Srovnání formátů WAV a MP3 | funkce a výběr lepšího formátu

Rozvoj digitální distribuce zvuku vedl k tomu, že v současné době je na trhu několik desítek formátů zvukových souborů. Každý vývojář se snažil vymyslet vlastní šifrovací metodu a šifrovací algoritmy a následně je zpopularizovat.

Nyní, v roce 2019, je to však jasné – bitvu hudebních formátů vyhrává MP3. A i když ji vývojáři již nepodporují, nevadí to. Hudbu v souborech tohoto typu lze přehrávat v jakémkoli telefonu, přehrávači, počítači, stereofonním systému, televizoru a dokonce i v některých modelech chytrých hodinek.

Když si však pořídíte kvalitní zvukové vybavení – například sluchátka a zvukovou kartu za půldruhého platu – začnou se projevovat nevýhody MP3. Hardware je sice pěkný, ale hudba zní poněkud ploše a depresivně. Je to proto, že formát MP3 odřezává části zvukového proudu.

A pak chcete zvolit lepší formát. Například trochu méně obvyklý WAV, který pomůže hardwaru „otevřít se“.

Ale je tento WAV? Porovnejme oba formáty, WAV a MP3, a vyberte si ten správný!

Jaký je rozdíl mezi komprimovanými a nekomprimovanými formáty hudby?

Protože WAV– je příkladem nekomprimovaného hudebního formátu a MP3 je komprimovaný formát, takže pro pochopení klíčového rozdílu mezi nimi stojí za to prozkoumat komprimované a nekomprimované hudební formáty. Nebudeme se příliš zabývat sigma-delta-modulací, jen „přeskočíme na vrcholky“.

Nekomprimované hudební formáty byly zavedeny jako jedny z prvních. Znamená to důsledně zaznamenávat každý zvuk zachycený studiovým mikrofonem, každý tón, každý pokus zpěváka o zachycení všech osmi oktáv během jedné skladby. Konečným výsledkem je neuvěřitelně podrobný soubor, protože každý zvuk je označen.

Existuje pouze několik problémů. Vzhledem k vysoké granularitě zvukového souboru je tento soubor obrovský. Tříminutová skladba ve formátu WAV „váží“ v průměru asi 60 megabajtů. Na gigabajtový flash disk se tedy vejde alespoň jedno album daného interpreta. A v době, kdy byl 1GB pevný disk luxusem, bylo plýtvání drahocenným místem na HDD na skladby zbytečné.

Druhý problémje, že k dekódování takového druhu hudby potřebujete výkonný a rychlý procesor. Čip tedy musí neustále přijímat digitální signál a měnit ho na analogový signál, který jde do reproduktorů. A je tu spousta digitálních signálů – každý zvuk, pozor -. Takže výkon čipu musí být také vysoký.

Inženýři a programátoři tedy dostali za úkol zajistit, aby fanoušek Robbieho Williamse mohl mít k dispozici celou jeho diskografii (14 alb, 3 kolekce, nespočet singlů, 8 DVD) a nemusel si kupovat server. Tak vznikly komprimované formáty, jejichž příkladem je MP3.

Komprimované formáty vyžadují dodatečné překódování hudby. Zvukový proud se rozloží na jednotlivé snímky, ty se pak sešijí dohromady, některé detaily se ztratí (např. dvě špičky se sešijí do jedné), případně se – podobně jako u MP3 – odříznou některá frekvenční pásma… výsledkem je mnohem menší soubor!

Tříminutová skladba MP3 s vysokým datovým tokem (320 kb/s) „váží v průměru kolem 10 megabajtů“. Do objemu, který zabírá jedna skladba ve formátu WAV, se tak „vejde“ celé EP (minialbum) ve formátu MP3! A pokud snížíte datový tok tím, že ze zvukového proudu vyjmete více dílčích snímků a výrazně snížíte kvalitu, můžete do něj „nacpat“ celou diskografii dlouho trpícího Robbieho Williamse.

Na druhou stranu ztráta kvality není pro posluchače příliš velká. MP3 320kbps poskytuje dostatečnou kvalitu pro poslech hudby, sledování filmů atd.. Jakékoli „chybějící detaily“ posluchač buď ignoruje, nebo je „odhadne“ dříve, než si vytvoří úplný akustický obraz.

Kvalitu přehrávání ovlivňuje také kvalita hardwaru. Na počítačích se slabými integrovanými zvukovými kartami a čínskými reproduktory bude MP3 64 kb/s, MP3320 kb/s nebo WAV znít stejně špatně. Ale pořiďte si vícekanálový zvukový systém, zesilovač, diskrétní zvukovou kartu s 192kHz D/A převodníkem a zvuk WAV rozkvete. MP3 se naopak zdá být příliš plochý a poddimenzovaný.

A nyní k popisu formátů.

Hudební formát WAV

Hudební formát WAV společně vyvinuli inženýři společností IBM a Microsoft. Cílem bylo vytvořit univerzální kontejnerový formát, který by obsahoval nekomprimovanou hudbu a který by bylo možné přehrávat na různých zařízeních.

Skutečně se jim to podařilo. WAV si oblíbili uživatelé (zejména díky nativní podpoře systému Windows) i hudební studia (minimální ztráty, rychlé kódování a dekódování).

Až na to, že WAV má stále hlavní nevýhodu nekomprimovaných formátů: obrovskou hmotnost souboru. Kvalita zvuku je však co nejvyšší. V podstatě se jedná o téměř analogový formát, kdy je zvukový proud zaznamenáván ve vlnách.

Hudební formát MP3

Hudební formát MP3 vyvinula německá společnost Fraunhofen IIS a původně byl vytvořen pro přenos zvuku ve video souborech. I jeho název znamená Moving Picture Expert Group Layer 3. Ukázalo se však, že tento formát je dokonale vhodný pro záznam jakéhokoli druhu zvuku a lze jej snadno přehrávat, aniž by byl zabalen do kontejneru MPEG.

Protože úkolem vývojářů bylo snížit datový tok („velikost“) zvukové stopy, jinak by vážila stejně jako videostopa, dělali si ze zvukového proudu odvážně legraci. Kromě komprese s rozdělením snímků a prolínáním špiček také odstranili neslyšitelné frekvence. To znamená, že při kódování je ze zvukového proudu odstraněno vše, co je nižší než 20 Hz a vyšší než 15 kHz. Teoreticky to člověk neslyší, takže by neměl trpět.

V praxi se ukazuje, že frekvence nižší než 20 Hz prohlubují basy a frekvence vyšší než 15 kHz zvyšují detailnost hlasu. Je však úplně jedno, jestli vaše sluchátka nebo reproduktory nedokážou reprodukovat frekvence pod 20 Hz a nad 15 kHz. A to je přesně ten typ věcí, které levné audio vybavení nedokáže.

Soubory MP3 jsou naopak lehké a dostatečně kvalitní, aby se daly poslouchat samostatně. V době digitální distribuce se díky těmto dvěma přednostem staly MP3 velmi populární.

Rozdíl mezi soubory MP3 a WAV

Hlavní rozdíl mezi soubory WAV a MP3 je vlastně v tom, že první z nich je nekomprimovaný a neuvěřitelně detailní, zatímco druhý je komprimovaný a není příliš detailní. Pokud však chcete hudbu v prvním formátu, budete si muset koupit externí pevný disk, zatímco druhý formát si vynahradíte na USB flash disku.

1. Formát WAV se v roce 2019 běžně používá v oblasti „profesionálního zvuku“. Hudebníci ve studiu v něm nahrávají. Zde jsou skladby smíchány. Hudbu v tomto formátu poslouchají jen velmi vytříbení audiofilové s vynikajícím zvukovým hardwarem.

2. Formát MP3 je nyní všudypřítomný. Je vhodný pro poslech doma, na cestách (ze smartphonu nebo přehrávače) nebo v autě prostřednictvím autorádia. Na CD se vejde asi 50 skladeb ve vysoké kvalitě nebo asi 200 skladeb v nízké kvalitě.

3. Kvalita není nijak vysoká, ale je dostatečně dobrá. A odpovědí je „velikost“.

4. V číslech je datový tok WAV 1140 kb/s, datový tok MP3 je maximálně 320 kb/s.

WAV nebo MP3?

Neexistuje jednoznačná odpověď. Tyto formáty jsou určeny pro různé účely. Srovnávací tabulku naleznete níže:

Pokud jde o nahrávání hudby, WAV je správná volba. V budoucnu se s ním lépe pracuje a zajišťuje vyšší kvalitu.