高清音频格式普及那些你知道和不知道的

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  高清音频是我们经常挂在嘴边的词,实际上高清音频是相当广义的,非常多的音乐格式都可以称之为高清音频。音乐格式的不同会带来音乐信息量的变化,音质会随之变化,文件的体积也会变化,甚至选择的播放器或者播放软件也會不同,理解高清音频的各种格式,就变得非常重要。

了解采样率


  数字音源大部分都是“线性PCM”,它是通过对声音的波形(模拟信号)进行一定程度的数字化(采样)而获得的数据,其周期被称为“采样率”,也就是模拟转数字时每秒对声音采样的数量。
  例如44.1kHz、96kHz、192kHz就是我们常见的采样率,数字越大说明声音采样的频率越高,在将数字信号还原成模拟信号时就越能接近真实的原始声音,意味着更多的信息量,更好的音质。
  换句话说,当你看到这些数字,就可以知道“声音的细节在单位时间里被测量的程度”。

关于bit数


  bit数的大小表示了有多少声音的细节被捕获,数值越大就表示捕获的声音可以更接近原始声音(模拟信号),并以高分辨率的方式再现。bit数的大小,可以说直接与音乐的解析度关联,例如,1bit的时候振幅就为“0或1”的两阶,2bit就是“00和01”“10和11”的四阶。

  采样率越高,得到的信息量就越大,也就越接近原始的波形

主要的高清音频格式


  1.FLAC
  分类:PCM
  压缩:有(无损)
  文件名后缀:.flac
  FL AC(Free Lossless Audio Codec),中文直译为“自由无损音频压缩编码”,这里的Free指的是自由软件,而并不仅是免费。FLAC的特点是可以对音频文件无损压缩,也就是说音频以FLAC编码压缩后不会丢失任何信息,将FLAC文件还原为WAV文件后与压缩前的WAV文件内容相同。
  因为FLAC是专门针对PCM音频特点而设计的压缩方式,所以其压缩后仅为原文件的60%左右。同时,现在支持FLAC的播放设备也非常丰富,基本上支持高清音频播放的播放器都支持FLAC文件。如果在高清音频格式的选择上有所困惑,先从FLAC开始是非常正确的“打开方式”。
  2.ALAC
  分类:PCM
  压缩:有(无损)
  文件名后缀:.m4a、.mov、.alac
  ALAC(Apple Lossless Audio C odec)是苹果的无损音频压缩编码格式。在iTunes上名称为A pple Lossless。可将非压缩音频格式(如WAV、AIFF)压缩至原先容量的40%至60%左右,编解码速度很快。
  因为是无损压缩,听起来与原文件完全一样,不会因解压缩和压缩而改变。该格式于2011年10月28日由苹果开源,目前可以利用源代码自己编译与创建该无损音频格式。不过由于目前苹果的设备还不支持高清音頻格式,所以iOS用户即使有ALAC编码的高清音频文件也只能得到CD相当的音质。
  近几年支持ALAC的音频播放器在不断增加,一部分国外的数字音乐下载网站也开始提供ALAC文件。相比FLAC有着更多的音乐内容和硬件支持来说,风格不同但原理相当(都可以还原成原始的PCM)的ALAC并不是特别值得推荐的格式。
  3.WAV
  分类:PCM
  压缩:无
  文件名后缀:.wav
  线性PCM最常见的封装格式,W AV文件使用无压缩编码,质量极高,体积也相对较大。有不少数字音乐下载网站提供该格式的高清音频。基本上所有的数码音频播放器和软件都支持WAV的播放。

  但是W AV对音乐文件的艺术家名、封面等标签数据的表示就不容乐观了,虽然可以把这些信息封装进去,但是由于封装便签数据的方式没有规范,所以可能在某些播放器上能显示,有些则不能。
  WAV可封装352.8kHz(44.1KHz的8倍)或者384KHz(48kHz的8倍)的24bit以上线性PCM的DXD(Digital eXtreme Definition),最初这是作为SACD的制作编辑的格式出现(PS:录音后期混音制作的时候无法使用DSD,只有PCM才能做混音处理),现在也被一些国外的音乐下载网站作为下载的数字音频格式。
  4.DSD
  分类:1bit
  压缩:有(无损)
  文件名后缀:.dff、.dsf
  DSD是Direct Stream Digital的缩写,表示直接比特流数字编码,也是SACD的编码模式。用1bit比特流的方式取样,采样率2.4MHz(CD 44.1kHz取样的64倍)的高取样方式,直接把模拟音乐信号波形以脉冲方式转变为数字信号,可提供更为优秀的声音效果,由于取样次数高,所以取样过的波形很圆顺,非常接近原来的模拟波形。
  由于不采用多位,省去了位转换程序,降低了因为数字滤波而可能产生的失真与噪声。虽然在实体的SACD格式上没有获得成功,如今伴随着支持DSD的播放器和软件的增加以及数字音乐下载网站对该格式的采用,目前正在逐渐成为主流的高清音频格式。
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