Со сжатием (или компрессией) информации пользователи познакомились еще задолго до «звуковой эры» – это могли делать всем известные программы-архиваторы. ZIP или RAR способны «выжимать» всю лишнюю информацию практически из любого файла, уменьшая его размеры порой в десятки раз! При этом после извлечения файла из «архива» (то есть распаковки) он представал перед пользователем в точности таким, каким был до упаковки. То есть потери информации при компрессии не происходило!
Так что же – вот он, выход? Согласен – это БЫЛ БЫ просто замечательный выход… Если бы при работе со звуковыми файлами традиционные архиваторы достигали бы хороших результатов. На деле даже самый лучший архиватор может уменьшить объем звукового файла лишь на скромные 10–30 процентов.
Понятно, что без потерь сжать звуковой файл не получится – надо чем-то жертвовать! То есть использовать компрессию «с потерями», компенсируя ухудшения качества звука маленьким объемом получившегося файла.
Все мы знаем, что в любой записанной на компакт-диске музыкальной информации присутствует серьезная избыточность. В самом деле – человеческое ухо способно различать звуки в диапазоне, не превышающем 18 кГц (и то далеко не у всех – большинство слушателей «останавливаются» уже на границе 16 кГц).
Между тем максимальная частота звуков, записанных на компакт-диске, составляет 22 кГц. (Не путайте эту цифру с так называемой «частотой дискретизации», которая, согласно теории, должна вдвое превышать максимальную частоту звука в записи – вот откуда взялся тот самый стандарт 44 кГц!) Таким образом, налицо явный излишек, который можно удалить (я сознательно опускаю слово «безболезненно»: согласно современным данным, хотя высокочастотные сигналы и не воспринимаются человеческим ухом как слышимые звуки, они тем не менее серьезно влияют на общую картину, «прозрачность» звука). Что при MP3-кодировании с успехом и делается.
Но это – лишь вершина айсберга. В процессе сжатия звука программа-кодер работает с ювелирным искусством хирурга, убирая из звукового потока любые не слышимые человеком сигналы. Например, звуки и частоты, которые «пропадают» для нас, попадая «в тень» более мощного соседнего сигнала. При этом работа проводится максимально осторожно и бережно, чтобы не «повредить» слышимый человеком звук. Любители научной терминологии уже прозвали этот метод «психоакустическим», то есть учитывающим психологические особенности восприятия звука человеком.
