تاریخچه و ویژگی فرمت mp3

تاریخچه

فرمت mp3 از روی پروژه ای که در سال ۱۹۸۲ با مدیریت پروفسور موسمن و گروهی در کنار کارل هاینز برندنبورگ در موسسهٔ تحقیقاتی فرانهوفر ارلانگن و دانشگاه نورنبرگ ارلانگن توسعه پیدا کرد.شرکت‌های ای تی اند تی و تامسون این پروژه را پشتیبانی کردند.در سال ۱۹۹۲ این فرمت به عنوان فرمت استاندارد صدا به ام پگ اضافه شد.اجرای این فرمت روی کامپیوترهای شخصی از اوایل ۱۹۹۰ امکان پذیر شد.به علت نوع فشرده سازی امکان پخش این فرمت صدا روی خطوط دی اس ال و اینترنت نیز به راحتی امکان پذیر است.با ظهور نپستر و شبکه‌های پی تو پی این فرمت خودش را بیشتر از همه گسترش داد. در سال ۱۹۹۸،امکان پخش پرتابل فایل‌های صوتی ام پی تری با دستگاه‌های ام پی تری پلیر ممکن شد.

ویژگی ها

فرمت mp3 ، یک سیستم متراکم و فشرده‌ای برای موسیقی است که باعث کاهش تعداد بایتهای موجود در یک آهنگ، به بهای اندکی افت در کیفیت صدای آن می‌شود. هدف آن فشرده‌کردن کیفیت آهنگ سی‌دی بدون از دست دادن کیفیت صدای آن می‌باشد. با یک mp3،  سی و دو مگابایت آهنگ موجود روی یک سی‌دی به ۳ مگابایت فشرده می‌شود. اینکار باعث می‌شود که یک آهنگ را در عرض چند دقیقه دان لود کنید و هم‌چنین می‌توانید صدها آهنگ را در سخت دیسک کامپیوترتان ذخیره کنید. این فرمت، محبوب‌ترین فرمت برای فایل‌های موزیک محسوب می‌شود. در واقع mp۳ موفق‌ترین فرمت از خانواده Mpeg می‌باشد. Mpeg فرمتی بود که برای فشرده سازی صدا و تصویر توسط گروهی از محققین ایجاد شد. این گروه که با نام Motion Picture Experts Group فعالیت می‌کردند، پس از اختراع این فرمت، نام خود را بر آن نهادند. ( Mpeg در واقع از حروف اول همین عبارت تشکیل شده است). پس از ایجاد این فرمت که Mpg نیز خوانده می‌شد، فرمت‌های دیگری از این خانواده هم ارائه شد، از آن جمله:. mpa، mp۱،mp۲،mp۳ از این میان mp۳ بیش از بقیه کارائی داشت و بیشتر مورد استقبال قرار گرفت. دلیل عمده موفقیت آن نیز این بود که در این فرمت، فایل‌های صوتی بسیار فشرده و کم حجم می‌شوند، با این فرمت ما می‌توانیم حجم بیشتری از موسیقی را روی CD ذخیره کنیم ( حدود ۱۲ ساعت موسیقی روی هر CD ) و همچنین زمان دریافت موسیقی از اینترنت نیز کاهش می‌یابد. mp۳ در ویندوز ۹۵ و اولین نسخه‌های ویندوز ۹۸ پشتیبانی نمی‌شد. ولی در ویندوزهای بعدی، فرمت mp۳ به‌عنوان یکی از فرمت‌های پیش فرض گنجانده شده است.

mp۳ یک فرمت فشرده سازی Lossy می‌باشد. به این معنی که برای فشرده تر کردن حجم داده ها، مقداری از آن‌ها حذف می‌شود. البته داده‌های حذف شده، داده‌هایی هستند که گوش انسان قادر به شنیدن آن‌ها نیست. در نتیجه کیفیت صدا بدون تغییر باقی می‌ماند. کیفیت استاندارد mp۳ ۱؛ ۱۲۸ کیلو بیت در هر ثانیه ( Kbit/s ) می‌باشد. اگر یک سی دی صوتی را با این کیفیت فشرده کنیم، حجم فایل تقریباً ۱/۱۲ خواهد شد.

اطلاعات بیشتر (به زبان انگلیسی)

Jitter چیست؟

Jitter یک پدیده بحث بر انگیز و پیچیده است که همگی دوست دارند درباره آن بدانند ولی از پرسیدن می ترسند!!! جیتر در واقع یک خطای زمانی است . این خطا به وسیله تاخیرهای مدارها از یک وسیله به وسیله دیگر به وجود می آید. در واقع اگر در یک سسیتم صدای دیجیتال، پالس های دیجیتال ،همزمانی کامل با پالس های همزمانی نداشته باشند و در تغییر حالت از یک سطح ولتاژ به سطح دیگر کند باشند ، خطای Jitter پدید می آید. این خطا در مدارات I/O driver دیجیتال ، سرعت چرخش CD-R در دستگاه رکوردر ، پالس های Word Clock دیجیتال ، ترانسفورماتورها و کابلهای دیجیتال ممکن است رخ دهد. این اتفاق ممکن است در خصوصیاتی همچون فرکانسی از پالس های پی دی پی ، دامنه سیگنال، و یا فاز سیگنال های دوره ای رخ دهد.

دو دلیل برای به وجد آمدن jitter وجود دارد:

1- طراحی ضعیف (Phase locked Loops) یا plls

2 - واپیچش (Distrotion) شکل موج به دلیل همسان نبودن مقدار مقاومت سلفی (Impedance) و یا انعکاس هایی در مسیر سیر سیگنال

چگونه Distrotion شکل موج باعث بروز Jitter می شود ؟

شکل زیر یک سیگنال دیجیتالی را به صورت گرافیکی نمایش می دهد. ارزش عددی آن مشخص است که در زمان مشخصی اتفاق می افتد و با خطوط عمودی هم اندازه نشان داده شده است. هنگامی که اولین موج از کابلی که مقاومت نادرست دارد عبور می کند موج مربعی به صورت گرد در می آید. زمان سریع بالا رفتن موج کند می شود و انعکاس های کابل نیز موجب تغییر شکل موج می گردد. شکل زیر این اتفاقات را نمایان می سازد.

بسته به همسان نبودن بعضی از مشخصه ها، موج خروجی می تواند به شکل موج مثلثی ، مربعی و یا موج هایی با لبه های گرد تبدیل گردد. توجه کنید که انتقال جدید( که در خط صفر سنجیده می شود) در موج دوم در زمان نابرابر  رخ داده است . اما ارزش عددی موج دوم نیز با آن برابر است با این تفاوت که تعدادی موج با ارزش های عددی دیگر نیز وجود دارد که Ditrotion محسوب می گردند و باعث ایجاد خطاهای قابل شنیدن می شوند که به آنها Click یا Ticks می گوییم. تاثیر خطای جیتر فقط بر پایه شنیدن استوار است ،  اگر مقدار جیتر کمتر از 250 پیکو ثانیه باشد غیر قابل شنیدن است بنابر این تا آنجا که مشخص شده است ، تا زمانی که مقدار این خطا کم باشد هیچ تاثیری بر صدای ما نمی گذارد اما زمانی که افزایش یابد منجر به تولید Click می شود .

6 راهکار جهت کاهش Jitter

1- از کابلهای دیجیتال مرغوب که به خوبی شیلد شده اند و کیفیت بالانس و امپدانس صحیحی دارند استفاده کنید.

2- تا حد ممکن طول کابل ها را کوتاه نگه دارید.

3- کابلهای سیگنال های آنالوگ و دیجیتال را از هم جدا کنید .

4- از بروز حلقه زمین پیشگیری کنید.

5-  سعی کنید تمام دستگاه های استودیو خود را با یک پالس ساعت اصلی همزمان سازید .

6- اگر از یک کابل جدا برای پالس ساعت استفاده می کنید، طول آن را برابر با طول کابل صدای دیجیتال در نظر بگیرید.

مهندسی صدا چیست ؟ مهندس صدا کیست ؟

مهندسی صدا یا بهتر بگوییم مهندسی صوت (Audio engineering) یک حرفه کاملا تخصصی و علمی است که با تجهیزات و ابزارهای لازم جهت ضبط ،ویرایش ، میکس ، مسترینگ و باز تولید صدا سر و کار دارد .  مهندسی صوت از علوم مختلفی از جمله : مهندسی الکترونیک، صوت شناسی(Acoustic)، سایکو اکوستیک (psychoacoustics) و موسیقی بهره می‌برد .

مهندس صدا شخصی دوره دیده و با تجربه است که با اشراف به علوم یاد شده به ضبط ، باز تولید ، ترکیب ونهایی سازی صوت با استفاده از تجهیزات آنالوگ و دیجیتال(سخت افزار و نرم افزار) بپردازد.

ضبط و تولید صوت و موسیقی شامل چهار بخش تفکیک شده و تخصصی است :

1-ضبط (Recording)

2-ویرایش (Editing)

3-ترکیب کردن (Mixing)

4 – نهایی سازی  (Mastering)

به این ترتیب در چهار بخش یاد شده حداقل نیاز به چهار مهندس صدای متخصص و با تجربه می باشد که هریک در حوزه کاری خود جهت ضبط و بازتولید صدایی با کیفیت استاندارد فعالیت می کنند.

در تولید صدا جهت کاربری های خاص نیاز به مهندسین متخصص دیگری است که در زیر تعدادی از آنها را مختصر معرفی می کنیم :

1- مهندس استودیو(Studio Engineer) – شخصی است که در ساختمان استودیو به همراه یک تولید کننده یا به صورت مستقل کار می کند.

2- مهندس ضبط صدا (Recording Engineer) – فردی است که  با بهره گیری از تجهیزات مخصوص صدا را ضبط می کند.

3-  مهندس دستیار (Assistant engineer) -  این شخص اغلب در استودیوهای بزرگ ( که به تمام وقت کار میکنند) به کار ستاپ میکروفون ها ، تفکیک جلسات و در بعضی موارد میکس اولیه صدا مشغول می باشد.

4- مهندس میکس (Mixing Engineer) – شخصی است که به میکس نهایی مالتی ترک های ضبط شده( توسط مهندس ضبط) می پردازد .

5- مهندس مسترینگ (Mastering Engineer) -  این فرد مسئول نهایی سازی صدای میکس شده، مطابق با استانداردهای لازم توسط تجهیزاتی مخصوص، جهت کاربری مورد نظر می باشد.

6- مهندس طراح صدای بازی (Game audio designer engineer) – با جنبه ای از صدا جهت توسعه بازیهای کامپیوتر در ارتباط است.

7- مهندس صدای زنده (Live Sound Engineer) – همانطور که از نامش پیداست در پروسه صدابرداری زنده از کنسرت ها و دیگر مراسم (که در آنها نیاز به ضبط یا پخش صدا است)فعالیت دارد این فرد برنامه ریزی های لازم را جهت قرار دادن اسپیکرها در موقعیت مناسب ، کابل کشی آنها ، به کار گیری دستگاه های مورد نیاز جهت  پردازش ، میکس و ضبط صدا به عمل می آورد .

8- مهندس مانیتور (Foldback or Monitor Engineer) – شخصی است که کنترل لحظه به لحظه مانیتورهای صدا را در طول صدا برداری زنده به عهده دارد.

9-  مهندس صدای پست پروداکشن (Audio post engineer) – شخص است که ویرایش ،میکس و نهایی سازی صدا را جهت فیلم و تلویزیون انجام می دهد.

با توجه به نکات مختصر یاد شده درباره معرفی حرفه مهندسی صدا ،به وضوح قابل درک است که این فن  هنری،  مهندسی ،دارای نکات بسیار ظریفی است  که تنها به صورت تجربی قابل اجرا نیست و نیازمند فراگیری به صورت آکادمیک و کاملا علمی می باشد.