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音頻格式 ——音頻格式

來源:廣州市思正電子科技有限公司     作者:古俊浩    編輯:航行150    2012-09-20 00:00:00     加入收藏    咨詢

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  以下是常見音頻文件格式的特點。

  要在計算機內播放或是處理音頻文件,也就是要對聲音文件進行數(shù)、模轉換,這個過程同樣由采樣和量化構成,人耳所能聽到的聲音,最低的頻率是從20Hz起一直到最高頻率20KHZ,20KHz以上人耳是聽不到的,因此音頻的最大帶寬是20KHZ,故而采樣速率需要介于40~50KHZ之間,而且對每個樣本需要更多的量化比特數(shù)。音頻數(shù)字化的標準是每個樣本16位-96dB的信噪比,采用線性脈沖編碼調制PCM,每一量化步長都具有相等的長度。在音頻文件的制作中,正是采用這一標準。

  CD格式:天簌

  當今世界上音質最好的音頻格式是什么?當然是CD了。因此要講音頻格式,CD自然是打頭陣的先鋒。在大多數(shù)播放軟件的“打開文件類型”中,都可以看到*.cda格式,這就是CD音軌了。標準CD格式也就是44.1K的采樣頻率,速率88K/秒,16位量化位數(shù),因為CD音軌可以說是近似無損的,因此它的聲音基本上是忠于原聲的,因此如果你如果是一個音響發(fā)燒友的話,CD是你的首選。它會讓你感受到天籟之音。CD光盤可以在CD唱機中播放,也能用電腦里的各種播放軟件來重放。一個CD音頻文件是一個*.cda文件,這只是一個索引信息,并不是真正的包含聲音信息,所以不論CD音樂的長短,在電腦上看到的“*.cda文件”都是44字節(jié)長。注意:不能直接的復制CD格式的*.cda文件到硬盤上播放,需要使用象EAC這樣的抓音軌軟件把CD格式的文件轉換成WAV,這個轉換過程如果光盤驅動器質量過關而且EAC的參數(shù)設置得當?shù)脑挘梢哉f是基本上無損抓音頻。推薦大家使用這種方法。

  WAV:無損

  是微軟公司開發(fā)的一種聲音文件格式,它符合 PIFFResource Interchange File Format 文件規(guī)范,用于保存WINDOWS平臺的音頻信息資源,被WINDOWS平臺及其應用程序所支持。“*.WAV”格式支持MSADPCM、CCITT A LAW等多種壓縮算法,支持多種音頻位數(shù)、采樣頻率和聲道,標準格式的WAV文件和CD格式一樣,也是44.1K的采樣頻率,速率88K/秒,16位量化位數(shù),看到了吧,WAV格式的聲音文件質量和CD相差無幾,也是目前PC機上廣為流行的聲音文件格式,幾乎所有的音頻編輯軟件都“認識”WAV格式。

  這里順便提一下由蘋果公司開發(fā)的AIFF(Audio Interchange File Format)格式和為UNIX系統(tǒng)開發(fā)的AU格式,它們都和和WAV非常相像,在大多數(shù)的音頻編輯軟件中也都支持它們這幾種常見的音樂格式。

  MP3:流行

  MP3格式誕生于八十年代的德國,所謂的MP3也就是指的是MPEG標準中的音頻部分,也就是MPEG音頻層。根據壓縮質量和編碼處理的不同分為3層,分別對應“*.mp1"/“*.mp2”/“*.mp3”這3種聲音文件。需要提醒大家注意的地方是:MPEG音頻文件的壓縮是一種有損壓縮,MPEG3音頻編碼具有10:1~12:1的高壓縮率,同時基本保持低音頻部分不失真,但是犧牲了聲音文件中12KHz到16KHz高音頻這部分的質量來換取文件的尺寸,相同長度的音樂文件,用*.mp3格式來儲存,一般只有*.wav文件的1/10,而音質要次于CD格式或WAV格式的聲音文件。由于其文件尺寸小,音質好;所以在它問世之初還沒有什么別的音頻格式可以與之匹敵,因而為*.mp3格式的發(fā)展提供了良好的條件。直到現(xiàn)在,這種格式還是風靡一時,作為主流音頻格式的地位難以被撼動。但是樹大招風,MP3音樂的版權問題也一直是找不到辦法解決,因為MP3沒有版權保護技術,說白了也就是誰都可以用。

  MP3格式壓縮音樂的采樣頻率有很多種,可以用64Kbps或更低的采樣頻率節(jié)省空間,也可以用320Kbps的標準達到極高的音質。我們用裝有 Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3的 MP3編碼器(現(xiàn)在效果最好的編碼器)MusicMatch Jukebox 6.0在128Kbps的頻率下編碼一首3分鐘的歌曲,得到2.82MB的MP3文件。采用缺省的CBR(固定采樣頻率)技術可以以固定的頻率采樣一首歌曲,而VBR(可變采樣頻率)則可以在音樂“忙”的時候加大采樣的頻率獲取更高的音質,不過產生的MP3文件可能在某些播放器上無法播放。我們把VBR的級別設定成為與前面的CBR文件的音質基本一樣,生成的VBR MP3文件為2.9MB。

  MIDI:作曲家最愛

  經常玩音樂的人應該常聽到MIDI(Musical Instrument Digital Interface)這個詞,MIDI允許數(shù)字合成器和其他設備交換數(shù)據。MID文件格式由MIDI繼承而來。MID文件并不是一段錄制好的聲音,而是記錄聲音的信息,然后在告訴聲卡如何再現(xiàn)音樂的一組指令。這樣一個MIDI文件每存1分鐘的音樂只用大約5~10KB。今天,MID文件主要用于原始樂器作品,流行歌曲的業(yè)余表演,游戲音軌以及電子賀卡等。*.mid文件重放的效果完全依賴聲卡的檔次。*.mid格式的最大用處是在電腦作曲領域。*.mid 文件可以用作曲軟件寫出,也可以通過聲卡的MIDI口把外接音序器演奏的樂曲輸入電腦里,制成*.mid文件。

  WMA:最具實力

  WMA (Windows Media Audio) 格式是來自于微軟的重量級選手,后臺強硬,音質要強于MP3格式,更遠勝于RA格式,它和日本YAMAHA公司開發(fā)的VQF格式一樣,是以減少數(shù)據流量但保持音質的方法來達到比MP3壓縮率更高的目的,WMA的壓縮率一般都可以達到1:18左右,WMA的另一個優(yōu)點是內容提供商可以通過 DRM(Digital Rights Management)方案如Windows Media Rights Manager 7加入防拷貝保護。這種內置了版權保護技術可以限制播放時間和播放次數(shù)甚至于播放的機器等等,這對被盜版攪得焦頭亂額的音樂公司來說可是一個福音,另外 WMA還支持音頻流(Stream)技術,適合在網絡上在線播放,作為微軟搶占網絡音樂的開路先鋒可以說是技術領先、風頭強勁,更方便的是不用象MP3那樣需要安裝額外的播放器,而Windows操作系統(tǒng)和Windows Media Player的無縫捆綁讓你只要安裝了windows操作系統(tǒng)就可以直接播放WMA音樂,新版本的Windows Media Player7.0更是增加了直接把CD光盤轉換為WMA聲音格式的功能,在新出品的操作系統(tǒng)Windows XP中,WMA是默認的編碼格式,大家知道Netscape的遭遇,現(xiàn)在“狼”又來了。WMA這種格式在錄制時可以對音質進行調節(jié)。同一格式,音質好的可與CD媲美,壓縮率較高的可用于網絡廣播。雖然現(xiàn)在網絡上還不是很流行,但是在微軟的大規(guī)模推廣下已經是得到了越來越多站點的承認和大力支持,在網絡音樂領域中直逼*.mp3,在網絡廣播方面,也正在瓜分Real打下的天下。因此,幾乎所有的音頻格式都感受到了WMA格式的壓力。

  RealAudio:流動旋律

  RealAudio主要適用于在網絡上的在線音樂欣賞,現(xiàn)在大多數(shù)的用戶仍然在使用56Kbps或更低速率的Modem,所以典型的回放并非最好的音質。有的下載站點會提示你根據你的Modem速率選擇最佳的Real文件。現(xiàn)在real的的文件格式主要有這么幾種:有RA(RealAudio)、 RM(RealMedia,RealAudio G2)、RMX(RealAudio Secured),還有更多。這些格式的特點是可以隨網絡帶寬的不同而改變聲音的質量,在保證大多數(shù)人聽到流暢聲音的前提下,令帶寬較富裕的聽眾獲得較好的音質。

  近來隨著網絡帶寬的普遍改善,Real公司正推出用于網絡廣播的、達到CD音質的格式。如果你的RealPlayer軟件不能處理這種格式,它就會提醒你下載一個免費的升級包。許多音樂網站如http://www.emusic.com 提供了歌曲的Real格式的試聽版本。現(xiàn)在最新的版本是RealPlayer 9.0。

  VQF:無人問津

  雅馬哈公司另一種格式是*.vqf,它的核心是減少數(shù)據流量但保持音質的方法來達到更高的壓縮比,可以說技術上也是很先進的,但是由于宣傳不力,這種格式難有用武之地。*.vqf可以用雅馬哈的播放器播放。同時雅馬哈也提供從*.wav文件轉換到*.vqf文件的軟件。 此文件缺少特點外加缺乏宣傳,現(xiàn)在幾乎已經宣布死刑了。

  OGG:新生代音頻格式

  ogg格式完全開源,完全免費, 和mp3不相上下的新格式。

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