Сравнение на WAV и MP3

Развитието на цифровото разпространение на аудио доведе до няколко десетки формата на аудиофайлове, които вече се предлагат на пазара. Всеки разработчик се опитва да измисли свой собствен метод за кодиране и алгоритми за криптиране и след това да ги популяризира.

Но сега, през 2019 г., е ясно, че битката на музикалните формати се печели от MP3. И въпреки че вече не се поддържа от разработчиците, това е нормално. Все пак музиката в този тип файл може да се възпроизвежда на всеки телефон, плейър, компютър, стерео уредба, телевизор и дори на някои модели смарт часовници.

Въпреки това при закупуване на висококачествено аудио оборудване – слушалки и звукова карта за заплата и половина, например – недостатъците на MP3 започват да се проявяват. Оборудването може да е добро, но музиката все още звучи „плоско“ и скучно. И това е така, защото MP3 файловете отрязват части от аудиопотока.

След това трябва да изберете по-добър формат. Например, малко по-рядко срещаният WAV, който ще ви помогне да „отворите“ техниката си.

Но дали този WAV е наистина толкова добър?? Нека да сравним двата формата – WAV и MP3 – и да изберем правилния!

Разлика между компресирани и некомпресирани музикални формати

защото WAV– е пример за некомпресиран музикален формат, а MP3 е компресиран формат, така че за да разберем основната разлика между тях, си струва да разберем какво представляват компресираните и некомпресираните музикални формати. Няма да навлизаме твърде дълбоко в процеса, няма да говорим за сигма-делта-модулация, просто ще „прескочим върховете“.

Некомпресираните музикални формати бяха едни от първите, които се появиха. Те означават последователен запис на всеки звук, уловен от микрофона в студиото, всяка нота, всеки опит на вокалиста да изсвири всичките осем октави по време на една песен. В резултат на това файлът е изключително подробен, тъй като всеки звук е посочен.

Има само няколко проблема. Поради високата детайлност на аудиофайла, той е огромен. Средно една триминутна песен във формат WAV „тежи“ около 60 мегабайта. В резултат на това на гигабайтова флаш памет може да се побере поне един албум на изпълнителя. Но във времената, когато 1 GB твърд диск беше лукс, който не можеше да се позволи, беше безразсъдно да се разхищава ценно пространство на твърдия диск за песни.

Втори проблеме, че за декодирането на този вид музика е необходим мощен и бърз процесор. Това означава, че чипът трябва постоянно да приема цифровия сигнал и да го преобразува в аналогов сигнал, който се подава към високоговорителите. Има много цифрови сигнали – имайте предвид, че всеки звук. Затова и производителността на чипа трябва да е висока.

И така, инженерите и програмистите имаха задачата да направят така, че един фен на Роби Уилямс да може да съхранява цялата му дискография (14 албума, 3 колекции, безброй сингли, 8 DVD-та), без да се налага да купува сървър. Така се появиха компресираните формати, пример за които е MP3.

Компресираните формати предполагат допълнително прекодиране. Аудиопотокът се декомпозира на отделни кадри, след което те се слепват, като се губят някои детайли (например два върха се слепват в един), евентуално – както при MP3 – се отрязват някои честотни диапазони… И резултатът е много по-малък файл!

Средно една триминутна песен в MP3 файл с висок битрейт (320 kbps) „тежи“ около 10 мегабайта. Това означава, че в пространството, заемано от една песен в WAV, може да се „събере“ цял EP (миниалбум) в MP3! Ако намалим битрейта, като изрежем повече части-рамки от аудиопотока и значително влошим качеството, цялата дискография на многострадалния Роби Уилямс може да бъде „опакована“.

От друга страна, загубата на качество не е твърде голяма за слушателя. MP3 320 kbps осигурява достатъчно качество за слушане на музика, гледане на филми и др.д. Всички „липсващи детайли“ се пренебрегват от слушателя или се оставят „настрана“, докато не се изгради пълна акустична картина.

Освен това качеството на възпроизвеждането се влияе и от качеството на оборудването. На компютри със слаба вградена звукова карта и китайски високоговорители MP3 64 kbps, MP3320 kbps или WAV ще звучат еднакво зле. Но след като имате многоканална аудиосистема, усилвател, дискретна звукова карта с DAC 192 kHz, WAV музиката процъфтява. MP3, от друга страна, изглежда твърде плосък и с недостатъчно детайли.

А сега към описанията на форматите.

Музикален формат WAV

Музикалният формат WAV е разработен съвместно от инженери на IBM и Microsoft. Целта беше да се създаде универсален контейнерен формат, който да съхранява некомпресирана музика и да може да се възпроизвежда на различни устройства.

Всъщност те успяха да го направят. WAV е предпочитан от потребителите (до голяма степен благодарение на поддръжката в Windows) и музикалните студия (минимални загуби, бързо кодиране и декодиране).

Само че WAV все още има основния недостатък на некомпресираните формати – огромното тегло на файла. От друга страна, качеството на звука е възможно най-високо. По принцип това е практически аналогов формат, при който аудиопотоците се записват на вълни.

Музикален формат MP3

Музикалният формат MP3 е разработен от германската компания Fraunhofen IIS и първоначално е създаден за предаване на звук във видеофайлове. Дори името му означава Moving Picture Expert Group Layer 3. Оказва се обаче, че форматът е напълно подходящ за запис на всякакъв вид звук и може лесно да се възпроизвежда, без да е опакован в MPEG-контейнер.

Тъй като целта им е била да намалят битрейта („размера“) на звуковата следа, иначе тя ще тежи като видео следа, те смело се подиграват с аудио потока. Освен компресията с разделяне на кадрите и смесване на пиковете, те са премахнали и нечуваемите честоти. Това означава, че всичко под 20 Hz и над 15 kHz се премахва от аудиопотока по време на кодирането. На теория човек не може да чуе това, така че не би трябвало да страда.

На практика се оказва, че честотите под 20 Hz правят баса по-дълбок, а честотите над 15 kHz – по-детайлен. Но това няма значение, ако вашите слушалки или високоговорители не могат да възпроизвеждат честоти под 20 Hz и над 15 kHz. И това е точно това, което аудио оборудването от нисък клас не умее да прави.

Но MP3 файловете „тежат“ малко и осигуряват достатъчно качество за независимо слушане. В епохата на цифровото разпространение тези две предимства направиха MP3 много популярен.

Разлика между MP3 и WAV

По принцип разликата между WAV и MP3 е, че първият е некомпресиран и много подробен, а вторият е компресиран и не е много подробен. Но за музика в първия формат ще трябва да си купите външен твърд диск, докато за втория е достатъчна USB памет.

1. Форматът WAV се използва често за „професионално аудио“ през 2019 г. Музикантите в студиата го използват за запис. Използва се за смесване на песни. Само хардкор аудиофили с отлично качество на звука слушат музика в него.
2. MP3 вече е широко разпространен. Подходящ е за слушане у дома, по време на път (със смартфон или плейър), в колата чрез стереоуредбата на автомобила. Един компактдиск може да побере около 50 песни с високо качество или около 200 с ниско качество.
3. Качеството със сигурност не е високо, но е достатъчно добро. А „размерът“ е всичко.
4. В цифри WAV има битрейт от 1140 kbps, докато MP3 има максимален битрейт от 320 kbps.

По-добре е да използвате WAV или MP3?

Няма категоричен отговор. Тези формати са предназначени за използване за различни цели. Ето една сравнителна таблица:

Когато става въпрос за запис на музика, WAV е най-подходящият вариант. По-късно е по-лесно да се работи с него, а качеството е по-добро.