Death of MP3 En kort historia av världens favorit ljudformat

Den tyska stiftelsen som äger patentet är värdigt “gammal” musikformat MP3 meddelade nyligen att de skulle låta sitt patent förfalla. MP3 blåste ljudfildelning bred öppen under 1990-talet och början av 2000-talet. Kombinationen av datakomprimering, filstorlek och bibehållen ljudkvalitet säkerställde ljudformatet sköt till notoriety på båda sidor av piratkopieringsargumentet.

Rubrikerna läser “MP3 är död,” men någon riktig audiophile vet att en sann död är mycket osannolikt. Det är dock dags att titta på historien om ett världsberömt ljudformat, och vad som kan komma inom en snar framtid.

Exakt Hur fungerar MP3?

Beroende på ålder och missbruk har dina öron uppburit, ligger ditt hörlighetsfrekvensområde mellan 20 Hz och 20 000 Hz. Dessutom är våra öron känsliga för ljudfrekvenser mellan 2 kHz och 5 kHz. Vår hörsel är också begränsad av vår förmåga att filtrera och bearbeta ljudsignaler när de anländer.

Frekvensmaskering - nyckeln till MP3-komprimering - bygger på hjärnans oförmåga att skilja mellan vissa signaler.

Föreställ dig att vi har två ljud. De har mycket liknande frekvenser (t ex 200 Hz och 210 Hz) men de spelas i olika volymer. Det svagare ljudet hörs själv, men desto starkare är det bara om de spelas samtidigt. Processen att täcka en frekvens med en annan nära frekvens kallas “maskering.” Frekvensmaskning fungerar effektivt överst och under i ljudspektret.

Rippa en CD

Låt oss anta att vi rippar en CD till din dator. Musiken på cd-skivan samplas 5 Tips för att optimera ljudfilstorlekar 5 Tips för att optimera ljudfilstorlekar Om du någonsin velat minska storleken på en ljudfil men inte visste hur du gjorde det utan att påverka kvaliteten på inspelning, här är allt du behöver veta. Läs mer 44.100 gånger per sekund (44,1 kHz). Proverna är 2 byte långa (1 byte är 16 bitar). MP3 stöder flera priser, men använder vanligtvis CD-standarden 44,1 kHz.

En enskild MP3-fil består av MP3-ramar, med en rubrik och datablock. Varje ram innehåller 1,152 prover. Tekniskt sett är det två “granuler” av 576 prover. Proverna körs genom ett filter som vidare delar upp ljudet i en specifik uppsättning av 32 frekvensområden. MP3-algoritmen delar vidare de 32 frekvensband med en faktor 18, vilket skapar 576 ännu mindre band. Varje band innehåller 1/576: e av frekvensområdet för det ursprungliga provet (när vi började rippa cd-skivan till din dator).

På detta stadium gör två komplexa matematiska algoritmer sitt arbete: Modified Discrete Cosine Transform (MDCT) och Fast Fourier Transforms (FFT). Varje utför en annan process på det nedbrutna källmaterialet.

FFTs analyserar varje frekvensband för ljud som enkelt kan maskas, se till att frekvensmaskningen bevarar vitala ljud i banan.

Proverna sorteras sedan och vidarebefordras till MDCT. MDCT vänder varje band till en uppsättning spektralvärden. Spektralvärden representerar mer exakt hur vårt hörsel tolkar ljud. Därför använder många komprimerade ljudkodare spektralvärden för att ta bort ljuddata. När spektralinformationen och analysen av granulen är färdiga börjar den faktiska komprimeringsprocessen hur ljudkomprimering fungerar, och kan du verkligen säga skillnaden? Hur ljudkomprimering fungerar, och kan du verkligen säga skillnaden? I den här artikeln tar vi en titt på hur musikkomprimering fungerar, och om det har någon verklig effekt på hur musiken verkligen låter. Läs mer .

En kort historia av MP3

Kommer du ihåg din första MP3-spelare? Jag hade turen att ha en original iPod - tills en man med en kniv befriade den från min egendom. MiniDiscs var väldigt coolare, ändå.

Oavsett när den ursprungliga iPod snabbt eskalerade längtan efter MP3-filer (2001) var formatet redan åtta år gammalt. Dessutom gjorde MP3 redan vågor på internet och andra bärbara digitala musikenheter.

Var kom MP3 från?

MP3 var a MOving Pbild- EXperts Grop (MPEG) -design, som en del av sin ursprungliga MPEG-1 ljud- och videokomprimeringsstandard. MP3 är en förkortning för MPEG-1 Audio Layer III, godkänd för användning 1991 och slutligen publicerad 1993.

Tanken bakom MP3 är ganska cool.

MP3-algoritmen utnyttjar de perceptuella begränsningarna av mänsklig hörsel, kallad auditiv maskering. Granskningsmaskning sker när uppfattningen av ett ljud påverkas av närvaron av en annan. Dessutom innehåller varje låt ljudelement som är märkbara för den övergripande lyssningsupplevelse. Manfred R. Schroeder föreslog först en psykoakustisk maskeringskodik 1979. Det var emellertid inte förrän bildandet av MPEG (som en underkommitté för ISO / IEC) 1988 att ett samordnat initiativ för en global standard började.

Det finns ett annat viktigt namn i historien om MP3: Karlheinz Brandenburg. Brandenburg började arbeta med digital musikkompression på 1980-talet och avslutade sin doktorsavhandling 1989. De olika komprimeringsätten som han hade arbetat med på hur fungerar filkomprimering? Hur fungerar filkomprimering? Filkomprimering är kärnan i hur den moderna webben fungerar, man kan argumentera för, eftersom det tillåter oss att dela filer som annars skulle ta för lång tid att överföra. Men hur fungerar det? Läs mer funna begränsningar i både tillgänglig teknik vid den tidpunkten samt utformningen av tidiga kodningsprocesser. Han, tillsammans med andra grundande MPEG-medlemmar, insåg att bara ett nytt system skulle räcka.

Fraunhofer-institutet

1990 blev Brandenburg biträdande professor vid universitetet i Erlangen-Nürnberg. Han fortsatte sitt arbete med kompression med Fraunhofer Society (han skulle så småningom bli med Fraunhofer 1993).

“Vi hade ljudundergruppen inom gruppen rörliga bilder [MPEG],” Brandenburg förklarade i en NPR-intervju. “I slutändan hade vi alla en kompromiss utarbetad som hade olika lägen, så kallade Layer I, Layer II, Layer III ... Och de flesta av våra idéer gick in i kompressionslägena i MPEG audio ... vilket var den mest komplexa och den som ger bästa kvalitet vid låga bitrate - det kallades lag III.”

Brandenburg använde sången “Tom's Diner” av Suzanne Vega för att förfina kompressionsalgoritmen, lyssna på det om och om igen, för att säkerställa att hans tinkering inte negativt påverkar inspelningen av Vegas röst.

MP3 springer ut

MP3 satt i doldrums för ett par år efter det officiella utgåvan, bedömdes codec “för komplicerat” för utbredd användning.

Men 1997 ändrades saker - snabbt.

Först en “Australisk student” köpte professionell kodning programvara l3enc från ett tyskt företag. Han omvända konstruerade programvaran, omkompilerade den och laddade den upp till en amerikansk universitets FTP med ett README-filsätt, “Detta är freeware tack vare Fraunhofer.” Denna lilla handling ändrade omedelbart åtkomst till MP3-kodning och avkodning. Plötsligt klibbde en CD i din dator högkvalitativt ljud i små filstorlekar.

För det andra släppte Nullsoft den ärafulla Winamp ljudspelaren. MP3-filer som rippats från en CD kan enkelt spelas på en dator.

Samtidigt hade internet spritt sig i miljontals hem runt om i världen. Millioner HDD fyller med MP3 4 Fantastiska verktyg för att hantera din massiva MP3-samling 4 Fantastiska verktyg för att hantera din massiva MP3-samling Musikbibliotekshantering kan vara en helt frustrerande upplevelse, speciellt om du har år med oorganiserad musik som väntar på att sorteras och märkas ordentligt . Dålig musikbibliotekshantering kommer att komma tillbaka och bita på dig senare ... Läs mer, och formatet blev det föredragna formatet för ljudfiler för tidiga peer-to-peer-fildelningstjänster, till exempel Napster, Gnutella och eDonkey (Gnutella var ett annat Nullsoft-projekt ). Musikalisk piratkopiering var levande och häftig och var inte i någon liten roll som hjälp av uppkomsten av MP3.

Mp3 spelare

I en ytterligare välsignelse till den etablerade ljudindustrin uppträdde bärbara MP3-spelare. I början av 1990-talet hade Fraunhofer-institutet försökt och misslyckats med att skapa en marknadsförbar MP3-spelare. Det var helt enkelt för tidigt för omfattande adoption. Det behövde den ovannämnda kombinationen av fildelning, internet spridning och rippning programvara för att ge bärbara MP3-spelare fart.

Sydkoreas företag, Elger Labs, introducerade $ 250 MPMAN F10, komplett med ett jättestort 32 MB minne. Det var inte tankegången mot industrin som vi känner till det. Det accolade ligger hos Diamond Rio PMP300, som också innehåller 32 MB.

Framgången av Diamond Rio lockade oönskad uppmärksamhet. Recording Industry Association of America (RIAA) stämde Diamond Multimedia Systems (tillverkaren) - och förlorade. RIAA antog emellertid att detta var början på endemisk musikalisk piratkopiering, som fortsätter till denna dag.

Vad hände då frågar du? Utvecklingen av musikförbrukning: Hur vi kom hit Utvecklingen av musikförbrukning: Hur vi kom hit Uppkomsten av iPod, den musikspelande mobiltelefonen och ett antal streaming media-plattformar pekar alla på en enda enkel idé: musik är viktigt. Men hur kom vi hit? Läs mer

Tja, en lite känd enhet som heter iPod slå på marknaderna, helt legitimera MP3 som tidens de facto ljudformat, och RIAA började sin (pågående) korståg mot pirater runt om i världen.

Resten, som vi säger, är historia.

Varför är MP3 att dö då?

Fraunhofer-institutet ägde MP3-patentet. Den 23 april 2017 upphörde deras återstående patent. Därför kan Fraunhofer inte längre utfärda nya MP3-licenser. Vi har förklarat exakt vad som händer Hur kommer "Döden av MP3" påverka dig? Hur kommer "Dödsfallet av MP3" påverka dig? Du kanske har sett rubrikerna som tyder på att MP3 är död. Tack och lov är det nonsens. Så, vad är sanningen bakom rubrikerna och hur kommer den verkliga historien att påverka dig? Läs mer med dessa “apokalyptiskt” rubriker, liksom hur det kommer att påverka dig.

Vill du ha TL; DR? MP3 är inte död och det går inte någonstans.

En av de främsta orsakerna som Fraunhofer gav för att släppa MP3 var ålder. Det kan inte längre konkurrera med sina nyare och skenare codec-kusiner. Deras förslag? Använd avancerad ljudkodning (AAC) istället. Tillfälligt håller Fraunhofer också det (pågående) patentet på AAC, så vi har några MP3-alternativ som du kan välja bland nedan.

MP3 alternativ

Din MP3-samling kommer inte plötsligt att förbränna, precis som befintliga kodare och avkodare fortsätter att producera MP3-filer. Med det sagt, MP3 är lite daterat nu. Det finns flera gratis alternativa ljudformat 10 Vanliga ljudformat Jämfört: Vilken ska du använda? 10 Vanliga ljudformat Jämfört: Vilken ska du använda? Vi kanske alla är bekanta med MP3, vad sägs om AAC, FLAC, OGG eller WMA? Varför finns så många standarder? Vilka ska du bryr dig om och vilka kan du ignorera? Läs mer du kan använda för att lagra din digitala musik nu.

• AAC - Avancerad ljudkodning, som nämnts ovan, är efterföljaren till MP3. Det enda problemet är att formatet i sig nu ser lite daterat ut. Icke desto mindre uppnår AAC bättre ljudfidelitet än MP3, med liknande bithastigheter och filstorlekar. AAC är också ett förlustformat.
• Ogg Vorbis - Vorbis-format, vanligen används i samband med Ogg-containerformatet. Det är den bättre, lite yngre, öppen källkusinen till MP3. Trots att Ogg har bättre komprimering, högre bithastigheter, och generellt bättre ljudkvalitet, tog Ogg aldrig av på samma sätt som MP3 på grund av brist på stödda enheter. Ogg är också ett förlustformat.
• FLAC - Free Lossless Audio Codec är det mest populära lossless audio codec formatet. Varför? FLAC erbjuder en exakt ljudkopia av källmaterialet, till hälften av storleken på en traditionell CD. De ljud som drabbas mest av MP3 (t.ex. gitarrer, cymbaler, reverb etc.) är skarpa trots att de är väsentligt komprimerade. FLAC är ett förlustfritt format.

MP3 är inte död

Du har inget att oroa dig för. Du kan fortsätta rippa till MP3, och dina enheter fortsätter att spela upp din musik. På lång sikt är det värt att åtminstone undersöka ett nyare ljudformat för din samling. Komprimeringsteknik kommer att förflytta 4 enkla och effektiva sätt att komprimera stora ljudfiler 4 enkla och effektiva sätt att komprimera stora ljudfiler Komprimera ljudfiler för att minska deras storlek är en viktig färdighet. Här är fyra verktyg som hjälper dig att reducera stora filer till en mer hanterbar storlek. Läs mer och filstorlekar av exakta kopior minskar.

Dessutom är det värt att överväga lagringskapaciteten. När de första bärbara MP3-spelare kom fram med 32 MB lagring 7 Technologies som kom och gick under de senaste 15 åren 7 Technologies som kom och gick under de senaste 15 åren Kom ihåg Walkman? Sonys bärbara bandspelare revolutionerade musikbranschen. Läs mer, det var Häftigt, men tydligen inte tillräckligt. Den största lagringen för en iPod Classic var 160 GB. Det kan störas med en anpassad lagringsuppgradering Andas nytt liv till din klassiska gamla iPod med dessa topptips andas nya liv i din klassiska gamla iPod med dessa topptips Vi har alla gjort det. Du köper en glänsande ny bit av kit till ett orimligt pris, och två år senare är det bakom en lådor som samlar damm - tillsammans med din gamla iPod. Läs mer till en hel del 240 GB - över 1000 000 enskilda MP3-spår. Poängen är att när lagringsstorlek ökar och den fysiska storleken minskar, kan vi göra mer med mindre.

Slutligen fortsätter internet att förändra hur vi lyssnar på musik. Jag brukade piratera musik eftersom jag inte hade råd att betala $ 12-20 för varje nytt album som kom ut. Nu har jag ett Spotify-familjeplanskonto Spara på premieabonnemang med dessa 9 delbara konton Spara på prenumerationer med dessa 9 delkonton Premium-prenumerationstjänster är bra, men kostnaderna går snabbt upp. Här är 9 tjänster du kan dela för att få ut det mesta för dina pengar. Läs mer med tillgång till miljontals spår och ett Amazon Prime-konto med miljoner mer. Det enda som begränsar mig är min internetanslutning, och även då har de båda alternativen för offline nedladdningar i högkvalitativa format.

Det är inte lika viktigt som det en gång var, men MP3 är inte död.

Vad är ditt föredragna ljudformat? Behöver du den skarpa verkligheten av förlustfri? Eller extrem komprimering av ett lossy format? Har din musikanvändning ändrats sedan strömmande tjänster blev utbredd? Lämna mig en rad i kommentarerna, och jag kommer tillbaka till dig.

Bildkrediter: Ti Santi via Shutterstock.com

Utforska mer om: Audio Converter, File Compression, MP3.