MP3, WAV, FLAC au AAC: Utumie muundo gani wa sauti?

Sauti ya dijitali huanza kama orodha ndefu ya namba: urefu wa wimbi la sauti unaopimwa makumi ya maelfu ya mara kila sekunde. Miundo isiyobanwa kama WAV na AIFF huandika orodha hiyo kwenye diski tu. Hakuna kinachoondolewa wala kubanwa, hivyo faili husomwa kwa urahisi na kihariri chochote na kuruka-ruka ni haraka, lakini pia ni kubwa. Wimbo wa dakika tatu uliohifadhiwa hivi huchukua takriban MB 30, bila kujali unavyosikika.

Miundo isiyo na hasara kama FLAC na ALAC hubana orodha ileile kwa ustadi zaidi, kama faili ya ZIP inavyobana hati. Unapocheza faili, kisimbuaji hujenga upya kila sampuli kikamilifu, kwa hiyo FLAC iliyorudishwa kuwa WAV ni sawa na asili hadi biti ya mwisho. Akiba hutegemea muziki: rekodi tulivu za akustiki hupungua sana, roki nzito au rekodi za nje zenye kelele hupungua kidogo. Albamu za kawaida hufikia takriban nusu hadi tatu ya tano ya ukubwa wa WAV.

Miundo yenye hasara kama MP3, AAC, Vorbis na Opus hutupa taarifa kwa makusudi. Kisimbuaji hutumia kielelezo cha usikivu wa binadamu kuondoa sauti zinazofunikwa na zenye nguvu zaidi zilizo karibu au zilizo kwenye masafa ambayo huenda hutayatambua, kisha huhifadhi kilichobaki. Matokeo ni madogo mara tano hadi kumi kuliko WAV. Kwa bitrate ya kutosha watu wengi hawawezi kuitofautisha na chanzo, lakini maelezo yaliyoondolewa yamepotea moja kwa moja na hayarudishwi kwa kubadilisha tena.

Historia inaeleza utangamano mwingi unaouona leo. MP3 ilianza miaka kumi mapema kwenye vifaa vya watumiaji, WAV ilikuja pamoja na Windows, FLAC ilikua katika ulimwengu wa chanzo huria, na AAC iliingia kupitia iPod na iTunes Store. Fungua kila safu kwa muhtasari, ikiwemo miundo minne utakayokutana nayo pamoja na ile minne mikuu.

Ukubwa wa faili kwa sauti isiyobanwa na yenye hasara ni hesabu rahisi: bitrate mara muda. WAV ya stereo ya 16-bit/44.1 kHz hukimbia kwa 1,411 kbps, ambayo ni takriban MB 10.6 kwa dakika. Miundo yenye hasara hutumia bitrate unayochagua, hivyo MP3 ya 320 kbps ni takriban MB 2.4 kwa dakika na kwa 128 kbps ni chini kidogo ya MB 1. FLAC ni tofauti kwa kuwa ukubwa wake hutegemea muziki, kwa hiyo namba zake ni masafa ya kawaida tu.

Takwimu hizo ni za stereo. Mono hupunguza nusu, jambo linalofaa kwa rekodi za sauti, na WAV ya 24-bit/48 kHz kutoka kamera au kinasa cha nje hukimbia kwa takriban MB 17 kwa dakika. Kwa kipimo cha haraka, albamu ya dakika 45 ni takriban MB 480 kama WAV, karibu MB 260 kama FLAC, MB 108 kama MP3 ya 320 kbps na MB 45 kwa 128 kbps.

Kiwango cha sampuli ni mara ngapi kwa sekunde wimbi hupimwa. Sauti ya CD hutumia 44.1 kHz, video na utangazaji hutumia 48 kHz, na studio wakati mwingine hurekodi kwa 96 kHz. Kiwango cha sampuli kinaweza kunasa masafa hadi nusu ya thamani yake, kwa hiyo 44.1 kHz tayari hufikia takriban 22 kHz, zaidi ya kikomo cha juu cha usikivu wa binadamu cha takriban 20 kHz. Viwango vya juu husaidia nafasi ya kuhariri zaidi kuliko kucheza.

Kina cha biti ni usahihi wa kuhifadhi kila kipimo. 16-bit hutoa takriban dB 96 za masafa ya sauti, zinazotosha chumba chochote cha kusikiliza; 24-bit huwapa wahandisi wa kurekodi nafasi zaidi ili rekodi tulivu iinuliwe bila mvumo. Kina cha biti kinahusu miundo ya PCM kama WAV, AIFF, FLAC na ALAC. Kodeki zenye hasara hazihifadhi sampuli hivi, ndiyo maana MP3 ina bitrate lakini haina kina cha biti.

Kasi ya biti ni kiasi cha data ambacho sekunde moja ya sauti hutumia, kinachopimwa kwa kilobiti kwa sekunde. Kwa sauti isiyobanwa hutokana na namba nyingine mbili, mara idadi ya njia. Kwa miundo yenye hasara ni kitovu cha ubora unachoweka: 128 kbps inatosha hotuba, 192 kbps ni kiwango cha kati cha kawaida kwa muziki, na 320 kbps ni kikomo cha MP3. AAC hufikia ubora unaolingana kwa bitrate ya chini kidogo kuliko MP3.

Utangamano, si ubora wa sauti, ndio mara nyingi hulazimisha uamuzi. MP3 ni muundo mmoja unaoshughulikiwa na kila redio ya gari, kicheza cha USB, kivinjari, fomu ya kupakia na programu ya barua pepe. AAC ni asili kwenye kila kifaa cha Apple na karibu kila simu, lakini baadhi ya redio za zamani za gari na vicheza hupuuza faili za .m4a. FLAC huchezwa kwenye Android, Windows 10 na baadaye, na macOS, lakini programu ya Apple Music bado haiiagizi, ndiyo maana watumiaji wa Apple hutumia ALAC.

Uzalishaji na usambazaji hufanya kazi kinyume: mahali pa kupeleka hutaka toleo kamili zaidi ulilo nalo. Vihariri vya sauti na DAW husoma WAV na AIFF kwa uhakika zaidi, na wasambazaji wa muziki kama DistroKid huomba WAV au FLAC kwa 16- au 24-bit ili huduma za kutiririsha zitengeneze usimbaji wao. Wenyeji wa podikasti na Apple Podcasts hukubali MP3 na AAC.

Kanuni moja inashughulikia makosa mengi ya sauti: usisimbe tena faili yenye hasara kuwa yenye hasara mara mbili. Kila usimbaji wenye hasara hutupa maelezo, na kisimbuaji kinachofuata hakiwezi kutambua kilichotupwa na cha awali, kwa hiyo hasara hujilimbikiza. MP3 ya 128 kbps iliyobadilishwa kuwa AAC ya 256 kbps ni kubwa zaidi lakini si bora, na baada ya raundi mbili au tatu huanza kusikia upatu usio safi na mipigo iliyofifia. Simba kila mara kutoka chanzo bora ulicho nacho, na uhifadhi chanzo hicho.

Kutoka yenye hasara kwenda isiyo na hasara kuna tatizo kinyume: ni salama lakini haina maana kwa ubora. Kugeuza MP3 kuwa WAV au FLAC kunakupa faili kubwa zaidi inayosikika kama MP3 ileile. Bado ni hatua sahihi kihariri au mfumo wa utangazaji unapokubali WAV pekee, mradi unajua kikomo cha ubora kiliwekwa na MP3.

Ubadilishaji unaofaa hushuka kutoka asili isiyo na hasara. Kubadilisha WAV kuwa MP3 hugeuza rekodi ya MB 40 kuwa kitu kinachoingia chini ya kikomo cha kiambatisho cha Gmail cha MB 25, na nakala ya FLAC kuwa MP3 huweka albamu isiyo na hasara kwenye simu au kijiti cha gari. Ukitumia vifaa vya Apple na unataka kubaki bila hasara, FLAC kuwa ALAC huhifadhi kila sampuli na kufanya faili ziweze kuagizwa. Kutoa sauti kutoka video ni kisa chake chenyewe, kilichoelezwa katika jinsi ya kubadilisha MP4 kuwa MP3.

Kila familia ya miundo huhifadhi maelezo ya wimbo kwa njia tofauti. MP3 hutumia lebo za ID3, na fremu za ID3v2 za kichwa, msanii, albamu, namba ya wimbo, mashairi na picha ya jalada iliyopachikwa. FLAC na OGG hutumia maoni ya Vorbis, sehemu rahisi za maandishi pamoja na kizuizi cha picha. AAC katika faili ya .m4a hutumia atomu za metadata za MP4 zilizopendwa na iTunes, ndiyo maana picha ya albamu na sehemu za kupanga huonekana vizuri kwenye vifaa vya Apple.

WAV ndiyo sehemu dhaifu. Kipande chake cha RIFF INFO huhifadhi sehemu chache za maandishi, usaidizi wa picha ya jalada si rasmi, na vinasa na vicheza vingi haviandiki wala kusoma chochote. Hiyo ni sababu nyingine FLAC inashinda WAV kwa maktaba ya muziki: sauti ileile, faili ndogo na lebo kamili. Unapobadilisha kwa kibadilishaji sauti, Hifadhi lebo na picha ya jalada hunakili chochote chanzo kinacho kwenye sehemu zinazosaidiwa na muundo lengwa. Ukihitaji nakala ya maandishi ya sauti ya kuzungumza badala ya maktaba nadhifu, tazama jinsi ya kubadilisha sauti kuwa maandishi.

Tafuta safu inayolingana na kinachotokea kwa faili baadaye. Safu mbili zikitumika, hifadhi asili isiyo na hasara na utengeneze nakala yenye hasara kutoka kwake, ili usilazimike kuchagua.