音频知识及音频格式大全2008-07-26 11:37一、名词解释【比特率】 这个词有多种翻译，比如码率等，表示经过编码(压缩)后的音频数据每秒钟需 要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最少的单位，要么是0，要么是 1比特率与音频压缩的关系简单的说就是比特率越高音质就越好，但编码后的 文件就越大；如果比特率越少则情况刚好翻转VBR ( Variable Bitrate )动态比特率 也就是没有固定的比特率，压缩软件在压缩时根据音频数据即时确定使用什么比 特率，这是以质量为前提兼顾文件大小的方式，推荐编码模式；ABR ( Average Bitrate )平均比特率是 VBR 的一种插值参数 LAME 针对 CBR 不佳的文件体积比和 VBR 生成文件大小 不定的特点独创了这种编码模式ABR在指定的文件大小内，以每50帧(30帧 约1 秒)为一段，低频和不敏感频率使用相对低的流量，高频和大动态表现时使 用高流量，可以做为VBR和CBR的一种折衷选择CBR ( Constant Bitrate )，常数比特率指文件从头到尾都是一种位速率相对于VBR和ABR来讲，它压缩出来的文件体 积很大，而且音质相对于 VBR 和 ABR 不会有明显的提高。
采样率】是指在数字录音时，单位时间内对音频信号进行采样的次数•它以赫兹(HZ)或千 赫兹(KHZ)为单位.通常来说，采样率越高，单位时间内对声音采样的次数就越多， 这样音质就越好.MP3音乐的采样率一般是44.1KHZ,即每秒要对声音进行44100 次分析，记录下每次分析之间的差别.采样越高，获得的声音信息也就越完整.如 果要对频率范围在20―-20000HZ之间的声音信息进行正确采样,声音必须按不 低于40000HZ的采样频率进行采样•降低声音文件的采样率,文件的体积会减小， 但声音的失真现象也会越明显.因此，采样率涉及到如何协调声音文件的体积与 声音的比例关系几种音频的采样率采样率质量级别用途48KHZ演播质量数字媒体上的声音或音乐44.1KHZCD 质量高保真声音或音乐32KHZ接近 CD 质量数字摄像机音频22.05KHZFM 收音质量短的高质量音乐片断11KHZ可接受的音乐长音乐片断5KHZ可接受的话音简单的声音，有损音频格式音质排名在最佳编码器版本、最佳编码参数的情况下〜160kbps OGG 或 AAC——MPC>170kbps MPC－－AAC 或 Lame mp3二、音乐格式分类音乐格式五花八门，多如牛毛，但不外乎分为两大类：一类为：音乐指令文件（如MIDI）, —般由音乐创作软件制作而成，它实质上是一种音乐演奏的命令，不包括具体的声音数据，故文件很小； 另一类为：声音文件，是通过录音设备录制的原始声音，其实质上是一种二进制 的采样数据，故文件较大。
从播放形式上，声音文件还可以分为“音频流”和“非音频流”两种，前者能够一边下载一边收听，比如“.WMA”、“.RA”、“.MOV”等，后 者则不能所谓流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网 站服务器，让用户一边下载一边观看、收听，而不需要翟畸个压缩文件全部下载 到自己机器后才可以观看的技术三、各种音乐格式MIDI乐器数字接口（Musical Instrument Digital Interface）的英文缩写，是数字音 乐/电子合成乐器的统一国际标准MIDI规范由美、曰几家著名电子乐器厂商于 1983 年共同制定，目的是解决各种电子乐器间存在的兼容性问题 MIDI 规范不 仅定义了电脑音乐程序、音乐合成器及其它电子音乐设备交换音乐信号的方式， 而且还规定了不同厂家的电子乐器与电脑连接的电缆和硬件及设备间数据传输 的协议，可用于为不同乐器创建数字声音，能很容易地模拟钢琴、小提琴等传统 乐器的声音 MIDI 本身并不能发出声音，它是一个协议，只包含用于产生特定 声音的指令，而这些指令则包括调用何种MIDI设备的音色、声音的强弱及持续 的时间等电脑把这些指令交由声卡去合成相应的声音（如依指令发出钢琴声或 小提琴声等）。
最初，因为不同MIDI设备的乐器音色排列方法不一，所以会造 成同一 MIDI文件在不同的设备上会出现完全不同的放音效果（比如一个钢琴音 色的 MIDI 文件，在不同设备上播放时会变成小提琴或者小号的音色）为避免 出现这种混乱情况，GM（General MIDI，通用MIDI）标准被提出并得到了 Windows 操作系统的支持，得到了相当广泛的应用它规定了前128种常用乐器音色的编 排方式，例如1号是钢琴、66号是萨克斯管等等GM标准还描述了成为GM兼容 格式的硬件设备应具有的其它特征，如GM标准音源同时发音数不少于24, MIDI 通道为16，第 10 通道为打击乐声部等等，它实际上是对 MIDI 规范的补充 Roland公司提出的GS标准在兼容GM标准的基础上，对其进行了发展，增强了 音乐的表现力——它提供比GM标准数量更多的打击乐器组和更多的特殊音效GS 标准具有广泛的软硬件适应性，包括声卡、音乐爱好者的娱乐乐器到专业音 乐器材等后来，Yamaha公司又提出了基于GM标准的XG标准相对于保存真 实采样数据的声音文件， MIDI 文件显得更加紧凑，其文件的大小要比 WAV 文件 小得多——一分钟的WAV文件约要占用10MB的硬盘空间，而一分钟的MIDI却只 有区区的3.4KB。
现在，MIDI已经成为电脑音乐的代名词电脑播放MIDI文件 时，有两种方法合成声音：FM合成和波表合成FM合成是通过多个频率的声音 混合来模拟乐器的声音;波表合成是将乐器的声音样本存储在声卡波形表中，播 放时从波形表中取出来产生声音采用波表合成技术可以产生更逼真的声音 MIDI文件有几个变通的格式，其中CMF文件是随声卡一起使用的音乐文件，与 MIDI文件非常相似，只是文件头略有差别；另一种MIDI文件是Windows使用的 RIFF文件的一种子格式，称为RMID，扩展名为RMIWAV由Microsoft公司开发的一种WAV声音文件格式，是如今电脑上最为常见的声音 文件格式，它符合RIFF(Resource In terchange File Forma t)文件规范，用于 保存 Windows 平台的音频信息资源，被 Windows 平台及其应用程序所广泛支持 Wave格式支持MSADPCM、CCITTALaw、CCITT “ Law和其它压缩算法，支持多种 音频位数、采样频率和声道，但其缺点是文件体积较大(一分钟 44kHZ、 16bit Stereo的WAV文件约要占用10MB左右的硬盘空间)，所以不适合长时间记录。
MPEG(Moving Picture Experts Group，活动图像专家组)代表的是MPEG活动影音压 缩标准，MPEG音频文件指的是MPEG标准中的声音部分，即MPEG音频层(MPEG Audio Layer)MPEG音频文件根据压缩质量和编码复杂程度的不同可分为三层 (MPEG Audio Layer 1/2/3)，分别与MP1、MP2和MP3这三种声音文件相对应 MPEG音频编码具有很高的压缩率，MP1和MP2的压缩率分别为4：1和6：1〜 8：1，而MP3的压缩率则高达10：1〜12：1，也就是说一分钟CD音质的音乐， 未经压缩需要10MB存储空间，而经过MP3压缩编码后只有1MB左右，同时其音 质基本保持不失真因此，目前Internet上的音乐格式以MP3最为常见MP3 为降低声音失真采取了名为“感官编码技术”的编码算法：编码时先对音频文件 进行频谱分析，然后用过滤器滤掉噪音电平，接着通过量化的方式将剩下的每一 位打散排列，最后形成具有较高压缩比的MP3文件，并使压缩后的文件在回放时 能够达到比较接近原音源的声音效果虽然它是一种有损压缩，但是它的最大优 势是以极小的声音失真换来了较高的压缩比。
MP3问世不久，就凭着较高的压缩比(12：1)和较好的音质创造了一个全新的音乐领域然而， MP3 的开放性却最终不可避免地导致了版权之争在这样的背景下， 文件更小、音质更佳，同时还能有效保护版权的MP4就应运而生了MP4与MP3 之间其实并没有必然的联系首先，MP3是一种音频压缩的国际技术标准，而MP4 却是一个商标的名称其次，它采用的音频压缩技术也迥然不同，MP4采用的是 美国电报公司（AT&T）所研发的、以“知觉编码”为关键技术的a2b音乐 压缩技术（ ），可将压缩比成功地提高到15： 1 （最 大可达到20： 1）而不影响音乐的实际听感同时，MP4在加密和授权方面也做 了特别的设计它有如下特点：（1）每首MP4乐曲就是一个扩展名为.exe的可 执行文件，在Windows里直接双击就可以运行播放，十分方便MP4的这个优点 同时又是它的先天缺陷---容易感染电脑病毒！（2）更小的体积！更好的音质？ 相对先进的a2b音频压缩技术的采用，使MP4文件大小仅为MP3的3/4左右，从 这个角度来看， MP4 更适合在 Internet 上传播，而且据说音质也更胜一筹，但 我怎么也没听出它比MP3的音质更为优越。
3）独特的数字水印MP4乐曲采 用了名为“ Solana ”技术的数字水印，可方便地追踪和发现盗版发行行为而且, 任何针对MP4的非法解压行为，都可能导致MP4原文件的损毁4）支持版权 保护MP4乐曲还内置了包括与作者、版权持有者相关的文字、图像等版权说明, 既可声明版权，又表示了对作者和演唱者的尊重5）比较完善的功能 MP4 可独立调节左右声道音量控制；内置波形/分频动态音频显示和音乐管理器，可 支持多种彩色图像、网站链接及无限制的滚动显示文本WMA就是 Windows Media Audio 的缩写，是微软自己开发的 Windows Midea Audio 技术它和 WindowsMideaVideo 一样，经历了几代改良后，变得非常出色比 起老掉牙的 MP3 压缩技术， WMA 无论从技术性能（支持音频流）还是压缩率（比 MP3 高一倍）都远远把MP3抛在后面了据微软声称，用它来制作接近CD品质的音 频文件，其体积仅相当于MP3的1/3在48Kbps的传送速率下即可得到接近CD 品质（Near —CD Quality）的音频数据流，在64Kbps的传送速率下可以得到与CD 相同品质的音乐，而当连接速率超过96Kbps后则可以得到超过CD的品质。
MPC（MusePaCk）原先又被称为 MPEGPlus （.mp+），是由德国人 Andree Buschmann 开发的一种完全免费的高品质音频格式在其问世之前，Lame MP3是公认音质 最好的有损压缩方案，追求音质的人对它趋之若鹜但现在这个桂冠无疑该让给 MPC 了，在中高码率下，MPC可以做到比MP3更好音质在高码率下，MPC的高 频要比 MP3 细腻不少，可以在节省大量空间的前提下获得最佳音质的音乐欣赏， 是目前最适合用于音乐欣赏的有损编码不仅仅是音质，MPC还有编码速度快的 优点，经MPC现任负责人Frank Klemm改良后的1.14版编码器，比慢工出细活 的 LAME 要快得多！其实如果你没有 MP3 随身听，只是在自己的电脑上制作、播 放音乐，完全可以弃MP3而转投MPC，因为后者在编码速度和音质上的表现绝对 会让你彻底忘记MP3的！ogg开放源代码的 Ogg Vorbis (http://www.xiph.org 或 ), 作为开放源•••些变故之后，Ogg Vorbis终于。