Зараз ми живемо в новому розділі довгої та заплутаної історії прослуховування музики. До цифрової доби ми покладалися на фізичні носії: вінілові платівки, 8-доріжні касети, аудіокасети та компакт-диски. Жоден з цих форматів не давав вам такого контролю та зручності, як наявність MP3-плеєра в руці чи кишені. З цифровим пристроєм у вас є не просто одна пісня чи альбом. Вони зберігають тисячі особистих плейлистів. Ви можете переглядати всю свою медіатеку в метро, спортзалі або під час прогулянки з собакою.
Сама собою портативність цих пристроїв стала реальним тригером їхнього масового поширення. Йдеться про обладнання, яке у багатьох випадках важить менше за унцію. Порівняйте це з великим CD-плеєром і необхідними для його роботи кейсами-jewel-кейсами. Зручність транспортування – ключовий фактор перемоги MP3-файлів у «форматній війні». Але еволюціонувало не лише обладнання. Сучасні пристрої почали включати відтворення відео, перегляд фотографій, будильники, синхронізацію календаря та, зрештою, можливості стільникового зв’язку та виходу в Інтернет. Вони перетворилися із простих музичних плеєрів на кишенькові командні центри.
Ці зміни стосувалися не лише специфікацій обладнання. Вони стосувалися формату файлів. Щоб зрозуміти, чому ця технологія злетіла, потрібно подивитися на формат MP3. Він є основою всієї промисловості. Без ефективного стиснення Інтернет не міг би так швидко і легко передавати музику на ваші пристрої. Ми розглянемо технології, що лежать в основі цих плеєрів, подивимося на різні доступні типи та пояснимо, як керувати своєю медіатекою. Але спочатку поговоримо про код, який робить все це можливим.
Формат файлу MP3
Формат MP3 – це не просто контейнер. Це метод стиснення аудіоданих без втрати якості, найважливішого для людського вуха. Такий стиск дозволяє розмістити тисячі пісень на невеликому накопичувачі. Воно змінило економіку поширення музики та способи споживання медіа людьми.
MP3-файли змінили не тільки те, як ми слухаємо музику. Вони зруйнували модель поширення контенту. Мережі обміну файлами вибухнули наприкінці 1990-х, коли з’явилися перші портативні MP3-плеєри. Цей формат MPEG Audio Layer III став стандартом. Він є частиною великої родини. Група експертів із відео (MPEG) розробляє системи стиснення відео. Цю технологію можна побачити у DVD-фільмах, телепередачах високої чіткості та цифрових супутникових сигналах. Але коли йдеться про звук, MP3 змінює правила гри.
Ціль проста. Вся справа у стисканні файлів. Стиснення MP3 зменшує розмір у байтах ваших пісень. Зберігає звук майже якості CD. Але в процесі щось губиться. Стиснення завжди йде на компроміс між якістю та розміром. Цей компроміс дозволяє зберігати більше музики на компактному пристрої. Це також означає швидке завантаження. Інтернет на той час був повільним, але принципи залишилися незмінними. Найменші файли передаються швидше.
Почнемо думати про математику. Середня тривалість однієї пісні складає 4 хвилини. На стандартному CD доріжка займає близько 40 мегабайт (МБ). Стиснута в MP3? Вона зменшилася приблизно до 4 МБ. Ця залежність очевидна. Для запису однієї години музики потрібно близько 64 Мб місця на носії. MP3-плеєр об’ємом 1 ГБ (приблизно 1000 МБ) може вмістити 240 пісень. Це еквівалентно 20 CD. На CD звук записується у стиснутому форматі. Він посідає більше місця. Деякі нещодавні диски підтримують MP3-файли, але вихідний формат був громіздким.
MP3 – найпопулярніший формат. Це не єдиний формат. Багато MP3-плеєрів підтримують кілька кодеків. Однак, не всі плеєри можуть обробляти всі формати. Сумісність варіюється. Ви також можете купити плеєр, який відтворює MP3, але має труднощі з іншими. У цифровій музичній екосистемі відбуваються інші процеси.
- WMA (Windows Media Audio) – пропрієтарний формат Microsoft.
- WAV (Waveform Audio) – несжатий, висока якість, великі файли.
- MIDI (Musical Instrument Digital Interface) – це не аудіо. Це протокол пристроїв.
- AAC (Advanced Audio Coding) – часто використовується Apple. Більш ефективний, ніж MP3.
- Ogg Vorbis – безкоштовний, відкритий та не запатентований. Лідер пуристів.
- ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) – широко використовується у старих іграх.
- ASF (Advanced Streaming Format) – контейнерний формат Microsoft.
- VQF (Vector Quantization Format) – розроблений Toshiba. Програв форматну війну.
- ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding 3) – власна технологія MiniDisc від Sony.
Для обробки цих файлів потрібне обладнання. Як мікросхема перетворює двійкові дані на звук, який можуть почути люди? Далі розглянемо технологію, приховану всередині плеєра.
Як твердотільна пам’ять змінила портативну музику
Забудьте про диски, що обертаються, і рухливі головки минулого. Перехід від CD та касет до MP3-плеєрів стосувався не лише форматів; це був перехід до нової архітектури. Замінюючи тендітні механічні компоненти на твердотільну пам’ять, виробники створили пристрій, який є блоком зберігання даних, що працює під управлінням спеціалізованого програмного забезпечення. Ви не просто слухаєте музику; ви відтворюєте файли.
Такий незалежний від конкретного «заліза» підхід означає, що плеєр є свого роду чистим полотном із вбудованим додатком. Його завдання просте: приймати MP3-файли та відтворювати їх. Але справжня магія відбувається в утилітах, що дозволяють витягувати аудіо з радіохвиль, записувати (рипати) CD або завантажувати треки з мережі. Отримавши ці файли, плеєр організує їх у плейлист — послідовність користувача, підібрану під ваш настрій, а не в жорсткий порядок треків, заданий фізичною доріжкою диска.
Злиття стандартних технологій
Чи є компоненти MP3-плеєрів революційними? Ні, всі є стандартними, доступними на ринку комплектуючими. Але коли ви поєднуєте їх разом, виходить споживчий продукт, що визначає сучасну портативність. Важливою є саме інтеграція.
Робота звичайних пристроїв полягає в наявності певних внутрішніх компонентів.
- Порт даних для підключення до комп’ютера
- Пам’ять для зберігання файлів
- Мікропроцесор виконує функції операційної системи
- Цифровий сигнальний процесор (DSP) використовується для декодування аудіо
- Дисплей для навігації
- Елементи керування відтворенням для ручного введення команд
- Аудіопорт для виведення звуку
- Підсилювач для посилення сигналу навушників або динаміків
- Джерело живлення для забезпечення роботи пристрою
Жоден із цих компонентів сам собою не є революційним. Але коли вони поєднуються, створюється щось, що здається чарівним, поки ви не підключите його. А потім? Це просто дані.
Як насправді передаються дані на MP3-плеєри
Ви можете підключити пристрій до комп’ютера через USB, FireWire або старий паралельний порт. Спосіб підключення визначає швидкість передачі. USB передає дані значно швидше, ніж паралельні порти. Коли файл надходить, він зберігається у внутрішній пам’яті програвача.
Внутрішнє обладнання сильно відрізняється залежно від моделі та епохи.
- Внутрішня флеш-пам’ять
- Карти CompactFlash
- Карти SmartMedia
- Memory Stick
- Внутрішній мікропривід
Все, крім мікроприводу, є твердотілим. Це означає, що вони не мають рухомих частин. В результаті підвищується надійність і зникають перепустки при ударах у машині або ходьбі вулицею.
З жорсткими дисками справа інакша. Плеєри на основі мікроприводів можуть зберігати в 10-150 разів більше музики, ніж пристрої на основі флеш-пам’яті. Більше ємності. Більше ризиків. Якщо диск вийде з ладу, всю музичну колекцію буде втрачено.
Мізки, що стоять за музикою
Мікропроцесор керує всім процесом. Це центральна нервова система устрою. Він відстежує ваші дії на кнопках керування відтворенням. Він оновлює інформацію про назви пісень та імена виконавців на РК-екрані.
Але основна робота відбувається далі. Процесор відправляє команди чіпа ЦОС (цифрового сигнального процесора). ЦГЗ виконує основну обробку. Він бере стислі дані MP3 та відновлює звукову хвилю. Це вказує на ЦАП (цифро-аналоговому перетворювачу), як саме інтерпретувати біти, щоб ви чули музику, а не перешкоди.
Без мікропроцесора, який координує ці сигнали, у вас була б просто цегла з екраном, який світиться без причини. ЦГЗ виконує обчислення. ЦП відповідає за керування. Вони працюють разом, перетворюючи цифрові коди на аналогові звукові хвилі, які вухо може сприйняти.
Чому це важливо зараз? Тому що ці ж технології ЦГЗ вбудовані в кожен смартфон, розумну колонку і навушники з шумопоглинанням, якими ви володієте. Архітектура не змінилася. Вона просто поменшала. Дешевше. Вона прихована всередині пристрою, здатного виконувати тисячі інших завдань.
Плеєр підключено. Дані передаються. Музика починається. Все так просто. Або було так.
Відтворення пісні – це не просто отримання файлу. Це фізична ланцюгова реакція, яка перетворює двійковий код на звукові вібрації. Коли ви натискаєте кнопку відтворення, пристрій отримує стиснуту пісню з внутрішньої пам’яті. Однак формат MP3 є контейнером, а не оригінальним аудіосигналом. Гравці повинні спочатку розпакувати дані.
Це досягається за допомогою цифрового сигнального процесора (DSP). Алгоритм (часто званий декодером) розпаковує стиснуті байти. Це скасовує математичний трюк, використаний для зменшення розміру файлу. Після декодування дані стають просто набором чисел. Ці цифри не можуть керувати динаміком. Їм потрібен переклад.
Цифро-аналоговий перетворювач (DAC) виконує цей крок. Він перетворює дискретні цифрові значення в безперервну напругу. Аналогові сигнали дуже слабкі. У них недостатньо потужності, щоб рухати мембрану в навушниках або вкладишах.
Цю проблему вирішує підсилювач. Напруга збільшується, створюючи достатній струм для переміщення повітря. В результаті утворюється звукова хвиля. Ви чуєте музику.
Потужність портативного досвіду
Уся ця обробка потребує енергії. Портативні MP3-плеєри – це пристрої, що живляться виключно від батарейок. У більшості сучасних моделей використовуються внутрішні літій-іонні акумулятори. Ці акумулятори легкі і добре тримають заряд. Очікується, що один заряд забезпечить від 10 до 28 годин відтворення, залежно від моделі та використання екрана.
Заряджання рідко є одностороннім процесом. Більшість пристроїв постачається з побутовим адаптером змінного струму, який можна підключити безпосередньо до розетки. Багато з них також містять автомобільний адаптер постійного струму. Це дає змогу заряджати пристрій під час їзди, щоб ваш список відтворення не переривався під час тривалої поїздки.
Пейзаж типів MP3-плеєрів
Після розуміння основ апаратного забезпечення ринок ділиться на різні категорії. Кожен тип задовольняє різні потреби користувачів, від простої портативності до високоякісних аудіосистем.
М’яко кажучи, ринок цифрових музичних плеєрів фрагментований. Купуючи пристрій, ви обираєте не просто гаджет, а певний спосіб життя. Правильний вибір залежить від ваших звичок, розміру вашої музичної колекції та вашого бюджету. Давайте розділимо MP3-плеєри на чотири основні категорії та подивимося, який з них підходить саме вам.
Flash плеєри
Це компактні пристрої. Вони не мають рухомих частин і використовують лише твердотільну пам’ять (флеш-пам’ять). Це робить їх практично невразливими для звичайних бігунів. Вони маленькі, легкі та зазвичай містять менше пісень, ніж програвачі на жорсткому диску.
Але нехай розмір вас не вводить в оману. Деякі моделі мають ємність до 8 ГБ, що еквівалентно приблизно 2000 пісень. Інші поєднують функції відтворення відео та перегляду фотографій, що подобається любителям мультимедіа. Термін служби батареї напрочуд великий, деякі пристрої працюють до 28 годин на одному заряді. Якщо ви хочете залишити будинок з мінімальною вагою і максимальною надійністю, це ваш варіант.
Жорсткі диски та міні-програвачі на жорстких дисках
Плеєри з жорстким диском – це важкоатлети. Вони більші, важчі і пропонують велику ємність зберігання. Йдеться про пристрої типу Apple iPod, здатних зберігати до 80 ГБ даних. Цього місця достатньо для всієї музичної колекції (до 20 000 пісень), а також фотографій, даних та відеофайлів. Ви також можете записувати подкасти безпосередньо.
Проте є проблема. Частини, що рухаються, споживають більше енергії. Час відтворення музики становить 8–20 годин, а відео — лише близько 6 годин. Крім того, наявність диска, що обертається, може призвести до його пошкодження при грубому поводженні. Деякі моделі оснащені буферами захисту від ударів або системами захисту від стрибків головки, але ризик все ж таки зберігається.
Потім є плеєри з міні-жорстким диском. Вони легші за традиційні жорсткі диски, але мають менший об’єм пам’яті, зазвичай обмежений 8 ГБ. Частини, що рухаються, все ще присутні, тому ризик пошкодження залишається. Вони займають проміжне положення між флеш-пам’яттю та повнорозмірними жорсткими дисками, але, чесно кажучи, ця технологія стає нішевим ринком.
Плеєри MP3-CD та міні-програвачі
Ця категорія є трохи ретро. MP3-CD-плеєри можуть відтворювати диски, записані вами зі старої колекції CD. Для їх використання вам знадобиться CD-привід. Один CD може містити близько десяти годин музики. Ці плеєри дешевші за моделі з флеш-пам’яттю або жорстким диском, але вони більше за розміром. Якщо подивитися на них неправильно, можна здивуватись.
Sony пропонує альтернативу у вигляді MiniDisc Walkman. Він використовує диски Hi-MD, підтримує перезапис і коштує менше ніж 10 доларів. На нього можна записати до 600 пісень. Пристрій підтримує власний кодек Sony ATRAC3, але також може працювати з форматами MP3, WMA та WAV. Це корисно, коли файли різних форматів змішані разом.
Ці диски призначені не лише для музики. На них можна зберігати та передавати дані з ПК, такі як презентації PowerPoint та електронні таблиці. Час автономної роботи вражає: деякі моделі працюють понад 30 годин від однієї батареї типу AA. Це універсальний варіант, але трохи застарілий.
Гібриди
MP3 більше не є окремою категорією. Він інтегрується у все: супутникове радіо, КПК, DVD-плеєри, а також у сонцезахисні окуляри та плавальні маски. Існують навіть швейцарські армійські ножі із вбудованими MP3-плеєрами.
Найвідомішим гібридом є iPhone. Це поєднання мобільного телефону, iPod та веб-браузера. Це вже не просто музичний програвач. Це центральний вузол. Стирання меж між пристроями припускає, що виділені MP3-плеєри скоро можуть піти в минуле.
Заповніть ваш плейлист
MP3-плеєри поміщають можливості діджея у вашу кишеню. Ви вирішуєте, що грати, коли грати та в якому порядку. Маючи під рукою сотні чи тисячі треків, ви можете складати плейлисти за жанром, виконавцем або просто у випадковому порядку. Але перш ніж почати перемішувати треки, вам потрібна музика.
Оцифрування CD у цифровий формат
Якщо ваша колекція фізичних CD-дисків є вашою основною музичною бібліотекою, вам потрібно перетворити ці аналогові диски на цифрові MP3-файли. Цей процес спирається на програмне забезпечення для рипінгу (вилучення) та кодування. Хоча деякі MP3-плеєри поставляються з таким програмним забезпеченням з коробки, ви також можете знайти окремі програми, які беруть на себе основну роботу.
Логіка проста. Програма для ріпінгу витягує необроблені аудіодані з CD на жорсткий диск комп’ютера. Потім програма кодування стискає ці дані формат MP3, роблячи файл досить маленьким передачі на портативний пристрій.
Ось стандартний робочий процес, хоча точні кроки залежать від інструменту:
- Вставте CD в оптичний привід комп’ютера.
- Виберіть конкретний трек, який потрібно конвертувати.
- Запустіть процес конвертації.
- Збережіть новий MP3-файл на жорсткому диску.
- Передайте файл на MP3-плеєр.
Джерела музики: безкоштовні, платні та передплатні моделі
Те, де ви берете музику, так само важливо, як і те, як ви це робите. Платформи, такі як iTunes, дозволяють купувати окремі пісні. Деякі сайти навіть пропонують треки безкоштовно, щоб допомогти незалежним артистам здобути популярність. Для тих, хто хоче необмежений доступ, сервіси підписки, такі як Rhapsody, пропонують модель з фіксованою платою за потокову передачу або завантаження.
Однак не всі файли MP3 однакові. Ви зустрінете два різні типи:
- Файли із захистом від копіювання: Часто використовують технологію керування цифровими правами (DRM). Вони запобігають обміну файлами та забезпечують дотримання умов передплати. Якщо ваша передплата закінчується, ці пісні перестають відтворюватися. Вони також можуть обмежувати кількість разів, коли ви можете записати їх на диск.
- Файли без захисту: Такі сайти, як eMusic, пропонують ці файли без обмежень. Після завантаження можна зберігати їх вічно, ділитися ними або переміщати між пристроями без страху закінчення терміну дії.
Альтернативні джерела аудіосигналу
Не всі хочуть використовувати комп’ютер як проміжну ланку. Деякі MP3-плеєри мають можливість прямого запису з CD-плеєра. Це обходить багатоетапний процес рипінгу, кодування, збереження та передачі. Аудіосигнал надходить безпосередньо з диска до вашого кращого програвача на пристрої.
Асортимент апаратного забезпечення продовжується далі. Багато пристроїв мають вбудовані FM-тюнери. Ви можете записувати прямі трансляції у форматі MP3 та миттєво додавати їх до своєї бібліотеки. Деякі пристрої навіть дозволяють транслювати ваші збережені MP3-файли по FM-частотах, що не використовуються, перетворюючи ваш плеєр на передавач низької потужності.
Для мобільних користувачів комбіновані пристрої «Телефон-MP3-плеєр» пропонують безшовний досвід. Ви можете переглядати каталоги та купувати пісні прямо на телефоні, який потім доставляє файл для негайного відтворення. Ви також можете використовувати ці пристрої для запису власного голосу, створюючи аудіозамітки, які можна передати на ПК для зберігання або надіслати електронною поштою.
Подкастінг та багато іншого
Музика – не єдиний варіант використання. Подкастінг пов’язує цифрові музичні плеєри з традиційним мовленням. Сам термін походить від назви iPod від Apple та слова “мовлення” (broadcasting). Це дозволяє кожному створити радіопередачу у форматі розмови. Ви записуєте свій голос, конвертуєте файл у цифровий аудіоформат (MP3 є галузевим стандартом) та розповсюджуєте його. Цей демократизований формат медіа перетворив слухачів на мовників.
Аксесуари для вашого обладнання
Апаратне забезпечення – це лише половина рівняння. Щоб отримати максимальну віддачу від пристрою, вам потрібні правильні периферійні пристрої. Від навушників з шумозаглушенням до кліпсових чохлів, екосистема аксесуарів визначає досвід користувача.
З появою цифрових музичних плеєрів паралельно із нею стрімко розвивається індустрія аксесуарів. Купуючи пристрій, ви купуєте не просто “залізо”, а цілу екосистему аксесуарів, покликану вписати вашу музику в кожен куточок життя. Якщо ви хочете персоналізувати спосіб носіння чи прослуховування музики, вибір практично безмежний.
Перша перешкода – перенесення пристрою. Ентузіасти можуть вибрати все: від тонких спортивних сумок до міцних браслетів для бігу. Затискачі для ременя дозволяють легко діставати плеєр, не засовуючи руку в кишеню. Проте є практичне обмеження: час автономної роботи. Для тривалих поїздок на роботу або подорожей на природі популярним доповненням стають зовнішні акумулятори. Ці зовнішні джерела живлення можуть забезпечити додатковий час відтворення о 10 годині, тим самим ефективно збільшуючи самостійність пристрою в два або три рази.
Запис та захоплення контенту вдома
Radio Shark пропонує спеціальне рішення для конвертації аналогового сигналу в цифровий за допомогою радіохвиль для користувачів, які проводять багато часу за робочим столом. На відміну від програмного забезпечення, яке записує лише цифровий контент, пристрій підключається до Mac або PC і записує AM або FM-радіо безпосередньо.
Воно працює як відеореєстратор для ваших вух. Ви можете запланувати запис конкретної програми, поставити ефір на паузу посеред пісні та повернутися до прослуховування в точний час через годину чи кілька днів. Цей пристрій стирає межу між традиційними трансляціями та цифровими бібліотеками.
Для користувачів iPod, які дивляться відеоконтент, Myvu Video Goggles пропонують інший вид занурення. Ці легкі окуляри підключаються безпосередньо до плеєра і проектують «паряче» відео в поле зору, одночасно передаючи звук. Заявляється, що вони надають досвід без використання рук на великому екрані. У комплект входить акумуляторний рюкзак, що забезпечує до 8 годин безперервного перегляду, але носіння рюкзака додає вагу.
Перетворення домашньої аудіосистеми
Док-станції виконують дві функції: заряджання та посилення сигналу. Підключивши портативний плеєр до базового блоку з вбудованими динаміками, миттєво отримаєте міні-стереосистему. Керування гучністю переноситься з невеликих кнопок пристрою на регулятори на нижній панелі динаміків. У деяких моделях вбудований зарядний акумулятор, який дозволяє заряджати програвач під час відтворення.
У деяких будинках базові блоки повністю замінюють традиційні компоненти стереосистем. Інтеграція настільки глибока, що виробники почали вбудовувати док-станції в інші пристрої. Так, купивши гриль Джорджа Формана, який також працює як MP3-док, ви зможете одночасно слухати плейлист, перевертаючи гамбургери. Це може бути абсурдним, але це демонструє, наскільки глибоко ці плеєри проникли на внутрішній ринок.
Якщо ви розглядаєте можливість оцифровування застарілих носіїв, пристрої для миттєвого захоплення аудіо можуть впоратися з конвертацією старих аналогових форматів. Вони дозволяють перетворювати вінілові платівки та касетні стрічки на цифрові файли та записувати їх на MP3-плеєр або комп’ютер. Хоча це нішевий інструмент для архівістів, він вирішує реальну проблему для тих, хто має на полицях повно фізичних носіїв, які хочеться носити з собою в цифровому вигляді.
Прослуховування в дорозі
Транзит змінює динаміку прослуховування. Навушники не завжди є ідеальним рішенням, і автомобільні магнітоли початку 2000-х часто не мали роз’єм AUX. Тут на сцену виходять FM-трансмісиви. Цей маленький пристрій підключається до плеєра і транслює аудіо на FM-радіочастоті, що не використовується. Достатньо налаштувати автомобільне радіо на цю станцію, і музика зазвучить через динаміки автомобіля.
Зазвичай вони живляться від прикурювача або вбудованого акумулятора. Це просте рішення, яке не відрізняється високою якістю звуку, проте воно працює. Це дозволяє користувачам інтегрувати свою цифрову бібліотеку в автомобілі, які не призначені для цього спочатку.
Де дізнатися більше
Краєвид портативної музики величезний. Якщо ви хочете дізнатися більше про технології або порівняти конкретні пристрої, є кілька ресурсів, які пояснюють принципи їхньої роботи докладніше.
- Чи можна використовувати MP3-плеєр із метанолом?
- Як Zune порівнюється з iPod?
- Як працює iPod
- Як працює злом iPod
- Як працює iPhone
- Як працює iPod Shuffle
- Як працюють MP3-файли
- Як працює iTunes
- Як працюють підкасти
- Як записати MP3-файли з комп’ютера на CD-R?
Джерела
- «Ми пишаємося першим у світі MP3-плеєром». 25 січня 2005 р. CNETnews.com.
- «Пропозиція Emusic: завантажуйте та володійте піснями». USA Today. 30 липня 2006 р.
- «Шість порад щодо купівлі MP3-плеєра з флеш-пам’яттю». Microsoft.
- «Тюнінг та технології: отримайте максимум від свого MP3-плеєра». PC World.
- Посібник з купівлі MP3-плеєрів від редакторів CNET.
- Історія MP3. CNET.
- Історія MP3. About.com.
