Każda sekunda dźwięku - z płyty CD, komputera czy odtwarzacza MP3 - to setki tysięcy zer i jedynek. Świat niczym z "Matriksu". Jak to możliwe? Czego i w jaki sposób słuchamy?

 

 

Magia liczb

 

Dźwięk jest falą. Rejestrując go analogowo, zapisujemy 100 proc. informacji o częstotliwości, natężeniu czy barwie - nie ma innej możliwości. Przy zapisie cyfrowym muszą wystarczyć próbki. Im więcej cykli, tym, oczywiście, dźwięk jest wierniejszy oryginałowi. Liczbę próbek na sekundę wyraża się w hercach. Przykładowo, dla płyty CD częstotliwość próbkowania wynosi 44,1 kHz, czyli 44 100 próbek na sekundę.

Żeby było ciekawiej, próbka może być bardziej lub mniej dokładna. Liczba bitów w próbce określana jest jako rozdzielczość lub bitrate. Dokładność zapisu ma znaczenie np. w cichych partiach utworów i na wygasających tonach. Przy małej rozdzielczości muzyka nie będzie płynna. Zjawisko "schodków głośności" wyraźnie słychać w próbkach 8-bitowych. Próbka z cedeka zawiera aż 32 bity (16 na każdy z kanałów w zapisie stereofonicznym). Nie usłyszysz zniekształceń.

Kolejnym istotnym parametrem jest dynamika, czyli różnica pomiędzy najcichszym a najgłośniejszym poziomem sygnału. Wyraża się ją w decybelach. Wiedzy o tym, co dokładnie oznacza 1 dB, nie mają absolwenci uczelni technicznych, więc sprowadźmy ją do tego: jeśli nagranie ma 100 dB dynamiki, to dobrze (np. na płycie CD osiągamy 96 dB), a jak 60 - nie ma szaleństwa. Dźwięk w radiu miażdżony jest do około 30 dB, bo wtedy wygodniej słucha się go w samochodzie, na jamniku teściowej i przez komórkę - nie trzeba ciągle kręcić gałką głośności. Na koniec zostawiliśmy sobie pasmo przenoszenia. Mówiąc w uproszczeniu, to wyrażany dwoma częstotliwościami (górną i dolną) przedział dźwięków, które transmitowane są prawidłowo. Dla płyty CD to wartości od 1 Hz do 20 kHz. Wystarczy - "przeciętny" człowiek słyszy częstotliwości od 20 Hz do 15 kHz. Z tym parametrem spotkamy się też przy zakupie głośników i słuchawek.

 

 

Ściskanie

 

Do zapisania dźwięku potrzeba sporo danych. Wraz z pojawieniem się możliwości jego rejestracji cyfrowej powstała naturalna chęć, aby tę liczbę ograniczyć. Zapewniająca najmocniejsze "ściskanie" kompresja stratna dźwięku polega na usuwaniu tych informacji, które nie są istotne "z punktu słyszenia" ludzkiego ucha. Na przykład - nie jesteśmy w stanie określić kierunku, skąd dochodzą niskie tony, więc możemy oddzielić je od wysokich i zakodować w mono, a tylko te ostatnie zapisać w "cięższym" stereo. Przy odtwarzaniu następuje proces dekompresji - dane powracają do formy wyjściowej albo bardzo do niej zbliżonej. Urządzenie albo program, który jest w stanie odtwarzać dany format kompresji, zna sposób, jak go zdekodować, czyli ma odpowiedni kodek. Istnieje także kompresja bezstratna, wykorzystująca algorytmy usuwające jedynie powtarzające się dane - pod odkodowaniu dźwięk nutka w nutkę jest identyczny z cyfrowym oryginałem.

 

Jakość

Rozdzielczość (kb/s)

przy próbkowaniu

44,1 kHz

Tyle ważą

4 min

dźwięku (MB)

Ile takich plików

zmieści się w

1 GB pamięci

Dźwięk nieskompresowany, np. na płycie CD

1411

42

24

Wysoka jakość

320

9,5

109

Średnia jakość (typowa MP3 pobierana z sieci)

128

4

273

Niska jakość

64

2

546

Mowa przez komórkę

9,5

0,5

3641

 

 

Pliki z dźwiękiem

 

MP3 - najczęściej spotykany format stratnej kompresji dźwięku, wykorzystujący standardową częstotliwość 44,1 kHz. Przy rozdzielczości 128 kb/s plik MP3 jest niemal 11-krotnie lżejszy od oryginalnego z płyty CD. Przy ściskaniu danych możemy zastosować zróżnicowany stopień kompresji stałej (8-320 kb/s) lub zmiennej, automatycznie znajdującej rozdzielczość optymalną dla "zawartości muzycznej" w danym momencie.

 

WMA - konkurencyjny dla MP3 format Microsoftu. Spory o wyższość jednego nad drugim trwają od zawsze i nie doprowadziły do jednoznacznego rozstrzygnięcia. Kompresja do WMA może być zarówno stratna, jak i bezstratna, zależnie od naszych chęci i potrzeb.

 

WAV - format bezstratny, dla miłośników dźwięków wiernych oryginałowi (np. muzyki klasycznej). I z większymi dyskami. To standardowy sposób zapisu muzyki z komputera na płycie CD.

 

AAC/AAC+ - następcy MP3, oferujący lepszą jakość dźwięku przy podobnej rozdzielczości. Tak możemy zakodować aż 48 kanałów (przy MP3 - do 5.1 kanałów).

 

Wraz z pojawieniem się możliwości cyfrowej rejestracji muzyki, powstała naturalna chęć, aby ograniczyć liczbę danych . Dźwięk poddawany jest kompresji.

 

AIF/AIFF - plik nieskompresowany, obsługiwany przez urządzenia i oprogramowanie Apple, spotykany w zastosowaniach profesjonalnych. Minuta nagrania zajmie 10 MB przy próbkowaniu 44,1 kHz i rozdzielczości 16 bitów.

 

AMR - format zapisu plików mocno skompresowanych (do 12,2 kb/s), przystosowany do kodowania mowy w dyktafonach i komórkach.

 

M4A (MPEG-4 Audio) - apple'owski format bezstratnej kompresji dźwięku.

 

Ogg - takie pliki zawierają dźwięk skompresowany stratnie. Format korzysta z kodeków wolnego oprogramowania Vorbis.

 

APE, FLAC, TTA, WV - opensource'owe formaty kompresji bezstratnej.

 

MPC - stratny format kompresji zoptymalizowany do nagrań w rozdzielczości 180 kb/s.

 

Jeśli spojrzysz na instrukcję swojego urządzenia, wśród odczytywanych formatów możesz znaleźć także inne oznaczenia. AVI, MKV, MOV, MP4, RM, RMVB, 3GP - to kontenery multimedialne, czyli zasobniki dla wielu strumieni i dźwięku, i obrazu. Upraszczając sprawę, kryją się w nich pliki filmowe. W papierach napotykamy także jeszcze bardziej skomplikowane oznaczenia. AC-3, ATRAC, MOD, Monkey's Audio, WavPack i wiele, wiele innych - to nazwy kodeków przetwarzających dźwięk do danego formatu. Tego nie musimy rozumieć. Wystarczy, że plejerek rozumie. Tak samo jak pliki M3U, PLS czy XSPF, w których zapisane są playlisty - grupy utworów ułożone w wybranej przez nas kolejności.

 

 

Odtwarzacze programowe

 

Aplikacje do słuchania muzyki z komputera spełniają więcej funkcji niż samo przetwarzanie danych na dźwięk. Dzięki bibliotekom nie musisz pamiętać, jak się nazywa poszukiwany plik i na którym dysku leży. Wystarczy, że podasz wykonawcę czy tytuł utworu. Program wykona resztę, wykorzystując metadane - informacje zaszyfrowane w pliku. Doda widok okładki albumu, ułoży piosenki według wykonawców, lat, gatunków... Zapamięta, jak często słuchałeś danego utworu, i zaproponuje podobne piosenki. A jeśli marzysz o kawałku, którego nie masz, chętnie pomoże pobrać go ze sklepu internetowego.

Drugim ważnym zadaniem odtwarzacza jest pomoc w umieszczaniu plików na urządzeniach przenośnych oraz wypalanie ich na płycie CD. Możesz wybierać pojedyncze piosenki, albumy, możesz również ułożyć zestaw piosenek i zapisać go w postaci playlisty. Gdy będziesz chciał posłuchać swojej składanki "na kiepską pogodę" czy "romantyczne wspomnienia", utwory zostaną skopiowane jednym ruchem, mimo że leżą w różnych folderach lub na kilku komputerach połączonych w sieć.

Programy działają, oczywiście, także w drugą stronę, czyli pomagają zgrać muzykę z płyty na komputer, konwertując ją do wybranego formatu. Taki proces potocznie nazywamy ripowaniem.

 

 

Sześć najpopularniejszych odtwarzaczy programowych

 

Windows Media Player - sztandarowy odtwarzacz posiadaczy komputerów klasy PC, obsługiwany przez specjalne przyciski na wielu klawiaturach.

Dobre zorganizowanie bibliotek, rankingi utworów, sprawnie działające synchronizowanie z urządzeniami zewnętrznymi, playlisty, zgrywane i wypalanie CD, konwertowanie, dostęp do podcastów, radia i sklepów internetowych z utworami muzycznymi.

iTunes - apple'owska konkurencja poza naturalnym zintegrowaniem z iPodami i iPhone'ami ma podobne funkcje do WMP (playlisty, podcasty, radio). iTunes Store ciągle niedostępny dla Polaków.
Media Monkey - zdecydowanie lżejszy od iTunes czy WMP, oferuje podobne funkcje: organizację utworów, konwersję formatów, zgrywanie i wypalanie CD, dostęp do radia, podcastów oraz sklepów.
WinAmp - poza klasycznymi funkcjami program korporacji AOL oferuje dostęp do stacji z bazy Shoutcast oraz innych zasobów online'owych.

Mnogość wtyczek. Uznanie wśród internautów.

Real Player - jedna z pierwszych aplikacji, która obsługiwała media strumieniowe, w tym Real Audio/Quick Time. Dziś oferuje także "normalne" funkcje: nagrywanie, transfer, biblioteki.
Foobar2000 - oszczędny wizualnie, w funkcjach zbliżony do pozostałych odtwarzaczy. Łatwy do rozbudowy przez wtyczki (w wersji podstawowej nie obsługuje radia ani podcastów). Leciutki.

 

 

Muzyka prosto z sieci

 

Aplikacje pozwalają również słuchać muzyki bezpośrednio z sieci, bez ściągania jej na komputer. W ten sposób dostępne są zarówno pojedyncze utwory, jaki i stacje radiowe z całego świata. Przy przetwarzaniu strumienia danych muzyka nadawana jest w opisywanych przez nas formatach MP3, Ogg, RA, AAC+ lub WMA, w różnej rozdzielczości (24-320 kb/s - wybierz dopasowaną do szybkości twojego łącza). Listę kilkudziesięciu tysięcy internetowych stacji radiowych znajdziesz pod adresem www.shoutcast.com. Polecamy także odwiedzenie witryny www.tuba.fm, gdzie posłuchasz "eterowych" radiostacji lub stworzysz własną - z obszernej bazy utworów. Potężna liczba kompozycji oraz prężnie działająca społeczność zgromadziły się na platformie www.last.fm. Zajrzyj też na www.grooveshark.com oraz www.deezer.com. Znakomite źródło muzyki (programów oraz informacji) to brytyjskie www.bbc.co.uk, gdzie wszystkie audycje każdej ze stacji koncernu przechowywane są przez tydzień. No i, wiadomo, artyści mają swoje strony w serwisie www.myspace.com. Utwory w wymienionych witrynach odtwarzane są z poziomu przeglądarki internetowej. Trzema mieć tylko zainstalowaną wtyczkę flash.

 

Jeśli marzysz o kawałku, którego nie masz, program chętnie pomoże pobrać go ze sklepu internetowego.

 

 

Prawo i porządek

 

Nabyłeś muzykę - czy to w formie płyty CD, czy pliku - lub ściągnąłeś utwór udostępniony przez twórców? Według art. 23 ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych z takiego materiału możesz korzystać w dowolny sposób. Dozwolone jest skopiowanie płyty dla znajomego czy zrobienie zapasowej kopii do domowego archiwum. Wszystko jest OK., dopóki nie czerpiesz ze swej działalności korzyści majątkowych.

Oraz jeśli nie korzystasz z protokołów typu BitTorrent, udostępniając plik obcym ludziom. Zabronione jest też, oczywiście, ściąganie takich utworów. Strony z tzw. trackerami BT, pomagające w nielegalnej wymianie treści chronionych prawami autorskimi, padają jedna po drugiej. Sądy je zamykają lub zmuszają do usunięcia trackerów do zabronionych materiałów (głośne ostatnio przypadki www.thepiratebay.com czy www.mininova.org).

Na dotkliwe kary finansowe skazywani są nie tylko administratorzy serwisów, ale i interanuci. Piraci unikają więc bezpośredniej wymiany plików z innymi użytkownikami metodą p2p i rezygnują z torrentów czy sieci eMule, by pobierać piosenki z serwerów typu www.rapishare.com lub www.megaupload.com. Choć w ten sposób unikają udostępniania dóbr chronionych prawem autorskim, nie da się ukryć, że w ich posiadanie wchodzą w sposób nielegalny. Osoba, która umieściła tam pliki, nie jest twoim znajomym - przekazuje swoją (albo i nieswoją) własność całemu światu.

O swoje (ogromne!) pieniądze aktywnie walczą duże wytwórnie muzyczne. I nie chodzi tylko o to, że z www.youtube.com oraz witryn pokrewnych coraz częściej znikają teledyski. Przede wszystkim rozwija się system cyfrowego zarządzanie prawami autorskimi, czyli DRM (Digital Rights Management).

To pomysł na wykorzystanie technologii do zróżnicowania regulacji dotyczących rozpowszechniania plików. Naturalnie, chodzi tu po prostu o ograniczenie swobody ściągania i kopiowania muzyki, filmów czy gier. Od czasu kiedy zaczęliśmy rozpowszechniać muzykę zapisaną cyfrowo, wytwórnie dostały wszak możliwość decydowania np. o tym, ile razy będziemy mogli posłuchać piosenki, przez ile dni lub na jakich urządzeniach. Takie restrykcje zostają zakodowane w plikach kupowanych w internecie. Wykorzystanie DRM (w porównaniu z możliwościami technologii) raczkuje, lecz walka dopiero się rozpoczyna.

Z majorsami walczą nie tylko zwykli piraci internetowi, ale i ideolodzy optujący za nieograniczoną wymianą dóbr intelektualnych. Szwedzi wprowadzili do Parlamentu Europejskiego przedstawiciela Partii Piratów. Powstają strony typu www.sellaband.com czy polska www.megatotal.pl, pomagające internautom sfinansować wydanie debiutu młodego zespołu. W sukurs przychodzą także sami artyści, m.in. udostępniający swoje utwory za darmo Radiohead i Nine Inch Nails oraz Prince, który by uwolnić się od kontraktu z wielką wytwórnią, zmienił pseudonim. Istnieje wreszcie cały ruch związany z non-profitową organizacją Creative Commons, pracującą nad stworzeniem bardziej elastycznych reguł, w ramach których twórcy zachowaliby swoje prawa, otrzymując możliwość dzielenia się ze światem muzyką w sposób, w jaki mają ochotę.

Żyjemy w bardzo dynamicznych czasach nieograniczonego dostępu do internetu i galopującego rozwoju technologii. Zarówno opisane przez nas formaty plików, metody kompresji czy programy, jak i zasady dostępu do dóbr ewoluują z dnia na dzień. Jutro możemy żyć już w innym świecie!

 

 

Tekst: Tomek Jarmużewski, Łukasz Figielski, Maciek Sikorski

Zdjęcia: Shutterstock (montaż)

 

Czytaj w Znam.to: CREATIVE Muvo T100 4GB

Czytaj też na Logo24:

 

Choć nie zastąpi zestawu audio z ogromnymi kolumnami i subwooferem mikrowieża w zupełności wystarczy do mniejszych pomieszczeń. Ładna, funkcjonalna i niedroga - najczęściej stoi przy łóżku.

Prezentujemy modele najpopularniejsze na polskim rynku.

Trzecia generacja shuffle, czyli najtańszego iPoda, budzi mieszane uczucia. Już druga skurczyła się do rozmiarów wyznaczonych guzikami kontrolnymi. Teraz Apple zmniejszyło urządzenie jeszcze bardziej, usuwając nawet przyciski. Nowy shuffle potrafi mówić językami świata.

Ale czasem się myli.

Audiofilia

Audiofilom generalnie chodzi o obcowanie z pięknem dźwięków. Taki człowiek, słuchając muzyki na dobrym sprzęcie, czuje się mniej więcej tak, jak połowa świata czułaby się, obcując z Angeliną Jolie, a druga połowa z Bradem Pittem.

Co oznacza lepsze brzmienie w aucie? Bardziej selektywne? Przestrzenne? A może po prostu głośne? Sam musisz wiedzieć, co chcesz osiągnąć. My podpowiadamy, co da się zrobić.