аудио декодер что это такое
Аудиокодек
Аудиокодек (англ. Audio codec ; аудио кодер/декодер) — компьютерная программа или аппаратное средство, предназначенное для кодирования или декодирования аудиоданных.
Содержание
Программный кодек
Аудиокодек на программном уровне является специализированной компьютерной программой, кодеком, который сжимает (производит компрессию) или разжимает (производит декомпрессию) цифровые звуковые данные в соответствии с файловым звуковым форматом или потоковым звуковым форматом. Задача аудиокодека как компрессора заключается в предоставлении аудиосигнала с заданным качеством/точностью и минимально возможным размером. Благодаря сжатию уменьшается объём пространства, требуемого для хранения аудиоданных, а также возможно снизить полосу пропускания канала, по которому передаются аудиоданные. Большинство аудиокодеков осуществлены как программные библиотеки, которые взаимодействуют с одним или несколькими аудиоплеерами, такими как QuickTime Player, XMMS, Winamp, VLC media player, MPlayer или Windows Media Player.
Популярные программные аудиокодеки по областям применения:
Аппаратный кодек
Аудиокодек на аппаратном уровне обозначает отдельную микросхему, которая кодирует и декодирует аналоговый звуковой сигнал в цифровой сигнал и наоборот при помощи аналогово-цифрового и цифро-аналогового преобразователей. Цифро-аналоговая конвертация происходит, когда компьютер посылает звук на внешние динамики, а аналого-цифровая конвертация происходит, когда звук подаётся на компьютер извне. [1] [2]
Аудиокодек является основной, но не всегда единственной составной частью звуковой карты. Он является промежуточным звеном, интерфейсом между аналоговыми портами приёма и передачи звука и блоками цифровой обработки звука. [1] [2]
В массовых встроенных в материнские платы звуковых картах аудиокодек фактически представляет собой всю звуковую карту: он преобразовывает аналоговый сигнал, получаемый с разъёмов, в цифровой, и передаёт его на южный мост материнской платы, откуда цифровой звук попадает на центральный процессор. Данная технология обработки цифрового звука на центральном процессоре называется Host Signal Processing. [1] [2]
В дискретных звуковых картах, подключаемых к материнской плате, аудиокодек выполняет ту же роль, что и на интегрированных, но после оцифровки передаёт звуковой сигнал не на центральный процессор, а на специальный чип управления и обработки звука, также размещённый на звуковой плате. [1] [2]
Чип звукового кодека обычно имеет площадь около 7 мм² и, в случае интегрированной звуковой карты, обычно располагается близко к задней панели материнской платы. Основными производителями аппаратных звуковых кодеков являются компании Realtek, VIA Technologies, C-Media, Intel и Analog Devices. [2]
Спецификации аудиокодеков
В 1997 году компания Intel представила спецификацию на аудиокодеки для массового рынка под названием AC’97 (Audio Codec ’97). [3]
В 2004 году Intel представила новую спецификацию, базирующуюся на AC’97 — Intel High Definition Audio, также известную как HD Audio и Azalia. [3] [4]
Также существуют другие спецификации, такие как I²S (англ.), используемые в профессиональной аппаратуре. [4]
TechADVISER
Как сделать правильный выбор и совершить удачную покупку. Советы покупателю
Звуковые декодеры: краткий обзор
Звуковой декодер
Звуковой декодер – это аппаратно-реализованное средство, предназначенное для преобразования входящих аудиоданных в многоканальный звуковой сигнал.
Встроенный звуковой декодер.
Встроенный звуковой декодер есть практически во всех современных звуковоспроизводящих устройствах высокого уровня.
Наличие встроенного звукового декодера позволяет подключить акустическую систему требуемого формата и тем самым значительно повысить качество воспроизводимого устройством звукового контента.
В выпускаемых сейчас звуковоспроизводящих устройствах высокого уровня можно встретить различные звуковые декодеры.
Чаще всего сегодня встречаются очень популярные декодеры от компании Dolby – Dolby Digital и Dolby Digital Plus.
Кроме вышеописанных декодеров от Dolbi, в различных звуковоспроизводящих устройствах также можно встретить звуковые декодеры серии DPL (Dolby Pro Logic, Dolby Pro Logic II, Dolby Pro Logic IIx, Dolby Pro Logic IIz), декодер DTS и DTS-HD, декодер Dolby TrueHD.
Встроенный звуковой декодер.
Кратко о каждом из вышеперечисленных звуковых декодерах можно сказать следующее :
Декодер Dolby Digital
Декодер Dolby Digital изначально был разработан для преобразования в многоканальный звуковой сигнал аудиоданных записанных на DVD-диск.
Он позволяет получить 6 независимых звуковых каналов на выходе. Дает возможность подключить к телевизору внешнюю аудиосистему, состоящую из сабвуфера, центральной колонки, двух фронтальных и двух тыловых колонок. Поддерживает обработку потока аудиоданных – до 640 кбит/с. Обеспечивает объемный звук высокого качества.
Декодер Dolby Digital Plus
Декодер Dolby Digital Plus – это следующая ступень развития Dolby Digital.
Был разработан для преобразования в многоканальный звуковой сигнал аудиоданных записанных на носители HDDVD / Blu-Ray и для обработки аудиоданных стремительно развивающегося сейчас телевидения высокого разрешения HDTV.
Позволяет получить до 13 независимых звуковых каналов на выходе. Поддерживает обработку высокоскоростного потока аудиоданных – до 6.144 Мбит/с. Обеспечивает еще более высокое качество объемного звука.
Декодеры серии DPL (Dolby Pro Logic, Dolby Pro Logic II, Dolby Pro Logic IIx, Dolby Pro Logic IIz)
Dolby Pro Logic был разработан компанией Dolby Laboratories для создания объемного звучания на аудиосистемах формата 5.1 (сабвуфер, центральная колонка, две фронтальные и две тыловые колонки) при прослушивании двухканальной аудиодорожки.
Декодер разделяет аудиодорожку на речь, пускаемую на центральную колонку, эффекты и музыку, направляемые на фронтальные и тыловые колонки. Тем самым создается объемный, подобный 6-канальному, звуку.
Конечно, такому 6-канальному звуку будет далеко до полноценного звука Dolby Digital, но в любом случае зритель вместо плоского двухканального звука получает объемный звук.
Dolby Pro Logic II – это более усовершенствованный декодер Dolby Pro Logic.
Изменения в нем коснулись реализации центральных и фронтальных каналов, а также вариаций системы.
Позволяет получить объемное шестиканальное звучание вместо плоского двуканального, но более низкого качества, чем Dolby Digital.
Основным мотивом для создания данного декодера послужило обилие старых фильмов на VHS и DVD с двухканальным звуком.
Применяется в основном на A/V ресиверах.
Dolby Pro Logic IIx – дальнейшее развитие Dolby Pro Logic II.
Декодер Dolby Pro Logic IIx позволяет получить объемный восьмиканальный звук стандарта 7.1, используя в качестве источника сигнал формата 5.1 или простой стереосигнал 2.0.
Dolby Pro Logic IIz – новейший декодер, использующий фронтальные каналы для создания трехмерных эффектов и добавляющий к звуковому полю еще одно измерение в 7.1- и 9.1-конфигурациях.
Декодер DTS
DTS (Digital Theatre System) – один из форматов многоканального звука стандарта 5.1.
Основное отличие декодера DTS от Dolby Digital состоит в том, что скорость аудиоданных у DTS в три раза выше. Благодаря этому появляется возможность записать звук с лучшим качеством, в результате становятся слышны все тончайшие оттенки звучания, звуковые эффекты приобретают большую выразительность.
Декодер DTS-HD
Декодер DTS-HD разработан для видеофильмов на носителях HD DVD / Blu-Ray и телевидения высокого разрешения HDTV.
Обеспечивает высокое качество объемного звука. Поддерживает 8 аудиоканалов, выводит звук без потери качества (lossless), может преобразовывать многоканальный звук, записанный в формате 5.1 и формате стерео 2.0. Поддерживает обработку высокоскоростного потока аудиоданных – до 24,5 Мбит/с.
Декодер Dolby TrueHD
Декодер Dolby TrueHD разработан для видеофильмов на носителях HD DVD/Blu-Ray и телевидения высокого разрешения HDTV.
Обеспечивает высокое качество объемного звука. Поддерживает до 14 аудиоканалов, выводить звук без потери качества (lossless). Поддерживает обработку высокоскоростного потока аудиоданных – до 18 Мбит/с.
Что такое декодер dolby digital в телевизоре: как пользоваться
Опубликовано kachlife в 29.10.2020 29.10.2020
Dolby Digital – вмонтированное устройство декодирующего назначения, которое создает шестиканальное звуковое сопровождение спутниковых цифровых вещательных программ или мультимедийного видеоконтента, записанного на цифровой видеокассете, цифровой аудиокассете или с видеосервера.
Битва за превосходство в окружении звучанием во всех подробностях
В процессе развития систем домашнего кинотеатра появились новые форматы окружающего звучания, добавившие детальности и реалистичности вечерним просмотрам. Вернемся к истокам и рассмотрим два самых популярных из них – DTS и Dolby Digital.
И DTS, и Dolby Digital представляют собой технологии сжатия аудиосигнала, позволяющие производителям фильмов записывать многоканальный звук, который может воспроизводиться как в кинозалах, так и на домашних системах. Оба обеспечивают потрясающее качество звучания. В чем между ними разница и который из них лучше?
Дьявол, как всегда, в деталях. Или, точнее говоря, в способах кодирования аудиосигнала, применяемых обеими технологиями.
Кодирование сигнала в DTS выполняется с более высоким битрейтом, и по этой причине некоторыми экспертами считается более качественным. Другие возражают, что у Dolby Digital более совершенная технология, позволяющая создавать более качественный звук при меньшей скорости потока данных.
Уже запутались? Все не так сложно: оба варианта широко распространены, и скорее всего вам не придется выбирать.
В своей базовой форме и DTS, и Dolby Digital кодируют 5.1-канальное аудио (то есть рассчитаны на типичную домашнюю аудиосистему с пятью колонками и одним сабвуфером). Более передовые версии технологий, DTS:X и Dolby Atmos, поддерживают 7.1-канальные форматы, окружающее звучание в HD и динамики над головой.
DTS и Dolby Digital можно найти в Blu-ray-проигрывателях, домашних кинотеатрах, игровых консолях, компьютерах, телеприставках и даже смартфонах. Из нашего материала вы узнаете, чем различаются DTS и Dolby Digital – и почему это важно.
Требования к аудиокодеку
Если вы любите слушать музыку или смотреть фильмы в наушниках, обратите внимание на нашу последнюю статью, в которой мы рассказывали про технологию Bluetooth.
Always On Display: почему эта технология тратит так мало энергии
Интервью с инженером Dolby: как новые технологии позволяют нам получать больше удовольствия от кино и видео
Зачем необходим декодер dolby digital в телевизоре
Процессор Dolby Digital стал продолжением ранее воплощенной в жизнь системы кодирования многоканального звука Dolby. При отсутствии сигнала шумопоглащения Dolby работает по принципу снижения шума, а в случае его наличия дает возможность мощному производительному аудио сигналу перебивать шум более низкого уровня. Именно поэтому, эта технология применяет психоакустическую модель слуха.
Внимание! В том случае если сигнал заполняет отдельную часть спектр, шумопоглащения Dolby снижает шумовой уровень в отдельных участках спектра, в которых отсутствует производительный сигнал, делая его незначительным. Это происходит потому, что звуковой сигнал скрывает только ближайший частотный шум.
Приставка Dolby Digital обхватывает множество других резервов:
Аудио декодеры и конверторы
В этой статье мы подробно разберем оборудование для преобразования аудио сигналов, которое предоставлено у нас на сайте. На момент написания данной статьи у нас актуальны четыре модели.
Как видно, оборудование делится на два вида – декодер и конвертор. Оба типа предназначены для преобразования аудио сигнала и аудио разъемов. Отличаются они назначением.
Декодеры предназначен для подключения акустических систем с наличием колонок и сабвуфера. Так же оборудование декодирует звуковые форматы в режиме 2.1/5.1.
Конвертор преобразует сигнал из цифрового в аналоговый и наоборот. Аналоговый разъем предоставлен только как 2RCA. Назначение такого конвертора обычное преобразование разъема.
Предназначен для преобразования аналогового звукового сигнала в цифровой. Соответственно разъем R/L преобразуется в Coaxial или Toslink, причем одновременно! На выходе вы получите цифровой сигнал 2-канальным несжатый LPCM (линейная импульсно-кодовая модуляция) с частотой дискретизации 48 кГц.
Один из плюсов конвертера, его маленькие размеры и простота подключения.
Такой конвертер просто необходим если у вас на телевизоре нет цифровых аудио выходов, а только аналоговый «тюльпан». Например, Вы приобрели цифровой саунд бар, на которым только Toslink или Coaxial. А на вашем телевизоре нет цифрового аудио разъема. При помощи данного конвертера, вы подключаете 2RCA от телевизора в разъем «тюльпан»
А оптический или коаксиальный кабель подключаете в соответствующий цифровой разъем.
Зарядное устройства от конвертера в сеть, и всё! Сигнал пошел!!
Предназначен для преобразования цифрового аудио сигнала в аналоговый.
Цифровой сигнал может идти с двух источников. Для этого на конвертере есть два цифровых входа Toslink и Coaxial.
На выходе сигнал преобразуется в аналоговый и выдается на RCA разъемы (L/R).
Давайте разберемся, как он работает.
Преобразует цифровой аудио сигнал в аналоговый. Основное отличие от конвертера, это возможность преобразования в формате 2.1/5.1, и распределение звука в формате акустической системы.
А теперь наглядно: например, вы купили новый телевизор, который имеется звуковой разъем только оптический. А у вас система акустическая 5.1, хорошая, но старенькая, нет у нее цифры. Покупать новую музыкальную систему не всегда есть возможность. И вот тогда вы можете преобразовать звук и разъем, и «сконнектить» эти два оборудования при помощи данного декодера.
Теперь по подробнее про аппарат.
Так как декодер может работать в нескольких звуковых форматах, выбираем необходимы нам режим при помощи кнопки 2.1/5.1
Режимы преобразования звука:
1. цифровой 5.1 в аналоговый 5.1, при нажатием кнопки 2.1/5.1 принудительно конвертирует звук в 2.1 стерео.
2. 2.1 сигнал преобразует в «псевдо 5.1», при нажатии кнопки 2.1/5.1 сигнал вновь возвращается в 2.1
Переключение звуковых форматов происходит плавно, звук медленно затухает, потом вновь прибавляется.
По мимо зарядного устройства, в комплекте прилагается оптический кабель длинной 1 метр.
Абсолютно одинаковый прибор, как предыдущий декодер. Отличие только в звуковых разъемах на выходе. На входе те же разъемы. Принцип работы, включая режимы декодирования звука, тот же.
Кроме аналоговых аудио разъемов, у этого декодера есть USB вход, который может выступать как разъем для зарядного устройства.
Как выбрать преобразователь аудиосигнала
АЦП, ЦАП: зачем нужен преобразователь аудиосигнала?
ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь – нужен для преобразования аудиосигнала из цифрого формата в аналоговый; обычно, для передачи в усилитель или немедленного озвучивания.
Все современные форматы записи аудио используют цифровое представление. И треки на CD или blu-ray дисках, и mp3-файлы, и музыка с iTunes – все они хранятся в цифровом формате. И для того, чтобы воспроизвести эту запись, её надо преобразовать в аналоговый сигнал – эту функцию и выполняет цифро-аналоговый преобразователь. Встроенный ЦАП присутствует в любом устройстве, воспроизводящем музыку. Но часто бывает, что качество проигрывания одних и тех же аудиофайлов (или треков с одного и того же диска) на разных плеерах заметно отличается. Если при этом используются одинаковые усилители и наушники, значит, проблема в ЦАП плеера.
Аудиосигнал, прошедший через низкокачественный ЦАП
ЦАПы бывают разные: дешевые преобразователи с низким энергопотреблением (часто используемые производителями в мобильных устройствах) имеют низкое быстродействие и малую разрядность, что сильно сказывается на качестве звука.
Кроме того, внешний ЦАП может оказаться очень полезным при прослушивании музыки, записанной в loseless-форматах (форматах записи аудио без потерь качества) с высокой дискретизацией, обеспечивающей максимальное подобие записи и оригинала. Поскольку распространяются такие записи, в основном, через Интернет, часто их прослушивают прямо с компьютера. Но качественная звуковая карта редко встречается на ноутбуках и планшетах, да и встроенные в материнскую плату десктопного компьютера звуковые карты не отличаются высоким качеством. И в этом случае весь смысл прослушивания loseless музыки теряется абсолютно. Ситуацию можно исправить, если на компьютере есть цифровой аудиовыход, например, S/PDIF. Подключив к нему ЦАП с частотой дискретизации и разрядностью не меньшей, чем у прослушиваемой записи, можно получить аналоговый сигнал высокого качества.
Еще один приятный бонус можно получить, приобретя ЦАП с поддержкой Bluetooth. Это позволит слушать отличную музыку на подключенных к преобразователю динамиках, не будучи «привязанным» к нему проводами. Для мобильного компьютера (планшета или ноутбука) это может оказаться очень удобным. Кроме того, с таким преобразователем вы сможете проигрывать музыку с других устройств, поддерживающих Bluetooth и легко переключаться между ними.
АЦП – аналого-цифровой преобразователь – нужен, наоборот, для преобразования аналогового аудиосигнала в цифровой формат. АЦП будет незаменим при оцифровке (переводе в цифровой формат) старых аналоговых записей: на грампластинках, аудио и видеокассетах. Также АЦП потребуется при записи в цифровом виде «живого» звука с микрофона. Плееры с функцией записи и компьютерные звуковые карты имеют встроенный АЦП, но если вам важно качество оцифровки, лучше доверить эту задачу специализированному устройству.
Несмотря на совершенно противоположные задачи, АЦП и ЦАП обладают некоторыми общими характеристиками, оказывающими большое влияние на качество преобразования.
Характеристики преобразователей аудиосигнала.
Для АЦП частота дискретизации определяет, с какой частотой преобразователь будет измерять амплитуду аналогового сигнала и передавать её в цифровом виде. Для ЦАП – наоборот, с какой частотой цифровые данные будут конвертироваться в аналоговый сигнал.
Чем выше частота дискретизации, тем результат преобразования ближе к исходному сигналу. Казалось бы, чем выше этот показатель, тем лучше. Но, согласно теореме Котельникова, для передачи сигнала любой частоты достаточно частоты дискретизации, вдвое большей частоты самого сигнала. С учетом того, что самая высокая частота, различимая на слух – 20 кГц (у большинства людей верхняя граница слышимого звука вообще проходит в районе 15-18 кГц), частоты дискретизации в 40 кГц должно быть достаточно для качественной оцифровки любого звука. Частота дискретизации audio CD: 44.1 кГц, и максимальная частота дискретизации mp-3 файлов: 48 кГц, выбраны как раз исходя из этого критерия. Соответственно, ЦАП, проигрывающий аудиотреки и mp3-файлы, должен иметь частоту дискретизации не менее 48 кГц, иначе звук будет искажаться.
Зеленым цветом показан исходный аудиосигнал, состоящий из нескольких гармоник, близких к 20 кГц. Малиновым цветом обозначен цифровой сигнал, дискретизированный с частотой 44.1 кГц. Синим цветом обозначен аналоговый сигнал, восстановленный из цифрового. Хорошо заметны потери в начале и конце отрезка.
Теоретически, такой частоты дискретизации должно быть достаточно, но практически иногда возникает надобность в большей частоте: реальный аудиосигнал не полностью отвечает требованиям теоремы Котельникова и при определенных условиях сигнал может искажаться. Поэтому у ценителей чистого звука популярны записи с частотой дискретизации 96 кГц.
Частота дискретизации ЦАП выше, чем у исходного файла, на качество звука не влияет, поэтому приобретать ЦАП с частотой дискретизации выше 48 кГц имеет смысл, только если вы собираетесь прослушивать с его помощью blu-ray и DVD-аудио или loseless музыку с частотой дискретизации, большей 48 кГц.
Если вы твердо нацелились на приобретение преобразователя с частотой дискретизации выше 48 кГц, то экономить на покупке не стоит. ЦАП, как и любое другое аудиоустройство, добавляет в сигнал собственный шум. У недорогих моделей шумность может быть довольно высокой, а с учетом высокой частоты дискретизации, на выходе такого преобразователя может появиться опасный для динамиков ультразвуковой шум. Да и в слышимом диапазоне шумность может оказаться настолько высокой, что это затмит весь выигрыш от повышения частоты дискретизации.
Чем выше разрядность, тем выше точность измерения или восстановления амплитуды сигнала
Разрядность – вторая характеристика, непосредственно влияющая на качество преобразования.
Разрядность ЦАП должна соответствовать разрядности аудиофайла. Если разрядность ЦАП будет ниже, он, скорее всего, просто не сможет преобразовать этот файл.
Треки audio CD имеют разрядность 16 бит. Это подразумевает 65536 градаций амплитуды – в большинстве случаев этого достаточно. Но теоретически, в идеальных условиях, человеческое ухо способно обеспечить большее разрешение. И если о разнице между записями с дискретизацией 96 кГц и 48 кГц можно спорить, то отличить 16-битный звук от 24-битного при отсутствии фонового шума могут многие люди с хорошим слухом. Поэтому, если ЦАП предполагается использовать для прослушивания DVD и Blu-ray аудио, следует выбирать модель с разрядностью 24.
Чем выше разрядность АЦП, тем с большей точностью измеряется амплитуда звукового сигнала.
При выборе АЦП следует исходить из того, какие задачи с его помощью предполагается решать: для оцифровывания «шумных» аудиозаписей со старых магнитофонных лент высокая разрядность АЦП не нужна. Если же вы планируете получить качественную цифровую запись со студийного микрофона, имеет смысл воспользоваться 24-битным АЦП.
Количество каналов определяет, какой звук сможет преобразовывать устройство. Двухканальный преобразователь сможет обрабатывать стерео и моно звук. Но для преобразования сигнала формата Dolby Digital или Dolby TrueHD понадобится, соответственно, шести- или восьмиканальный преобразователь.
Соотношение сигнал/шум определяет уровень шума, добавляемого в сигнал преобразователем. Чем выше этот показатель, тем более чистым остается сигнал, проходящий через преобразователь. Для прослушивания музыки нежелательно, чтобы этот показатель был ниже 75 дБ. Hi-Fi аппаратура обеспечивает минимум 90 дБ, а высококачественные Hi-End устройства способны обеспечить отношение сигнал/шум в 110-120 дБ и выше.
Преобразователи аудиосигнала скорее относятся к студийному и домашнему оборудованию, поэтому питание большинства преобразователей производится от сети 220В. Но существуют и преобразователи, которые питаются от аккумуляторов и могут быть использованы автономно. Это может оказаться удобным при использовании преобразователя с мобильным устройством – ноутбуком, планшетом, смартфоном или плеером.
Некоторые преобразователи получают питание через разъем micro-USB, при этом получать (или передавать) аудиосигнал через этот разъем они не могут. Если вам важно, чтобы ЦАП мог читать аудиофайлы на USB-носителях, перед покупкой убедитесь, что USB на устройстве используется не только для питания.
Варианты выбора.
Если вам нужно устройство, с помощью которого можно будет оцифровать старые магнитофонные записи или записать на компьютер звук с микрофона, вам нужен аналогово-цифровой преобразователь. Цены на них начинаются от 1100 рублей.
Если вы желаете получить устройство для качественного проигрывания аудифайлов со смартфона с возможностью беспроводного соединения, выбирайте среди ЦАП с поддержкой Bluetooth. Такое устройство обойдется вам в 1400-1800 рублей.
Если же вы желаете услышать все богатство звука, записанного в loseless-формате с высокой частотой дискретизации и битностью 24, вам понадобится соответствующий ЦАП. Стоить он будет от 1700 рублей.