Ποια είναι η Πραγματική Ποιότητα Mp3 της Μουσικής μας?

Ενώ είναι εύκολο για τον καθένα να αντιγράψει CD σε Mp3, οι περισσότεροι προτιμάμε να κατεβάσουμε έτοιμα Mp3 από το Internet. Το πρόβλημα όμως είναι πως κάποια site που διαφημίζουν ποιότητα Mp3 320Kbps, στην πραγματικότητα έχουν κάνει upscaling από χαμηλότερη ποιότητα. Δείτε πώς ελέγξετε την ποιότητα Mp3 της μουσική σας.

Πώς λειτουργεί η ποιότητα Mp3

Όπως καλύψαμε εκτεταμένα στον οδηγό Τι είναι το Mp3, Πώς λειτουργεί, και Πώς Δημιουργήθηκε, το Mp3 μειώνει μέχρι και πάνω από δέκα φορές τον όγκο ενός κομματιού ελαχιστοποιώντας τα Kilobit ανά δευτερόλεπτο που χρειάζεται η μουσική πληροφορία.

Η μέθοδος που λειτουργεί το Mp3 βασίζεται στις αρχές της ψυχοακουστικής. Σε συγκεκριμένους συνδυασμούς συχνοτήτων, ορισμένες υψηλές συχνότητες καταπνίγονται από τις χαμηλότερες, και το ανθρώπινο αυτί τις ακούει λιγότερο ή καθόλου.

Το Mp3 μπορεί και ξεχωρίζει τις σημαντικές συχνότητες, και αφιερώνει περισσότερα Kilobit σε αυτές, και λιγότερα Kilobit στις συχνότητες που είναι λιγότερο σημαντικές, με αποτέλεσμα να αποκοπεί μέρος των μη-σημαντικών συχνοτήτων.

Έτσι, μειώνεται σημαντικά το μέγεθος του αρχείου, χωρίς αντίστοιχη μείωση στην ποιότητα.

Ποια είναι η καλύτερη και η χειρότερη ποιότητα Mp3

Κατά τη μετατροπή σε Mp3, το πρόγραμμα κωδικοποίησης μας επιτρέπει να επιλέξουμε ποιος θα είναι ο μέγιστος αριθμός Kilobit ανά δευτερόλεπτο (Kbps).

Ο αριθμός αυτός, ανάλογα με τον κωδικοποιητή και με βάση τις προδιαγραφές του MPEG Audio Layer III, μπορεί να είναι 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256 ή 320Kbps.

Όσο μεγαλύτερος ο αριθμός των Kbps, τόσο λιγότερες συχνότητες κόβονται, και τόσο υψηλότερη είναι η ποιότητα Mp3, αλλά και μεγαλύτερο το μέγεθος του αρχείου.

Η καλύτερη δυνατή ποιότητα Mp3 είναι η 320Kbps, η οποία χρησιμοποιεί 320Kbit για κάθε δευτερόλεπτο μουσικής πληροφορίας. Έτσι, διατηρεί το μεγαλύτερο αριθμό των συχνοτήτων, και στους περισσότερους ακροατές ο ήχος δεν έχει καμία διαφορά από το ασυμπίεστο WAV, του οποίου το bitrate ισοδυναμεί με 1440Kbps.

Η πιο συνηθισμένη ποιότητα Mp3 είναι η 128Kbps, η οποία χρησιμοποιεί δυόμισι φορές λιγότερα kilobit ανά δευτερόλεπτο από την κορυφαία ποιότητα των 320Kbps.

Παρ' όλα αυτά, χάρη στην έξυπνη κωδικοποίηση του Mp3, μεγάλος αριθμός χρηστών δεν ακούει καμία διαφορά μεταξύ 128 και 320Kbps, ειδικά σε φθηνά ηχοσυστήματα, Mp3 Players, και κινητά.

Σε τιμές κάτω από 128Kbps η πτώση στην ποιότητα είναι αισθητή ακόμα και σε φθηνά ηχοσυστήματα.

Η απάτη με το 320Kbps Upsampling

Όπως είναι λογικό, οι χρήστες που ενδιαφέρονται για την ποιότητα του ήχου, και πιθανώς διαθέτουν ακριβά ηχοσυστήματα, θα προτιμήσουν τα 320Kbps Mp3 σε σχέση με χαμηλότερες ποιότητες.

Οι ιστοσελίδες που μας δίνουν τη δυνατότητα να κατεβάσουμε Mp3, ή να μετατρέψουμε βίντεο από το YouTube σε Mp3, γνωρίζουν πως τα 320Kbps είναι σημαντικό selling point και πως θα προσελκύσουν περισσότερους χρήστες με αυτό.

Το πρόβλημα όμως είναι πως ορισμένες ιστοσελίδες παίρνουν Mp3 χαμηλότερης ποιότητας, πχ 128Kbps, και με τεχνητό τρόπο ανεβάζουν το bitrate στα 320Kbps, με μια διαδικασία που ονομάζεται upsampling.

Το upsampling, όμως, δεν ανεβάζει με κανένα τρόπο την ποιότητα του ήχου.

Ο λόγος είναι πως ο αλγόριθμος Mp3 είναι απωλεστικός. Αυτό σημαίνει πως οι συχνότητες που δεν καλύπτονται με τα 128Kbps – ή όποιο άλλο bit rate έχει επιλεγεί κατά τη δημιουργία – ο κωδικοποιητής τις πετάει εντελώς, και η πληροφορία τους χάνεται οριστικά.

Το να ανεβάσουμε εκ των υστέρων το bit rate δεν πρόκειται να επαναφέρει τα χαμένα δεδομένα. Το μόνο που θα κάνει είναι να αυξήσει τον όγκο του αρχείου, χωρίς κανένα αντίκτυπο στην ποιότητα Mp3.

Για ποιο λόγο κάποιες σελίδες καταφεύγουν στο Upsampling?

Ο μόνος τρόπος να έχουμε Mp3 με πραγματική ποιότητα 320Kbps είναι να μετατρέψουμε ένα ασυμπίεστο αρχείο Wav.

Αν όμως μια σελίδα έχει ήδη Mp3 χαμηλότερης ποιότητας, και δεν έχει τα αντίστοιχα αρχεία WAV, είναι πολύ πιο εύκολο να κάνουν μαζικά upsampling με κάποιο script, παρά να ψάξουν Wav για κάθε κομμάτι, που είναι γενικά δυσεύρετα στο Internet.

Πώς ελέγχω την πραγματική ποιότητα Mp3 της συλλογής μου

Όπως είναι κατανοητό από τα παραπάνω, το να γράφει ο Media Player 320Kbps σε ένα κομμάτι Mp3 δεν σημαίνει απολύτως τίποτα αν έχει γίνει upsampling.

Αντίστοιχα δεν σημαίνει τίποτα ο ρυθμός μετάδοσης bit που θα βρούμε στις Ιδιότητες -> Λεπτομέρειες του Mp3…

…ή ο ρυθμός μετάδοσης bit που μπορούμε να δούμε από τις στήλες του Windows Explorer.

Για να ελέγξουμε την πραγματική ποιότητα Mp3 θα χρειαστεί κάποιο πρόγραμμα που να υποστηρίζει φασματογραφική ανάλυση του ήχου.

Υπάρχουν αρκετά δωρεάν προγράμματα με αυτή τη δυνατότητα. Στον οδηγό θα χρησιμοποιήσουμε το Spek και το Audacity.

Πώς ελέγχουμε την ποιότητα Mp3 με το Spek

Το Spek είναι ένα πολύ απλό και ελαφρύ πρόγραμμα, που η μόνη λειτουργία που εκτελεί είναι η φασματογραφική ανάλυση.

Θα βρούμε την τελευταία έκδοση του Spek στη στη σελίδα http://spek.cc/

Από εκεί κατεβάζουμε το δωρεάν πρόγραμμα Spek-Acoustic Spectrum Analyser με το οποίο θα αναλύσουμε τη ποιότητα ήχου των Mp3 αρχείων.

Το Spek είναι διαθέσιμο για Unix/Linux,Windows, και Mac OS X. Για τον οδηγό επιλέξαμε να κατεβάσουμε την έκδοση που προορίζεται για το λειτουργικό περιβάλλον των Windows.

Αν θέλουμε να κάνουμε εγκατάσταση του προγράμματος, κατεβάζουμε το αρχείο .msi. Αν θέλουμε να το τρέξουμε χωρίς εγκατάσταση, σαν φορητό (portable) πρόγραμμα, κατεβάζουμε το .zip

Στον οδηγό θα χρησιμοποιήσουμε το .zip. Αφού κατέβει το αρχείο, κάνουμε δεξί κλικ και Εξαγωγή όλων…

Ανοίγουμε το φάκελο της εξαγωγής και τρέχουμε με διπλό κλικ την εφαρμογή Spek.

Αφού ξεκινήσει η εφαρμογή, από το File -> Open ανοίγουμε το κομμάτι που θέλουμε να ελέγξουμε.

Για τις ανάγκες της δοκιμής είχαμε προετοιμάσει τρία αρχεία Mp3. Ένα στα 320Kbps, ένα στα 128Kbps, και τέλος κάναμε Upsample στο αρχείο των 128Kbps, ώστε να είναι ψευτο-320Kbps.

Πρώτα βλέπουμε τη φασματοσκοπική ανάλυση του Mp3 320Kbps.

O αριστερός άξονας των Υ απεικονίζει τις συχνότητες , ο κάτω άξονας των Χ είναι ο χρόνος διάρκειας του τραγουδιού και ο κάθετος δεξιά είναι η ένταση του ήχου.

Το ανοιχτό πράσινο σημαίνει ότι οι συχνότητες είναι χαμηλές ενώ το μπλε ότι είναι υψηλές. Και το μαύρο απεικονίζει την έλλειψη συχνοτήτων. Οπότε η παραπάνω οπτική απεικόνιση δείχνει ότι οι συχνότητες μεταξύ 0Hz και 22.000Hz αναλύονται σωστά.

Ας αναλύσουμε τώρα το φάσμα συχνοτήτων στη συμπίεση των 128Kbps

Παρατηρούμε ότι έχουν κοπεί πρακτικά όλες οι συχνότητες άνω των 16 KHz προκειμένου να μειωθεί ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων στα 128Kbps.

Τέλος, θα αναλύσουμε φασματογραφικά το αρχείο upsample. Αυτό που επαναφέραμε τη ποιότητά του από τα 128 Kbps στα 320 Kbps

Βλέπουμε ότι οι απεικονίσεις των 128 και 320 Kbps είναι ακριβώς οι ίδιες. Μπορεί το αρχείο να γράφει 320Kbps αλλά στην ουσία έχει ακριβώς την ποιότητα 128Kbps.

Από τη στιγμή που εφαρμόζονται τα φίλτρα και αποκόπτονται οι υψηλές συχνότητες , τότε δεν επανέρχονται ποτέ και χάνονται για πάντα.

Οποιοδήποτε Mp3 αναλύσουμε που ισχυρίζεται πως είναι 320Kbps αλλά παρουσιάζει παρόμοια εικόνα με αποκοπή περίπου στα 16kHz, σημαίνει πως ήταν προϊόν upsample και έχει ποιότητα 128Kbps με μέγεθος αρχείου 320Kbps.

Πώς ελέγχουμε την ποιότητα Mp3 με το Audacity

Το Audacity είναι ένα από τα πλουσιότερα δωρεάν προγράμματα ψηφιακής επεξεργασίας ήχου και ηχογράφησης, με σχεδόν ατέλειωτες δυνατότητες. Μπορεί να συναγωνιστεί ακόμα και επαγγελματικά προγράμματα, όπως το Adobe Audition.

Αν μας ενδιαφέρει μόνο το να ελέγξουμε την ποιότητα Mp3, το Audacity είναι ελαφρώς “overkill” σε περίπτωση που δεν σκοπεύουμε να αξιοποιήσουμε τις άλλες δυνατότητές του.

Σε κάθε περίπτωση, θα βρούμε την τελευταία έκδοση του Audacity στο http://www.audacityteam.org.

Επιλέγουμε ως γλώσσα εγκατάστασης τα Ελληνικά…

… και στα παράθυρα που εμφανίζονται κατά την εγκατάσταση πατάμε Επόμενο.

Η διαδικασία της εγκατάστασης είναι απλή και δεν θα επιχειρήσει να μας ξεγελάσει στο να εγκαταστήσουμε τρίτα ανεπιθύμητα προγράμματα.

Ανοίγουμε το Audacity για να ελέγξουμε την ποιότητα των Mp3 αρχείων μας.

Όπως προαναφέραμε, το Audacity έχει πολλές δυνατότητες αλλά θα περιοριστούμε στην φασματογραφική ανάλυση των αρχείων ήχου που μας ενδιαφέρουν.

Επιλέγουμε Αρχείο -> Άνοιγμα Αρχείου ώστε να διαλέξουμε το αρχικό Mp3 αρχείο.

Στη συνέχεια κάνουμε κλικ στην Ανάλυση και από το μενού διαλέγουμε Ανάλυση φάσματος.

Επειδή το Audacity δεν μπορεί να αναλύσει πολύ μεγάλα αρχεία ήχου περιοριζόμαστε στο χρονικό διάστημα που μας προτείνει. Είναι αρκετά για να ελέγξουμε την ποιότητα Mp3.

Στο παράθυρο Ανάλυση Συχνότητας μας ενδιαφέρει ο κάτω άξονας που απεικονίζει το φάσμα συχνοτήτων. Στο Mp3 των 320Kbps που ελέγξαμε οι υψηλές συχνότητες φτάνουν μέχρι 22 KHz.

Επαναλαμβάνουμε την ίδια διαδικασία στα Mp3 αρχεία των 128 kbps…

…και 320kbps(με upsample από 128Kbps).

Το Audacity επιβεβαιώνει τα αποτελέσματα από το Spek, πως το Upsample δεν επηρεάζει με κανένα τρόπο την ποιότητα, και απλά “φουσκώνει” εικονικά το αρχείο χωρίς κανένα όφελος για τον ακροατή.

Είχατε δυσάρεστες εκπλήξεις από την ποιότητα της μουσικής σας?

Χρησιμοποιώντας τα παραπάνω προγράμματα, επιβεβαιώσατε πως τα Mp3 σας είναι υψηλής ποιότητας, ή βρήκατε ανάμεσά τους κάποια αρχεία που είχαν φουσκώσει εικονικά μέσω του Upsample? Γράψτε μας στα σχόλια.