MP3格式相关知识.docx

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MP3格式相关知识

MP3音质比较

鉴定真假无损、高品质音乐的方法及一些个人心得

  {推荐用电脑看，重点我用红色标注了，手机上会显得很死板}

      【必看系列】

          1.这篇文章写给对音乐品质有追求的各位，如果你满足于普通128k的MP3音乐（一般网络下到的都是这类，甚至品质比这还差），认为无损没什么意义的，你就可以跳过不看了。

          2.认为后面要讲的太难的请跳过，嫌太长的请跳过，涉及到专业知识不可避免，但我保证只要用心看，你绝对不会看不懂。

          3.知识科普我会在涉及到时顺带讲出来。

          4.有基础的可以跳过前面几节，直接从【正式开工】看起。

          5.一句话挑明：

单看码率或文件大小就断定一首歌是不是无损是愚蠢的。

          6.写这篇文章花了差不多半天的时间，希望各位看客能够认真看完，顺手评论下吐个槽什么的我会很高兴。

另外请尊重码字成果!

      【可看可不看系列】

          1.DTS环绕声不在本篇涉及的范围内。

          2.前面几节很啰嗦，但如果你没有相关基础，建议你全部看完。

      【开始前的一些准备】

          你首先需要一个软件，名字叫AdobeAudition，简称Au，目前最新版本更新到了CC，这是一套极其专业的音频处理软件，无所不能，由Adobe公司开发，你可以XX到很多下载资源，我们需要用这个软件来分析音乐的频谱。

玩无损的对这个软件必然不会陌生~

      【有关数字音乐的基础知识】

          1.目前常见的音乐格式一般有：

.mp3，.wav，.wmv，.aac，.m4a，.ogg，.flac，.ape等等，但一般用在无损音乐上的格式是.flac与.ape还有.wav。

          2.数字音乐是如何制作的？

它又是怎样播放的？

——这个问题涉及到原理极其复杂，我来简单的描述一下就可以：

人或者是乐器发出的声音要想存在电脑里，需要电脑用很快的速度来收集这些信息，用电信号保存起来，我们把这个速度叫做“采样率”，用赫兹（Hz）表示，有了速度，我们还需要效率，或者说质量，这个质量直接决定着音质好坏，我们把质量叫做“比特率”，单位为bps（BitPerSecond）。

所以采样率代表每秒采集信息的次数，而比特率则代表每次采集信息时的精确度，一般来说二者越高越好。

播放时直接以自己电脑允许的采样率将这些信息提取出来即可~~

          3.位深度等等数值暂时不用考虑。

          4.常见采样率：

CD音质的采样率为44100Hz；（最为常用，文章里也将采样率固定为此值）

                            DVD音质的采样率为48000Hz；

                            录音室音质的采样率一般为96000Hz或者192000Hz；

            常见比特率：

普通MP3比特率：

128kbps；（这里统一以MP3格式为例）

                            标准MP3比特率：

192kbps；（诸如QQ音乐的乐库一般以这类居多）  

                            高品质MP3比特率：

320kbps；

                            无损音乐比特率：

与录音室同值，具体不定；

        【软件界面】

              啰嗦完无聊的东西，现在我们来看看Au这个软件的初始界面，很简洁是不是？

              在正式开工前建议做一些调整，因为我们鉴定时要用到频谱与频率分析，所以在“窗口”

中点开“频率分析”，然后把它拖拽到合适的位置即可，修改后的就像这样子：

                现在随便打开一首歌，你应该会看到类似这样的界面：

                好了，这其中右面那个窗口有几种颜色混在一起的就是这首音乐的频谱，左面窗口有一条波形线的就是当前位置（指针目前指向0:

00.000）的频率分析。

                频谱以时间为横轴，赫兹为纵轴（赫兹低为低频，赫兹高为高频）；频率分析以赫兹为横轴，相对响度（单位dB）为纵轴。

                准备工作结束，下面正式开工！

                                                    【正式开工】

      我选择的曲目是最近大火的《冰雪奇缘（Frozen）》的主题曲“Letitgo”（192kbps的版本），电影非常赞，鼎力推荐~

      现在来看看这首歌示例歌曲（.flac）-大小22.7MB的频谱与频率分析（两个频谱分别代表左声道和右声道）：

    频率分析：

    可以看到频谱从视觉上来看非常整齐划一，高频部分没有任何缺口，背面有一层淡紫色雾缠绕，很美丽；再来看频率分析，一直到高频21964Hz相对响度都可以达到“有声”（无损版本实际可以达到22050Hz，双声道合起来是44100Hz，但是光标因为精确度影响所以不好定位在22050），个人经验，一般纵轴在-100以下时即视为无声，也就是这个频率的声音你什么都听不到。

      接下来看看QQ音乐上的高品质音乐320Kbps（.mp3）-大小8.57MB的表现如何：

      请注意比较！

！

与无损相比可以看到高频部分出现了一块很整齐的黑色区域，在频谱中，黑色即为无声！

也就是说在某一个频率之上的声音已经完完全全的给“剪”掉了！

！

我们用频率分析来验证一下这个说法：

    区别非常明显，从20155Hz开始就完全的进入了无声范围，但是，这个差距在随身携带的播放设备上体现的并不明显，普通人的耳朵不会听到很明显的差距，而且大小几乎是无损的1/3，因此个人认为随身携带的音乐有这种音质即可，不必追求无损~      看完真无损与真高品质320k（bps），接下来看看更低音质的256k，192k，128k，以及现在已经不太常见的96k（如果下载手机铃声有时可能会遇到）。

      先是256k（.mp3）-大小6.85MB（假320k不太常用的码率）：

      此时上方的黑色区域已经比较明显了，再来看看频率分析，到底有多少声音损失：

      不用多说了吧？

从19121Hz进入无声区域，更多的声音损失~~~

      继续看192k（.mp3）-大小5.14MB：

（假320k最常用的码率）

      处于高频的乐器等等的细节部分已经被剪得一干二净，现在为止音质已经有了比较大的损失，如果将音量放大，会有比较明显的破音出现，看频率分析：

      ok，16279Hz以后的声音已经听不见了，声音损失的确很大。

      再来看看128k（.mp3）-大小3.43MB的表现：

（互联网目前流传最广的音质，大部分时候下到的音乐都是这种）

      这时候已经到了不用仔细观察就能看出区别的程度了，上面黑了很大一块，非常平滑的剪了过去，不止细节部分，连正常的高音都不能完全表现出来了，频率分析走起~~：

      15935Hz之后变为了无声，差距或许很小，但是却已经影响到了正常的高音表现。

      最后来看96k（.mp3）-大小2.57MB：

      一马平川有木有！

！

这玩意还用看么！

！

频率分析我就不上了，已经没有必要了。

。

。

      下面重点来看看由96k的mp3再重新压成无损格式.flac，还原一下假无损的制作过程，来看看真假无损到底有什么区别。

（假320k同理）

      首先，假无损（.flac）-大小19.4MB，很多人看到大小就认为妥妥儿的是无损了，但是等你们听到各种爆音、高频各种模糊的时候，你就妥妥儿的被坑了。

      假无损频谱：

      看到了没有？

假无损不论大小再怎么不科学，整的再怎么逼真，上了频谱立马原形毕露！

假的就是假的，绝不会变成真的。

      这里需要特别提醒各位以免产生误解，区分真假无损并不是看高频有多高，而是看频谱的高频部分是否有明显的被修剪的痕迹！

比如早些年代的歌曲由于录制条件不好，或者是一些轻音乐高频部分不明显，高频达不到这么高，但它依然是无损的，细细看你会看到即使高频没有那么高，但全部区域都覆盖着一层薄薄的紫色烟雾，而不是完全的黑色。

这点尤其需要注意！

      以这首罗大佑的《恋曲1990》（.flac）-大小28.4MB为例：

      大家可能会误认为这首是假无损，实则不是，因为这个频谱并没有被明显修剪的痕迹，高低错落有致，虽然高频不高，但是直到22050Hz你都可以看到一层淡淡的紫色烟雾，虽然很淡，但并不是完全的黑色~因此这是一首真正的无损音乐~

      写在结尾，如果你真的认真看到了这里，那你绝对不会看不懂这篇文章，其次也要谢谢你尊重了我的码字成果。

鉴别方法说到底其实很简单，但同时也是个经验积累的过程，随着你看的频谱越来越多，有朝一日你甚至可以直接看波形就能鉴别真假无损，成为真正的音乐发烧友~~哈哈，废话也不多说，再次谢谢你能一直看到这里！

~~（因为很重要，所以要说两遍！

）

数字音乐格式

MP3的全称是MovingPictureExpertsGroupAudioLayerⅢ。

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MPEGAudioLayer3，所以人们把它简称为MP3。

MP3是利用MPEGAudioLayer3的技术，将音乐以1:

10甚至1:

12的压缩率，压缩成容量较小的文件，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。

而且还非常好的保持了原来的音质。

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。

MP3编码质量分为：

固定码率（CBR），平均码率（ABR）和动态码率（VBR）。

补充：

最高比特率320K，高频部分一刀切是它的缺点。

音质不高！

FLAC即是FreeLosslessAudioCodec的缩写，中文可解为无损音频压缩编码。

FLAC是一套著名的自由音频压缩编码，其特点是无损压缩。

不同于其他有损压缩编码如MP3及AAC，它不会破坏任何原有的音频资讯，所以可以还原音乐光盘音质。

现在它已被很多软件及硬件音频产品所支持。

简而言之，FLAC与MP3相仿，但是是无损压缩的，也就是说音频以FLAC方式压缩不会丢失任何信息。

这种压缩与Zip的方式类似，但是FLAC将给你更大的压缩比率，因为FLAC是专门针对音频的特点设计的压缩方式，并且你可以使用播放器播放FLAC压缩的文件，就象通常播放你的MP3文件一样。

补充：

为无损格式，较ape[2] 而言，他体积大点，但是兼容性好，编码速度快，播放器支持更广

APE是目前流行的数字音乐文件格式之一。

与MP3这类有损压缩方式不同，APE是一种无损压缩音频技术，也就是说当你将从音频CD上读取的音频数据文件压缩成APE格式后，你还可以再将APE格式的文件还原，而还原后的音频文件与压缩前的一模一样，没有任何损失。

APE的文件大小大概为CD的一半，但是随着宽带的普及，APE格式受到了许多音乐爱好者的喜爱，特别是对于希望通过网络传输音频CD的朋友来说，APE可以帮助他们节约大量的资源。

补充：

为无损压缩格式，较flac而言，他体积较小。

编码速度偏慢。

无损压缩算法

无损压缩算法可行的基本原理是，任意一个非随机文件都含有重复数据，这些重复数据可以通过用来确定字符或短语出现概率的统计建模技术来压缩。

统计模型可以用来为特定的字符或者短语生成代码，基于它们出现的频率，配置最短的代码给最常用的数据。

这些技术包括熵编码（entropyencoding）、游程编码（run-lengthencoding）以及字典压缩。

运用这些技术以及其它技术，一个8-bit长度的字符或者字符串可以用很少的bit来表示，从而大量的重复数据被移除。

有损压缩是利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中损失一定的信息；虽然不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响缩小，却换来了大得多的压缩比。

有损压缩广泛应用于语音，图像和视频数据的压缩。