音频文件格式是音乐制作的核心。
当您制作音频发送到流媒体平台或刻录到 CD 时,您必须以某种方式将其存储起来。
当然,由于音频文件格式种类繁多,要知道在特定情况下需要使用哪种格式可能比较困难。
问题变成了
您需要使用哪种音频文件格式才能确保音质达到最佳?
在这篇简短的指南中,我们将讨论您需要了解的所有音频格式类型,以便您为手头的工作选择正确的音频格式。
让我们深入了解一下!
什么是音频文件格式?
你可以把音频文件格式看作是音频信息的存储空间。
当原始音频数据通过模数转换器从音频接口流出时,音频接口将使用脉冲编码调制(PCM)对其进行编码。
要使用物理系统回放脉冲编码调制,必须将信息整理成可播放的文件。
您可以根据音频文件所在的容器以及它们用来保持 PCM 流有序的数据压缩方法来区分音频文件格式类型。
现在,虽然这些不同的格式代表着相同的信息,但质量水平和存储空间却各不相同。
有些音频格式甚至具有独特的特性,例如元数据存储,它提供内容或文件信息。
深入了解 PCM
如前所述,PCM 或脉冲编码调制是一种将模拟信号转换为可在数字域中使用的信号的方法。这一转换过程用比特深度和采样率对波形进行编码。比特深度是指每次采样的比特数,而采样率是指每秒采样的次数。
大多数数字格式的采样率为 24 位/44.1kHz。
三大类音频格式
要了解音频格式以及它们之间的区别,最简单的方法是将它们分为三大类:
- 未压缩音频格式
- 有损压缩音频格式
- 无损压缩音频格式
请看下表,它将每种主要音频格式与编码类型联系起来:
有损音频文件与无损音频文件
在音频文件的广阔世界里,有损和无损文件格式在数据压缩方面各有不同。
我们将数据压缩作为一种实用工具,以便在硬盘上容纳更多的文件。你可以把它想象成在电脑上压缩多个单一文件,以获得更小的文件来存储。这种压缩与混音或音乐制作中的压缩音频截然不同。
与许多人的想法相反,有一些数据压缩方法可以在保留音频流中全部完整信息的同时,使文件变小。我们将这些音频格式称为无损压缩格式。
另一方面,有损压缩格式消除了音频流中的数据,但不会对声音造成重大影响。不过,使用这种压缩方法会丢掉一些信息。
压缩音频格式与非压缩音频格式对比
未经任何形式压缩的音频格式被称为无压缩音频格式。
它们是存储原始音频数据的容器,没有任何质量或大小的缩减。虽然这些文件可能比压缩音频文件大得多,但它们能提供最多的细节和音频保真度。
您经常会发现这类文件用于音乐制作的各个步骤,如录音或混音。
即便如此,并非所有的未压缩音频文件都是一样的。根据模拟信号的数字转换方式,你会发现这些文件的质量参差不齐。不同类型的模数转换器使用不同的精度和准确度。
在转换过程中,如果使用更高的比特深度和采样率,就能捕捉到更多信息。
比特深度是指音频样本中信息的比特数,直接指每个样本的分辨率。例如,CD 每个采样使用 16 比特,而 DVD 音频每个采样使用 24 比特。
模数转换器测量振幅或信号量的精确度就是比特深度的来源。
我经常认为,位深就像卷尺上的小标记。较低的位深度可以是英寸标记,它们之间的距离更远,而较高的位深度可以是厘米标记。从本质上讲,较高的位深度考虑了更多更小的单个测量值。
了解比特率
比特率是指文件每秒产生的数据量。
当您收听数字音频时,您会看到文件末尾有一个 "kbps "标记,告诉您与之相关的比特率。
录音的每一秒钟都包含一定数量的比特。我们用 "每秒数据 "来计算这些比特。例如,如果您看到一个音频文件上标有 "280 kbps",这意味着该音频流中每秒有 280 千比特。
我们使用比特率(即每秒编码的数据量)来确定文件格式的质量。
虽然使用较低的比特率设置可以获得较小的压缩文件,但音频质量并不高。硬盘刚出现时,由于我们没有现在这样的存储容量,所以必须使用低比特率音频。大多数电脑也是如此,它们没有足够的带宽来传输较大的文件。
在现代数字世界中,带宽和存储不是我们需要担心的问题,这就是为什么我们总是建议您在使用有损格式时尽可能使用最高比特率的原因。
例如,如果您使用的是 MP3,高质量的标准是 320 kbps。使用这些高端设置,在随意收听时很难区分压缩音频和非压缩音频。
了解高分辨率音频
现在,你可能想知道
高分辨率音频如何?
高分辨率音频非常独特,因为它没有单一的标准。
不过,当制作人和工程师谈到高分辨率音频时,他们通常指的是采样频率或比特深度高于 CD 标准(即 16 位/44.1kHz)的音频文件。
我们认为,高分辨率文件是指 24 位/48kHz、24 位/96kHz 和 24 位/192kHz。
高保真音频文件的美妙之处在于,它们比低保真文件或压缩音频文件包含更多的信息,这意味着音质要好得多。虽然高保真音频会占用更多的存储空间,但如果你追求的是音质,这也是值得的。
最流行的未压缩高分辨率音频文件包括 WAV 和 AIFF,当然也有 FLAC 和 ALAC 音频格式。
常见音频文件格式
虽然有多种不同的音频文件格式,但并非所有格式都超级通用。
在一般的音乐制作过程中,你可能只会接触到几种不同的音频格式类型。以下是你应该了解的几种主要格式:
MP3
最常见的便听音频格式是 MP3。
本世纪初,由于 Napster 发起的文件共享革命,MP3 开始流行起来。2001 年 10 月,史蒂夫-乔布斯(Steve Jobs)从口袋里掏出一个小设备,里面装着 1000 个这样的文件。
MP3 最棒的地方在于,我们能在如此小的容器中存储如此多的信息,同时还能保持音质。
当然,MP3 之所以成为非法音乐下载的中心,原因之一是它很容易从 CD 上进行编码。
在当今世界,MP3 仍是最常见的音频文件格式之一。即使像 Bandcamp 这样的大型数字音频下载商店也仍将 MP3 作为主要格式。
它们是在平板电脑或便携式播放设备上存储音乐最方便的文件。此外,MP3 几乎适用于所有播放设备。
录制 MP3 的比特率会对音质产生很大影响。例如,128kbps 编码的 MP3 比 320kbps 编码的 MP3 音质要差一些。
请看下文,了解 MP3 文件与其他文件类型的大小对比:
FLAC/ALAC/WMA
FLAC 文件是一种开源无损压缩音频文件。这种音频文件格式是最早普及的无损格式之一。FLAC 是 Free Lossless Audio Codec(免费无损音频编解码器)的缩写。在采样率相同的情况下,这些文件的大小约为标准 WAV 或 AIFF 文件的一半。
不过,FLAC 文件的音频质量不会有任何损失 。它们比 CD 音质更好,因为它们提供高达 32 位/96kHz 的分辨率。
FLAC 文件的美妙之处在于,它能让听音设备存储空间有限的用户享受无损音频。虽然普通听众很难分辨 FLAC 和 MP3 之间的区别,但许多音响发烧友很快就会就两者之间的区别展开辩论。
ALAC 与 FLAC 非常相似,但它是由苹果公司开发的。这种文件类型代表苹果无损音频编解码器。
对于 Apple Music 或 iOS 用户来说,ALAC 是 FLAC 的最佳替代品。但请注意,ALAC 文件比 FLAC 文件稍大。
Windows 的替代品是 WMA,即 Windows Media Audio。该软件由微软公司为 Windows 操作系统开发。WMA 可处理高达 24 位/96 千赫兹的采样率,并在不删除数据的情况下进行重放。
请注意,Windows 还开发了一种 WMA 有损格式,如果您有一台 Windows 电脑,并希望在享受比 MP3 更高的音频保真度的同时减少文件大小,这种格式也许值得考虑。
审咨委
AAC 文件是一种有损压缩音频文件,由贝尔、微软和杜比等多家数字技术公司创建。创建 AAC 音频文件格式的初衷是希望它比 MP3 更高效。
如果你曾经拥有过 iPod,那么你就听过 AAC 音频文件格式,因为 iTunes 商店使用 AAC 文件。
AAC 比 MP3 更高效,很多人说它听起来更好。Apple Music 的流媒体平台和 YouTube 的流媒体平台都使用它。
WAV/AIFF
WAV(波形音频文件格式)文件是最常见的无损、未压缩音频格式之一。人们也经常使用 AIFF 文件来代替 WAV 文件,因为这两种文件类型的信息量相同。从本质上讲,它们的性能非常相似。
这两种文件都基于 PCM 或脉冲编码调制,是数字世界中最直接的音频存储机制方法之一。
不同的是,WAV 文件是 IBM 和微软为个人电脑用户开发的,因此你可以在基于 Windows 的平台上找到它们。WAV也是 CD 的标准编码格式。
另一方面,AIFF(音频交换文件格式)文件是为苹果用户开发的 WAV 替代文件。虽然 AIFF 文件对元数据的支持要好得多,但其使用范围不如 WAV 文件广泛。与 WAV 文件不同,你可以在 AIFF 文件中加入歌名和插图等数据。
AIFF 文件采用脉冲编码调制,这意味着它们不会在传输过程中压缩或丢失信息。如果用 Logic 录音,你可能会发现 AIFF 是你为数不多的选择之一。
当然,您可以在每个平台上使用其中一种格式。
这两种文件的主要缺点是它们都非常大。一个 16 位/44.1kHz 的 CD 质量文件平均每分钟音频占用约 10MB 的空间。
因此,对于希望保留最高音质的音频工程师来说,这两个文件是首选。
OGG Vorbis
OGG Vorbis 文件通常被称为 Vorbis 格式,是一种有损的开放源代码文件,是 AAC 和 MP3 文件的替代品。这种格式的独特之处在于它不受任何专利限制。Spotify 的流媒体服务使用 320kbps 的 OGG Vorbis 格式。
OGG 实际上并不代表任何东西。事实上,OGG 并不是一种压缩格式。相反,它是一种独特的多媒体容器,可以容纳多种压缩格式。之所以通常称其为 OGG Vorbis,是因为 OGG通常可容纳 Vorbis 文件。
Vorbis 最早出现于 2000 年。它之所以成为一种流行的音频格式,是因为它坚持使用开源软件。此外,与大多数有损压缩格式相比,它能提供更高的音频质量。
其他不常用的音频格式类型
DSD
DSD 是一种用于超级音频 CD 的高分辨率音频格式。DSD 有许多种,包括 2.8、5.6 和 11.2MHz。它是一种高保真、未压缩的音频文件,非常适合高质量的聆听,但并不是最实用的流媒体音频文件格式。
DSD 文件的独特之处在于它们只使用一个比特,而不像未压缩文件那样使用比特深度和采样率。这些文件每秒对单个比特采样 280 万次,以重新生成文件。
DSD 文件与高分辨率的 24 位/96kHz 文件非常相似。然而,虽然这种创新格式具有令人难以置信的音质,但它与许多操作系统并不兼容。事实上,要在 Mac 或 Windows 系统上使用 DSD 文件,必须使用第三方 D/A 转换器。
如果您有多余的钱购买外置 D/A 转换器,并且喜欢每秒对单个比特采样 280 万次的声音,那么 DSD 或许值得考虑。
MQA
MQA 是另一种高分辨率无损音频压缩格式,用于更高效的流媒体传输。Tidal 使用 MQA 制作高分辨率流媒体,许多 CD 也使用这种格式。
如何选择音频文件格式
因此,此时你的大脑中已经存储了大量音频文件格式信息。
你怎么处理它?
为手头的应用选择正确的音频格式会带来很大的不同。
您选择使用哪种音频格式取决于您更喜欢音质还是存储空间。除此之外,还取决于您使用哪些设备进行播放。
如果您是普通听众,您可以享受高比特率的压缩文件格式,如 320kbps AAC 或 MP3。
另一方面,如果您是音乐制作人或录音工程师,您会希望使用高采样率的未压缩音频文件。其中最流行的是 24bit/48kHz 的 WAV 和 AIFF。
不过,对于严肃、挑剔的听音,许多发烧友都推荐使用 FLAC。
总结音频格式
说到底,并不存在 "最佳音频格式"。
个人喜好是找到适合自己的音频格式的最大因素。
重要的是要记住几件事,包括你的存储空间、你的操作系统以及你想如何感知你的音乐。
当然,拥有额外的存储空间固然是件好事,但我们绝不建议为此而牺牲音频质量,尤其是如果你的目标是成为最好的音频工程师的话。
我们希望您在遇到不确定的文件类型时,可以将本指南作为参考,因为掌握各种可用音频格式类型的知识,从长远来看将使您成为更可靠的制作人或工程师。