم‌گیر در اندازه فایل ها، مطابقت دادن نرخ‌ها و درجه وضوح نمونه با نوع صدایی را که ضبط می‌شود، برای تولیدکنندگان چند رسانه ای با اهمیت ساخته است. این کار اغلب، آزمایش صدایی معین در نرخ ها و درجه وضوح مختلف را برای تعیین سطح کیفی مناسب با نرم افزار طلب می‌کند. یکی از دلایلی که متخصصان صوتی را نیز در یک تیم تولیدکننده چند رسانه ای مشارکت می‌دهند آن است که آن‌ها می‌توانند تجربه خود را به کار گرفته و این فرایند به شدت سرعت بگیرد.
تعیین اندازه فایل های صوتی نمونه برداری شده اندازه فایل های صوتی مونو به سادگی می‌تواند با ضرب زمان ضبط، نرخ نمونه و اندازه هر نمونه محاسبه شود. فرمول آن به قرار زیر است:

اندازه فایل صوتی مونو = نرخ نمونه * اندازه نمونه (به بایت) * مدت زمان نمونه (به ثانیه)

برای مثال، صدایی که در ۱/۴۴ کیلوهرتز نمونه برداری شده است، از اندازه نمونه ۱۶ بیتی (۲ بایت) برای ۱۰ ثانیه استفاده می‌کند که به تولید فایلی با اندازه ۸۸۲۰۰۰ بایت (حدود ۸۶۰ کیلوبایت) می‌انجامد. برای محاسبه اندازه فایل های استریو، تنها لازم است اندازه فایل صوتی مونو را دو برابر کنید.

فشرده سازی صدا: پایین آوردن نرخ نمونه و کاهش درجه وضوح نمونه دو راه برای کاهش اندازه یک فایل صوتی نمونه برداری شده هستند. این روش‌ها برای صداهایی در فرکانس های نسبتا پایین و گستره دامنه‌های محدود به خوبی کار می‌کنند، ولی برای صداهایی که گستره بازتری، چه در فرکانس و چه در دامنه دارند، اثربخش نیستند؛ برای مثال اجراهای موسیقی در این موارد ترفند دیگری به کار می‌آید؛ فشرده سازی فایل. خدمات تخصصی اینستاگرام اعتبار و تداوم کسب و کارتان را تضمین می‌کند.
فشرده سازی فایل می‌تواند بدون اتلاف یا توأم با اتلاف باشد. فشرده سازی بدون اتلاف، در حالی که تمام اطلاعات اصلی را حفظ می‌کند با به کارگیری یک رمزگذاری کارآمدتر اندازه فایل را کاهش می‌دهد. ولی فشرده سازی توأم با اتلاف برخی از اطلاعات اصلی را از قلم می‌اندازد.
فشرده سازی بدون اتلاف برای فایل های حاوی برنامه های کامپیوتر ای و داده های الفبایی عددی حیاتی است چرا که هرگونه تغییر در این اطلاعات می‌تواند به راحتی برنامه را غیر فعال یا اطلاعات را تحریف کند. اما تصاویر و صداها، هنگامی که مقدار زیادی اطلاعات از دست می‌دهند هنوز هم قابل تشخیص و قابل استفاده هستند. از آنجایی که شیوه‌های توأم با اتلاف، فایل های بسیار کوچک‌تری تولید می‌کنند، روش بهتری برای فشرده سازی صدا به شمار می‌آیند.
کدک‌های (کد گذار رمز گشا) فشرده سازی صدای توأم با اتلاف، شیوه‌های مختلفی را برای کاهش اندازه فایل به کار می‌گیرند. برخی از این شیوه‌ها از شنودشناسی روانی بهره می‌گیرند؛ یعنی فعل و انفعال بین شرایط روانی ادراک بشر و خصوصیات صدا. برای مثال، در حالی که انسان‌ها می‌توانند فرکانس های تا حدود ۲۰ کیلوهرتز را دریافت کنند اما اکثر مردم نمی‌توانند فرکانس های بالاتر از ۱۶ کیلوهرتز را تشخیص دهند. این بدان معناست که می‌توان اطلاعات با فرکانس بالاتر را حذف کرد بدون این که اغلب شنوندگان متوجه آن شوند. صداهای دامنه‌دارتر درون یک کانال استریو نیز معمولا صداهای نرم‌تر درون کانال دیگر را در خود “غرقه می‌سازند.” مجددأ تأکید می‌کنیم که معمولا کسی متوجه از دست رفتن این اطلاعات نمی‌شود.
فشرده سازی توأم با اتلاف از شیوه‌های دیگری مانند رمزگذاری نرخ بیت متغیرVBR  نیز استفاده می‌کند. در VBR، بسته به میزان پیچیدگی صدا، برای رمزگذاری صداها از تعداد مختلفی بیت در هر ثانیه استفاده می‌شود. برای بخش‌های ساده صدا با فرکانس های محدود نیز، در هر ثانیه تعداد بیت کمتری از بخش‌های پیچیده‌تر به کار می‌رود، بخش های پیچیده‌ای مانند آن‌هایی که سازهای مختلف و فرکانس های بالاتر دارند.
کدک‌های توأم با اتلاف مانند MP3 که به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند، می‌توانند تا ۸۰% اندازه فایل را کاهش دهند و با این حال در عمل، تفاوت آن‌ها با کیفیت صدای CD اصلی تشخیص‌ناپذیر است. فشرده سازی صدا عرصه‌ای از تحقیق و توسعه است که همواره تکامل می‌یابد. فرمت‌های رقابت کننده مختلف و نظرات بسیاری در مورد مزایای نسبی هر یک وجود دارد. با استفاده از خدمات دیجیتال مارکتینگ شرکت نوکارتو می‌توانید به کسب و کار خود رونق بخشید.

فرمت‌های فایل های صوتی نمونه برداری شده

تاکنون فرمت‌های فایل های گوناگونی برای صدای نمونه برداری شده طراحی شده است که برخی به سیستم عامل های کامپیوتر ای خاصی تعلق دارند و برخی دیگر برای ضبط تخصصی صدا و برنامه های ویرایشگر یا برای مصارف خاص، مانند پخش در وب در نظر گرفته شده‌اند.

AIFF – این فرمت فایل صوتی تبادلی، فرمت کامپیوتر های Apple است که به طور گسترده‌ای در کامپیوتر های Macintosh استفاده می‌شود. AIFF طیف وسیعی از درجه وضوح نمونه، نرخ نمونه و کانال‌ های صوتی را پشتیبانی می‌کند. از آن‌جایی که فایل های AIFF فشرده نشده‌اند، اندازه نسبتا بزرگی دارند. فایل های AIFF از پسوند aiff یا aif استفاده می‌کنند که هم در کامپیوتر های Windows و هم در Macintosh اجرا می‌شوند.

WAV – این فرمت را Microsoft و IBM توسعه داده‌اند. WAV فرمت استاندارد صدای نمونه برداری شده در کامپیوتر های شخصی است. تقریبا همه نرم افزار هایی که در Windows صدا پخش می‌کنند، WAV را نیز پشتیبانی می‌کنند. فایل های WAV یا می‌توانند استریو باشند یا مونو، یا ۸ بیت یا ۱۶ بیت. این فرمت نرخ نمونه های گوناگونی را نیز پشتیبانی می‌کند. فایل های WAV، مانند AIFF فشرده نشده‌اند؛ فایل های صوتی که می‌توانند با کیفیت بالا در هر دو سیستم عامل Macintosh و Windows اجرا شوند. فایل های WAV از پسوند wav استفاده می‌کنند.

AU – این فرمت را Sun Microsystems توسعه داد. این فرمت به طور گسترده‌ای در اینترنت برای انتقال فایل های با کیفیت پایین صدا به کار می‌رود. فایل های AU از پسوند au استفاده می‌کنند.

RealAudio Real Media – Real Audio را توسعه داد که از فرمت های صدای جریانی در پهنای باند کم پشتیبانی می‌کند. صدای جریان صدایی است که می‌تواند در حین دریافت از اینترنت همانند فایل های صوتی پخش شود. این امر به کاربران اجازه می‌دهد بی نیاز از انتظار برای دریافت کامل فایل، صداها را پخش کنند. همچنین از پخش زنده رویدادهایی مانند کنسرت‌ها و دریافت زنده رادیو روی اینترنت پشتیبانی می‌کند. فایل Real Audio از پسوند rm استفاده می‌کند.

MP3 – فرمت صوتی محبوبی است که با حفظ کیفیت عالی، فشرده سازی چشم‌گیری انجام می‌دهد. سیستم عامل کامپیوتر های مختلف به طور گسترده‌ای از آن پشتیبانی می‌کنند و اغلب روی اینترنت استفاده می‌شود. فایل های MP3 معمولا از CD استخراج می‌شوند. استخراج، فایل CD را به کامپیوتر کاربر منتقل و آن را به فرمت MP3 تبدیل می‌کند. این فرایند پدید آمدن نسخه‌هایی کوچک ولی با کیفیت از صداهای اصلی را سبب می‌شود و برای استفاده در شبکه یا پخش کننده‌های MP3 دستی مناسب است. فایل های MP3 از پسوند mp3 یاmpga  استفاده می‌کنند.

Windows Media Audio ) – WMA) فرمتی است که توسط مایکروسافت به عنوان جایگزینی برای MP3 توسعه یافته است. WMA می‌تواند صدای فشرده سازی توأم با اتلاف را در مقایسه با MP3 با نرخ بیت پایین‌تر تحویل دهد. یک نگارش پیشرفته از، WMA Pro، به طور قابل توجهی عملکرد را نسبت به استاندارد MP3 بهبود می‌بخشد. WMA از انشعاب فایلwma  استفاده می‌کند.

Advanced Audio Coding) – AAC) جانشین MP3 در استاندارد MPEG4 است. AAC کیفیت صدای بهتری را نسبت به MP3 در نرخ های بیتی یکسان تولید می‌کند. این فرمت می‌تواند اندازه فایل را در صدای با کیفیت قابل مقایسه به طور قابل توجهی کاهش دهد. بیشتر کاربران تجاری (از جمله Apple iPad Apple iPod Blackberry Apple iPhone و YouTube) از این فرمت استفاده می‌کنند. شما می‌توانید با استفاده از پکیج جامع بازاریابی و تبلیغات تخصصی اینستاگرام باعث پیشرفت کسب و کار خود شوید.

برای مطالعه مقاله های دیگر در زمینه‌های مختلف فناوری اطلاعات و ارتباطات اینجا کلیک کنید.