KoMP3endium

MP3 stał się największym przebojem Internetu. Żadne inne hasło nie jest tak często wstukiwane w wyszukiwarkach internetowych. W poniższym materiale znajdziesz wszystko, co warto wiedzieć o MP3. Podpowiemy Ci, jak znajdować utwory w Internecie, konwertować je we własnym zakresie i odtwarzać za pomocą narzędzi programowych i sprzętowych.

MP3 stał się największym przebojem Internetu. Żadne inne hasło nie jest tak często wstukiwane w wyszukiwarkach internetowych. W poniższym materiale znajdziesz wszystko, co warto wiedzieć o MP3. Podpowiemy Ci, jak znajdować utwory w Internecie, konwertować je we własnym zakresie i odtwarzać za pomocą narzędzi programowych i sprzętowych.

Nie ma większego muzycznego skarbca od Internetu. Znajdziesz tu setki tysięcy utworów różnych gatunków - od klasyki przez techno do jazzu. Trafisz na nieznanych wykonawców i megagwiazdy światowych estrad. Zdecydowana większość piosenek zapisana jest w formacie MP3. Ale co kryje się pod dwiema literami i jedną cyfrą? Mianem MP3 określa się nadzwyczaj skuteczną metodę kompresji dźwięku. Dzięki niej można skurczyć oryginalny rozmiar utworu do jednej jedenastej bez istotnej utraty jakości. A to z kolei umożliwia stosunkowo szybkie pobieranie piosenek z Internetu.

Postanowiliśmy ustalić, jak duża jest różnica jakości dźwięku z plików MP3 i z płyty CD. Przeprowadziliśmy w tym celu dogłębny eksperyment, w którym wzięli udział zwykli słuchacze oraz miłośnicy muzyki. Szczegółowe wyniki znajdziesz w poniższym materiale. Oprócz tego odpowiadamy na pytanie, w jaki sposób najszybciej wyszukiwać pliki MP3 w Internecie. Z pewnością nie nadają się do tego konwencjonalne wyszukiwarki internetowe. Opisujemy, co jest potrzebne do odtwarzania utworów MP3. Poniżej znajdziesz zestawienie ośmiu najbardziej popularnych odtwarzaczy software'owych oraz testy szesnastu odtwarzaczy sprzętowych (w tym TOP 10 odtwarzaczy przenośnych). Przedstawiamy narzędzia związane z tematyką MP3. Wiele z nich znajdziesz na naszym CD-ROM-ie.

Ponadto podpowiadamy, w jaki sposób zgrać archiwum płyt CD do formatu MP3, aby zajmowały mniej miejsca. Z drugiej strony, opisujemy, jak utworzyć konwencjonalną płytę CD z plików MP3. Prezentujemy alternatywne formaty oparte na kompresji dźwięku i informujemy, które z nich zyskają dużą popularność.

Podstawy MP3

Co to jest format MP3?

MP3 to nadzwyczaj efektywna metoda kompresji danych dźwięku. Utwór jakości zbliżonej do jakości CD zajmuje po skompresowaniu do formatu MP3 około jedenaście razy mniej miejsca niż plik WAV. MP3 to skrót od MPEG I Layer 3. Organizacja o nazwie Motion Picture Expert Group (patrz: MPEG) szukała w 1989 roku metody, która pozwalałaby kodować w unormowany sposób ścieżkę dźwiękową towarzyszącą cyfrowemu obrazowi wideo MPEG. Opracowanie takiej procedury zlecono m.in. Instytutowi Frauenhofera (Frauenhofer-Institut fźr Integrierte Schaltungen, www.iis.fhg.de) w Erlangen w Niemczech.

Pierwsze standardy, MPEG I Layer 1 i 2, opracował przed 1991 rokiem holenderski koncern Philips. Instytut Frauenhofera zaprojektował zaś we współpracy z francuską firmą Thomson Multimedia najbardziej dotychczas zaawansowaną metodę kompresji MPEG I Layer 3, która już rok później została przyjęta jako standard przez komitet MPEG.

Profesjonalny sprzęt Mark Levinson zapewnia doskonałą jakość dźwięku. Po lewej widać komputer, który zastosowaliśmy na trzecim etapie testu.

Profesjonalny sprzęt Mark Levinson zapewnia doskonałą jakość dźwięku. Po lewej widać komputer, który zastosowaliśmy na trzecim etapie testu.

Przed długi czas standard MP3 nie wzbudzał powszechnego zainteresowania. Dopiero gdy odkryto, że skompresowane utwory muzyczne można szybko przesyłać za pomocą Internetu, a globalna sieć internetowa zyskała dużą popularność, nastąpił przełom, prowadzący MP3 do pewnego zwycięstwa.

Na czym polega kompresja MP3?

Algorytm MP3 opiera się na kompresji danych dźwięku z wkalkulowaną stratą jakości. Przykładowo każdy program do kompresji plików (np. WinZip czy WinRar) zmniejsza rozmiar pliku, lecz po rozpakowaniu przywracana zostaje pierwotna wersja pliku. Również koder MP3 zmniejsza początkowy rozmiar pliku (utworu). Jego zadaniem jest usunięcie jak największej ilości danych z pliku przy założeniu, że nie może to w znacznym stopniu naruszyć brzmienia i struktury dźwięku. Sprzętowy lub software'owy odtwarzacz MP3 potrafi rozkodować upakowany plik, przy czym różnica jakości w stosunku do oryginału jest nie do odróżnienia dla osoby, która nie dysponuje idealnym słuchem.

W odróżnieniu od MP3 w formacie WAV zawarte są wszystkie informacje zapisane przez urządzenie nagrywające. Aby osiągnąć jakość płyt CD, sygnały akustyczne są próbkowane z częstotliwością 44,1kHz. Wyniki są zapisywane w ciągach po 16 bitów. Zatem jedna sekunda dźwięku stereo zajmuje 172 KB miejsca. Koder MP3 działa na zupełnie innych zasadach. Dzieli plik MP3 na krótkie interwały czasowe, analizuje częstotliwości, po czym usuwa sygnały niesłyszalne dla człowieka. Decyzję, które sygnały mają być odrzucone, podejmuje na podstawie modelu psychoakustycznego, opracowanego w wyniku wielu doświadczeń słuchowych.

Koder MP3 dzieli spektrum częstotliwości na 32 zakresy (patrz: pasma) i usuwa bardzo wysokie i bardzo niskie częstotliwości. Jak wykazują eksperymenty, ucho przeciętnego człowieka nie odbiera takich częstotliwości. Następnie koder analizuje poziom głośności tych częstotliwości, które są zawarte w bieżącym interwale. Usuwa ciche dźwięki, które ze względu na występowanie głośniejszych dźwięków o podobnej częstotliwości i tak pozostają praktycznie niesłyszalne. Efekt psychoakustyczny wykorzystywany przez koder MP3 jest nazywany maskowaniem.

Następna sztuczka pozwala koderowi MP3 zmniejszyć o niemal połowę rozmiar i tak już skompresowanego pliku. Wykorzystuje bowiem tę właściwość, że w nagraniach stereo oba kanały zawierają bardzo podobne informacje. Projektując algorytm kodowania MP3, wybrano procedurę zbliżoną do metody Intensity Stereo, która znalazła zastosowanie w standardzie MPEG I Layer 2. Intensity Stereo zapisuje sygnał mono dla poszczególnych pasm częstotliwości. Poziom głośności obu kanałów jest kodowany oddzielnie, aby zachować efekt stereo.

Pod względem akustyki pomieszczenie testowe odpowiada zwykłemu pokojowi. Kolumny, których użyliśmy do testów, mają obudowę koloru machoniu.

Pod względem akustyki pomieszczenie testowe odpowiada zwykłemu pokojowi. Kolumny, których użyliśmy do testów, mają obudowę koloru machoniu.

MP3 korzysta z ulepszonej metody zwanej Joint Stereo, w której zapisywana jest suma danych z obu kanałów, a także ich różnica. Wszystkie z wymienionych metod pozwalają zaoszczędzić ogromną ilość miejsca. Przykładowo trzyminutowy utwór zapisany w pliku WAV zajmuje około 30,3 MB, podczas gdy przy standardowym kodowaniu 128 Kb/s w formacie MP3 - zaledwie 2,7 MB.

Co jest potrzebne do MP3?

Mnóstwo piosenek MP3 jest dostępnych w Internecie. Sposoby ich pobierania omawiamy w dalszej części artykułu. Aby móc odtwarzać ściągnięte piosenki, musisz mieć odtwarzacz plików MP3. Najprostsze rozwiązanie stanowi odtwarzacz software'owy - program, który działa w tle, nie obciążając zbytnio procesora. W Internecie dostępnych jest wiele odtwarzaczy MP3. Ich opis znajdziesz w dalszej części materiału. Jednak nie wszyscy chcą słuchać utworów MP3 tylko w pokoju roboczym, gdzie stoi komputer. Jeżeli chcesz się cieszyć muzyką w czasie podróży, drogi do pracy czy spaceru w parku, nie obejdziesz się bez odtwarzacza sprzętowego. Test i parametry jedenastu urządzeń tego typu znajdziesz w niniejszym artykule. Melomani i entuzjaści standardu Hi-Fi są przekonani, że słyszą różnicę jakości między dźwiękiem z płyty kompaktowej i dźwiękiem odtwarzanego utworu MP3. Z kolei inni uważają, że nie ma żadnej różnicy. Przypuszczalnie obie strony mają rację, gdyż z założenia MP3 ma być pod względem jakości zbliżone do oryginału na tyle, żeby tylko wprawne ucho potrafiło wychwycić różnicę. W dalszej części materiału omawiamy eksperyment, który miał odpowiedzieć na pytanie, jak duża jest różnica jakości między CD i MP3.


Zobacz również