音频文件格式大比拼~

说到音频文件格式的好坏,肯定不用说,无损格式最好。所谓无损格式其实是“可逆压缩”的一种,也就是重新转换成 WAV 文件时,里面的信息是没有丝毫差别的。所以,无损格式中,争谁的“音质”最好,没必要。那么,有损格式(不可逆压缩)中,在比较常用的一些媒体播放器(MP3、MP4 之类)支持的格式,又哪些最好呢?最能保持原有格式的风格呢?

很简单,先看一张原始 WAV 的频谱图片。WAV 来源为 EAC 抓轨,正版 New Year’s Concert 2008 Disc 1,Track 6,Orpheus-Quadrille, for orchestra (on themes by Offenbach), Op. 236 (RV 236)。

WAV-300x213

在看一下某最常见的音频格式的频谱——MP3(1)

MP3-300x213

 

这是使用通常的编码方式的结果,当然,码率是 320kbps 的。而 LAME MP3 的编码器可以使用“-k”开关,保持更高一点的频率。

LAME-300x213

 

不过,和 WAV 相比,被扔掉的频率信息还是很多。所以,我在 VeryCD 的某个谈到 320CBR 的帖子中说到:

有损中 WMA、AAC 首选
MP3 靠最后……

我想,MP3 在编码频段不是源文件的全频段编码的事,应该都是知道的吧?也就是说,不管 MP3 用多高的编码质量(lame 的 q 开关),都算他是最高 VBR 或 320kbps,编码出来的 MP3 文件和原始 WAV 比听,我相信,只要你的音箱不是太坏都能听得出 MP3 音域变了。
而 WMA(要最低 9.2)、AAC 不存在这样的问题,和原始 WAV 听不出太大的区别。
(哪怕把这些文件都解码恢复成 WAV)
不过,就是因为 MP3 编码音域的改变,所以听人声就好听。WMA、AAC 就听着差一点。不过,AAC 好像没有 VBR 标准,最高比特率也是 320kbps(一般播放器支持的最大码率),相对 WMA 的“质量 VBR”就更加贴近原音。
至于还有其他的如 AC3、AA3(ATRAC3,SONY 的- -ATRAC1 还是电影片子音轨格式之一)就不多说了,支持播放的播放器也不多。

之所以说频谱问题,要点在于,“对于超过 15.5/15.8 kHz的频率没有因数频带,即超过此频率的声音无法编码在 MP3 内,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。(来源于 Wikipedia)”“人的听觉人耳能感受到的振动频率范围为 20-20000 赫兹,随着年龄的增长听觉上限会不断降低,强度范围为 0.0002-1000 dyn/cm²(来源于 Wikipedia)。”而“高音频段HF:6 kHz~20 kHz:这个频段的声音幅度影响音色的表现力。如果这个频段的泛音幅度比较丰满,那么音色的个性表现良好,音色的解析能力强,音色的彩色比较鲜明。这个频段在声音的成分中幅度不是很大,也就是说,强度不是很大,但是它对音色的影响很大,也就是说,强度不是很大,但是它对音色的影响很大,所以说它很宝贵、很重要。(来源于:百度百科)”加上对于 MP3 来说,由于 15 kHz~20 kHz 之间的信息丢失,所以它的低音感就比较强,而人声恰恰又是低音区的,所以当不比较原始声音时,就会觉得 MP3 的声音更好听——但是不是原始的“天籁之音”。

在进入 Windows Media Audio 和 MP4 时代之后,这样的问题就被大大减轻了。

AAC-300x213

 

这是 Nero AAC 编码器使用最高质量编码(按照 VBR 的质量应该是 AAC CQ100?近乎无损?其命令行为 –q 0)出来的 VBR 之后的波形文件,也可以看得很清楚,最高只是到了 18 kHz,高了的部分基本被 Cut。

MP4-300x213

 

这是 MP4 格式,由 SONY AAC 编码器编码的,相比较来说,比普通的 NeroAAC(其实,Nero AAC 也支持 LC、HE 标准)要好。但是,还是发散。

WMA-300x213

 

这张图是 Windows Media Audio 9.2, VBR Quality 98, 44 kHz, stereo 1-pass VBR 编码。比较上面两个 MP4/AAC 格式,高频处已经达到了 20 kHz。相对来说,已经可以达到普通人耳的听觉要求了。所以,WMA9STD(9.2)可以满足大多数的要求了——你要是只能播放 MP3 的话,可以使用这个格式直接转换,不会有损失的。

接下来,就要说说几个有损格式中的最强的几个格式,基本都与原始 WAV 的频谱差不多了。

WMAP-300x213

 

Windows Media Audio 10 Professional, VBR Quality 98, 44 kHz, 2 channel 24 bit 1-pass VBR

支持的便携播放器:Zune 以及小部分的 SONY Walkman 播放器、东芝 Gigabeat 播放器,和使用 Windows Mobile 的 Pocket PC。

M4A_LC-300x213

 

LC-AAC。也是 Apple iTune 采用的 AAC 格式。
大多数支持 MP4 的手机、MP4、国内所谓的“MP5”播放器、PSP、PS3 等都支持。

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ATRAC3plus HQ 模式。
支持的播放器为 PSP、PS3,面向日本销售的 SONY Walkman 播放器。
电脑上支持的软件为 SONY Media Go、SONY SonicStage、SONY CONNECT Player,以及 VAIO 笔记本电脑。

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大多数 PC 游戏采用的 OGG 格式。

总结:

所以,一般而言,便携播放器普通格式为 Lame MP3(-k)开关。
然后往上为 Windows Media Audio 9.2(标准格式),LC-AAC 的 M4A 格式文件,其他格式不作为首选。
对于支持以下格式的播放器,应该首选以下格式(对于其他播放器大多不兼容,但是音质好):
ATRAC3Plus、ATRAC3 Advance Lossless:PSP(只支持 ATRAC3plus)、PS3、面向日本发行的 Walkman 播放器。
Windows Media Audio 10 Professional、Windows Media Audio 9.1 Lossless:Zune 等少数播放器。
无损格式如:Monkey’s Audio(APE)、自由无损音频编码器(FLAC)、Windows Media Audio 无损(WMA)、Apple 无损、ATRAC 3 高级无损格式(AA3),以及 PCM(WAV)。

在 PC 上,如果不想收无损,但又想高音质的话,也可以遵循上述排列。WMA9STD、LC-AAC 不是过于烧钱烧得没处去的话,应当作为首选。