You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
• Téma čísla: Hudba a zvuk v počítači<br />
Rozšiřování hudby již dávno není<br />
spjato pouze se zvukovým nosičem<br />
nebo rozhlasem. S rozvojem<br />
počítačů a jejich zvukových<br />
karet vznikly nástroje pro<br />
uložení zvuku do počítače ve formě datových<br />
souborů různého typu. Zejména nástup<br />
internetu si vyžádal technologie, které jsou<br />
schopny tyto soubory zmenšit na minimum<br />
při zachování dobré poslechové kvality.<br />
Bez problémů, bez komprese<br />
Základním formátem, ve kterém může být<br />
zvuk v počítači uložen, je zvukový soubor<br />
typu WAV. Jedná se o nekomprimovanou<br />
podobu zvuku, kdy jsou v souboru uloženy<br />
naprosto všechny zvukové informace, i ty,<br />
které lidské ucho není schopné zachytit nebo<br />
rozlišit. Nekomprimovaný zvuk se většinou<br />
skládá ze šestnáctibitových vzorků pro jeden<br />
kanál. Pokud tedy zkusíte zkopírovat zvuk ze<br />
zvukového cédéčka při frekvenci 44,1 kHz,<br />
budete potřebovat zhruba 1 400 Mb pro uložení<br />
jedné sekundy stereofonního zvukového<br />
záznamu. Kdybyste takto uložili celé cédéčko,<br />
kde bude několik skladeb o celkové délce<br />
zhruba padesát minut, budete po hrubém<br />
přepočtu potřebovat asi 525 MB.<br />
Pokud však použijete některou z metod<br />
komprese, budete pro uložení jednoho<br />
cédéčka do počítače potřebovat přibližně<br />
40–50 MB. Díky tomu bylo možné začít šířit<br />
jednotlivé skladby pomocí internetu, takže<br />
se záhy nebývalým způsobem rozmohlo<br />
nelegální (a občas i legální) šíření nahrávek.<br />
Proto šéfové a akcionáři hudebních vydavatelství<br />
nemohou tyto technologie strávit.<br />
Dnes se již také běžně setkáme s přehrávači<br />
MP3/WMA nebo kombinovanými discmany,<br />
do kterých si můžete uložit až několik<br />
cédéček v podobě komprimovaných souborů<br />
ve skvělé poslechové kvalitě.<br />
Člověk není dokonalý<br />
Komprese zvuku pracuje s nedokonalostí<br />
lidského sluchu. Naše<br />
ucho není totiž schopné zachytit<br />
všechny detaily, neboť pracuje<br />
s frekvencemi v rozsahu přibližně<br />
od 20 Hz do 20 kHz. Než se zvuková<br />
vlna dostane přes střední ucho<br />
k hlemýždi, je zvuk zredukován<br />
právě na zhruba 20 kHz.<br />
Díky další nedokonalosti, tzv.<br />
maskování frekvencí, lze některé<br />
tóny při kompresi odstranit, aniž<br />
by vznikl slyšitelný rozdíl. Je využíváno<br />
toho, že silnější frekvence<br />
překrývají ty slabší. Při kompresi<br />
se také pracuje s časovou délkou<br />
tónů a ruchů.<br />
Co dělat se zvuky<br />
v počítači?<br />
Přehled rozšířených zvukových formátů<br />
Téma čísla<br />
Hudba a zvuk v počítači<br />
Převod z desek a kazet 16<br />
Hudební cédéčka z MP3 17<br />
Kopírování hudby 18<br />
Winamp 5 53<br />
Jan Polzer<br />
Kdysi dávno byla veškerá hudba na počítačích s Windows uložena ve formátu<br />
WAV. Uživatelé jásali nad každou několikasekundovou znělkou. Dnes se takto<br />
omezovat nemusíte.<br />
• Formát MP3 kdysi zahájil éru<br />
komprimovaného zvuku a je stále<br />
nejoblíbenější<br />
Možná vám přehrávač hudebních souborů<br />
ukazuje údaj bitrate, datový tok. Jedná se<br />
o rychlost, kterou jsou jednotlivé bity komprimovaného<br />
zvukového signálu předávány<br />
k přehrání. Podle typu souboru a komprese<br />
může být při stejném datovém toku kvalita<br />
zvuku rozdílná. Například pro kvalitní MP3<br />
potřebujete nejméně 128 kb/s, zatímco pro<br />
jiný stačí k dosažení stejné kvality poloviční<br />
rychlost. Samozřejmě platí, že čím je datový<br />
tok vyšší, tím více místa je potřeba pro uložení<br />
záznamu.<br />
K vašim službám<br />
Průkopnickým formátem v oblasti komprimovaného<br />
zvuku se stal jednoznačně formát<br />
MP3. Ve Fraunhoferově institutu (Fraunhofer<br />
IIS) v německém Enlargenu vznikl<br />
v roce 1987 projekt zabývající se lidským<br />
vnímáním digitálně kódovaného zvuku. Poté<br />
již vědcům stačilo získané znalosti spojit<br />
s vědomostmi Dietera Seitzera z tamější univerzity<br />
a algoritmus pro vytváření MP3 byl<br />
na světě. Původní využití bylo ve videosouborech<br />
MPEG, kdy byl tímto principem kódován<br />
doprovodný zvuk.<br />
Zvuk uložený ve formátu MP3 bude<br />
potřebovat zhruba jednu dvanáctinu oproti<br />
uložení v nekomprimovaném souboru WAV.<br />
Protože byl tento formát první, dosáhl obrovské<br />
obliby a dnes je stále na prvním místě<br />
v pomyslném žebříčku popularity.<br />
Formát MP3 však postupem doby přestal<br />
vyhovovat. Ve společnosti Coding Technologies<br />
se rozhodli využít jeho oblíbenosti<br />
a vytvořit nový formát, MP3PRO, který bude<br />
s tím původním plně slučitelný. MP3PRO<br />
dosahuje při poloviční velikosti souboru<br />
a rychlosti datového toku stejné kvality jako<br />
Tak trochu jiný přehrávač MP3 do auta<br />
klasický MP3. Při kompresi je použita technologie<br />
replikace spektrálních pásem, tedy<br />
SBR (Spectral Band Replication). Zpětné<br />
kompatibility s původními MP3 je dosaženo<br />
tím, že SBR rozšíření potřebuje pouze několik<br />
kilobitů za sekundu, které přehrávače<br />
původního formátu jednoduše ignorují.<br />
Všudypřítomná společnost Microsoft si<br />
po nástupu MP3 velmi dobře uvědomila, že<br />
vytvoření formátu pro komprimovaný zvuk,<br />
který by mohl obsahovat některá zabezpečení<br />
proti nelegálnímu kopírování, by mohlo<br />
přinést další peníze. Zhruba od doby, kdy se<br />
objevila Windows ME, tu máme také formát<br />
WMA (Windows Media Audio). Ten při kvalitě<br />
blízké zvuku z cédéčka potřebuje mírně<br />
nad polovinou místa pro uložení oproti MP3.<br />
Díky přítomnosti multimediálního přehrávače<br />
Windows Media Player si může každý<br />
uživatel Windows hudbu z cédéčka uložit<br />
ve formátu WMA, aniž by pro kompresi<br />
potřeboval nástroj třetí strany, jako je tomu<br />
u jiných formátů.<br />
Nejen zvuk je třeba<br />
Ve zvukových souborech často není uložen<br />
pouze samotný zvuk. V souborech MP3 se<br />
setkáte se značkami ID3 (ID3 tags). Jedná<br />
se o informace, které obsahují například<br />
název skladby, autora, hudební žánr, název<br />
alba, rok vydání a komentář ke skladbě.<br />
Tyto informace jsou uloženy ve 128 B na<br />
konci souboru MP3. Jejich nevýhodou je<br />
pevná velikost záznamu. Celkem může být<br />
využito 125 znaků, zbytek je na začátku<br />
značky a informuje o její přítomnosti.<br />
Ve verzi ID3 1.1 bylo přidáno rozšíření<br />
o položku čísla skladby v albu a bylo zapracováno<br />
řešení proměnlivé délky záznamu.<br />
Možnost uložení informací do původních<br />
ID3 byla velmi limitující, a tak byla vytvořena<br />
druhá generace značek s označením<br />
ID3v2. Nachází se na začátku souboru<br />
a každou informaci v nich nesou tzv. rámce.<br />
Každý z nich může obsahovat libovolná<br />
data až do velikosti 16 MB. Celková velikost<br />
značky může být maximálně 256 MB, což<br />
je jistě veliká rezerva. Typické složení ID3<br />
druhé generace je následující: informace<br />
o skladbě (tedy ID3v1), text skladby,<br />
datové informace o přiloženém obrázku<br />
a obrázek samotný, komentář.<br />
Podobné textové informace obsahují<br />
také ostatní komprimované formáty. Rozsáhlé<br />
možnosti nabízí samozřejmě i WMA,<br />
které navíc přidává podporu pro ochranu<br />
autorských práv.<br />
• www.mp3.<strong>cz</strong> • www.real.com • www.mp3-tech.com • www.vorbis.com • www.microsoft.com/windows/windowsmedia • www.mp3prozone.com • www.id3.org •<br />
14 • Computer 3/04<br />
• Téma čísla 4/04: Jak si postavit klasickou i bezdrátovou síť
Change language