音乐文件基础知识

简介:
  1. 常见编码音乐文件属性:
    1.1 .MP3 文件抽举编码:MPEG 1 Layer 3

声道[声 音 数]:立体声
频率[采样频率]:44100 Hz
比特[量化位数]:16 Bits
码率[比 特 率]:128 Kbps/320 Kbps
1.2 .APE/.cue 文件抽举编码:Monkey's Audio 3.99
声道[声 音 数]:5.1 声道
频率[采样频率]:44100 Hz
比特[量化位数]:16 Bits
码率[比 特 率]:728 Kbps/769 Kbps/789 Kbps/790 Kbps/ 826 Kbps
1.3 .FLAC/.cue 文件抽举编码:FLAC Audio
声道[声 音 数]:立体声
频率[采样频率]:44100 Hz
比特[量化位数]:16 Bits
码率[比 特 率]:872 Kbps/ 920 Kbps/ 936 Kbps/ 1.01 Mbps
1.4 .WAV 文件抽举编码:DVD DTS Audio
声道[声 音 数]:5.1 声道
频率[采样频率]:44100 Hz 比特[量化位数]:16 Bits 码率[比 特 率]:1.41 Mbps
1.5 .WAV/ .cue 文件抽举编码:PCM Audio
声道[声 音 数]:立体声
频率[采样频率]:44100 Hz 比特[量化位数]:16 Bits 码率[比 特 率]:1.41 Mbps
比特率-量化位数采样频率声音数-16441002-1411200 bps≈1411 kbps≈1.41 Mbps

  1. 音频文件参数
    于 MP3 音乐,它的音质,只是 CD 的 1/10 到 1/4 左右。较之于 DVD Audio,相去更远。

2.1 量化位数
又名比特率,其单位为 bit(比特)。
量化位是对模拟音频信号的幅度进行数字化。通常量化位数有 8bit(8 位)、16bit 和 24bit。
8 位就是将声音从低到高分成 28-256 个级别;
16 位就是将声音幅度分成 216-65536 个级别;
24 位就是 224-16777216 个级别,很吓人了。
当然,总是比不上模拟声音的,那可是无限的级别啊。我们常见的 CD 光盘音频文件其量化位数一般为 16 位。
2.2 采样频率
定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数。
通俗的讲就是指每秒钟采集多少个声音样本,是衡量声音文件的质量标准。其单位是 Hz(赫兹)。
采样频率越高,则在单位时间内计算机得到的声音样本数据就越多,对声音波形的表示也越精确。
CD 音质的采样频率一般是 44100Hz(或记为 44.1kHz,即 44.1 千赫兹)。
2.3 声道数
就是录音时的音源数量或回放时相应的扬声器数量。
我们常见的音乐声道有单声道、双声道立体声、2.1 声道、5.1 多声道环绕以及 7.1
多声道环绕等。
其中“.1”声道,则是一个超低音声道,这一声道可以产生频响范围 20~120Hz 的超低音。
2.4 码率
也叫比特率,单位是 bps(bit per second 比特/秒)。
是指将模拟声音信号转换成数字声音信号后,单位时间内的二进制数据量。在相同的编码格式下,比特率越大的音质就越好(不同格式,无法比较)。比特率=量化位数×采样频率×声道数。
比如 CD 格式的立体声音频,其比特率-16×44100×2-1411200 bps ≈ 1411 kbps
(1411 千比特每秒)。
2.5 音频文件容量:
文件在存储器上的大小,单位是 Byte(B、字节,1 byte 包含 8 位二进制的数字),有时也记为 KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(千兆字节)以及 TB(千千兆字节)等。
音频文件容量大小=量化位数×采样频率×声道数×时间(秒)÷8。
比如 1 分钟的 CD 格式的立体声音频文件,其大小-16×44100×2×60÷8-10584000 Byte ≈10 MB(即 10 兆)。

  1. 音频文件音频编码
    3.1 PCM

Pulse Code Modulation,脉冲编码调制,是数字通信的编码方式之一。简而言之, 就是将模拟信号数字化。其更高精度的编码是 LPCM(线性 PCM)。该编码方法量化位数包括 8 bit、16 bit、24 bit 和 32 bit;采样频率包括 44.1kHz、48kHz、96kHz 和 192kHz 几个规格。PCM(或者 LPCM)是我们该教程主要要谈及的编码格式,16 bit/44.4 kHz 的
PCM 用于 CD 光盘;16 bit/48 kHz 一直到 24bit/192 kHz 的 LPCM 用于我们教程的 DVD
Audio 光盘制作。
3.2 MLP
Meridian Lossless Packing,英之宝无损压缩技术,是一种专用于 DVD Audio 的真正无损编码技术,几乎所有的 DVD Audio 光盘都采用了这种编码格式,它将 PCM 源文件无损压缩,可以在不影响音频质量的同时,有效地将磁盘空间扩充为原来的两倍,从而可以使 DVD Audio 碟能够携带同一节目的立体声和多声道声轨。
3.3 DTS
Digital Theater System,数字化影院系统。它也是一种声音编码方式,通常所见的是 DTS5.1 声道环绕声系统,每个声道的源音频信号都是由 PCM 数字信号编码而来的。由于 6 声道 PCM 文件容量太大,无法装进一个 CD 或 DVD 光盘中,故需要对原始的 PCM 信号编码压缩后再封装,这就是 DTS 编码。比如一个 CD 品质的 6 声道文件,其码率为16×44100×6-4233600 bps-4233.6 kbps,太大,一个 CD 装不了几首歌曲,用 DTS 压缩编码(标准压缩比为 3:1),刚好压成 1411.2 kbps,符合 CD 格式要求,这样制作出的多声道 CD 称为 DTS CD。同样,DTS DVD Audio 光盘也是如此编码压缩法。故理论上而言,DTS 格式的音频是比不上 PCM 或者 LPCM 原始数字化音频的。
3.4 DSD
Direct Stream Digital,直接比特流数字编码,是 SACD(Super Audio CD 超级音频 CD)的编码模式。一种不同于 PCM 的编码方式,它采用 1 bit 的量化位数,但高达2.8224 MHz 的采用频率进行编码,故可以计算出立体声 DSD 编码码率-1×2822400×2-
5644.8 kbps,相当于 CD 格式的 4 倍。DSD 和 PCM 两种主要的声音编码方式路线有所不同,前者使用低量化位数,高采样率,后者使用高量化位数,相对较低的采样率;前者用于 SACD 光盘,后者用于 CD 或 DVD Audio 光盘。有发烧者认为,同样双声道立体声,
24bit/192kHz 的 LPCM 格式的 DVD Audio 光盘,码率-24×192000×2-9216 kbps,即使其码率高于 DSD 编码的 SACD,但 SACD 音质还是要好于 DVD Audio。是否如此,各位烧友自己烧烧去吧。
3.5 DST
Direct Stream Transfer,直接音频流转换,是一种将 DSD 进行无损压缩的编码方法,其目的是为节省存储空间。其压缩比在 1/2 到 1/3 间动态变化。注意,它不是上面所说的 DTS,那是将 PCM 进行压缩的一种方法。

  1. 音频文件格式
    4.1 .wav

微软公司开发的一种声音文件格式,它是无损音频文件,源音频文件,其编码格式一般就是 PCM(LPCM)。后续的音频制作教程中,我们需要将各式的音频文件制作成 “.wav”文件,才能进行进一步的制作(此处“”表示您所需要转换的歌曲之名称)。值得注意的是,有损压缩音频文件转换为 wav 后并不能提高其品质,比如 mp3 文件转换成 wav,其品质并没有达到 CD 格式,还是 mp3 的品质。
4.2 .ape
音乐无损压缩格式之一。由软件 Monkey’s Audio 压制得到,软件开发者为 Matthew
T. Ashland。所谓无损压缩,即品质与音乐源文件一样,但容量大为缩小。无损压缩格式的音频文件在还原为 wav 文件后,数据与源文件相同。
4.3 .flac
Free Lossless Audio Codec,自由无损音频压缩编码。该压缩方法不会破坏任何原有音频资讯,可以还原音乐光盘音质。它也是无损压缩音频文件,压缩率比 ape 稍小一些。在还原为 wav 文件以后,音乐品质与原音乐光盘相同,近年来逐步成为主要的无损压缩音频文件格式。
4.4 .dts
Digital Theater System,数字化影院系统,一种用于电影和音乐的高质量多声道环绕技术。DTS 压缩编码技术可以得到高比特率和高采样率,而且是多声道(一般为 5.1 声道)的音频文件。我们从网络上得到的*.dts 音乐文件一般是含多个音轨(5.1)的 CD 品质的音乐。
4.5 .cue cuesheet,是指光盘映像辅助文件或称标记文件,按照文本文件格式编制,它不是
音乐文件。我们从网络上下载或购买的音频压缩文件(ape、flac、dts 等),一般与 cue
文件成对出现。后者可将 ape、flac 或 dts 整个音频文件按音轨分割成单个的歌曲,有助于将前者刻录成光盘,同时也有助于将前者转换为单个的 wav 音轨文件。
4.6 .nrg
一种光盘镜像文件。所谓光盘镜像,就是可存储于电脑中的与原光盘一样品质的文件。刻录软件 NERO 制作的文件就是.nrg 格式。网络上下载的音乐 nrg 文件,就相当于我们购买的音乐光盘,可以是立体声 CD,也可以是多声道的 DTS CD 格式。
4.7 .mdf
Mirror Disc File,也是一种原版光盘映像文件,因此可以用虚拟光驱软件打开。一般 mdf 文件与 mds 文件成对使用,且放在同一目录下,就好像前述的 cue 和 flac 等文件成对使用一样。可以使用一些软件直接刻录 mds 文件,还原成原立体声或多声道的
CD 光盘。
4.8 .iso
也是一种常见的光盘映像文件,可以用虚拟光驱软件打开。多种格式的光盘都可以复制成 iso 文件以便于储存和传输。

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