تاثیر BitRate بر روی صوت یا صدا
در مخابرات و کامپیوتر، نرخ بیت (که گاهی Bit rate، Data rate یا بصورت متغیر R یا fb نمایش داده میشود) تعداد بیت هایی است که در هر واحد از زمان حمل یا پردازش میشوند.
نرخ بیت با واحد بیت بر ثانیه (bps یا bit/s) نشان داده میشود که معمولاً همراه با یک پسوند SI بصورت کیلو (kbps یا kbit/s)، مگا (Mbps یا Mbit/s)، گیگا (Gbps یا Gbit/s) یا ترا (Tbps یا Tbit/s) میباشد.
در سیستمهای مخابراتی دیجیتال، نرخ بیت ناخالص، نرخ بیت خام، نرخ سیگنالینگ داده ها یا نرخ خط مجموع تعداد فیزیکی بیتهای منتقل شده در ثانیه از یک اتصال مخابراتی است که شامل داده های قابل استفاده و سرجمع پروتکل میباشد. نرخ بیت ناخالص با نرخ باود به واحد سمبل/ثانیه ارتباط دارد ( این دو را اشتباه نگیرید).
نرخ بیت خالص، نرخ بیت قابل استفاده یا نرخ انتقال داده یک اتصال مخابراتی ظرفیت کلی منهای سرجمع پروتکل لایه فیزیکی، معمولاً اصلاح خطای جلودار (Forward Error Correction) و دیگر کدینگ های کانال میباشد. رابطه بین نرخ ناخالص و نرخ خالص با نرخ اصلاح خطای جلودار با توحه به موارد زیر تحت تاثیر قرار میگیرد.
هیچ سخت افزار یا نرم افزاری وجود ندارد که بتوان به کمک آن در مورد کیفیت یک سیستم کدگذاری مانند MP3 قضاوت کرد. برخی از افراد از تفریق سیگنال صدا برای قضاوت در این مورد استفاده میکنند، ولی این روش با توجه به رفتار خاص تاثیر هم پوشانی در حین روند کدگذاری، ممکن است قابل استفاده نباشد. بنابراین لازم است تا تست های شنیداری در این مورد انجام شود تا در مورد کیفیت اظهار نظر کنیم.
آزمایش ما روی تراک 8 از آلبوم The Book Of Secrets کاری از Loreena McKennitt است که توسط وارنر توزیع شده است. این تراک به خاطر کیفیت بسیار خوب ضبط آن انتخاب شده است. تراک مورد استفاده دارای بخشی همخوانی است که چند نویز کوچک در سالن وجود دارد، و بخشی از ویولون همراه با پیانو. درست چند دقیقه بعد از اینکه صدای خواننده افزوده میشود.
تست های ما با دو شنونده در نرخ های فشرده سازی مختلف انجام شد. هر دو ما این اثر را بخوبی می شناختیم و آزمایش در آخر هقته و بعد از ظهر انجام شد تا خستگی روی شنود تاثیر تگذارد.
تراک را با کدک ACM تا 128 کیلوبیت بر ثانیه کدگذاری کردیم. پخش توسط نرم افزار Winamp انجام میشد. سپس نمونه ها روی یک سی دی TDK رایت شدند.
• MIT T2 cables
• Yamaha AX 1050 amplifier
• Denon PMA 960 amplifier (for frequencies <50Hz)
• Celestion speakers
96Kbps : صدا هیچ تعریفی نداشت. برای مثال نویزهای سالن بصورت صدا نفس شنیده میشدند. نتیجه کار مانند پخش موزیک از یک رادیوی FM بود.
112Kbps : صدا نسبت به صدای اصلی غیر واقعی تر و غیر طبیعی تر بود. کیفیت پایینتر از حد خوب بود، صدای خواننده نیز کمی واضح تر بود. فضای صوتی با نسخه اصلی متفاوت بود. صدا دورتر و کمتر بگوش می رسید. البته در مقایسه با صدای 96Kbps خیلی بهتر بود.
128Kbps : نویزهای سالن نسبت به نسخه اصلی کمتر احساس میشدند. ویولون کمتر شنیده میش شد و نت های پیانو نرمش کمی داشتند. صدای خواننده تقریباً با نسخه اصلی قابل مقایسه بود ولی صداهای هیس کمتر بگوش میرسید. این حالت نیز از 112بسیار بهتر بود.
160Kbps : صدا طبیعی تر از 128 بود، ولی صدا در حین دو مرحله عمل پیشرفت زیادی نکرده بود. صدا با نسخه اصلی فرق داشت که البته نمی شد دقیقاً مشخص کرد که چه چیزی فرق میکند. فکر میکنم تفاوت در نحوه احساسی بود که دو نسخه در ما القاء میکردند.
192Kbps : صدا مانند نسخه اصلی احساس نمیشد. ولی اصلاً قابل تشخیص نبود.
256Kbps : صدا با نسخه اصلی قابل تشخیص نبود. غیر ممکن بود که بین این نسخه و نسخه اصلی تفاوتی قائل شد.
320Kbps : صدا از نسخه اصلی قابل تشخیص نبود. غیر ممکن بود که بین این نسخه و نسخه اصلی تفاوتی قائل شد.
CD : صدای رایت شده روی CD بسیار مشابه CD سازنده بود. با اینکه این تست به نظر بدون استفاده می‌آید، ولی توسط این تست فهمیدیم که ممکن نیست رایت سی دی تغییراتی ایجاد کند.
روشن شد که نرخ 128Kbps کیفیت برابر با سی دی را در یک سیستم پرکیفیت Hi-Fi ارائه نمیدهد. این کیفیت درست مانند این است که صدا را از یک سیستم پخش معمولی گوش میدهید.
نتیجه این تست این است که برای کاربر کامپیوتر، 128Kbps کیفیتی برابر کیفیت سی دی صوتی ایجاد میکند. ولی زمانی که از سیستم های پخش صوتی بسیار قدرتمند و پیشرفته استفاده میکنید، حتماً باید از نرخ 256Kbps استفاده کنید تا کیفیت خوبی داشته باشید.
کدگذاری ثابت نرخ بیت روش استانداردی برای بسیاری از کدکننده ها میباشد. در کدگذاری CBR تعداد معینی بیت به هر فریم اضافه میشوند که دیگر مهم نیست این قسمت از صدا سکوت است یا صدای گیتار سولو. این روش زمانی خوب است که بخواهید اندازه فایل کد شده را تخمین بزنید. در این حالت نرخ بیت مورد استفاده در طول آهنگ ضرب میشود تا اندازه فایل بدست آید.
کدگذاری نرخ بیت متوسط (ABR) این امکان را به شما میدهد تا یک نرخ بیت میانگین تعیین کنید تا برنامه کدگذار هرجا که لازم بود، بیت ها را اضافه کند.
کدگذاری متغیر نرخ بیت (VBR) روشی است که هدف آن حفظ کیفیت بالای صدا در روند کدگذاری است. نرم افزاری که این تکنولوژی را دارد تصمیم میگیرد که کجا بیت ها را به فایل اضافه کند و بدین ترتیب صدای بسیار شفاف تری ایجاد میشود. اندازه نهایی فایل پس از کدگذاری مشخص میشود و بستگی به تصمیم گیری نرم افزار دارد. بخش های ساده آهنگ شامل سکوت ها نیاز به تعداد بیت برابر با قسمت های مشکل صدا ندارند و کدگذاری VBR میتواند تصمیم گیری هوشمندی در این زمینه داشته باشد. اگر بهترین کیفیت را میخواهید و اندازه فایل برای شما مهم نیست، از این نوع کدگذاری استفاده کنید.
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله
نرخ بیت با واحد بیت بر ثانیه (bps یا bit/s) نشان داده میشود که معمولاً همراه با یک پسوند SI بصورت کیلو (kbps یا kbit/s)، مگا (Mbps یا Mbit/s)، گیگا (Gbps یا Gbit/s) یا ترا (Tbps یا Tbit/s) میباشد.
در سیستمهای مخابراتی دیجیتال، نرخ بیت ناخالص، نرخ بیت خام، نرخ سیگنالینگ داده ها یا نرخ خط مجموع تعداد فیزیکی بیتهای منتقل شده در ثانیه از یک اتصال مخابراتی است که شامل داده های قابل استفاده و سرجمع پروتکل میباشد. نرخ بیت ناخالص با نرخ باود به واحد سمبل/ثانیه ارتباط دارد ( این دو را اشتباه نگیرید).
نرخ بیت خالص، نرخ بیت قابل استفاده یا نرخ انتقال داده یک اتصال مخابراتی ظرفیت کلی منهای سرجمع پروتکل لایه فیزیکی، معمولاً اصلاح خطای جلودار (Forward Error Correction) و دیگر کدینگ های کانال میباشد. رابطه بین نرخ ناخالص و نرخ خالص با نرخ اصلاح خطای جلودار با توحه به موارد زیر تحت تاثیر قرار میگیرد.
نرخ بیت ناخالص . نرخ کد ≥ نرخ بیت خالص
هیچ سخت افزار یا نرم افزاری وجود ندارد که بتوان به کمک آن در مورد کیفیت یک سیستم کدگذاری مانند MP3 قضاوت کرد. برخی از افراد از تفریق سیگنال صدا برای قضاوت در این مورد استفاده میکنند، ولی این روش با توجه به رفتار خاص تاثیر هم پوشانی در حین روند کدگذاری، ممکن است قابل استفاده نباشد. بنابراین لازم است تا تست های شنیداری در این مورد انجام شود تا در مورد کیفیت اظهار نظر کنیم.
آزمایش ما روی تراک 8 از آلبوم The Book Of Secrets کاری از Loreena McKennitt است که توسط وارنر توزیع شده است. این تراک به خاطر کیفیت بسیار خوب ضبط آن انتخاب شده است. تراک مورد استفاده دارای بخشی همخوانی است که چند نویز کوچک در سالن وجود دارد، و بخشی از ویولون همراه با پیانو. درست چند دقیقه بعد از اینکه صدای خواننده افزوده میشود.
تست های ما با دو شنونده در نرخ های فشرده سازی مختلف انجام شد. هر دو ما این اثر را بخوبی می شناختیم و آزمایش در آخر هقته و بعد از ظهر انجام شد تا خستگی روی شنود تاثیر تگذارد.
تراک را با کدک ACM تا 128 کیلوبیت بر ثانیه کدگذاری کردیم. پخش توسط نرم افزار Winamp انجام میشد. سپس نمونه ها روی یک سی دی TDK رایت شدند.
تجهیزات شنیداری:
• MIT T2 cables
• Yamaha AX 1050 amplifier
• Denon PMA 960 amplifier (for frequencies <50Hz)
• Celestion speakers
96Kbps : صدا هیچ تعریفی نداشت. برای مثال نویزهای سالن بصورت صدا نفس شنیده میشدند. نتیجه کار مانند پخش موزیک از یک رادیوی FM بود.
112Kbps : صدا نسبت به صدای اصلی غیر واقعی تر و غیر طبیعی تر بود. کیفیت پایینتر از حد خوب بود، صدای خواننده نیز کمی واضح تر بود. فضای صوتی با نسخه اصلی متفاوت بود. صدا دورتر و کمتر بگوش می رسید. البته در مقایسه با صدای 96Kbps خیلی بهتر بود.
128Kbps : نویزهای سالن نسبت به نسخه اصلی کمتر احساس میشدند. ویولون کمتر شنیده میش شد و نت های پیانو نرمش کمی داشتند. صدای خواننده تقریباً با نسخه اصلی قابل مقایسه بود ولی صداهای هیس کمتر بگوش میرسید. این حالت نیز از 112بسیار بهتر بود.
160Kbps : صدا طبیعی تر از 128 بود، ولی صدا در حین دو مرحله عمل پیشرفت زیادی نکرده بود. صدا با نسخه اصلی فرق داشت که البته نمی شد دقیقاً مشخص کرد که چه چیزی فرق میکند. فکر میکنم تفاوت در نحوه احساسی بود که دو نسخه در ما القاء میکردند.
192Kbps : صدا مانند نسخه اصلی احساس نمیشد. ولی اصلاً قابل تشخیص نبود.
256Kbps : صدا با نسخه اصلی قابل تشخیص نبود. غیر ممکن بود که بین این نسخه و نسخه اصلی تفاوتی قائل شد.
320Kbps : صدا از نسخه اصلی قابل تشخیص نبود. غیر ممکن بود که بین این نسخه و نسخه اصلی تفاوتی قائل شد.
CD : صدای رایت شده روی CD بسیار مشابه CD سازنده بود. با اینکه این تست به نظر بدون استفاده می‌آید، ولی توسط این تست فهمیدیم که ممکن نیست رایت سی دی تغییراتی ایجاد کند.
روشن شد که نرخ 128Kbps کیفیت برابر با سی دی را در یک سیستم پرکیفیت Hi-Fi ارائه نمیدهد. این کیفیت درست مانند این است که صدا را از یک سیستم پخش معمولی گوش میدهید.
نتیجه این تست این است که برای کاربر کامپیوتر، 128Kbps کیفیتی برابر کیفیت سی دی صوتی ایجاد میکند. ولی زمانی که از سیستم های پخش صوتی بسیار قدرتمند و پیشرفته استفاده میکنید، حتماً باید از نرخ 256Kbps استفاده کنید تا کیفیت خوبی داشته باشید.
کدگذاری ثابت نرخ بیت روش استانداردی برای بسیاری از کدکننده ها میباشد. در کدگذاری CBR تعداد معینی بیت به هر فریم اضافه میشوند که دیگر مهم نیست این قسمت از صدا سکوت است یا صدای گیتار سولو. این روش زمانی خوب است که بخواهید اندازه فایل کد شده را تخمین بزنید. در این حالت نرخ بیت مورد استفاده در طول آهنگ ضرب میشود تا اندازه فایل بدست آید.
کدگذاری نرخ بیت متوسط (ABR) این امکان را به شما میدهد تا یک نرخ بیت میانگین تعیین کنید تا برنامه کدگذار هرجا که لازم بود، بیت ها را اضافه کند.
کدگذاری متغیر نرخ بیت (VBR) روشی است که هدف آن حفظ کیفیت بالای صدا در روند کدگذاری است. نرم افزاری که این تکنولوژی را دارد تصمیم میگیرد که کجا بیت ها را به فایل اضافه کند و بدین ترتیب صدای بسیار شفاف تری ایجاد میشود. اندازه نهایی فایل پس از کدگذاری مشخص میشود و بستگی به تصمیم گیری نرم افزار دارد. بخش های ساده آهنگ شامل سکوت ها نیاز به تعداد بیت برابر با قسمت های مشکل صدا ندارند و کدگذاری VBR میتواند تصمیم گیری هوشمندی در این زمینه داشته باشد. اگر بهترین کیفیت را میخواهید و اندازه فایل برای شما مهم نیست، از این نوع کدگذاری استفاده کنید.
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله
تصاوير زيبا و مرتبط با اين مقاله
