一,、音頻基礎(chǔ)概念

1,、聲音：聲音是由物體振動產(chǎn)生的聲波，通過介質(zhì)（空氣或固體,、液體）傳播并能被人或動物聽覺器官所感知的波動現(xiàn)象,。最初發(fā)出振動（震動）的物體叫聲源。聲音是聲波通過任何物質(zhì)傳播形成的運動,。作為一種波,，頻率在20 Hz~20 kHz之間的聲波是可以被人耳識別的。

2,、采樣頻率：采樣頻率定義每秒從連續(xù)信號中提取并組成離散信號的采樣個數(shù),，它用赫茲（Hz）來表示。通俗的講采樣頻率是指計算機每秒鐘采集多少個聲音樣本,。自然界的聲音是模擬信號,，這種模擬信號被相關(guān)設備通過“采樣”,、“量化”后，以數(shù)字的方式存放在計算機中,。根據(jù)奈奎斯特采樣理論：只要采樣頻率不低于聲音信號最高頻率的兩倍,，采樣得到的數(shù)字信號就能保真地記錄、還原聲音,。既然人耳能聽到音頻信號頻率大約在20Hz－20KHz之間,，根據(jù)奈奎斯特采樣理論，如果采樣頻率大于40KHz,，那么得到的數(shù)字信號就可以高保真的記錄模擬信號,，就能“HiFi”了。

常見音頻格式采樣率

3,、量化精度：樣本大小是用每個聲音樣本的位數(shù)bit/s表示,，反映度量聲波幅度的精度。樣本位數(shù)的大小影響到聲音的質(zhì)量,，位數(shù)越多,，則精度越高，聲音的質(zhì)量越高,，而需要的存儲空間也越多,。

4、編碼：編碼是指用二進制數(shù)來表示每個采樣的量化值,。如果量化是均勻的,， 又采用自然二進制數(shù)表示， 這種編碼方法就是脈沖編碼調(diào)制（PCM）,， 這是一種最簡單粗暴卻效率最高的編碼方法,。

常見編碼技術(shù)

二、無損壓縮格式 VS 有損壓縮格式

1,、無損壓縮和有損壓縮的定義與區(qū)別

相對自然界的聲音,，任何數(shù)字音頻編碼方案都是有損的，因為用什么方法都無法還原無法完全還原,。能夠達到最高保真水平的就是PCM編碼,，CD中采用的就是這種編碼格式。因此,，PCM約定俗成了無損編碼,，因為PCM代表了數(shù)字音頻中最佳的保真水準，并不意味著PCM就能夠確保信號絕對保真,，PCM也只能做到最大程度的無限接近,。

簡單來說，有損壓縮就是為了獲得更小的體積，刪除一些不太重要的數(shù)據(jù)來壓縮文件,；無損壓縮就是通過優(yōu)化排列方式來達到壓縮目的。有人這樣舉例子：有一篇文章,，3000字,，有損壓縮就是刪除1000個不太重要的詞和句子，意思不變,，無論如何已刪除的都系都無法恢復,；無損則是通過文章排版，優(yōu)化篇幅,，解壓縮之后,，還能獲得完整的WAV數(shù)據(jù)。

2,、有損音樂格式及優(yōu)缺點分析

有損音樂格式主要有：MP3,、WMA、AAC等等,，都是為了更小的體積對文件進行了不可恢復的壓縮,，看頻譜就可以知道，上半部分都被切掉了,。

320bps MP3的頻譜

3,、無損音樂格式：WAV、AIFF,、FLAC,、APE、ALAC等等,，詳細介紹及理由見下文

三,、幾種無損音樂格式 詳細介紹及優(yōu)缺點分析

首先說一下，WAV和AIFF本質(zhì)上是一個東西,，兩者只是封裝工藝不同,。WAV、AIFF是CD的數(shù)字記錄,，基本上是由CD轉(zhuǎn)成數(shù)字形式所得到的文件,；而APE、FLAC等是對WAV文件進行無損壓縮后得到的,，即再加工得到,。所以，wav是無損音樂文件,，而APE,、FLAC等則是無損壓縮音樂文件。WAV可以直接播放，APE,、FIAC等其他壓縮格式則需要經(jīng)過解壓（解碼）還原成WAV才能播放,。

1、WAV：WAV是微軟研究出來的一種無損音樂格式,，被Windows廣泛應用,。標準格式化的WAV文件和CD格式一樣，也是44.1kHz取樣頻率,，16bit/s量化,，聲音質(zhì)量和CD是相同的。

WAV的優(yōu)點就是聲音還原比較真實,，由于是微軟WINDIOS的原生音頻格式,，因此播放起來不用還原。缺點主要有兩個,，第一是文件很大,，相無損壓縮格式大了差不多一倍，第二是不能寫入標簽和封面,，雖然可以強制寫入,，但是換了播放器就什么都沒了。

2,、AIFF：AIFF也是一種文件格式存儲的數(shù)字音頻（波形）格式,。本質(zhì)上和WAV是一個東西，AIFF出來的還更早點,，兩者只是封裝工藝不同,，WAV是微軟的，AIFF是蘋果的,，僅此而已,。

但AIFF的優(yōu)點好像更加明顯，第一,，聲音還原比較真實,，播放起來不用加壓縮；第二是最重要的,，AIFF可以方便快捷的添加標簽,、封面等信息，在任何播放設備上都可以通用,，最關(guān)鍵的是可以通過MatriTunes軟件配合itunes 批量添加AIFF文件的標簽和封面,。

3、APE：APE是通過Monkey’s Audio這個軟件將無損音頻文件壓縮后的產(chǎn)物,，體積變小了很多,。

APE的優(yōu)點就是文件格式小,，開源，資源比較豐富,，壓縮比55%左右,，標簽、封面可以完美寫入,。缺點就是APE文件的容錯性較差,，和有損格式一樣，存在爆音現(xiàn)象,，沒有多聲道支持，沒有增益,。

4,、FLAC：也是一種完全開放的無損壓縮格式，和APE相比,，FLAC的編碼和解碼復雜程度要較低（解碼運算量小,、只需要整數(shù)運算），解碼速度奇快,，通常FLAC的解碼速度比APE快30%,，標簽和封面也可以完美寫入。

5,、ALAC：即Apple lossless audiocodec的縮寫,，是蘋果公司開發(fā)的一種無損音頻格式，是對AIFF的壓縮,，類似于FLAC是對WAV的壓縮一樣,，自然文件小。ALAC同AAC一樣是MPEG-4封裝,，擴展名是m4a,。

6、DSD：是Direct Stream Digital的縮寫（《敢向PCM格式叫板,？——聊聊風頭正經(jīng)的DSD編碼格式》）,，表示直接比特流數(shù)字編碼，是SACD的編碼模式,，由Sony與Philips在1996年共同發(fā)展的,，用1bit比特流的方式取樣，采樣率2.4MHz（CD 44.1kHz取樣的64倍）的高取樣方式,。DSD的優(yōu)缺點都很突出,，相比WAV，音質(zhì)確實好多了,，當然,，前提是你有能夠硬解DSD文件的設備,，缺點也是，文件太大太大,，能硬解DSD的芯片還是少數(shù),。

四、無損音樂格式的鑒別方法

無損音樂格式這么好,，網(wǎng)上資源這么多,，哪些是真的，哪些是假的呢,，為什么優(yōu)點ape文件聽起來也就這樣呢,？這就得好好鑒別了，常見的鑒別方法有以下幾種：

1,、用耳朵聽：好多人都會說,，你這是猴子派來的逗比嘛，用耳朵聽這不坑爹嘛,，要我說對于大部分不是木耳的人來說,，用耳朵聽真是比較好的方法，當然,，前提是你有這個耐心....

2,、看頻譜：推薦軟件-spek 聲學頻譜分析器。無損音樂的頻譜比較飽滿,，上下頻段沒有空域,，最起碼不是劣質(zhì)音源轉(zhuǎn)制的。 如下圖：

真無損音樂的頻譜 上下段沒有空白

而假的無損最頂端肯定都是一刀切的,，因為假無損大多數(shù)是由320kbps的mp3轉(zhuǎn)來的,，顯示的光譜最高只能去到20000Hz，即使將MP3格式再轉(zhuǎn)換為無損格式,，光譜也是不會改變的,，如下圖：

mp3轉(zhuǎn)為wav的假無損頻譜

3、傻瓜式：用Loseless Audio Validation Helper(無損音樂驗證助手)等等軟件傻瓜式校驗,，如下圖：

傻瓜式校驗

五,、無損音樂格式之間的相互轉(zhuǎn)換（DSD除外）

最后，小靈跟大家分享一下各種音頻格式之間的互相轉(zhuǎn)換（PS：如果是有損壓縮轉(zhuǎn)換成“無損格式”結(jié)果音頻也不是無損音源,，而是被壓縮過后的“無損封裝”）,，音樂格式之間轉(zhuǎn)換的軟件很多，這里小靈推薦一個最實用的而且是免費的音樂播放器軟件foobar2000,，這也是整個音頻播放領(lǐng)域最強大（沒有之一）的軟件,，沒有之一。操作也很簡單,，打開foobar2000,，添加需要轉(zhuǎn)換的歌曲,，全選或單獨選中，鼠標右擊,，選擇轉(zhuǎn)換--快捷轉(zhuǎn)換,，如下圖：

foobar2000轉(zhuǎn)換方法

快捷轉(zhuǎn)換里有各種音頻格式可供轉(zhuǎn)換，好多可以編輯具體信息,，比如flac可以調(diào)整壓縮級別,，aac、mp3等有損可以選擇比特率等等,。如下圖：

快捷轉(zhuǎn)換里的音頻格式

好多人說ALAC格式比較難轉(zhuǎn)換,，這里附送ALAC格式的foobar2000設置圖：

ALAC格式設置圖