音乐技术(Ⅱ):无损音乐

教育 2013-04-16 733 次浏览 次点赞

目前音乐文件播放格式分为有损压缩和无损压缩两种,常见到的MP3、WMA、OGG被称为有损压缩,另一种音频压缩被称为无损压缩,意思是:能够在100%保存原文件的所有数据的前提下,将音频文件的体积压缩的更小,而将压缩后的音频文件还原后, 能够实现与源文件相同的大小、相同的码率。目前无损压缩格式有APE、FLAC、WavPack、LPAC、WMALossless、AppleLossless、TTA、Tak、La、OptimFROG、Shorten,而常见的无损压缩格式是wav、tta、tak、ape、flac、wmal和alac,更主流的无损压缩格式Flac和Ape。

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一、 Flac和Ape

FLAC全称Free Lossless Audio Codec(无损音频编码),在不破坏原有音频信息的前提下,实现高的压缩比,支持实时播放,相比APE无损压缩格式,FLAC格式在播放时占用的资源更少。FLAC支持4-32bit采样,支持最大到64KHz采样率。目前已经得到很多音乐软件、硬件设备的支持,包括很多播放器、随身听等。

FLAC frontend

FLAC frontend是Flac的GUI工具(就像RazorLame是lame的GUI工具一样,还是不懂?接着看)。Flac执行压缩或者解压缩都要通过命令行(为什么开发者还这么喜欢dos呢?)但你可以方便地在FLAC frontend的图形界面上进行设置,软件会自动生成批处理文件来完成这些工作。FLAC frontend是最著名的Flac工具之一——原因?很简单,它放在flac官网上作为windows下的推荐flac制作工具。

更多关于FLAC:http://flac.sourceforge.net/features.htmlMonkey's Audio是一种常见的无损音频压缩编码格式,扩展名为.ape。与有损音频压缩(如MP3、Ogg Vorbis或者AAC等)不同的是,Monkey's Audio压缩时不会丢失数据。一个压缩为Monkey's Audio的音频文件听起来与原文件完全一样。Monkey's Audio文件的播放列表使用.apl 。这种格式的压缩比远低于其他音频格式,但能够做到真正无损,同时其开放源码的特性,也获得了不少音乐发烧友的青睐。

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Monkey's Audio软件在Monkey's Audio官方网站可以下载,专用于压缩wav文件为ape文件或解压ape文件为wav文件。

更多关于APE:http://www.monkeysaudio.com/

FLAC是第一个开源的且被世界公认的无损压缩格式,因为FLAC完全开源,许多播放器可以自由地将FLAC解码功能内建在自己的解码器中。同时,FLAC有广泛的硬件平台的支持,几乎所有采用便携式设计的高端解码芯片都能够支持FLAC格式的音乐。当然,APE也基本上如此。因此,支持无损音乐的播放器(软件)和MP3(硬件)已经非常普及。

二、回顾MP3

Moving Picture Experts Group Audio Layer III(MPEG-1 Audio Layer 3,动态图像专家压缩标准音频层面3),经常称为MP3,是当今相当流行的一种数字音频编码和有损压缩格式,它被设计来大幅降低音频数据量,而对于大多数用户的听觉感受来说,重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降。它是在1991年,由位于德国埃尔朗根的研究组织Fraunhofer-Gesellschaft的一组工程师发明和标准化的。MP3的普及,曾对音乐产业造成极大的冲击与影响。
想当初MP3压缩技术对音乐的重要意义,到今天用户又努力追求无损音乐,关键还是在于软件解码技术的发展,以及存储和网速成本的快速降低。

MP3编码的比特率位速最高品质可达320Kbps,就是说一秒钟内只有320x1024比特的内容,而CD的原音则是1411x1024比特的内容;再加上从频谱来看,15 kHz以上的声音全部消失了,而人耳的听觉上限一般在20 kHz。因此无损替代以MP3为代表的有损是不可避免的。

三、无损音乐的制作

Exact Audio Copy
http://exactaudiocopy.de/

Exact Audio Copy是一款优秀的以无损音质抓取CD音轨、并且保存在计算机硬盘上(WAV格式)的软件。由于使用了Windows ASPI接口,所以它能够同时很好的支持各种SCSI和ATAPI的CD-ROM。这款软件既允许使用者以实时的方式抓取CD音轨,也可以进行快速抓轨,缩短保存数据的时间。另外,除了按音轨抓取音乐文件,Exact Audio Copy还提供自由提取CD上任一时间段内音乐数据的功能。它可以将抓得的音乐数据直接压缩为为MP3或MAV格式加以保存,并且还可以在事后将这两种音频格式文件转换为VQF、RA和AAC编码格式,真可谓功能多多!

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