高品质音乐文件基础知识(wav)

2023年12月15日发(作者：)

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

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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）。

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）。

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3. 音频文件音频编码

3.1 PCM

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。

3.2 MLP

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。

3.3 DTS

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。

3.4 DSD

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。

3.5 DST

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。

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4. 音频文件格式

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。

4.6 .nrg

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。

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5. 音频光盘格式

各类光盘音质好坏，从数据上比较：CD < DTS DVD Audio < DVD Audio < SACD。

5.1 CD

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。

5.2 DVD 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。

5.3 DTS 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。

5.4 SACD

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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6. 音频光盘常用工具

6.1 Foobar2000

网络上可下载，但建议使用各类插件比较全的版本，可解码dts、ape、flac、sacd等诸多格式的音频文件。

6.2 虚拟光驱软件

如DAEMON Tools等，用于打开nrg等CD格式音频文件；

6.3 DVD Audio Extractor

从DVD光盘或镜像文件中提取音频的软件；

6.4 discWelder CHROME软件

制作DVD Audio文件的最佳软件之一，也可刻录光盘；

6.5 UltraISO软件

刻录DVD光盘的软件，在某些操作系统下，当discWelder软件刻录出现问题时，可采用该软件刻录；

6.6 CyberLink. PowerDVD

电脑上播放DVD Audio文件的最好软件之一，可用于鉴别DVD Audio文件的声道数、比特率、采样率等等参数，用以确定音频文件的等级。

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