MP3、FLAC和其他音频格式有什么不同?

数字音频已经存在很长时间了,所以肯定会有过多的音频格式。下面是一些更常见的格式,它们的不同之处,以及使用它们的目的。

在我们谈论日常音频格式之前,重要的是你了解基础知识,这意味着要理解PCM。在那之后,我们将解决压缩格式。

PCM音频:一切从哪里开始

脉冲编码调制创建于1937年,是模拟音频最接近的近似。也就是说,模拟波形以规则的间隔近似。脉冲编码调制的特征有两个属性:采样率和位深度。采样率测量波形幅度的频率(每秒的次数),位深度测量可能的数字值。就音频格式而言,这几乎是基础。

在现实世界中,真正的声音是连续的。但在数字世界中,它不是连续的。但不知何故,这与音频比与视频更容易混淆,所以让我们来看看视频作为一个比较点。我们解释为“运动”或认为是“流动的”并不断移动的,实际上是一系列静止的图像。同样,数字格式的声波的振幅不是“流动的”或不断变化的。它是根据特定的标准以预先定义的间隔变化的。

图片来自维基百科

我知道这里有很多东西可能不是第二天性,除非你是工程师、物理学家或发烧友,所以让我们用一个类比来进一步减少它。

比方说,从打开的水龙头流出的水就是你的“模拟”音频源。这是一种需要测量的属性,这样你才能正确地享受它。采样是指你每秒将手指浸入流水中的次数。你越频繁地将手指浸入其中,温度变化就变得越“连续”。如果你每秒将手指插入自来水44100次,几乎就像把手指一直放在那里,对吗?这就是采样背后的基本理念。

位深度就有点棘手了。假设你用的不是手指,而是一个真正的便器温度计。它基本上是指室温以上的东西是“热的”,低于室温的东西是“冷的”。*不管你把它浸入水中多少次,它都不会给你多少有用的信息。现在,假设温度计有16个可能的值,你可以用它们来测量水温。它更有用,对吧?位深度的工作原理是一样的,在水中。现在,假设温度计有16个可能的值,你可以用它们来测量水温。它更有用,对吗?位深度的工作原理是一样的,在水中。现在,假设温度计有16个可能的值,可以用来测量水温。它更有用,对吗?

如前所述,PCM及其变体是数字音频的基础。PCM试图对波形进行建模,尽可能多地展现其未经压缩的辉煌。但它的特殊之处在于,它已经准备好卡在数字信号处理器中,并且或多或少可以普遍播放。而大多数其他格式通过算法操作音频,因此在播放时需要对其进行解码。PCM音频被认为是“无损的”,它是未压缩的,因此占用了大量硬盘空间。

未压缩的束:WAV、AIFF

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wav和aiff都是基于pcm的无损音频容器格式,在数据存储方面有一些细微的变化。对于大多数人来说,pcm音频都是这些格式,取决于你使用的是windows还是OS X,它们可以在不降低质量的情况下相互转换。它们也都被认为是“无损”的,都是未压缩的,以及立体声(2声道)pcm音频文件,以44.1kHz(或每秒44100次)的16位(“CD质量”)量采样。*它们也都被认为是“无损”的,是未压缩的,以及立体声(2声道)PCM音频文件,以44.1千赫兹(或每秒44100次)以16位(“CD质量”)的数量采样。这是你想用的,因为它是全质量的。

CyboRoZ提供的图像

无损格式:FLAC、ALAC、APE

免费无损音频编解码器、苹果无损音频编解码器和Monkey‘s Audio都是压缩音频的格式,其压缩方式与数字世界中任何东西压缩的方式很相似:使用算法。压缩文件和FLAC文件的不同之处在于,FLAC是专门为音频设计的,因此有更好的压缩率而不会丢失任何数据。通常,你看到的大约是WAV的一半大小。也就是说,运行“CD质量”的立体声音频的FLAC文件

好的一面是,如果你想做音频处理,你可以在不损失任何质量的情况下转换回WAV。如果你是一个音频发烧友,听很多动态范围的音乐,这些格式是为你准备的。如果你有一套很棒的扬声器、易拉罐或耳塞,这些格式会带出音调来展示它们。

有损格式:MP3、AAC、WMA、Vorbis

图片由帕特里克·h·劳克提供

你在日常使用中看到的大多数格式都是“有损的”;为了换取文件大小的显著增加,牺牲了一定程度的音频质量。平均“CD质量”MP3的运行速度约为每分钟1MB。这与PCM相比有很大的不同,不是吗?这叫压缩,但与无损格式不同的是,一旦你剥离了有损格式,你就无法真正恢复质量。不同的有损格式使用不同的算法来存储数据,因此它们通常在文件大小上有所不同,以获得类似的质量。有损格式还使用比特率来指代音频质量。这通常看起来像“192 kbit/s”或“192 kbps”。数字越高意味着输出的数据越多,因此细节保存得更好。以下是更流行的格式的一些细节。

MP3:MPEG 1 Audio Layer 3,当今最常见的有损音频编解码器,尽管有一堆专利问题,但仍然非常受欢迎,谁不会没有MP3呢? Vorbis:这是一种免费开源的有损格式,在《虚幻锦标赛3》这样的PC游戏中使用的频率更高。自由/开源的粉丝,比如很多Linux用户,肯定会看到大量的这种格式。 AAC:高级音频编码,一种现在用于MPEG4视频的标准化格式。*由于它与DRM的兼容性(例如,Apple的FairPlay),它对mp3的改进,以及不需要许可证就可以流式传输或分发这种格式的内容,所以它得到了很大的支持。此外,苹果的粉丝们可能会在AAC中拥有大量的AAC。 WMA:Windows Media Audio,微软的有损音频格式。它的开发和使用是为了避免MP3格式的许可问题,但由于重大改进和DRM兼容性,以及无损的实施,它仍然存在。在iTunes成为DRMed音乐的冠军之前,它真的很受欢迎。

有损格式是你收听和存储的所有东西都使用的格式。它们的设计是为了节省硬盘空间。你选择哪种格式取决于你使用什么数字音频播放器,你有多大的空间,你有多大的质量挑剔,以及一堆过度的变量。现在,计算机可以播放任何东西,大多数音频播放器(当然,除了苹果的)会播放多种有损格式,FLAC和APE越来越多。苹果坚持使用MP3,ALAC和AAC

音频质量不是主观的吗?

当然,是的。归根结底,消费这些东西的是你的耳朵,但这更有理由认真考虑质量。当我第一次开始创作数字音乐收藏时,我真的分不清128kbit的MP3和音频CD之间的区别。在我听来,没有明显的区别。然而,随着时间的推移,我注意到256kbit听起来好多了,在我得到了一张非常好(也很贵!)。买了一副耳机,我又全职回到了有声CD!这也取决于音乐的流派。

Jonchoo提供的图像

这里有很多变数,各位,不要搞错了。我花了一段时间才决定用FLAC播放一些音乐,其余的使用320kbps的MP3。我想说的是,你应该尝试一下,看看哪种音乐最适合你和你的音乐,但要意识到,随着你的品味改变,你的看法、你的设备和质量的重要性也会改变。我想说的是,你应该尝试一下,看看哪种音乐最适合你和你的音乐,但要意识到,随着你的品味发生变化,你的看法、你的设备和质量的重要性也会改变。

当你不仅谈论音乐,而且还谈论声轨、音效、白色和棕色噪音等时,所有这些东西都变得更加棘手。外面有整个声音世界,所以不要灰心丧气!*通过学习你能学到的东西,为自己倾听,你可以在未来的音频项目中利用这些信息。我将给你留下一些我得到过的最好的建议:“做那些简单的听起来很好的事情。”

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