音頻數據壓縮格式的認識及其應用

音頻數據壓縮格式的認識及其應用

無論你喜歡與否,諸如MP3, FLAC, AAC以及其他類似的音頻數據壓縮格式(不要與音頻信號壓縮混淆,這是兩個不同的概念)都已經從根本上改變了我們所認知的音樂。保真度和便攜性之間PK也早就有了結果:便攜性輕而易舉地戰勝了保真度。

不過,雖然將曾經掛滿牆壁的黑膠唱片壓縮到口袋對音樂消費者來說是件好事,但對我們這些站在創意一邊的人來說,這更像是一個爭端。隨著唱片店的衰落以及線上CD銷售額的持續下滑,歌手們不得不將他們的作品上傳到網上,也不得不對他們的這些作品做些數字處理。

那麼,怎樣做才既能將音頻文件壓縮到最小,又不會把你辛辛苦苦製作的音樂弄的一團糟呢?答案取決於你想要達到一個什麼樣的效果,以及為達到這個效果你能做的最大的讓步。

壓縮時代的到來

隨著互聯網成為我們銷售和營銷商品的主要手段,問題不再是是否要壓縮,而是變成了如何進行壓縮以及要壓縮到什麼程度。 而且,市面上的壓縮編解碼器除了質量參差不齊,種類也多到離譜。

眾所周知,現在最普遍的壓縮格式就是MP3 (MPEG Audio Layer III的縮寫),如果你想要讓你的音樂最大程度的曝光,那麼將你的音樂製作成MP3格式提供給大家是非常必要的。 但這些MP3格式的錄音也並不都是一樣的: 由於比特率和其他因素的影響,有的MP3格式的文件可能聽起來幾乎與原始的WAV文件一樣,有的聽起來則平淡無奇、非常單調。 這一點也不奇怪,因為文件大小和保真度之間本就是此消彼長的關係。

我們來簡單瞭解下MP3(以及其他壓縮格式)的原理。它的整個壓縮過程採用了數字技術和聽覺感知科學(心理聲學)相結合的方法,以此將原始的數字文件中那些被認為基本上聽不清的數據位刪除掉。這些被刪除的數據位可能包括超出人類聽覺正常閾值的頻率、被其他聲音掩蓋的聲音以及各種其他“多餘”的聲音信息。

整個概念的爭論點在於真正聽不清的數據有多少,因為刪除某些數據所產生的影響可能並不大,但大部分數據都會微妙地影響我們對物體發聲的感知。被適度壓縮文件可以提供接近CD的音質,而過度壓縮則會消除聲音的一些特質,這些特質可以改變我們在潛意識層面上感知音樂的方式。

音頻數據壓縮格式的認識及其應用

最初的iPod:這款便攜式播放器引發了一場變革。


會有什麼樣的損失

對於任何形式的壓縮來說,一些音頻質量的損失都是不可避免的。非常高的頻率通常是第一個被淘汰的數據,雖然在理論上我們聽不到這些聲音,但它們的丟失會使你的音樂失去微妙的泛音、現場感、動態範圍和聲場深度。

MP3的音頻分辨率和音質是由其編碼的比特率決定的。比特率越高,每秒音樂的數據就越多。正如大家預想的那樣,更高的比特率會創建出更好的音頻質量,以及更大的文件。

一般來說,128kbps(千比特每秒)被認為是MP3開始表現出數據壓縮偽像的比特率。 同時,這也是許多網站用於下載的速率,因為這個比特率的文件不僅文件較小,音質損失也相對較小。 除口語錄音外,通常不推薦低於128 kbps的比特率。 192 kbps,256 kbps或更高的比特率保留了大部分原始聲音信息,所以是聆聽你最愛的音樂更適合的選擇。

另一種替代方法是使用可變比特率(VBR)進行編碼。VBR在編碼時會檢查數據,使用 VBR 編碼時,系統將自動為內容的簡單部分分配較少的比特,從而留出足量的比特用於生成高質量的複雜部分。雖然使用VBR編碼生成的文件大小比使用較高的比特率要小,但有時VBR編碼也可能會損害像獨奏原聲吉他或聲樂的音頻保真度。

其他壓縮格式

雖然MP3是最通用的壓縮格式,但也有很多其他的格式可選。每種壓縮格式用來確定要捨棄的數據的算法都不一樣,由此產生的聲音差異也會從很微小到相當明顯。因為可供選擇的編碼格式太多了,所以我們就撿幾個比較常用的介紹下。

WMA的全稱是Windows Media Audio,是由微軟創建的,在音樂和視頻下載網站上通常作為MP3的替代格式提供,在提供與Windows Media Player兼容的流媒體音頻和視頻文件的網站上也很常見。雖然很多人覺得WMA的音質要優於MP3,但WMA文件往往聽起來過於嘹亮和刺耳,並且立體聲聆聽效果不佳。

AAC的全稱是Advanced Audio Coding,設計初衷是用來替代MP3,雖然它可以在比MP3文件縮小30%的前提下提供更好的音質,但它的受歡迎程度卻一直平平。AAC是iTunes、iPod、iPhone、PlayStation和Nintendo DS的默認標準格式。它也經常被用作Apple的QuickTime和MP4視頻格式的音頻組件。一般來說,如果您打算在線提供另一種編碼格式,AAC是可用之一。

AC3是杜比開發的一種格式,由於其卓越的立體聲聲像定位和處理5.1環繞立體聲等多軌格式的能力,使它成為了視頻音軌的首選格式。也正因為如此,許多消費者級DVD播放器都支持AC3格式。

RA的全稱是Real Audio,是一個聽起來相當不錯的編碼解碼器,但因為這種格式的文件只能在Real Audio的專有播放器上播放,所以它一直都在走下坡路。 很多人不太願意安裝Real Audio播放器的主要原因是廣告過多以及所佔空間較大。

Ogg Vorbis是一種開放式標準的音頻格式,可提供非常高品質的聲音。不幸的是,像許多開放式標準項目一樣,它很難在用戶中流行起來。

FLAC全稱是Free Lossless Audio Codec,是為數不多的可提供真正無損壓縮的音頻格式之一。 FLAC類似於ZIP文件,但是是專為音頻而設計的。 FLAC也是開源的,FLAC文件可以在大多數兼容MP3的播放器上播放。 (其他幾種無損格式包括:Apple Lossless,WMA 9 Lossless,Monkey's Audio和MPEG-4ALS,但沒有一種能夠提供像FLAC那樣的開放性和兼容性。)

壓縮還是不壓縮

許多音樂家和音樂愛好者都在抱怨壓縮音頻更受市場的歡迎,事實也是如此。因此,一些錄音專業人士開始有了這樣的想法:反正我們的作品最終都會以MP3的形式在低價耳塞中播放,所以我們完全沒有必要再為追求卓越的音質而勞神。

值得慶幸的是,抱有這種想法的人仍然是少數,大多數藝術家仍然非常在意他們正在創作的音樂的音質。對於這些藝術家來說,好消息是,隨著硬盤空間價格的不斷下降,寬帶上網變得越來越快以及越來越普遍,文件大小已經不再是一個障礙了。事實上,許多音樂家現在除了提供MP3格式的作品外,同時還會提供WAV的格式。

您要使用哪種壓縮格式,或者是否使用壓縮格式,完全取決於您的耳朵和帶寬。我們給您的建議是認真聆聽您選擇的任何一種格式,然後選擇音質最好的那個。


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