Как улучшить качество Mp3, FLAC и Wav файлов

1. Уменьшение размера Mp3, Wav и FLAC файлов

Способы обработки Mp3, FLAC и Wav файлов можно условно разделить на 2 вида: искажающие и не искажающие. И если искажающие способы обработки изменяют оригинальное соотношение амплитуд их уровень и частоту, то не искажающие способы обработки изменяют уровень всех амплитуд одинаково или оставляют неизменным уровень всех амплитуд и частот звука.

Наиболее распространённым искажающим способом обработки является эквалайзер, а наиболее распространённым не искажающим способом обработки является нормализатор.
В данной статье мы рассмотрим нормализатор.

Суть нормализации заключается в том, что изменяется амплитуда исходного звукового сигнала, а форма остаётся прежней. И это ощущается на слух как изменение силы звука или громкости.

Изменение громкости сопровождается изменением динамического диапазона, то есть отношения самого громкого значения к самому тихому значению звукового сигнала. С увеличением громкости увеличивается и динамический диапазон.

Сужение и уменьшение динамического диапазона сопровождается тем, что музыка звучит ровно, монотонно, все время с примерно одинаковой громкостью, она становится скучной, невыразительной, более плоской, пропадает экспрессия и динамизм, теряется яркость восприятия.

Конечно, можно воспользоваться ручкой или кнопкой громкости и просто увеличить уровень громкости, не прибегая к помощи нормализатора, но если у вас не одна композиция, а целая группа композиций или песен, то это доставляет ощутимое неудобство. У каждой композиции свой динамический диапазон и средний уровень громкости.

Если все музыкальные композиции исполняются в одном стиле или жанре то, как правило, можно ограничиться пиковой нормализацией. Пиковая нормализация для группы композиций фиксирует для каждой композиции динамический диапазон на одном уровне таким образом, что у всех композиций оказывается один и тот же динамический диапазон.

Если все музыкальные композиции исполняются в разном стиле или жанре то, как правило, прибегают к нормализации по среднему уровню. Нормализация по среднему уровню для группы композиций фиксирует динамический диапазон на разном уровне для каждой композиции в зависимости от среднего значения громкости этой композиции, что создаёт ощущение одинаковой громкости при переходе от одной композиции к другой для всей группы композиций.

Давайте рассмотрим нормализацию звука применительно к программе Sound Normalizer .

В отличие от звуковых редакторов типа "Sound Forge", которые, выполняя нормализацию файлов Mp3, сначала преобразуют этот Mp3 файл в Wav файл, затем нормализуют этот Wav файл, а потом уже обратно преобразуют этот файл Wav в Mp3 - Sound Normalizer выполняет нормализацию файлов Mp3 без каких либо преобразований или конвертирований и при этом просто изменяет служебную информацию в каждом фрейме Mp3 файла.

Также в отличие от таких проигрывателей как "foobar 2000", которые, выполняя нормализацию файлов Mp3 используют для этого теги оставляя при этом каждый фрейм Mp3 файла не тронутым - Sound Normalizer не использует тегов для нормализации, что делает возможным прослушивание Mp3 файлов в "железных" проигрывателях с флеш памятью. К тому же Sound Normalizer позволяет выполнить тестирование и нормализацию по каждому каналу отдельно.

Загрузить Sound Normalizer: SoundNormalizerRU.exe

Прежде чем приступить к нормализации вам нужно открыть файл.
В программе предусмотрено 2 режима это одиночный и пакетный.

Одиночный Режим

Пакетный Режим

В одиночном режиме чтобы открыть файл выполните команду “Открыть”.

Для перехода в пакетный режим вам нужно выполнить команду ”Пакетный процессор”.

В Пакетном процессоре открыть файлы можно тремя способами:

Добавить

• Если Вы выполните команду “Добавить файлы” то сможете выбрать Mp3, FLAC или Wav файл или файлы;
• Если Вы выполните команду “Добавить папку” то сможете выбрать все Mp3, FLAC или Wav файлы, находящиеся в этой папке;
  
• Если Вы выполните команду “Добавить папки” то сможете выбрать все Mp3, FLAC или Wav файлы, находящиеся в этой папке и всех подпапках находящихся в этой папке.

В программе для Mp3 файлов реализована нормализация по среднему уровню с определением срезов. Поскольку после сжатия для Mp3 файлов довольно часто уровень звука оказывается вблизи пикового уровня или превышает его, то одна пиковая нормализация для Mp3 файлов оказывается не целесообразной.

Наиболее оптимальным вариантом будет сочетание нормализации по среднему уровню с пиковой нормализацией предотвращающей срезы звукового сигнала.

Срезы звукового сигнала появляются в Mp3 файле когда происходит преобразование Wav файла с пиковым уровнем выше 90%, поэтому перед преобразованием Wav файла в Mp3 выполняйте пиковую нормализацию Wav файла с уровнем не более 90%.

Срезы звукового сигнала называют ещё клиппингом – это искажение звукового сигнала, выражающееся в появлении "шипения" и "треска".

Пожалуйста, послушайте и посмотрите на один и тот же звуковой сигнал без срезов и со срезами.

Без Срезов

Звуковой Нормализатор

Со Срезами

Звуковой Нормализатор

Для Mp3, FLAC и Wav файлов, как в одиночном, так и в пакетном режиме перед нормализацией по среднему уровню целесообразно выполнить проверку и определить рекомендуемый максимальный уровень нормализации без срезов.

Проверка

Рекомендуемый максимальный уровень нормализации без срезов – это оптимальный уровень нормализации, устраняющий срезы и обеспечивающий максимальное качество звука.

В пакетном режиме рекомендуемый максимальный уровень пакетной нормализации списка обработки без срезов – это оптимальный уровень нормализации, устраняющий срезы и обеспечивающий максимальное качество звука, рассчитываемый для текущего списка обработки.

Пакетная Проверка

В пакетном режиме есть команда ”Нормализовать каждый файл по максимальному уровню без срезов” – эта команда представляет собой реализацию пиковой нормализации по максимальному уровню для Mp3 файлов.

Уровень нормализации для Mp3 файлов в программе Sound Normalizer выражается в процентах относительно значения в 89 Дб. То есть 89 Дб - это 100%.

89 Дб – это определённый опытным путём для большинства Mp3 файлов уровень громкости, на котором ещё отсутствуют срезы.

Уменьшение размера Mp3, Wav и FLAC файлов

Если Вам нужно уменьшить качество и размер mp3 файла, то тогда Вам надо воспользоваться преобразователем или конвертором из mp3 в mp3. Sound Normalizer включает в себя преобразователь или конвертор из mp3 в mp3 с сохранением первоначальных ID3 v1 и v2 тегов (Артист/Заголовок/Жанр и др.). Для уменьшения размера mp3 файла лучше всего уменьшить скорость потока или битрейт (англ. bitrate). В этом случае у Вас есть 3 варианта режима сжатия потоковых данных:

• 1. С постоянной скоростью потока (англ. Constant bitrate, CBR);
  
• 2. С переменной скоростью потока (англ. Variable bitrate, VBR);
  
• 3. С усреднённой скоростью потока (англ. Average bitrate, ABR).
  

Режим CBR даст Вам наихудшее качество, но зато предсказуемый и самый меньший размер mp3 файла.

Режим VBR даст Вам наилучшее качество, однако величина уменьшения mp3 файла непредсказуема.

Режим ABR даст Вам качество немного лучше, чем при использовании CBR, но хуже, чем при использовании VBR, однако величина уменьшения mp3 файла может быть предсказана с гораздо большей (по сравнению с VBR) точностью.

Если Вам нужно сохранить качество и уменьшить размер Wav файла, то тогда Вам лучше всего воспользоваться преобразователем или конвертором из Wav во FLAC.

По умолчанию параметры кодировщика FLAC настроены на получение оптимального соотношения скорость/уровень сжатия для большинства типов входных файлов. Однако это большинство типов входных файлов таково, что большинство параметров кодировщика FLAC рассчитаны на звук с CD-аудио (т.е. 44.1кГц, 2 канала, 16 бит). Благодаря простым алгоритмам расжатия скорость декодирования FLAC выше скорости кодирования к тому же кодировщик FLAC имеет аппаратную поддержку на уровне железа, что делает кодек ещё быстрее и энергоэффективнее, поскольку он не сильно загружает центральный процессор.

После того как Вы перевели звук в файл формата FLAC вы с помощью программы Sound Normalizer можете уменьшить размер файла .flac ещё как минимум на 10%. Для этого вам нужно открыть файл .flac и уменьшить уровень нормализации этого файла исходя из того что уменьшение уровня нормализации на 1% уменьшает размер файла .flac как минимум на 0.2%.

Выводы

Нормализация – это неискажающий вид обработки.

Нормализация сопровождается изменением громкости или динамического диапазона, то есть изменяется соотношение самого громкого значения к самому тихому значению звукового сигнала.

Нормализация позволяет улучшить качество: Если для Wav, FLAC файлов это выражается в увеличении динамического диапазона, то для Mp3 файлов это выражается в устранении срезов.

Приступая к нормализации Mp3, FLAC и Wav файлов нужно иметь в виду, что существует 2 вида нормализации:

• Пиковая нормализация;
  
• Нормализация по среднему уровню.
  

Нужно знать, что существует 2 режима нормализации:

• Одиночный;
  
• Пакетный.

Пакетный режим нормализации работает со списком обработки и позволяет выровнять воспринимаемую громкость для группы композиций. Если в группе композиций все песни принадлежат к одному и тому же жанру или стилю музыки, то обычно достаточно и пиковой нормализации. Если же в группе композиций есть песни, принадлежащие к разным жанрам, то обычно необходимо использовать нормализацию по среднему уровню.

Для Mp3 файлов необходимо использовать нормализацию по среднему уровню, поскольку их уровень громкости, как правило, равен максимальному или превышает его, что вызывает появление срезов. К тому же из-за своего небольшого размера на диске или флеш памяти располагается большое количество Mp3 файлов, которые не редко принадлежат к разным жанрам музыки. Поэтому для Mp3 файлов будет оптимальным использование нормализацию по среднему уровню совместно с пиковой нормализацией предотвращающей срезы звукового сигнала и позволяющей получить максимальное качество.