音乐发烧友必备的常识

一、音乐参数含义

1、采样频率对声音信息1秒钟采样多少次,以记录成数字信息。如CD音频是44.1KHz采样率,它对声音以每秒44100次的频率来记录信息。原则上采样率越高,声音的质量越好(音域越高)。人耳大概率听到的声音频率范围20Hz—20kHz,48kHz、96kHz、192kHz采样频率可表现的频率范围分别是0Hz—24kHz、0Hz—48kHz、0Hz—96kHz。

生活中常见的音频:

8khz:电话等使用,对于记录人声已经足够使用。

22.05khz:广播使用频率。

44.1khz:音频CD。

48khz:DVD、数字电视中使用。

96khz-192khz:DVD-Audio、蓝光高清等使用。

采样精度常用范围为8bit-32bit,而CD中一般都使用16bit。

2、采样位数(位深、精度、比特)可以理解数字音频设备处理声音的解析度,即对声音的辨析度。就像表示颜色的位数一样(8位表示256种颜色,16位表示65536种颜色),有8bit,16bit,24bit等,CD音频是16bit;这个数值越大,解析度就越高,录制和回放的声音就越真实(声音越细腻)。一个bit数据大约可以记录6dB的声音,故定义0dB为峰值,24bit的声音动态范围-144dB(24×6)—0dB。

3、比特率(音频位速、码率)表示单位时间(1秒)内传送的比特数bps(bit per second,位/秒)的速度,比特率越高质量越好(声音越饱满)。音质还与压缩算法有关,比如同为96kbps的WMA就比MP3音质好;而对于无损压缩音频,即使码率完全不同,但是最后的音质却相同。比如把同一个WAV文件分别压缩成FLAC格式和APE格式,得到的文件,码率是不太相同的,但是音质却是一样的。MP3格式的音频码率常见的有320kbps、256kbps、192kbps、128kbps,CD音频码率(码率=采样率x位深度x声道数):44.1kHz采样点/秒×16位/采样点×2通道=1411.2kbps。 【16bit/44.1kHz是CD中音频的采样】【24bit/48kHz是DVD中音频的采样】【24bit/192kHz是蓝光中音频的采样】

二、常见的音乐格式

1.经典的WAV(Waveform Audio File Format)

WAV文件作为最经典的Windows多媒体音频格式,应用非常广泛,它使用三个参数来表示声音:采样位数、采样频率和声道数。声道有单声道和立体声之分,采样频率一般有11025Hz(11kHz)、22050Hz(22kHz)和44100Hz(44kHz)三种。WAV文件所占容量=(采样频率×采样位数×声道)×时间/8(1字节=8bit)。

2.龙头老大MP3(MPEG-1 or MPEG-2 Audio Layer III)

MP3可谓是大名鼎鼎,它采用MPEG Audio Layer 3 技术,将声音用 1∶10 甚至 1∶12 的压缩率压缩,采样率为44kHz、比特率为112kbit/s。MP3音乐是以数字方式储存的音乐,如果要播放,就必须有相应的数字解码播放系统,一般通过专门的软件进行MP3数字音乐的解码,再还原成波形声音信号播放输出,这种软件就称为mp3播放器,如Winamp等。

3.ALAC (Apple Lossless Audio Codec) .m4a 8k~32bit 8~384kHz 1~8Channels

2004发布。一开始是苹果独享的不开源编码,2011年苹果将其开源。压缩率大约在58%~60%,CPU资源消耗介于FLAC和WV之间,没有纠错功能。本以为会随着随身听和数字音乐的发展成为iTunes售卖无损音乐的载体,没想到直到开源iTunes也没有卖无损的意思。

4.APE (Monkey’s Audio) .ape 8~24bit 8k~192kHz 1-2Channels

2000年发布。这是最早从音乐论坛/资源网站开始流行的盗版无损音乐格式。优点是压缩率高,大约为WAV的55%左右(16bit/44.1kHz的CD规格,下同),半开源,由EAC抓轨伴随生成的log会使人信服为真无损。缺点是算法较为复杂,CPU编解码所需要的资源几乎一样,而且远高于其他主流无损编码,没有纠错功能。

5.FLAC (Free Lossless Audio Codec) .flac 8~32bit 8k~384kHz 1~8Channels

2001年发布。这是另一大盗版无损音乐格式,当然,大部分正版无损音乐也是这个格式。优点是全开源,算法较为简单,解码对于CPU资源消耗最少。缺点是压缩率较低,大约为WAV的57~62%大小,没有纠错功能。

三、DSD技术

DSD即(Direct Stream Digital)『直接比特流数字』,它是Sony与Philips在1996年宣布共同发展的高解析数字音响规格, DSD新技术与DVD的音响技术指针竞争,用1bit比特流的方式取样,采样率2.8224MHz [1] (CD 44.1kHz取样的64倍)的高取样方式,直接把模拟音乐讯号波形以脉冲方式转变为数字讯号,以将近四倍于CD的空间,储存音乐,因此可以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,比较接近原来的模拟波形。

参考:https://www.zhihu.com/question/35137070

参考:https://daily.zhihu.com/story/4293709

参考:https://www.zhihu.com/question/67274778

参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/35564438

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