您的位置:首页 » 音乐资讯 » 音乐知识
  音乐知识
各种数码音乐格式解析
[2008-03-19]

前言:

    在日常生活中,我们会听各种音乐,而这些音乐大多数都是以数码的形式传播的,无论是在电脑上试听或下载还是在MP3或CD机上试听。当然也会经常看到各式各类的诸如MP3,WMV,APE等格式,但你是否明白这些格式的意思呢?下面下编就为你整理了一些这方面的内容,希望能有帮助。


    数码音频信号的最终形式仍然是“0/1”构成的。它们可能是任何排列和组合,比如“0001110101”或者“11100001010”。当然,组合不同,其效果当然就不一样。看到这里,应该有朋友注意到了。如果声音是用“00101010”这样的形式来记录,那最终形态岂不就是一个“点”,也就是一个简单的“开关”过程而已。声音是连续不断的,怎么能用“点”来记录呢?这样我们听到的声音不就应该是一段一段的吗?道理不难理解。回家打开日光灯,你能发现日光灯在闪吗?不能?其实日光灯的确是在不停闪烁的。看过动画片吧,那些都是用一格一格的静止的图画连接成的。一格一格的图画我们也可以简单的理解为一个一个的“点”。人对自然界的感觉是有极限的,视觉和听觉都是如此。动画片能产生连贯的动作是因为这些“点”在人的视觉未能及时做出反映的情况下让人产生的一种错觉,除了机器,人是无法把这些“点”区分开的。声音也是如此。如果声音闪动的频率很快,人也是无法分辨的。另外,由于声音在进行“数字转换模拟信号”(D/A转换)的时候,解码芯片已经将这些“点”用连贯的串在一起了,所以我们听到的是非常连贯的声音了。

   

1.速率。
    什么是速率?当然我不能直接给你解释说“速率就是比特率”。呵呵,对于这样的解释还不如不说的好。大家在用一些软件播放声音文件的时候应该注意到了一个小小的信息。比如“128Kbps”、“1411Kbps”...也有朋友知道了,通常情况下,”Kbps”前面的数字越大,声音效果越好。比如CD就是“1411Kbps'。那么,到底这些数字代表什么呢?简单的说来就是在每秒钟时间内,有多少数据被转换成声音。之所以CD的音质比MP3好(别拿D版的CD来说哦),是因为CD在每一秒内的信息比MP3多。比如,128Kbps的MP3文件相比1411Kbps的CD文件,其每秒被转换的数据量,MP3比CD少了近12倍。同样的一首歌曲,CD听来就要细腻得多(当然人群中有这么一群号称“木耳”的人可能觉得效果是一样的)MP3用较少的数据表达相同的内容,其详细程度当然就不如CD了。这里可以把CD理解为一篇美文,而MP3就相当于段落总结。两者都能让人理解其主要内容,不过要想了解文章的美妙只看段落总结是不行的。至于MP3的原理后面会说到。

2.采样率。
    采样率也是很常见的一个词语。具体表现形式为“XXHZ”,其中“XX”是一个具体数字。比如“44100HZ(44.1KHZ)”,“32000HZ(32KHZ)”等。采样率这个词从字面意思来理解应该不难。之前已经说过了,数码音频文件是由很多个“点”来组成的,那么采样率其实就是采集这些“点”的一个“数量”标准。很显然“44100HZ”比“32000HZ”的采样率要高,所以单位时间内(1秒)搜集到的点就更多。单位时间的点越多声音的信息也就越完善,当然也就更接近于真实。所以,如果在保证速率相同的条件下,“44100HZ”的文件要好于“32000HZ”(当然,这也不是绝对的) 。

   MP3格式
    MP3的全称是Moving Picture Experts Group Audio Layer III。简单的说,MP3就是一种音频压缩技术,由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3,所以人们把它简称为MP3MP3是利用 MPEG Audio Layer 3 的技术,将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率,压缩成容量较小的file,换句话说,能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。

  正是因为MP3体积小,音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小,这样每首歌的大小只有3-4兆字节。使用MP3播放器对MP3文件进行实时的解压缩(解码),这样,高品质的MP3音乐就播放出来了。

  WMA的全称是Windows Media Audio,是微软力推的一种音频格式。WMA格式是以减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩率目的,其压缩率一般可以达到1:18,生成的文件大小只有相应MP3文件的一半。

  此外,WMA还可以通过DRM(Digital Rights Management)方案加入防止拷贝,或者加入限制播放时间和播放次数,甚至是播放机器的限制,可有力地防止盗版。 WMA格式以64kbps压缩时就能够达到CD音质。

 WAV格式是微软公司开发的一种声音文件格式,也叫波形声音文件,是最早的数字音频格式,被Windows平台及其应用程序广泛支持。

 WAV格式支持许多压缩算法,支持多种音频位数、采样频率和声道,采用44.1kHz的采样频率,16位量化位数,因此WAV的音质与CD相差无几,但WAV格式对存储空间需求太大不便于交流和传播。

  APE是Monkey's Audio提供的一种无损压缩格式。这个才是真正意义上的无损格式。APE文件需要专用的播放软件或者安装有APE格式插件的播放器才能播放。对于APE的历史笔者也了解的不是很多。不过相信在之后的时间里,这种格式会被越来越多的人使用,其相关数据也会被更多人所了解。

  APE格式不同于MP3和ATRAC。它的目的并不是在压缩的前提下尽量保证音质,而是绝对完整的保证音质。APE格式的压缩比不大,如果采用最高压缩则可以减小到原文件的3倍-4倍不等。同样大的两个声音文件APE可能压缩出来的大小不一样。很简单的道理,APE并不是采用的固定速率进行压缩的。在回放APE文件的时候能很清楚的看到文件的速率是在不停的变化着的。由此可见,可变速率的编码方式在保证音质方面是非常实用的技术。

  CDDA(Compact Disc Digital Audio):可不要变了一个称呼就不知道这是什么格式了,这就是大家最熟悉的“CD”格式的全称。说到CD,种类有不少。最为常见的有“HDCD”(微软)“SACD”(索尼)“XRCD”(JVC),不要被这些字母搞晕了。总的说来就是“CD”,只是运用的技术不同。有些需要专用的解码器才能达到最优质的效果,这里就不多说到底这些格式之间有哪些差异了。

  CD是大家最容易获取到的音质最好的音频文件之一。CD的数字音频采用PCM多比特录音技术,通常都是以每秒44.1KHZ采样频率,16bit量化精度来记录音频数据。而速率是“1411Kbps”。由于CD的精度已经非常高,所以,我们称这种格式为“无损音频格式”。CD是由荷兰“飞利普”和日本“索尼”共同制定的格式。

  ASF的全称是Advanced Streaming Format,是微软所制订的一种媒体播放格式,适合在网络上播放。而Windows Media On-Demand Producer则是制作ASF档案的免费软件,让即使是初学者也能很轻易的利用现成的WAV或AVI档案制作ASF文件。 

 AAC实际上是高级音频编码的缩写,目前只有苹果硬盘MP3支持这一种格式。AAC是由Fraunhofer IIS-A、杜比和AT&T共同开发的一种音频格式,它是MPEG-2规范的一部分。AAC所采用的运算法则与MP3的运算法则有所不同,AAC通过结合其他的功能 来提高编码效率。AAC的音频算法在压缩能力上远远超过了以前的一些压缩算法(比如MP3等)。它还同时支持多达48个音轨、15个低频音轨、更多种采样率和比特率、多种语言的兼容能力、更高的解码效率。总之,AAC可以在比MP3文件缩小30%的前提下提供更好的音质。

  MP3Pro是MP3编码格式的升级版本。MP3Pro是由瑞典Coding科技公司开发的,在保持相同的音质下同样可以把声音文件的文件量压缩到原有MP3格式的一半大小。而且可以在基本不改变文件大小的情况下改善原先的MP3音乐音质。它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情况下,最大程度地保持压缩前的音质。MP3pro可以实现完全的兼容性。经过MP3Pro压缩的文件,扩展名仍旧是.MP3。可以在老的MP3播放器上播放。老的MP3文件可以在新的MP3pro播放器上进行播放。实现了该公司所谓的“向前向后兼容”。

  VQF格式是由YAMAHA和NTT共同开发的一种音频压缩技术,它的压缩率能够达到1:18,因此相同情况下压缩后VQF的文件体积比MP3小30%~50%,更便利于网上传播,同时音质极佳,接近CD音质(16位44.1kHz立体声)。但VQF未公开技术标准,至今未能流行开来。



写在最后:

    以上就是整理出来的一些内容,希望能为你解决一些困惑,提供一些帮助。当然,在数字技术飞速发展的今天,数码音乐格式并不只是以上几种,但作为我们来说,必须要明白的是各种音乐格式都有自己的特点,MP3和WMA格式最为普及,而APE,WAV和CD的音质最好,而其他几种则有其局限性,希望大家在力所能及的范围内,听到音质更好的音乐,感谢关注!