高品质音乐文件基础知识(wav)
序:
如果是播放器,最好是将DTS CD、DTS DVD Audio、DSD编码的SACD音乐等转换成PCM DVD Audio编码来播放,效果较佳。
1.常见编码音乐文件属性:
1.1.MP3文件枚举
编码:MPEG 1 Layer 3
声道[声音数]:立体声
频率[采样频率]:44100 Hz
比特[量化位数]:16 Bits
码率[比特率]:128 Kbps/320 Kbps
1.2.APE/.cue文件枚举
编码:Monkey's Audio 3.99
声道[声音数]:5.1声道
频率[采样频率]:44100 Hz
比特[量化位数]:16 Bits
码率[比特率]:728 Kbps/769 Kbps/789 Kbps/790 Kbps/826 Kbps
1.3.FLAC/.cue文件枚举
编码:FLAC Audio
声道[声音数]:立体声
频率[采样频率]:44100 Hz
比特[量化位数]:16 Bits
码率[比特率]:872 Kbps/920 Kbps/936 Kbps/1.01 Mbps
1.4.WAV文件枚举
编码:DVD DTS Audio
声道[声音数]:5.1声道
频率[采样频率]:44100 Hz
比特[量化位数]:16 Bits
码率[比特率]:1.41 Mbps
1.5.WAV/.cue文件枚举
编码:PCM Audio
声道[声音数]:立体声
频率[采样频率]:44100 Hz
比特[量化位数]:16 Bits
码率[比特率]:1.41 Mbps
比特率-量化位数*采样频率*声音数-16*44100*2-1411200 bps≈1411 kbps≈1.41 Mbps
2.音频文件参数
于MP3音乐,它的音质,只是CD的1/10到1/4左右。较之于DVD Audio,相去更远。
2.1量化位数
又名比特率,其单位为bit(比特)。
量化位是对模拟音频信号的幅度进行数字化。通常量化位数有8bit(8位)、16bit 和24bit。
8位就是将声音从低到高分成28-256个级别;
16位就是将声音幅度分成216-65536个级别;
24位就是224-16777216个级别,很吓人了。
当然,总是比不上模拟声音的,那可是无限的级别啊。我们常见的CD光盘音频文件其量化位数一般为16位。
2.2采样频率
定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数。
通俗的讲就是指每秒钟采集多少个声音样本,是衡量声音文件的质量标准。其单位是Hz(赫兹)。
采样频率越高,则在单位时间内计算机得到的声音样本数据就越多,对声音波形的表示也越精确。
CD音质的采样频率一般是44100Hz(或记为44.1kHz,即44.1千赫兹)。
汽车cd碟片2.3声道数
就是录音时的音源数量或回放时相应的扬声器数量。
我们常见的音乐声道有单声道、双声道立体声、2.1声道、5.1多声道环绕以及7.1多声道环绕等。
其中“.1”声道,则是一个超低音声道,这一声道可以产生频响范围20~120Hz的超低音。
2.4码率
也叫比特率,单位是bps(bit per second比特/秒)。
是指将模拟声音信号转换成数字声音信号后,单位时间内的二进制数据量。
在相同的编码格式下,比特率越大的音质就越好(不同格式,无法比较)。
比特率=量化位数×采样频率×声道数。
比如CD格式的立体声音频,其比特率-16×44100×2-1411200 bps ≈ 1411 kbps (1411千比特每秒)。
2.5音频文件容量:
文件在存储器上的大小,单位是Byte(B、字节,1 byte包含8位二进制的数字),有时也记为KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(千兆字节)以及TB(千千兆字节)等。
音频文件容量大小=量化位数×采样频率×声道数×时间(秒)÷8。
比如1分钟的CD格式的立体声音频文件,其大小-16×44100×2×60÷8-10584000 Byte ≈10 MB(即10兆)。
3.音频文件音频编码
3.1PCM
Pulse Code Modulation,脉冲编码调制,是数字通信的编码方式之一。简而言之,就是将模拟信号数字化。其更高精度的编码是LPCM(线性PCM)。该编码方法量化位数包括8 bit、16 bit、24 bit和32 bit;采样频率包括44.1kHz、48kHz、96kHz和192kHz 几个规格。PCM(或者LPCM)是我们该教程主要要谈及的编码格式,16 bit/44.4 kHz的PCM用于CD光盘;16 bit/48 kHz一直到24bit/192 kHz的LPCM用于我们教程的DVD Audio光盘制作。
3.2MLP
Meridian Lossless Packing,英之宝无损压缩技术,是一种专用于DVD Audio的真正无损编码技术,几乎所有的DVD Audio光盘都采用了这种编码格式,它将PCM源文件无损压缩,可以在不影响音频质量的同时,有效地将磁盘空间扩充为原来的两倍,从而可以使DVD Audio碟能够携带同一节目的立体声和多声道声轨。
3.3DTS
Digital Theater System,数字化影院系统。它也是一种声音编码方式,通常所见的是DTS5.1声道环绕声系统,每个声道的源音频信号都是由PCM数字信号编码而来的。由于6声道PCM文件容量太大,无法装进一个CD或DVD光盘中,故需要对原始的PCM 信号编码压缩后再封装,这就是DTS编码。比如一个CD品质的6声道文件,其码率为16×44100×6-4233600 bps-4233.6 kbps,太大,一个CD装不了几首歌
曲,用DTS压缩编码(标准压缩比为3:1),刚好压成1411.2 kbps,符合CD格式要求,这样制作出的多声道CD称为DTS CD。同样,DTS DVD Audio光盘也是如此编码压缩法。故理论上而言,DTS格式的音频是比不上PCM或者LPCM原始数字化音频的。
3.4DSD
Direct Stream Digital,直接比特流数字编码,是SACD(Super Audio CD超级音频CD)的编码模式。一种不同于PCM的编码方式,它采用1 bit的量化位数,但高达2.8224 MHz的采用频率进行编码,故可以计算出立体声DSD编码码率-1×2822400×2-5644.8 kbps,相当于CD格式的4倍。DSD和PCM两种主要的声音编码方式路线有所不同,前者使用低量化位数,高采样率,后者使用高量化位数,相对较低的采样率;前者用于SACD光盘,后者用于CD或DVD Audio光盘。有发烧者认为,同样双声道立体声,24bit/192kHz的LPCM格式的DVD Audio光盘,码率-24×192000×2-9216 kbps,即使其码率高于DSD编码的SACD,但SACD音质还是要好于DVD Audio。是否如此,各位烧友自己烧烧去吧。
3.5DST
Direct Stream Transfer,直接音频流转换,是一种将DSD进行无损压缩的编码方法,其目的是为节省存储空间。其压缩比在1/2到1/3间动态变化。注意,它不是上面所说的DTS,那是将PCM进行压缩的一种方法。
4.1.wav
微软公司开发的一种声音文件格式,它是无损音频文件,源音频文件,其编码格式一般就是PCM(LPCM)。后续的音频制作教程中,我们需要将各式的音频文件制作成“***.wav”文件,才能进行进一步的制作(此处“***”表示您所需要转换的歌曲之名称)。值得注意的是,有损压缩音频文件转换为wav后并不能提高其品质,比如mp3文件转换成wav,其品质并没有达到CD格式,还是mp3的品质。
4.2.ape
音乐无损压缩格式之一。由软件Monkey’s Audio压制得到,软件开发者为Matthew T. Ashland。所谓无损压缩,即品质与音乐源文件一样,但容量大为缩小。无损压缩格式的音频文件在还原为wav文件后,数据与源文件相同。
4.3.flac
Free Lossless Audio Codec,自由无损音频压缩编码。该压缩方法不会破坏任何原有音频资讯,可以还原音乐光盘音质。它也是无损压缩音频文件,压缩率比ape稍小一些。在还原为wav文件以后,音乐品质与原音乐光盘相同,近年来逐步成为主要的无损压缩音频文件格式。
4.4.dts
Digital Theater System,数字化影院系统,一种用于电影和音乐的高质量多声道环绕技术。DTS压缩编码技术可以得到高比特率和高采样率,而且是多声道(一般为5.1声道)的音频文件。我们从网络上得到的*.dts音乐文件一般是含多个音轨(5.1)的CD 品质的音乐。
4.5.cue
cuesheet,是指光盘映像辅助文件或称标记文件,按照文本文件格式编制,它不是音乐文件。我们从网络上下载或购买的音频压缩文件(ape、flac、dts等),一般与cue 文件成对出现。后者可将ape、flac或dts整个音频文件按音轨分割成单个的歌曲,有助于将前者刻录成光盘,同时也有助于将前者转换为单个的wav音轨文件。
一种光盘镜像文件。所谓光盘镜像,就是可存储于电脑中的与原光盘一样品质的文件。刻录软件NERO制作的文件就是.nrg格式。网络上下载的音乐nrg文件,就相当于我们购买的音乐光盘,可以是立体声CD,也可以是多声道的DTS CD格式。
4.7.mdf
Mirror Disc File,也是一种原版光盘映像文件,因此可以用虚拟光驱软件打开。一般mdf文件与mds文件
成对使用,且放在同一目录下,就好像前述的cue和flac等文件成对使用一样。可以使用一些软件直接刻录mds文件,还原成原立体声或多声道的CD光盘。
4.8.iso
也是一种常见的光盘映像文件,可以用虚拟光驱软件打开。多种格式的光盘都可以复制成iso文件以便于储存和传输。
各类光盘音质好坏,从数据上比较:CD < DTS DVD Audio < DVD Audio < SACD。
5.1CD
Compact Disc小型激光唱片。明晃晃的一张盘子,伴随我们多年了!它横扫当年的音乐磁带,音质又远优于很多人喜欢的mp3,目前仍然是音乐爱好者最喜欢的物品了。普通的CD一般是立体声(两声道)音乐;市面上也有多声道的DTS CD光盘。
5.2DVD Audio
DVD音频光盘(不同于我们经常看到的DVD电影碟片,那叫DVD Video视频光盘),运用杜比实验室的MLP无损压缩技术,DVD-Audio光碟可以容纳多达6个声道的24bit/96kHz声音信号,包括一个分离的低
音声道。在立体声应用时, DVD-Audio光碟可选择记录24bit/192kHz两声道声音信号。DVD-Audio是广为流行的DVD光碟格式的一种扩展,最引人注目的特点是它的多声道音频的能力,这已经被证明是汽车娱乐设备的最佳选择。同样DVD-Audio拥有的众多高附加值的多媒体特性也是CD光碟所无法比拟的。
DVD Audio的码率是多少?普通的16bits/44.1Khz的CD的码率是2×44.1×16=1411.2kbps。DVD Audio提供全频带6声道24bits以及高达96khz的采样率,其码率为6×24×96=13824kbps=13.5mbps,数倍于CD。
5.3DTS DVD Audio
市面上常见的DVD Audio音频光盘。其文件不是采用PCM编码,而是使用DTS编码压缩格式,但可容纳更多曲目。音效较DVD Audio略差。
5.4SACD
Super Audio CD,超级音频光盘,信息储存量为普通CD的6倍。SACD以高达2.8224MHz 的采样频率(为CD 44.1Khz的64倍)把原始的模拟音频信号量化为1bit的数字音频信号,当还原为模拟音频信号重播时,所还原的波型与原先音乐的模拟波型几乎毫无二致。
SACD是现代最佳音响制式,其DSD(Direct Stream Digital)作为一种全新的革命性编码技术,能有效
地将母带所有的数据都容纳下来,且保存能力比起现在所有的母带更长久更稳定。该格式由索尼与飞利浦合创,但市面上该光盘并不多见,且价格高昂。网络上可以下载到SACD-R格式的音频文件,个人的理解是可拷贝的SACD文件,品质与SACD相同,只不过SACD光盘很难被盗版。
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