MP3 不是最好的聲音壓縮格式!有損、無損數位音訊檔案格式大閱兵

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選擇適合的音訊檔案格式

看完以上的音訊檔案格式介紹,相信大家對不同音訊格式都有一定程度的認識,但是音訊格式到底對音樂品質有什麼樣的影響,相信也是大家所想要知道的。如果再回想一下前面介紹過的數位音訊的記錄和播放,就可以發現整個過程中似乎沒有談到音訊的壓縮,這也間接點出音訊檔案內部是否裝有「完整」的音樂資訊,才是決定該音訊檔案和原始音樂的差別最主要的因素。

因此就可以由音訊檔案格式是否有對原始音訊進行刪減,來推測該格式最終播放出來的音質好壞,但有時候儲存空間也會是選擇音訊檔案格式的一個要素,底下我們同樣將三種類型的音訊檔案格式優缺點做一個介紹,讓讀者來選擇最適合自己的音訊檔案格式。

未壓縮音樂檔案

如果為了追求最好的音質表現,有人會提出使用未經壓縮的音訊檔案不就可以獲得最好的音質?理論上這是一個無法反駁的事實,但實際上還必須考慮儲存媒介的傳輸速度,由於音樂播放往往是一個即時的過程,所以儲存媒介是否能夠穩定傳輸足夠的資料也是一個考量。

在播放數位音樂時,大多數的播放軟體會先將一小段音訊預存在緩衝區中,再藉由讀取在記憶體緩衝區內的資料來進行解碼和數位類比轉換過程,如果儲存媒介無法穩定的傳輸足夠的資料,當緩衝區資料用時就會出爆音或是延遲的情況。

好在現在的電腦大多能提供足夠的傳輸速率,但使用者必須保證電腦傳輸頻寬不會被其他應用程式搶走,並且多數隨身播放器用的記憶卡有可能無法提供足夠傳輸速率,因此未經壓縮的高品質音訊檔案有時反倒不是最好的選擇。而且在占用儲存空間也有其劣勢,所以除非有特殊的需求,未經壓縮的音訊檔案並不是多數使用者最好的選擇。

無損壓縮音樂檔案

為了權衡儲存空間和音訊品質,並且減少儲存媒介所需的傳輸速率壓力,一般無失真壓縮音訊編碼大多能減少將近一半的檔案體積,能夠有效減緩愛收藏音樂的使用者硬碟空間壓力。同時由於多數無失真壓縮音訊編碼支援標籤和曲目的功能,在音樂整理上有其方便性,讓無失真壓縮音訊檔案格式成為一個相當不錯的選擇。並且大多數無損音樂壓縮格式支援偵錯和修正損壞檔案的能力,較小的體積和錯誤修正機制在網路傳輸分享上也有著較高的穩定度,所以大多數高品質音樂購買網站都使用 FLAC 等具備校錯能力的無損音訊壓縮格式當作主要的販賣格式。

對於使用者來說,只需要一台能夠應付即時解碼運算能力的電腦,即可享受和非壓縮音訊檔案格式相同的音樂品質,並且也已經有多數隨身播放支援硬體或是軟體即時解碼,使得無損音訊的流通性也非常廣泛,此外多數無失真壓縮音訊檔案格式還支持多聲道壓縮的能力,對於少部分以多聲道進行製作的音樂也有較高的親和度。

但是選擇適合的無損壓縮音訊檔案格式就成了另一個重要的問題,雖然無損壓縮就如同 RAR 和 ZIP 一樣,解壓縮後的資訊和壓縮前完全一致,但少部分無損音訊壓縮編解碼原碼並非完全開放,少部分情況下會發生解碼器和編碼器版本不符,造成後續解碼出來的音訊並非真正無失真音訊。再來就是無損壓縮音訊檔案格式的普及性問題,少部分無損壓縮音訊檔案格式在眾多播放程式間支援度較低,可能會發生該格式解碼器並未被某個播放程式支援而無法播放的情況,所以選擇一個廣泛被使用,並且程式碼開源且是自由軟件的無失真壓縮音訊檔案格式,對於一般使用者來說是較適當的選擇。

有損壓縮音樂檔案

如果對儲存空間有考量的使用者,尤其在大多數智慧型手機儲存空間吃緊的情況下,有損壓縮音樂檔案就成為最好的選擇。目前大多數的有損音樂都以 MP3 格式儲存,即便是較少見 OGG、M4A 和 WMA 也都被多數音樂播放程式所支援。雖然在音質上無法和上列兩種類型的音訊格式做比較,但大多數用上心理聲學原理做音訊刪減的有損壓縮格式,刪除的音訊都為背景雜訊和人耳較不易察覺的細微聲音,因此能在兼顧檔案大小的情況下,提供相對優良的音樂品質。

並且好的有損音訊壓縮編碼器,能為大多數使用者在 128kbps 下提供相近於 CD〈1411.2 kbps〉的音樂品質。當然,多數使用者在簡單的訓練之後都能聽出差異,但是對於多數在較吵雜環境下聽音樂的使用者來說,這少許的音質劣化還在容忍的範圍之內。

那麼有損音樂格式中該選擇哪個?實際上 MP3 和其後繼者 M4A 是目前流通最廣泛的有損音樂格式,在各平台和播放器之間支援度也是最高,而且兩者都可以提供非常優異的壓縮比,因此這兩種格式可以說是目前有損音樂儲存的最佳選擇。

MP3 不是最好的聲音壓縮格式!有損、無損數位音訊檔案格式大閱兵

▲無損和有損壓縮音樂檔案頻譜對比,可以注意到有損壓縮的音樂格式在極高頻區段被切,雖然失去了一部分極高頻音訊,但也減小了檔案的體積。

愛樂者對於音質的追求不曾間斷,在追尋 High-Fidelity 的路途上每一個細節都事關重大,尤其是音響播放的源頭-音樂檔案,於是對於數位音樂的儲存格式當然非常在意。但畢竟我們最終的目的是欣賞音樂傳遞出的美與感動,而不是音樂格式的好壞,面對於實際使用情況,選用適合當下環境的音訊檔案格式,也許是更適合的作法。

相信看完了以上淺顯的介紹內容,讀者們應該可以更加輕鬆地挑選出適合自己的數位音訊儲存格式。當然還有少數本篇未介紹的音訊儲存格式,例如 .au 這個由 Sun Microsystems 公司所開發的音訊壓縮編碼等等,但是由於這些類型的音訊儲存格式流通性非常低,並且詳細的相關資訊較少,所以有興趣的讀者可以先自行搜尋相關資料。另外,除了 PCM 規範的音訊紀錄格式之外,還有另一個最近非常流行 Direct Stream Digital(DSD)音頻訊號儲存格式,期待將來有機會再和各位詳細介紹。

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