Как MP3-плеер сжимает музыку в компактные файлы. Что находится внутри iPod и других портативных аудиоплееров. Чем MP3 отличается от CD по качеству звука. Как работает цифровое сжатие аудио.
Принцип работы MP3-плеера: сжатие аудио в цифровой формат
MP3-плеер — это портативное устройство для воспроизведения цифровой музыки, которое использует технологию сжатия аудио MP3. Основные принципы работы MP3-плеера:
- Музыка сжимается в формат MP3 с помощью алгоритма, который удаляет малозаметные для человеческого слуха звуковые частоты.
- Размер файла MP3 примерно в 10-12 раз меньше, чем оригинальная аудиодорожка на CD.
- MP3-плеер считывает сжатые аудиофайлы из памяти и преобразует их обратно в аналоговый звуковой сигнал.
- Внутри MP3-плеера находится миниатюрный компьютер с процессором, памятью и ПО для декодирования MP3.
Благодаря компактному размеру файлов MP3-плееры могут хранить тысячи песен в небольшом корпусе. Это сделало их популярной альтернативой CD-плеерам.
Устройство MP3-плеера: основные компоненты
Типичный MP3-плеер состоит из следующих основных компонентов:
- Процессор — декодирует MP3-файлы и управляет работой плеера
- Память — хранит MP3-файлы (флэш-память или жесткий диск)
- ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) — преобразует цифровой сигнал в аналоговый
- Усилитель — усиливает аудиосигнал для наушников
- Аккумулятор — обеспечивает автономную работу
- Дисплей и кнопки управления — интерфейс пользователя
- Разъем для наушников
Все эти компоненты упакованы в компактный корпус. Современные MP3-плееры часто совмещают функции смартфона, имея сенсорный экран и операционную систему.
Сжатие аудио в MP3: как это работает
Формат MP3 позволяет значительно уменьшить размер аудиофайлов за счет сжатия с потерями. Основные принципы сжатия MP3:
- Дискретизация аналогового сигнала — звук преобразуется в цифровой вид путем замеров амплитуды 44100 раз в секунду.
- Удаление неслышимых частот — человеческое ухо не воспринимает некоторые частоты, они удаляются.
- Маскировка звука — громкие звуки маскируют тихие, которые можно удалить.
- Стереофоническое кодирование — похожие сигналы левого и правого каналов объединяются.
- Применение алгоритмов сжатия без потерь для дальнейшего уменьшения размера.
В результате размер файла уменьшается в 10-12 раз при незначительной потере качества звука. Чем выше битрейт MP3, тем лучше качество, но больше размер файла.
Качество звука MP3 vs CD: в чем разница
Хотя MP3 обеспечивает хорошее качество звука, оно уступает оригинальному CD по ряду параметров:
- Динамический диапазон MP3 меньше, чем у CD
- Высокие частоты в MP3 могут звучать менее четко
- При низком битрейте в MP3 появляются искажения
- CD обеспечивает более детальное и чистое звучание
Однако разница заметна в основном при прослушивании на качественной аудиосистеме. В обычных условиях большинство слушателей не замечают существенной разницы между MP3 высокого битрейта и CD.
Преимущества и недостатки MP3-плееров
MP3-плееры имеют ряд преимуществ по сравнению с другими аудиоустройствами:
- Компактные размеры и легкий вес
- Большая емкость — тысячи песен в кармане
- Отсутствие движущихся частей, высокая надежность
- Низкое энергопотребление, долгое время работы
- Простота копирования и управления музыкой
Основные недостатки MP3-плееров:
- Качество звука уступает CD
- Необходимость заряжать аккумулятор
- Возможность повреждения файлов
- Сложности с прослушиванием на аудиосистеме
Несмотря на недостатки, удобство и функциональность сделали MP3-плееры чрезвычайно популярными портативными аудиоустройствами.
Эволюция MP3-плееров: от первых моделей до современных гаджетов
История развития MP3-плееров насчитывает уже более 20 лет:
- 1997 — выпущен первый портативный MP3-плеер MPMan F10
- 1998 — Diamond Rio PMP300 становится первым массовым MP3-плеером
- 2001 — Apple представляет iPod, который становится культовым устройством
- 2005 — появляются плееры с цветными экранами и поддержкой видео
- 2007 — выход iPod Touch с сенсорным экраном
- 2010-е — MP3-плееры интегрируются в смартфоны
Современные MP3-плееры сочетают функции аудиоплеера, видеоплеера, игровой консоли и интернет-планшета. Многие из них работают под управлением мобильных ОС и поддерживают установку приложений.
Альтернативы MP3: другие форматы сжатия аудио
Помимо MP3 существуют и другие форматы сжатия цифрового аудио:
- AAC — используется в iTunes, обеспечивает лучшее качество при том же битрейте
- OGG — открытый формат, популярный среди энтузиастов
- FLAC — сжатие без потерь, сохраняет оригинальное качество CD
- WMA — проприетарный формат Microsoft
- ALAC — сжатие без потерь от Apple
Большинство современных плееров поддерживают несколько форматов аудио. Это позволяет выбрать оптимальный баланс между качеством звука и размером файлов.
Как работают MP3-плееры
Существует большое количество различных плееров, однако есть среди них лидеры по качеству. Так можно скачать про AIMP. Это софт, который с удовольствием устанавливают уже на протяжении долгих лет. Программа остаётся актуальной благодаря постоянной поддержке со стороны разработчиков, которые работают над обновлениями и улучшают функционал. Также следует отметить наличие версии АИМП для Андроид, что даже вне дома позволяет наслаждаться музыкой с комфортом.
Не конкурент смартфонам
Отдавая должное смартфонам как популярным источникам звука, современные портативные музыкальные плееры конкурируют не с ними, а со стационарными Hi-Fi-компонентами, такими как усилители для наушников, ЦАП, сетевыми проигрывателями. Современный человек мобилен и часто не готов к понижению качества звучания музыки, находясь вдали от своей с любовью и старанием собранной стереосистемы. Вот для таких потребителей с повышенными запросами и выпускаются плееры, цены которых порой сопоставимы со стоимостью аудиотракта из раздельных компонентов среднего уровня. А звуковоспроизводящим устройством для них выступают наушники, также получившие в последние годы необычайно сильный импульс к развитию.
Стоит заметить, что и смартфоны стремятся проникнуть в эту нишу. Уже появились модели с поддержкой Hi-Res-аудио – форматов высокого разрешения – а также улучшенными модулями ЦАП и усиления на выходе для обеспечения совместимости с более широким кругом наушников. В качестве примера можно привести смартфоны LG G7 ThinQ и G7 Fit, использующие System-on-Chip (SoC) ES9218P от ESS Technology. Однако остальных задач с их плеч никто не снимает, что заставляет делить ограниченные ресурсы, такие как заряд аккумулятора, емкость памяти, физическое пространство внутри корпуса, между схемами, отвечающими за решение каждой из них. К тому же представляется, что сегодня основное направление развития смартфонов, помимо собственно телефонной и другой связи – все, что связано с производством и демонстрацией фото и видео.
Установка приложений из Google Play
В Nox App Player существует два ярлыка Play Market: стандартный и „подвешенный“. Первый находится в папке с другими ярлыками Google. Второй можно найти сверху в правой части экрана. Стандартный ярлык магазина приложений запускается в обычном режиме. Ярлык магазина приложений, что как будто „свисает“ на правом краю монитора открывает перечень игр и приложений, которые адаптированы под эту программу эмулятор. Однако, это не служит препятствием для загрузки программ со сторонних ресурсов.
Портативная система
Так на что же следует обращать внимание при покупке портативного музыкального плеера? Давать обобщенные рекомендации в данном случае так же вредно, как и в отношении подбора компонентов Hi-Fi-системы.
Для начала следует определиться, какую сумму денег вы готовы вложить в звук, который будет перемещаться вместе с вами. Затем ее надо разделить примерно пополам – в расчете на покупку плеера и наушников. В идеале хорошо бы приобретать их одновременно, имея возможность прослушивания отобранных вариантов. Тогда технические характеристики будут не так уж важны – главное, чтобы звучание было по душе.
Обзор очень дешёвого китайского MP3 плеера
Рейтинг: / 58
ПлохоОтлично
- Подробности
- Категория: Товары из Китая
- Опубликовано 22.06.2014 19:40
Этот популярный MP3 плеер наверно есть у всех кто хотя бы немного знаком с китайскими интернет магазинами, и онлайн покупками. Сейчас цена на него упала настолько, что не купить его просто нельзя.
Интересно, что китайские инженеры смогли засунуть в такой маленький корпус, и за такую цену.
Итак, в сегодняшнем обзоре мы рассмотрим самый популярный китайский MP3 плеер Mini Fashoin Clip Metal USB MP3 Music Media Player Support 1 — 8GB Micro SD TF.
На сайте интернет магазина плеер представлен аж в восьми цветах, есть возможность выбрать понравившуюся раскраску. Я выбрал чёрный, как наиболее практичный.
Когда я рассматривал плеер на сайте интернет магазина, он мне казался размером со спичечный коробок, но когда я увидел его вживую, был немного удивлён.
Размеры плеера такие:
Для наглядности, вот он в сравнении с батарейкой типоразмера AA.
Рассмотрим MP3 плеер поближе.
Корпус
Корпус плеера сделан из алюминия и окрашен краской. С боков пластмассовые вставки с разъёмами и переключателем. Сверху кнопки управления, тоже из обычной пластмассы.
На одном торце плеера расположен Mini USB разъём, для зарядки встроенного в плеер аккумулятора, и синхронизации плеера с компьютером, а также слот под Micro SD карту памяти. Заявлена поддержка карт памяти объёмом до 8 гигабайт. Встроенной памяти плеер не имеет.
На другом торце расположился включатель-выключатель плеера и разъём 3.5 Jack для подключения наушников.
Сверху на плеере расположены кнопки управления, Воспроизведение-Пауза, стрелки Назад и Вперёд, Плюс и Минус. Дисплея у плеера нет.
Снизу на плеере имеется клипса, для крепления, например, на одежду.
Итак, а теперь проверим работоспособность плеера. Обратите внимание, в интернет магазинах очень много плееров в таком корпусе, но начинка в них разная, поэтому некоторые функции могут отличаться. Мы будем рассматривать плеер, именно, купленный в BuyinCoins. Главное преимущество плеера купленного в BuyinCoins, то, что он запоминает, на каком треке вы его выключили, и после включения начинает воспроизведение с него. Так как, в обзорах таких же плееров купленных в других интернет магазинах, писали, что плееры после выключения начинали воспроизведение сначала списка, что не очень удобно.
Заряжается плеер через кабель Mini USB — USB, идущий в комплекте, от USB порта компьютера.
Также можно использовать сетевой USB адаптер. (покупается отдельно)
К сожалению, в плеере нет контролера заряда, красный светодиод своим свечением показывает, что плеер заряжается, но, непонятно когда плеер заряжен. Пробовал заряжать его более 4 часов, светодиод так и не погас, то есть плеер продолжал заряжаться. А ведь перезарядка может негативно сказаться на аккумуляторе.
Заявленное время работы плеера 4 часа, у меня плеер на среднем звуке проработал около 5 часов, что вполне неплохо для такой крохи.
Синхронизация
При подключении плеера к компьютеру с вставленной картой памяти, он определяется как съёмный носитель, что позволяет без использования картридера закачивать на флэш карту файлы. Но, скорость записи очень медленная, всего лишь 394 КБ/сек..
У этой же карты памяти, но в нормальном картридере скорость записи 8 МБ/сек..
Плеер был проверен с Micro SD картами 4 и 8 гигабайт (класс 4), проблем не замечено.
Управление
Управление плеером осуществляется с помощью пяти кнопок. Центральная кнопка это Воспроизведение-Пауза, кнопки Плюс и Минус регулируют громкость звука, а кнопки со стрелками переключают треки Предыдущий-Следующий, если их удерживать идёт перемотка трека, со звуком.
Качество звука
Многие в интернете пишут, что качество звука у подобных плееров ужасное. Я скажу так, для меломанов такой плеер конечно не подойдёт (хотя врятли меломаны вообще таким плеером заинтересуются), для меня качество звука вполне приемлемое, особенно если учесть стоимость. Имейте виду, качество звучания сильно зависит от используемых наушников, которых, кстати, в комплекте с плеером не было, и это даже хорошо, каждый подберёт наушники себе по вкусу и цене.
Разборка
А теперь давайте разберём плеер и посмотрим, что же у него внутри. Скручен плеер всего двумя болтиками, открутив которые, мы можем достать внутренности.
Нечего особенного, плата с одной микросхемой, и аккумулятор без обозначений.
Подведём итог. Плеер однозначно стоит своих денег, с учётом цены, качество сборки и звука вполне нормальное.
+ Цена.
+ Металлический корпус.
+ Клипса для крепления на одежду.
+ При отключении запоминает трек.
— Отсутствие контроллера заряда.
P.S. Купиь можно на сайте Алиэкспресс.
Удачных покупок!
Как работают MP3-плееры?
Как работают MP3-плееры? — Объясните этот материалВы здесь: Домашняя страница > Гаджеты > MP3-плееры
- Дом
- индекс А-Я
- Случайная статья
- Хронология
- Учебное пособие
- О нас
- Конфиденциальность и файлы cookie
Реклама
Криса Вудфорда. Последнее обновление: 20 ноября 2021 г.
Технологии могут быть совершенно поразительными! MP3-плееры, такие как iPod, являются отличным примером. Меньше колоды карт и совсем немного тяжелее, они могут хранить тысячи музыкальных треков, фотографий или видео, поэтому вы можете взять их с собой куда угодно. Типичные 20 ГБ (гигабайт) В iPod достаточно памяти для хранения около 500 компакт-дисков — больше, чем вы можете поместится в кармане! Так что же такое «MP3» и как он работает?
Фото: Apple iPod: один из карманных MP3-плееров, которые прославили цифровую музыку. Мой старый Apple iPod 4-го поколения (белый) емкостью 20 ГБ не более чем воспроизводит музыку. Я до сих пор не могу поверить, что эта крошечная коробочка вмещает (по последним подсчетам) 3717 треков на 401 альбоме 250 исполнителей и при этом помещается в моем кармане. Мой новый iPod Touch (черный) тоньше и легче, отчасти потому, что вместо жесткого диска в нем используются флэш-чипы, а его память емкостью 32 ГБ может хранить соответственно больше музыки. Благодаря встроенному просмотру веб-страниц, электронной почте и приложениям это мощный карманный компьютер.
Содержание
- Что такое технология MP3?
- MP3-файлы
- Отбор проб
- Что такое сжатие?
- Как музыка хранится в файле MP3?
- Почему CD всегда звучат лучше, чем MP3
- Как работает MP3-плеер?
- Что внутри iPod?
- Альтернативы MP3
- Альтернативы iPod
- Узнать больше
Что такое технология MP3?
MP3-файлы
MP3-плеер получает свое имя от MP3-файлов , которые вы храните в нем. Так же, как DOC — это тип компьютера файл, используемый Microsoft Word программа для обработки текстов, а PDF — это еще один тип файла для хранения документы для печати, поэтому MP3 — это особый тип файла, используемый для хранения музыки. Думайте о MP3 как о компьютерных файлах, а о MP3-плеере как о особый тип компьютера, предназначенный для воспроизведения звуков хранятся в закодированном формате внутри этих файлов, и вы на полпути к пониманию того, как все это работает.
Отбор проб
MP3 является примером цифровой технологии, что означает звуки, которые вы слышите, хранятся в числовой форме. Компакт-диски также являются цифровыми, но в более старых музыкальных форматах (включая пластинки и кассеты) использовалась аналоговая технология. Это означает, что музыка хранилась как физический или магнитный представление исходного звука без использования каких-либо цифр. Звук в два раза громче обычного мог быть хранилась в канавке на пластиковой пластинке, которая была в два раза глубже, чем обычно, поэтому хранимая информация была верный «аналог» оригинального звука.
Рекламные ссылки
Ключом к сохранению музыки (или любого другого звука) в цифровом формате является процесс, называемый сэмплирование — и это своего рода «музыка по номерам». Когда ты был моложе, возможно, вы научились играть на упрощенном фортепиано, ксилофоне или другом музыкальном инструменте. инструмент с цифрами, приклеенными к клавишам или колокольчикам. Вместо того, чтобы читать ноты, вы бы просто читали список чисел и нажимал соответствующую клавишу или колокольчик, чтобы генерировать каждую ноту по очереди. (Например, Jingle Bells в цифровой форме выглядит примерно так: 3 3 3—3 3 3—3 5 1 2 3.) MP3 и компакт-диски работают аналогичным образом. Во время записи компьютер «слушает» музыкальный трек, который записывается и «сэмплирует» громкость и частоту звуков: около 44 000 раз в секунду, он анализирует все звуки, которые слышит, и преобразует их в числа. Этот процесс осуществляется электронной схемой, называемой 9.0065 аналого-цифровой преобразователь , который превращает звуки (аналоговые) в потоки чисел (цифровые), которые затем последовательно сохраняются в файле MP3 или на компакт-диске. Когда файл или компакт-диск воспроизводится позже, происходит обратный процесс: цифро-аналоговый преобразователь превращает числа обратно в аналоговые электрические сигналы, которые становятся звуками при подаче их в громкоговоритель. Чем быстрее сэмплы компьютера (чем выше частота дискретизации ), чем больше информации он захватывает каждый раз (чем выше разрядность ), и больше деталей он фиксирует каждую секунду (чем выше битрейт ), чем больше цифровой файл напоминает оригинальные аналоговые звуки и тем выше качество записи.
Более высокая частота дискретизации, битовая глубина и битрейт обеспечивают лучшее качество файла MP3. Как правило, звук CD-качества включает дискретизацию с частотой 44,1 кГц (44 100 раз в секунду) и разрядностью 16 (16 двоичных нулей и единиц, что-то вроде 0110110101001011). MP3 действительно высокого качества, «скопированный» (сгенерированный) с компакт-диска, может быть создан с использованием скорости передачи данных 320 кбит / с (320 000 бит в секунду), в то время как файл более низкого качества может использовать скорость 64 кбит / с (64 000 бит в секунду) или даже ниже. Недостатком более высоких скоростей дискретизации/битрейта и битовой глубины является то, что они производят больше цифровой информации, которую необходимо сохранить, другими словами, больший размер файла, и для загрузки требуется больше времени. (Вы можете прочитать немного больше о сэмплировании в нашей статье об аналоговом и цифровом сигналах.)
Скриншот: Программное обеспечение для «копирования» (преобразования) компакт-дисков в MP3 обычно позволяет выбирать из множества различных типов «кодирования», включая MP3. Обычно вы также можете изменить битрейт для лучшего или худшего качества (и для файлов большего или меньшего размера). Эта программа, Asunder, позволяет вам выбирать битрейт от 65 кбит/с (низкое качество) до 245 кбит/с (высокое качество). Пятиминутная дорожка компакт-диска будет преобразована во что-то вроде файла MP3 размером 3 МБ со скоростью 65 кбит/с или файл размером 10 МБ со скоростью 245 кбит/с.
Что такое сжатие?
Одним из больших преимуществ цифровых технологий является то, что вы можете хранить больше информации в меньшем пространстве. Если у вас есть энциклопедии на CD-ROM или DVD, вы знаете, что компьютеры особенно хороши в том, чтобы втискивать большие объемы информации в красивые крошечные пространства. Британская энциклопедия , 20 с лишним томов которого занимают целую полку в местной публичной библиотеке, удобно умещается на пару компакт-дисков или один DVD. Подобные трюки возможны, потому что компьютеры используют метод под названием сжатие —способ сдавливания информации, поэтому она занимает гораздо меньше места.
Сжатие — это секрет всех видов цифровых технологий, включая цифровые фотографии, музыку загрузка и многое другое, поэтому стоит остановиться подробнее, прежде чем мы вернемся к MP3. игроки.
Сжатие с потерями
Телеграммы в старом стиле являются хорошим примером сжатия в действии. До изобретения телефонов люди отправил короткие сообщения одному другой по телеграфным проводам. Телеграфы были заняты и дороги, поэтому сообщения должны были быть короткими, и люди сжимали свои сообщения в как можно меньше слов. Сообщение типа: «Я думаю, что могу заплатить вам посетите позже на этой неделе. Я надеюсь, что все в порядке. Может быть, вы могли бы ответить и дайте мне знать, если это удобно?» был сжат в телеграмму например: «Посещение позже на неделе. Надеюсь, хорошо. Дайте мне знать». Таким образом, 27 слов исходного сообщения становится 9слова в телеграмме.
Сообщение еще вполне понятно, если еще немного краткий. Мы можем сжать исходное сообщение, потому что многие информация «избыточна»: некоторые слова не нужны и не действительно добавить все это, чтобы мы не потеряли смысл сообщения когда мы их удаляем. Мы могли бы сжать сообщение еще больше, но если мы убираем больше слов, это скоро перестанет иметь смысл. Другими словами, чем больше мы сжимаем часть информации, тем больше мы уменьшаем ее качество. Даже при небольшом сжатии часть информации была потеряна: телеграмма менее вежливо, чем исходное сообщение. И нет никакого способа, чтобы приемник могу взять 9-словное сообщение и выяснить, какие были другие 18 слов мы удалили, поэтому телеграммы являются примером того, что мы называем с потерями сжатие : информация, которую мы удаляем во время сжатия, исчезает хороший.
Сжатие изображения
Если у вас есть цифровая камера, вы
возможно, вы уже знаете о сжатии. Ваша камера, скорее всего, хранит фотографии в формате JPG.
(произносится и иногда пишется J-PEG). На большинстве камер можно установить
параметры, чтобы фотографии делались с более высоким или более низким разрешением (что
просто означает более или менее подробную информацию). Чем выше разрешение, тем больше
детали, и чем лучше выглядят фотографии, но тем больше места они занимают
вверх. Поскольку ваша камера имеет ограниченный объем памяти, вы можете хранить большое количество
изображений низкого качества с низким разрешением (low-res) или менее
изображения более высокого качества с высоким разрешением (hi-res). Изображения в низком разрешении
сжаты больше, чем файлы с высоким разрешением, а файлы JPG
соответственно меньше. Однако, если вы слишком сильно сжимаете фотографии, вы
начинают очень быстро терять детали. В показанном здесь примере я
сжал фотографию iPod с разным разрешением, чтобы показать вам, как
детали быстро теряются (но обратите внимание, сколько байтов дискового пространства сохраняется при
в то же время).
Фото: Сжатие с потерями в действии. При сжатии 10% исходный файл занимает 10 000 байт. Увеличение сжатия резко уменьшает размер в байтах (50% = 4000 байт, 90% = 2500 байт и 95% = 1900 байт), но с увеличением потери качества.
Невозможно сделать одну из фотографий с низким разрешением и возвращаясь к оригиналу высокого разрешения: как только информация потеряна, она исчезла для блага. Это означает, что JPG также является сжатием с потерями. Но обратите внимание, насколько мы можем сжать исходную фотографию и при этом признать, что это такое. Даже с 95% сжатия, мы все еще можем разобрать что это фотография iPod. При 50% сжатии почти не проигрываем вообще любая деталь.
Как музыка хранится в файле MP3?
Обычные звуковые файлы, хранящиеся на компьютере, занимают огромное космос. Учтите: вы можете поместить Британскую энциклопедию на пару компакт-дисков, но один компакт-диск обычно вмещает всего около часа (может быть, дюжина или около того треков) музыки. Это означает, что каждая дорожка на обычный компакт-диск должен занимать огромное количество места, эквивалентное одному или два тома энциклопедии! MP3 — это математический трюк для взятия ту же музыкальную информацию и сжимая ее примерно в одну двенадцатую часть много места. Вы можете создавать файлы MP3 меньшего или большего размера, сжимая их по-разному, но чем больше вы их сжимаете тем хуже они будут звучать. Так же, как телеграммы и JPG, MP3 — это формат с потерями. сжатие.
Внутри файла MP3 музыка хранится в виде длинных строк из бит (двоичный числа, нули и единицы) в серии фрагментов, называемых кадрами . Каждый кадр начинается с короткого заголовка (своего рода оглавление), за которыми следуют сами музыкальные данные. В начале файла MP3 есть своего рода «учетная карточка», в которой хранится информация о названии трека, исполнителе, жанр и так далее. Эта информация называется метаданными , и каждая часть он (исполнитель, трек и т. д.) хранится в так называемом Тег ID3 . Во многих MP3-программах есть опция, позволяющая «редактировать теги ID3». Это звучит технически и сложно, но это просто способ изменить «учетная карточка» в начале файла MP3.
Обложка: Трек компакт-диска занимает около В 10–12 раз больше места, чем та же дорожка, преобразованная в формат MP3. (в зависимости от битрейта).
Самое замечательное в файле MP3 то, что он занимает так мало комната. Типичная музыкальная дорожка занимает всего около пяти мегабайт или около того. когда вы превращаете его в форму MP3, по сравнению с 60 мегабайтами или около того, это взял бы на CD. Это означает, что вы можете отправить файл MP3 по Интернет в двенадцать раз быстрее и дешевле, чем тот же информация хранится в формате компакт-диска. Вы также можете хранить намного больше MP3-файлы на вашем музыкальном проигрывателе. Относительно небольшой размер файлов MP3 и скорость, с которой они могут быть загружены, произвела революцию в музыкальный бизнес с середины 1990-е.
Почему компакт-диски
всегда звучат лучше, чем MP3Зачем идти в магазин за диском, если нужный трек можно скачать из сети за пару минут? Я заставил сжатие звучать как блестящая вещь — и это так, — но есть другая сторона спора. Есть очень веская причина, по которой вы можете захотеть сделать паузу, прежде чем «копировать» свой компакт-диски (конвертируя их в цифровом виде) в MP3 и выбрасывая их в ближайшую мусорную корзину.
Фото: Takk by Sigur Ros.
Давайте взглянем на обычный компакт-диск и его эквивалент в формате MP3. Великолепный альбом Takk исландской группы Sigur Ros состоит из 11 треков. компакт-диск с аудиофайлами размером от 19,7 МБ до 105,1 МБ, занимая примерно 660 МБ. вообще. Но посмотрите на эти файлы в iTunes, Amarok или другой библиотеке MP3. и вы обнаружите, что они сжаты примерно на 90 процентов: их размер увеличился с 1,8 МБ до 9,9 МБ. Помните, что MP3 — это сжатие с потерями: большая часть аудиоинформации была отброшена для создайте MP3, и вы никогда не сможете его вернуть!
В большинстве случаев это не имеет значения. MP3 звучат нормально. Если вы слушаете музыку в поезде или случайно дома, iPod звучит потрясающе. Но послушайте тот же альбом даже с относительно хорошим проигрывателем компакт-дисков и парой хороших аудионаушников будет звучать потрясающе лучше . Ваши уши действительно заметят дополнительные 90 процентов!
Вот тест, который я сделал недавно. Я пробовал слушать Takk с дешевым проигрывателем компакт-дисков. (приблизительная стоимость 50 долларов) и превосходная пара наушников (примерно 100 долларов) и сравнение с моим iPod (примерно 250 долларов). Качество звука абсолютно несравнимо: проигрыватель компакт-дисков звучит несравненно лучше, потому что вы слышите гораздо больше деталей — отчасти, я признаю, потому что эти наушники намного лучше. Попробуй сам! Я бы предпочел большую часть времени иметь iPod, но бывают моменты, когда я действительно хочу услышать качество звука, а не только его количество. Конечно, прослушивание iPod в превосходных наушниках также значительно улучшает звук. качестве, но какими бы хорошими ни были ваши наушники, MP3-плеер никогда не будет звучать идеально. так же хорошо, как проигрыватель компакт-дисков из-за сжатия с потерями.
Сказав все это, важно помнить еще две вещи. Во-первых, что звучит хорошо или плохое — вещь субъективная; вы можете предпочесть басовый звук MP3-плеера с простыми наушниками для EDM (электронной танцевальной музыки) и проигрыватель компакт-дисков с прекрасными наушниками для классических симфоний — или, возможно, даже наоборот. Если у вас более одного плеера и более одного комплекта наушников, поэкспериментируйте; вы будете удивлены дополнительными деталями, которые вы услышите, просто слушая с оборудованием, к которому вы не привыкли. Во-вторых, MP3-плееры и портативные проигрыватели компакт-дисков иногда приходят со своими собственными наушниками, которые могут им подходить или не подходить. Как правило, дешевое портативное оборудование ориентирован на очень «басовый» отклик, который не будет справедлив для всех видов музыки. Опять же, попробуйте поэкспериментировать с другие наушники, если можете, и посмотрите, какую разницу вы можете обнаружить.
Как работает MP3-плеер?
Если MP3 являются компьютерными файлами, из этого следует, что MP3-плееры должны компьютеры. Это абсолютно верно! iPod в вашем кармане — это гораздо больше мощный компьютер, чем те, что стояли на столе 20 лет назад.
Фото: Новые MP3-плееры (например, iPod Touch, вверху) намного тоньше старых (как и iPod Classic, внизу), потому что они используют флэш-память вместо жестких дисков. Отсутствие жесткого диска также делает их более прочными и надежными.
Все компьютеры, представляющие собой машины, обрабатывающие информацию (данные), иметь четыре основных компонента. У них есть устройство ввода (для получения данные), память (для хранения данных), процессор (для работы с данные) и устройство вывода (для повторного получения данных). Представьте себе iPod или MP3-плеер, и вы увидите, что в нем есть все эти вещи. У него есть вход (вероятно, док-станция USB, которая подключается к нему). к компьютеру), память (небольшой жесткий диск или флэш-память, которая может хранить файлы MP3), процессор (что-то, что может читать MP3 файлы и превращать их обратно в музыку) и выход (гнездо, где вы подключите наушники). У большинства MP3-плееров есть еще один выход: маленький ЖК-дисплей, который говорит вам, что играет.
Включите ваш iPod, чтобы воспроизвести ваш любимый трек, и он работает просто как компьютер. Микросхема процессора загружает файл MP3, считывает ID3 каталожные карточки и отображает имя исполнителя и трека на дисплее. Затем он проходит через файл MP3, считывая каждый кадр по очереди. Он считывает заголовок, за которым следуют данные, и превращает цифровой информация (двоичные единицы и нули) обратно в звуковые частоты которые ваши уши и ваш мозг расшифровывают как музыку. Это почти все есть к этому. Но помните: настоящий секрет цифровой музыки Плеер — это не пластиковый гаджет в руке, а умная технология за файлами MP3, которые он играет!
Фото: MP3-плеер Sony Network Walkman использует флэш-память для хранения песни вместо жесткого диска, поэтому он намного меньше и легче, чем традиционный iPod. Это довольно старая модель с памятью 512 МБ, поэтому она может хранить только около 8–10 музыкальных компакт-дисков. Это может звучать немного по сравнению с iPod, но он идеально подходит для хранения в кармане или сумке во время долгих и утомительных путешествий. Отсутствие жесткого диска и крошечный экран также обеспечивают удивительное время автономной работы; стандартной щелочной батарейки хватит на месяц активного использования этому маленькому плееру!
Что внутри iPod?
Я не рекомендую вам разбирать iPod на части — вы можете легко повредить его. или аннулировать гарантию. Но если вам, как и мне, придется заменить севшую батарейку (довольно простая работа, если идти медленно и осторожно), у вас есть шанс увидеть, что внутри!
Около половины места занимает очень тонкий жесткий диск (2), который примерно такого же размера, как ваш iPod, но только вдвое тоньше. Под жестким диском находится литий-ионный аккумулятор. батарея (11) и материнская плата (основная печатная плата) с микросхемами, управляющими всеми компонентами (9). Под на печатной плате есть колесо прокрутки (эквивалент iPod мышь) и ЖК-дисплей. Печатная плата подключена к жесткому диску гибким коричневым пластиковый «ленточный» разъем. Есть ленточный разъем меньшего размера подключение печатной платы к стыковочному разъему (куда вы подключаете iPod к компьютеру).
Вот полный список всех бит:
- Амортизаторы жесткого диска (синие). Эти маленькие кусочки резины крепятся к бокам жесткого диска и смягчают удары. если уронишь.
- Жесткий диск. Это стандартный готовый накопитель PCMCIA. Это 20-гигабайтная модель производства Toshiba.
- Шлейф-разъем от разъема наушников и кнопки «Hold» к материнской плате.
- Гнездо для наушников.
- Прозрачная защитная пленка из плексигласа.
- Нижняя часть сенсорного колеса.
- Разъем ленточного кабеля от сенсорного колеса к материнской плате. ЖК-экран
- (если смотреть сверху). Как и все остальные компоненты, он также подключается к материнская плата с ленточным кабелем.
- Материнская плата: Основная плата iPod содержит звуковой процессор и микросхемы памяти.
- Разъем ленточного кабеля от материнской платы к жесткому диску. Я отключил жесткий диск, чтобы сделать фото, но это куда он обычно подключается.
- Литий-ионный аккумулятор. Он подключается к нижней части материнской платы с помощью простого стандартного трехконтактного разъема.
- Соединитель для док-станции. Здесь вы подключаете свой iPod, чтобы зарядить его и синхронизировать с компьютером.
Если ваш iPod сломался, и вы готовы отправить его на помойку, стоит знать, что все основные компоненты являются модульными и все их можно заменить, если вы достаточно уверенно разбираетесь в электронике и не торопитесь, осторожно и нежно. Если вы знаете, что делаете, это занимает около минуты, чтобы заменить аккумулятор или жесткий диск, пять минут, чтобы заменить разбитый экран, и, возможно, десять минут, чтобы полностью заменить материнскую плату. Вы можете легко найти запасные части для iPod на аукционных сайтах, таких как eBay. Самое сложное — снять различные шлейфовые соединители, не сломав их (как это сделать, можно узнать на многих интернет-ресурсах). сайты, в том числе этот Видео о взломах гаджетов.
Внутри Sony
У маленького синего плеера Sony на другой моей фотографии не так много интересного внутри. есть нет жесткого диска, во-первых…
- ЖК-дисплей.
- Разъем USB для передачи музыки с компьютера.
- Микросхема флэш-памяти 512 МБ.
- Микропереключатели для смены треков, альбомов и т.д. Батарейка-таблетка
- запоминает дату, время и другие настройки при отключении основной батареи.
- Интегральные схемы. Больший из них является чипом основного процессора.
- Разъем для наушников.
- Микропереключатели для изменения режима игры.
- Разъем аккумулятора.
Альтернативы MP3
Как и «iPod», «MP3» стало общим названием для цифровых музыкальных плееров, но только потому, что вы Если у вас есть MP3-плеер (или iPod, если уж на то пошло), это не значит, что вы должны воспроизводить на нем MP3-файлы. Существует множество других форм , кодирующих цифровую музыку (представляющих музыку в цифровом кодированном виде). и большинство MP3-плееров будут воспроизводить несколько разных. iPod, например, с радостью воспроизведет MP3, но iTunes вообще продаю вам файлы с суффиксом M4A. Какая разница? Файлы M4A сжаты более новым и эффективнее алгоритм (математический метод), чем MP3, что дает файлы аналогичного размера, но более высокого качества.
Другие проигрыватели могут обрабатывать WAV и AIFF (большие несжатые файлы для Windows и Mac соответственно), OGG Vorbis (разновидность сжатия с потерями с открытым исходным кодом, специально разработанная в качестве бесплатной альтернативы MP3) и FLAC (используемая форма сжатия без потерь). среди прочего, служба Pono Нила Янга). Некоторые сайты цифровой музыки предлагают выбор форматов загрузки по цене по-разному, чтобы отразить разницу в качестве звука. Так, например, вы можете найти тот же альбом доступным по одной цене за сжатый MP3 сносного качества и чуть выше цена либо за несжатый WAV, либо за сжатый без потерь FLAC.
Альтернативы iPod
Хотя в этой статье я много говорил об iPod, не думайте, что это синонимы: вы можете играть на Файл MP3 практически на любом устройстве, от настольного компьютера до некоторых устройств для чтения электронных книг. Другими словами, просто потому, что вы хотите чтобы слушать цифровую музыку, вовсе не обязательно покупать iPod.
Практически каждый современный смартфон имеет встроенный музыкальный проигрыватель, который поддерживает MP3 и подобные форматы, хотя вам, вероятно, потребуется добавить SD-карту на 32 ГБ или 64 ГБ, чтобы получить достаточно памяти для хранения всей музыкальной библиотеки. Когда мой iPod Touch умер после удивительно короткой жизни, я решил, что с меня хватит технологий Apple, и вместо того, чтобы заменить его более новой моделью, просто купил себе телефон на андроиде. Я могу купить MP3-файлы во всевозможных интернет-магазинах, некоторые из которых хранят MP3 прямо на мой телефон. Кроме того, я могу купить альбомы MP3 на своем компьютере и скопировать их с помощью USB-накопителя. свинец — точно так же, как я делал это со своими айподами. Справедливости ради, я нахожу качество звука обоих моих старых iPod далеко лучше чем у моего Android-смартфона, даже с такими же прекрасными наушниками; это мое мнение, что звуковая карта в iPod намного лучше — дает гораздо более насыщенный и детальный звук — чем в стандартном телефоне Android. Так что это еще одна вещь, которую следует иметь в виду, если вы думаете об отказе от Apple: будет ли ваша большая музыкальная библиотека звучать так же хорошо? Попробуйте послушать свою музыку на телефоне друга, прежде чем покупать свой собственный, если это возможно.
Узнать больше
На этом веб-сайте
- Сравнение аналоговых и цифровых технологий
- Компакт-диски (CD) и DVD
- История общения
- Проигрыватели грампластинок
- Звук
На других сайтах
- MP3 из Википедии: Довольно подробное техническое введение, но содержит хорошая диаграмма структуры файла MP3.
- Анатомия файла MP3 Скотта Хакера. Выдержка из книги Скотта о MP3 (см. ниже), в которой объясняется, как файл MP3 имеет внутреннюю структуру, состоящую из заголовка и фреймов. (Архивная ссылка через Wayback Machine.)
- Руководство по процессу преобразования MP3: В этом руководстве h3g2 объясняется частота дискретизации, скорость передачи данных и другие ключевые понятия.
Книги
- MP3: Полное руководство Скотта Хакера. O’Reilly, 2003. Отличное техническое введение в базовую технологию хранения звуков в файлах MP3.
- Понимание MP3, Мартин Рукерт. Birkhäuser, 2005. Довольно техническое руководство о том, как звуки кодируются в MP3. Слишком сложно для обычных читателей.
Статьи
- Зал славы микросхем: MP3-декодер Micronas Semiconductor MAS3507 от Эйрика Солхейма. IEEE Spectrum, 30 июня 2017 г. Краткая статья о микросхеме декодера MP3, которая помогла совершить революцию в области цифровой музыки.
- Цифровой музыкальный ренессанс Марка Андерсона. IEEE Spectrum, 30 декабря 2010 г. Как алгоритмы ремастеринга Дика Бервена делают цифровую музыку более естественной.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты
Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.
Авторские права на текст © Chris Woodford 2006, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.
iPod является товарным знаком Apple, Inc., зарегистрированным в США и других странах.
Следуйте за нами
Оцените эту страницу
Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:
Цитировать эту страницу
Вудфорд, Крис. (2006/2020) MP3-плееры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-mp3players-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]
Подробнее на нашем веб-сайте…
- Связь
- Компьютеры
- Электричество и электроника
- Энергия
- Машиностроение
- Окружающая среда
- Гаджеты
- Домашняя жизнь
- Материалы
- Наука
- Инструменты и инструменты
- Транспорт
↑ Вернуться к началу
Как работают MP3-плееры?
Как работают MP3-плееры? — Объясните этот материалВы здесь: Домашняя страница > Гаджеты > MP3-плееры
- Дом
- индекс А-Я
- Случайная статья
- Хронология
- Учебное пособие
- О нас
- Конфиденциальность и файлы cookie
Реклама
org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 20 ноября 2021 г.Технологии могут быть совершенно поразительными! MP3-плееры, такие как iPod, являются отличным примером. Меньше колоды карт и совсем немного тяжелее, они могут хранить тысячи музыкальных треков, фотографий или видео, поэтому вы можете взять их с собой куда угодно. Типичные 20 ГБ (гигабайт) В iPod достаточно памяти для хранения около 500 компакт-дисков — больше, чем вы можете поместится в кармане! Так что же такое «MP3» и как он работает?
Фото: Apple iPod: один из карманных MP3-плееров, которые прославили цифровую музыку. Мой старый Apple iPod 4-го поколения (белый) емкостью 20 ГБ не более чем воспроизводит музыку. Я до сих пор не могу поверить, что эта крошечная коробочка вмещает (по последним подсчетам) 3717 треков на 401 альбоме 250 исполнителей и при этом помещается в моем кармане. Мой новый iPod Touch (черный) тоньше и легче, отчасти потому, что вместо жесткого диска в нем используются флэш-чипы, а его память емкостью 32 ГБ может хранить соответственно больше музыки. Благодаря встроенному просмотру веб-страниц, электронной почте и приложениям это мощный карманный компьютер.
Содержание
- Что такое технология MP3?
- MP3-файлы
- Отбор проб
- Что такое сжатие?
- Как музыка хранится в файле MP3?
- Почему CD всегда звучат лучше, чем MP3
- Как работает MP3-плеер?
- Что внутри iPod?
- Альтернативы MP3
- Альтернативы iPod
- Узнать больше
Что такое технология MP3?
MP3-файлы
MP3-плеер получает свое имя от MP3-файлов , которые вы храните в нем. Так же, как DOC — это тип компьютера файл, используемый Microsoft Word программа для обработки текстов, а PDF — это еще один тип файла для хранения документы для печати, поэтому MP3 — это особый тип файла, используемый для хранения музыки. Думайте о MP3 как о компьютерных файлах, а о MP3-плеере как о особый тип компьютера, предназначенный для воспроизведения звуков хранятся в закодированном формате внутри этих файлов, и вы на полпути к пониманию того, как все это работает.
Отбор проб
MP3 является примером цифровой технологии, что означает звуки, которые вы слышите, хранятся в числовой форме. Компакт-диски также являются цифровыми, но в более старых музыкальных форматах (включая пластинки и кассеты) использовалась аналоговая технология. Это означает, что музыка хранилась как физический или магнитный представление исходного звука без использования каких-либо цифр. Звук в два раза громче обычного мог быть хранилась в канавке на пластиковой пластинке, которая была в два раза глубже, чем обычно, поэтому хранимая информация была верный «аналог» оригинального звука.
Рекламные ссылки
Ключом к сохранению музыки (или любого другого звука) в цифровом формате является процесс, называемый сэмплирование — и это своего рода «музыка по номерам». Когда ты был моложе, возможно, вы научились играть на упрощенном фортепиано, ксилофоне или другом музыкальном инструменте. инструмент с цифрами, приклеенными к клавишам или колокольчикам. Вместо того, чтобы читать ноты, вы бы просто читали список чисел и нажимал соответствующую клавишу или колокольчик, чтобы генерировать каждую ноту по очереди. (Например, Jingle Bells в цифровой форме выглядит примерно так: 3 3 3—3 3 3—3 5 1 2 3.) MP3 и компакт-диски работают аналогичным образом. Во время записи компьютер «слушает» музыкальный трек, который записывается и «сэмплирует» громкость и частоту звуков: около 44 000 раз в секунду, он анализирует все звуки, которые слышит, и преобразует их в числа. Этот процесс осуществляется электронной схемой, называемой 9.0065 аналого-цифровой преобразователь , который превращает звуки (аналоговые) в потоки чисел (цифровые), которые затем последовательно сохраняются в файле MP3 или на компакт-диске. Когда файл или компакт-диск воспроизводится позже, происходит обратный процесс: цифро-аналоговый преобразователь превращает числа обратно в аналоговые электрические сигналы, которые становятся звуками при подаче их в громкоговоритель. Чем быстрее сэмплы компьютера (чем выше частота дискретизации ), чем больше информации он захватывает каждый раз (чем выше разрядность ), и больше деталей он фиксирует каждую секунду (чем выше битрейт ), чем больше цифровой файл напоминает оригинальные аналоговые звуки и тем выше качество записи.
Более высокая частота дискретизации, битовая глубина и битрейт обеспечивают лучшее качество файла MP3. Как правило, звук CD-качества включает дискретизацию с частотой 44,1 кГц (44 100 раз в секунду) и разрядностью 16 (16 двоичных нулей и единиц, что-то вроде 0110110101001011). MP3 действительно высокого качества, «скопированный» (сгенерированный) с компакт-диска, может быть создан с использованием скорости передачи данных 320 кбит / с (320 000 бит в секунду), в то время как файл более низкого качества может использовать скорость 64 кбит / с (64 000 бит в секунду) или даже ниже. Недостатком более высоких скоростей дискретизации/битрейта и битовой глубины является то, что они производят больше цифровой информации, которую необходимо сохранить, другими словами, больший размер файла, и для загрузки требуется больше времени. (Вы можете прочитать немного больше о сэмплировании в нашей статье об аналоговом и цифровом сигналах.)
Скриншот: Программное обеспечение для «копирования» (преобразования) компакт-дисков в MP3 обычно позволяет выбирать из множества различных типов «кодирования», включая MP3. Обычно вы также можете изменить битрейт для лучшего или худшего качества (и для файлов большего или меньшего размера). Эта программа, Asunder, позволяет вам выбирать битрейт от 65 кбит/с (низкое качество) до 245 кбит/с (высокое качество). Пятиминутная дорожка компакт-диска будет преобразована во что-то вроде файла MP3 размером 3 МБ со скоростью 65 кбит/с или файл размером 10 МБ со скоростью 245 кбит/с.
Что такое сжатие?
Одним из больших преимуществ цифровых технологий является то, что вы можете хранить больше информации в меньшем пространстве. Если у вас есть энциклопедии на CD-ROM или DVD, вы знаете, что компьютеры особенно хороши в том, чтобы втискивать большие объемы информации в красивые крошечные пространства. Британская энциклопедия , 20 с лишним томов которого занимают целую полку в местной публичной библиотеке, удобно умещается на пару компакт-дисков или один DVD. Подобные трюки возможны, потому что компьютеры используют метод под названием сжатие —способ сдавливания информации, поэтому она занимает гораздо меньше места.
Сжатие — это секрет всех видов цифровых технологий, включая цифровые фотографии, музыку загрузка и многое другое, поэтому стоит остановиться подробнее, прежде чем мы вернемся к MP3. игроки.
Сжатие с потерями
Телеграммы в старом стиле являются хорошим примером сжатия в действии. До изобретения телефонов люди отправил короткие сообщения одному другой по телеграфным проводам. Телеграфы были заняты и дороги, поэтому сообщения должны были быть короткими, и люди сжимали свои сообщения в как можно меньше слов. Сообщение типа: «Я думаю, что могу заплатить вам посетите позже на этой неделе. Я надеюсь, что все в порядке. Может быть, вы могли бы ответить и дайте мне знать, если это удобно?» был сжат в телеграмму например: «Посещение позже на неделе. Надеюсь, хорошо. Дайте мне знать». Таким образом, 27 слов исходного сообщения становится 9слова в телеграмме.
Сообщение еще вполне понятно, если еще немного краткий. Мы можем сжать исходное сообщение, потому что многие информация «избыточна»: некоторые слова не нужны и не действительно добавить все это, чтобы мы не потеряли смысл сообщения когда мы их удаляем. Мы могли бы сжать сообщение еще больше, но если мы убираем больше слов, это скоро перестанет иметь смысл. Другими словами, чем больше мы сжимаем часть информации, тем больше мы уменьшаем ее качество. Даже при небольшом сжатии часть информации была потеряна: телеграмма менее вежливо, чем исходное сообщение. И нет никакого способа, чтобы приемник могу взять 9-словное сообщение и выяснить, какие были другие 18 слов мы удалили, поэтому телеграммы являются примером того, что мы называем с потерями сжатие : информация, которую мы удаляем во время сжатия, исчезает хороший.
Сжатие изображения
Если у вас есть цифровая камера, вы
возможно, вы уже знаете о сжатии. Ваша камера, скорее всего, хранит фотографии в формате JPG.
(произносится и иногда пишется J-PEG). На большинстве камер можно установить
параметры, чтобы фотографии делались с более высоким или более низким разрешением (что
просто означает более или менее подробную информацию). Чем выше разрешение, тем больше
детали, и чем лучше выглядят фотографии, но тем больше места они занимают
вверх. Поскольку ваша камера имеет ограниченный объем памяти, вы можете хранить большое количество
изображений низкого качества с низким разрешением (low-res) или менее
изображения более высокого качества с высоким разрешением (hi-res). Изображения в низком разрешении
сжаты больше, чем файлы с высоким разрешением, а файлы JPG
соответственно меньше. Однако, если вы слишком сильно сжимаете фотографии, вы
начинают очень быстро терять детали. В показанном здесь примере я
сжал фотографию iPod с разным разрешением, чтобы показать вам, как
детали быстро теряются (но обратите внимание, сколько байтов дискового пространства сохраняется при
в то же время).
Фото: Сжатие с потерями в действии. При сжатии 10% исходный файл занимает 10 000 байт. Увеличение сжатия резко уменьшает размер в байтах (50% = 4000 байт, 90% = 2500 байт и 95% = 1900 байт), но с увеличением потери качества.
Невозможно сделать одну из фотографий с низким разрешением и возвращаясь к оригиналу высокого разрешения: как только информация потеряна, она исчезла для блага. Это означает, что JPG также является сжатием с потерями. Но обратите внимание, насколько мы можем сжать исходную фотографию и при этом признать, что это такое. Даже с 95% сжатия, мы все еще можем разобрать что это фотография iPod. При 50% сжатии почти не проигрываем вообще любая деталь.
Как музыка хранится в файле MP3?
Обычные звуковые файлы, хранящиеся на компьютере, занимают огромное космос. Учтите: вы можете поместить Британскую энциклопедию на пару компакт-дисков, но один компакт-диск обычно вмещает всего около часа (может быть, дюжина или около того треков) музыки. Это означает, что каждая дорожка на обычный компакт-диск должен занимать огромное количество места, эквивалентное одному или два тома энциклопедии! MP3 — это математический трюк для взятия ту же музыкальную информацию и сжимая ее примерно в одну двенадцатую часть много места. Вы можете создавать файлы MP3 меньшего или большего размера, сжимая их по-разному, но чем больше вы их сжимаете тем хуже они будут звучать. Так же, как телеграммы и JPG, MP3 — это формат с потерями. сжатие.
Внутри файла MP3 музыка хранится в виде длинных строк из бит (двоичный числа, нули и единицы) в серии фрагментов, называемых кадрами . Каждый кадр начинается с короткого заголовка (своего рода оглавление), за которыми следуют сами музыкальные данные. В начале файла MP3 есть своего рода «учетная карточка», в которой хранится информация о названии трека, исполнителе, жанр и так далее. Эта информация называется метаданными , и каждая часть он (исполнитель, трек и т. д.) хранится в так называемом Тег ID3 . Во многих MP3-программах есть опция, позволяющая «редактировать теги ID3». Это звучит технически и сложно, но это просто способ изменить «учетная карточка» в начале файла MP3.
Обложка: Трек компакт-диска занимает около В 10–12 раз больше места, чем та же дорожка, преобразованная в формат MP3. (в зависимости от битрейта).
Самое замечательное в файле MP3 то, что он занимает так мало комната. Типичная музыкальная дорожка занимает всего около пяти мегабайт или около того. когда вы превращаете его в форму MP3, по сравнению с 60 мегабайтами или около того, это взял бы на CD. Это означает, что вы можете отправить файл MP3 по Интернет в двенадцать раз быстрее и дешевле, чем тот же информация хранится в формате компакт-диска. Вы также можете хранить намного больше MP3-файлы на вашем музыкальном проигрывателе. Относительно небольшой размер файлов MP3 и скорость, с которой они могут быть загружены, произвела революцию в музыкальный бизнес с середины 1990-е.
Почему компакт-диски
всегда звучат лучше, чем MP3Зачем идти в магазин за диском, если нужный трек можно скачать из сети за пару минут? Я заставил сжатие звучать как блестящая вещь — и это так, — но есть другая сторона спора. Есть очень веская причина, по которой вы можете захотеть сделать паузу, прежде чем «копировать» свой компакт-диски (конвертируя их в цифровом виде) в MP3 и выбрасывая их в ближайшую мусорную корзину.
Фото: Takk by Sigur Ros.
Давайте взглянем на обычный компакт-диск и его эквивалент в формате MP3. Великолепный альбом Takk исландской группы Sigur Ros состоит из 11 треков. компакт-диск с аудиофайлами размером от 19,7 МБ до 105,1 МБ, занимая примерно 660 МБ. вообще. Но посмотрите на эти файлы в iTunes, Amarok или другой библиотеке MP3. и вы обнаружите, что они сжаты примерно на 90 процентов: их размер увеличился с 1,8 МБ до 9,9 МБ. Помните, что MP3 — это сжатие с потерями: большая часть аудиоинформации была отброшена для создайте MP3, и вы никогда не сможете его вернуть!
В большинстве случаев это не имеет значения. MP3 звучат нормально. Если вы слушаете музыку в поезде или случайно дома, iPod звучит потрясающе. Но послушайте тот же альбом даже с относительно хорошим проигрывателем компакт-дисков и парой хороших аудионаушников будет звучать потрясающе лучше . Ваши уши действительно заметят дополнительные 90 процентов!
Вот тест, который я сделал недавно. Я пробовал слушать Takk с дешевым проигрывателем компакт-дисков. (приблизительная стоимость 50 долларов) и превосходная пара наушников (примерно 100 долларов) и сравнение с моим iPod (примерно 250 долларов). Качество звука абсолютно несравнимо: проигрыватель компакт-дисков звучит несравненно лучше, потому что вы слышите гораздо больше деталей — отчасти, я признаю, потому что эти наушники намного лучше. Попробуй сам! Я бы предпочел большую часть времени иметь iPod, но бывают моменты, когда я действительно хочу услышать качество звука, а не только его количество. Конечно, прослушивание iPod в превосходных наушниках также значительно улучшает звук. качестве, но какими бы хорошими ни были ваши наушники, MP3-плеер никогда не будет звучать идеально. так же хорошо, как проигрыватель компакт-дисков из-за сжатия с потерями.
Сказав все это, важно помнить еще две вещи. Во-первых, что звучит хорошо или плохое — вещь субъективная; вы можете предпочесть басовый звук MP3-плеера с простыми наушниками для EDM (электронной танцевальной музыки) и проигрыватель компакт-дисков с прекрасными наушниками для классических симфоний — или, возможно, даже наоборот. Если у вас более одного плеера и более одного комплекта наушников, поэкспериментируйте; вы будете удивлены дополнительными деталями, которые вы услышите, просто слушая с оборудованием, к которому вы не привыкли. Во-вторых, MP3-плееры и портативные проигрыватели компакт-дисков иногда приходят со своими собственными наушниками, которые могут им подходить или не подходить. Как правило, дешевое портативное оборудование ориентирован на очень «басовый» отклик, который не будет справедлив для всех видов музыки. Опять же, попробуйте поэкспериментировать с другие наушники, если можете, и посмотрите, какую разницу вы можете обнаружить.
Как работает MP3-плеер?
Если MP3 являются компьютерными файлами, из этого следует, что MP3-плееры должны компьютеры. Это абсолютно верно! iPod в вашем кармане — это гораздо больше мощный компьютер, чем те, что стояли на столе 20 лет назад.
Фото: Новые MP3-плееры (например, iPod Touch, вверху) намного тоньше старых (как и iPod Classic, внизу), потому что они используют флэш-память вместо жестких дисков. Отсутствие жесткого диска также делает их более прочными и надежными.
Все компьютеры, представляющие собой машины, обрабатывающие информацию (данные), иметь четыре основных компонента. У них есть устройство ввода (для получения данные), память (для хранения данных), процессор (для работы с данные) и устройство вывода (для повторного получения данных). Представьте себе iPod или MP3-плеер, и вы увидите, что в нем есть все эти вещи. У него есть вход (вероятно, док-станция USB, которая подключается к нему). к компьютеру), память (небольшой жесткий диск или флэш-память, которая может хранить файлы MP3), процессор (что-то, что может читать MP3 файлы и превращать их обратно в музыку) и выход (гнездо, где вы подключите наушники). У большинства MP3-плееров есть еще один выход: маленький ЖК-дисплей, который говорит вам, что играет.
Включите ваш iPod, чтобы воспроизвести ваш любимый трек, и он работает просто как компьютер. Микросхема процессора загружает файл MP3, считывает ID3 каталожные карточки и отображает имя исполнителя и трека на дисплее. Затем он проходит через файл MP3, считывая каждый кадр по очереди. Он считывает заголовок, за которым следуют данные, и превращает цифровой информация (двоичные единицы и нули) обратно в звуковые частоты которые ваши уши и ваш мозг расшифровывают как музыку. Это почти все есть к этому. Но помните: настоящий секрет цифровой музыки Плеер — это не пластиковый гаджет в руке, а умная технология за файлами MP3, которые он играет!
Фото: MP3-плеер Sony Network Walkman использует флэш-память для хранения песни вместо жесткого диска, поэтому он намного меньше и легче, чем традиционный iPod. Это довольно старая модель с памятью 512 МБ, поэтому она может хранить только около 8–10 музыкальных компакт-дисков. Это может звучать немного по сравнению с iPod, но он идеально подходит для хранения в кармане или сумке во время долгих и утомительных путешествий. Отсутствие жесткого диска и крошечный экран также обеспечивают удивительное время автономной работы; стандартной щелочной батарейки хватит на месяц активного использования этому маленькому плееру!
Что внутри iPod?
Я не рекомендую вам разбирать iPod на части — вы можете легко повредить его. или аннулировать гарантию. Но если вам, как и мне, придется заменить севшую батарейку (довольно простая работа, если идти медленно и осторожно), у вас есть шанс увидеть, что внутри!
Около половины места занимает очень тонкий жесткий диск (2), который примерно такого же размера, как ваш iPod, но только вдвое тоньше. Под жестким диском находится литий-ионный аккумулятор. батарея (11) и материнская плата (основная печатная плата) с микросхемами, управляющими всеми компонентами (9). Под на печатной плате есть колесо прокрутки (эквивалент iPod мышь) и ЖК-дисплей. Печатная плата подключена к жесткому диску гибким коричневым пластиковый «ленточный» разъем. Есть ленточный разъем меньшего размера подключение печатной платы к стыковочному разъему (куда вы подключаете iPod к компьютеру).
Вот полный список всех бит:
- Амортизаторы жесткого диска (синие). Эти маленькие кусочки резины крепятся к бокам жесткого диска и смягчают удары. если уронишь.
- Жесткий диск. Это стандартный готовый накопитель PCMCIA. Это 20-гигабайтная модель производства Toshiba.
- Шлейф-разъем от разъема наушников и кнопки «Hold» к материнской плате.
- Гнездо для наушников.
- Прозрачная защитная пленка из плексигласа.
- Нижняя часть сенсорного колеса.
- Разъем ленточного кабеля от сенсорного колеса к материнской плате. ЖК-экран
- (если смотреть сверху). Как и все остальные компоненты, он также подключается к материнская плата с ленточным кабелем.
- Материнская плата: Основная плата iPod содержит звуковой процессор и микросхемы памяти.
- Разъем ленточного кабеля от материнской платы к жесткому диску. Я отключил жесткий диск, чтобы сделать фото, но это куда он обычно подключается.
- Литий-ионный аккумулятор. Он подключается к нижней части материнской платы с помощью простого стандартного трехконтактного разъема.
- Соединитель для док-станции. Здесь вы подключаете свой iPod, чтобы зарядить его и синхронизировать с компьютером.
Если ваш iPod сломался, и вы готовы отправить его на помойку, стоит знать, что все основные компоненты являются модульными и все их можно заменить, если вы достаточно уверенно разбираетесь в электронике и не торопитесь, осторожно и нежно. Если вы знаете, что делаете, это занимает около минуты, чтобы заменить аккумулятор или жесткий диск, пять минут, чтобы заменить разбитый экран, и, возможно, десять минут, чтобы полностью заменить материнскую плату. Вы можете легко найти запасные части для iPod на аукционных сайтах, таких как eBay. Самое сложное — снять различные шлейфовые соединители, не сломав их (как это сделать, можно узнать на многих интернет-ресурсах). сайты, в том числе этот Видео о взломах гаджетов.
Внутри Sony
У маленького синего плеера Sony на другой моей фотографии не так много интересного внутри. есть нет жесткого диска, во-первых…
- ЖК-дисплей.
- Разъем USB для передачи музыки с компьютера.
- Микросхема флэш-памяти 512 МБ.
- Микропереключатели для смены треков, альбомов и т.д. Батарейка-таблетка
- запоминает дату, время и другие настройки при отключении основной батареи.
- Интегральные схемы. Больший из них является чипом основного процессора.
- Разъем для наушников.
- Микропереключатели для изменения режима игры.
- Разъем аккумулятора.
Альтернативы MP3
Как и «iPod», «MP3» стало общим названием для цифровых музыкальных плееров, но только потому, что вы Если у вас есть MP3-плеер (или iPod, если уж на то пошло), это не значит, что вы должны воспроизводить на нем MP3-файлы. Существует множество других форм , кодирующих цифровую музыку (представляющих музыку в цифровом кодированном виде). и большинство MP3-плееров будут воспроизводить несколько разных. iPod, например, с радостью воспроизведет MP3, но iTunes вообще продаю вам файлы с суффиксом M4A. Какая разница? Файлы M4A сжаты более новым и эффективнее алгоритм (математический метод), чем MP3, что дает файлы аналогичного размера, но более высокого качества.
Другие проигрыватели могут обрабатывать WAV и AIFF (большие несжатые файлы для Windows и Mac соответственно), OGG Vorbis (разновидность сжатия с потерями с открытым исходным кодом, специально разработанная в качестве бесплатной альтернативы MP3) и FLAC (используемая форма сжатия без потерь). среди прочего, служба Pono Нила Янга). Некоторые сайты цифровой музыки предлагают выбор форматов загрузки по цене по-разному, чтобы отразить разницу в качестве звука. Так, например, вы можете найти тот же альбом доступным по одной цене за сжатый MP3 сносного качества и чуть выше цена либо за несжатый WAV, либо за сжатый без потерь FLAC.
Альтернативы iPod
Хотя в этой статье я много говорил об iPod, не думайте, что это синонимы: вы можете играть на Файл MP3 практически на любом устройстве, от настольного компьютера до некоторых устройств для чтения электронных книг. Другими словами, просто потому, что вы хотите чтобы слушать цифровую музыку, вовсе не обязательно покупать iPod.
Практически каждый современный смартфон имеет встроенный музыкальный проигрыватель, который поддерживает MP3 и подобные форматы, хотя вам, вероятно, потребуется добавить SD-карту на 32 ГБ или 64 ГБ, чтобы получить достаточно памяти для хранения всей музыкальной библиотеки. Когда мой iPod Touch умер после удивительно короткой жизни, я решил, что с меня хватит технологий Apple, и вместо того, чтобы заменить его более новой моделью, просто купил себе телефон на андроиде. Я могу купить MP3-файлы во всевозможных интернет-магазинах, некоторые из которых хранят MP3 прямо на мой телефон. Кроме того, я могу купить альбомы MP3 на своем компьютере и скопировать их с помощью USB-накопителя. свинец — точно так же, как я делал это со своими айподами. Справедливости ради, я нахожу качество звука обоих моих старых iPod далеко лучше чем у моего Android-смартфона, даже с такими же прекрасными наушниками; это мое мнение, что звуковая карта в iPod намного лучше — дает гораздо более насыщенный и детальный звук — чем в стандартном телефоне Android. Так что это еще одна вещь, которую следует иметь в виду, если вы думаете об отказе от Apple: будет ли ваша большая музыкальная библиотека звучать так же хорошо? Попробуйте послушать свою музыку на телефоне друга, прежде чем покупать свой собственный, если это возможно.
Узнать больше
На этом веб-сайте
- Сравнение аналоговых и цифровых технологий
- Компакт-диски (CD) и DVD
- История общения
- Проигрыватели грампластинок
- Звук
На других сайтах
- MP3 из Википедии: Довольно подробное техническое введение, но содержит хорошая диаграмма структуры файла MP3.
- Анатомия файла MP3 Скотта Хакера. Выдержка из книги Скотта о MP3 (см. ниже), в которой объясняется, как файл MP3 имеет внутреннюю структуру, состоящую из заголовка и фреймов. (Архивная ссылка через Wayback Machine.)
- Руководство по процессу преобразования MP3: В этом руководстве h3g2 объясняется частота дискретизации, скорость передачи данных и другие ключевые понятия.
Книги
- MP3: Полное руководство Скотта Хакера. O’Reilly, 2003. Отличное техническое введение в базовую технологию хранения звуков в файлах MP3.
- Понимание MP3, Мартин Рукерт. Birkhäuser, 2005. Довольно техническое руководство о том, как звуки кодируются в MP3. Слишком сложно для обычных читателей.
Статьи
- Зал славы микросхем: MP3-декодер Micronas Semiconductor MAS3507 от Эйрика Солхейма. IEEE Spectrum, 30 июня 2017 г. Краткая статья о микросхеме декодера MP3, которая помогла совершить революцию в области цифровой музыки.
- Цифровой музыкальный ренессанс Марка Андерсона. IEEE Spectrum, 30 декабря 2010 г. Как алгоритмы ремастеринга Дика Бервена делают цифровую музыку более естественной.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты
Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.