Стерео или моно выбрать для mp3

Отличия mp3 wav файлов

Все кто имеют дело со звуком, прекрасно понимают что запись и работа со звуком должна вестись с максимальным качеством, как минимум несжатым WAV PCM 44.1кГц 16 бит. Например у нас в студии вся работа по созданию радиороликов ведётся со звуком без сжатия 96кГц\24бит. Однако, записи все произведены, материал обработан и сведён в финальный файл. и вот возникает вопрос, а как его донести до пользователя выложив его в социальные сети, сайты для всеобщего прослушивания, или просто отправить по электронной почте, как в нашем случае заказчикам, как рекламного аудиоролика, так и, что гораздо более чаще, файлы записи голоса диктора. Конечно тут используюется mp3 как формат сжатия, ведь десятки а то и сотни мегабайт по почте не пошлёшь, да и избыточно это по качеству например для аудиоролика в радиоэфире. Так что стандарт тут уже давно найден - mp3.

Но вот возникают вопросы "а в каком битрейте отсылать": 128, 192 или 256 кб\с. А в моно или в стерео? Лично мы свой выбор с делали в пользу 256кб\с стерео - разумный компромисс между размером файла и качеством. И казалось бы вопрос исчерпан, решение найдено, статью можно заканчивать... Но, вот часто встречаемся с идеей-мифом, что mp3 файл 128 кб\с моно - это такой же по качеству звучание, что и 256 кб\с стерео, но только моно.

В корне не так. Но чтобы понять это нужно разобраться в теории ~~чёрт побери, ведь хотел же просто коротенечко на 1 абзац заметку сделать~~

Очень грубое приближенное описание. Что из себя представляет цифровая запись звука в WAV PCM 44.1 кГц 16 бита стерео (стандарт CD-Аудио)? Это запись замеров громкости на входе в АЦП: за одну секунду АЦП измеряет уровень громкости сигнала 44100 раз, и каждому из эти 44 тысяч раз присваивает значение громкости по 16-х битной мензуре громкостей. 16 бит это 2 (ноль или единица) в степени 16 (количество разрядов) самому максимальному значению присваивается 1111111111111111 - что в десятичной системе 65536. Т.е. в 16ти битной шкале громкостей 65536 ступенек. И вот каждый из 44100 в секунду, замеров громкости ставится на какую то эту ступеньку громкости по 16ти битной шкале. Значит каждую секунду записывается 44100 по 16 бит = 705600 бит в секунду = 705кб\с. Это несжатый вав без потери качества. А поскольку это стерео - то 2 канала дают 2 таких потока по 705 кб\с итого 1410кб\с. Всё логично, приращение каналов, даёт такое же арифмитическое увеличение потока.

Теперь как обстоит дело в mp3.

Грубо говоря, так же как и WAV, но поскольку это формат сжатия, то для уменшения размеров, часть информации нужно выкинуть, но не без большого ущерба качеству. Но есть ряд нюансов

1) во первых срезаются высокие частоты, в зависимоти от битрейта, на 192 кб\с в мп3 нет частот выше 16 кГц. Чем ниже битрейт, тем больше режутся частоты.

2) во вторых удаляются сигналы после пиков. Человеческое ухо устроено так, что какое то время после пиков, слух не слышит тихе звуки. Кодек удаляют информацию о тихих местах после пиков, высвобождая место

3) в третьих в mp3 кодируется только один канал, а не два. Схема такая. В wav схема такая "вот левый канал, вот правый канал". А в mp3 "вот левый канал, правый точно такой же, а вот это чуть чуть то разница между ними"

Какие выводы можно делать уже опираясь на теорию.

чем ниже битрейт, тем больше режутся частоты и тихие места после пиков

если при одинаковом битрейте mp3 у которого 2 канала (стерео) НЕ будет в 2 раза больше места занимать чем у которого 1 канал (моно). внутри mp3 файла нет 2 каналов как в wav. И нет смысла экономить место сохраняя в моно. Выигрыша в объёме файла не будет

из этого вытекает что 128 кб\с это не один канал 256 кб\стерео с одинаковым качеством.

Именно это последнее заблуждение и самое распространённое. Если в случае wav такая арифметика работает, то в случае с mp3 128-кбмоно файл будет хуже 256стерео файла. Просто потому что битрейт тратится не на каждый канал поровну, а на описание одного канала +разница.

mp3 256 кб\с стерео лучше, чем 128 кб\моно

Существовала легенда, по которой древние греки и даже Аристотель были уверены в догме, что у женщин меньше зубов чем у мужчин. вера была такой крепкой, что никому в голову не приходило просто взять и посчитать вживую - а как оно на самом деле.

Приверженцы мифы и после этой теоретической части будут думать что 128кб\моно покачеству такое же как 256\стерео, просто деля 256 к\б на количество каналов и получая нужные 128, но мы уже понимаем, что кодек кодирует исходник в 256кб\с совсем нге так жётско и бескомпромиссно как в 128кб\с

Посему, давайте залезем в рот древнегреческой женщины и таки пересчитаем зубы.

Берём исходный звук морского прибоя записанного в 44.1\24бит\стерео. Конвертируем его в mp3 256стерео и 128моно.

Вешаем на один канал анализатор, и на другой. Значения одного канала отправляем бэк граундом на анализатор второго, и мы видим спектр обоих каналов сразу в одном окне.