音频文件有各种类型和大小。虽然我们可能都熟悉MP3,但AAC、FLAC、OGG或WMA又如何呢?为什么存在这么多音频文件扩展名?是否存在一个普遍最好的音频文件格式?哪些重要,哪些可以忽略?

一旦你意识到所有音频格式都分为三大类,那么事情就变得相当简单了。一旦你知道了这些类别的含义,你就可以选择最适合你需求的那一类格式。以下是你应该了解的常见音频格式。
未压缩的音频由实际捕捉到的声波组成,并将其转换为数字格式而无需进一步处理。因此,未压缩的音频文件往往是最准确的,但会占用大量磁盘空间——对于24位96KHz立体声,每分钟大约需要34MB。它们是多媒体中存储量巨大的音频文件格式之一。
PCM代表脉冲编码调制,是原始模拟音频信号的数字表示。模拟声音以波形形式存在。为了将波形转换为数字位,声音必须在一定间隔(或脉冲)内进行采样和记录。
这种数字音频格式具有“采样率”(样本制作的频率)和“位深”(用于表示每个样本的位数)。它不涉及任何压缩。数字录音是模拟声音的近似精确表示。

PCM是CD和DVD中最常用的音频格式。PCM有一个子类型叫做线性脉冲编码调制(Linear Pulse-Code Modulation),其中样本是在线性间隔内取样的。LPCM是最常见的PCM形式,因此这两个术语在此处几乎可以互换使用。
WAV代表波形音频文件格式(在某些时候也被称为Windows音频,但不再使用)。这是由微软和IBM在1991年开发的标准。
许多人认为所有的WAV文件都是未压缩的音频文件,但这并不准确。WAV是Windows中不同音乐格式的容器。这意味着WAV文件可能包含压缩音频,但很少用于此目的。
大多数WAV文件包含以PCM格式的无压缩音频。WAV文件只是PCM编码的封装,使其更适合Windows系统。然而,Mac系统通常可以无问题地打开WAV文件。
AIFF代表音频交换文件格式。与微软和IBM为Windows开发的WAV类似,AIFF是苹果公司在1988年为Mac系统开发的一种音频文件格式。
另一种类似于WAV文件的音频格式是AIFF文件,它可以包含多种音频格式。例如,有一个名为AIFF-C的压缩版本,以及另一个由GarageBand和Logic Pro使用的名为Apple Loops的版本。它们都使用相同的AIFF扩展名。
大多数AIFF文件包含以PCM格式的无压缩音频。AIFF文件只是PCM编码的一个包装,使其更适合在Mac系统上使用。然而,Windows系统通常可以无障碍地打开AIFF文件。
有损压缩是指在压缩过程中会丢失一些数据——压缩之所以重要,是因为未压缩的音频会占用大量磁盘空间。
换句话说,有损压缩意味着为了减小文件大小而牺牲声音质量和音频保真度。如果做得不好,你会在音频中听到瑕疵和其他奇怪的现象。但如果做得好,你就听不出差别。
MP3代表MPEG-1音频层3。它于1993年发布,并迅速流行起来,最终成为世界上音乐文件最流行的音频格式。这就是为什么我们有了“MP3播放器”,而没有“OGG播放器!”的原因。
MP3的主要目标有三点:
- 删除所有超出正常人听力范围的声音数据。
- 为了降低难以听到的声音的质量。
- 尽可能高效地压缩所有其他音频数据。
几乎世界上所有具有音频播放功能的数字设备都可以读取和播放MP3文件,无论是PC、Mac、Android、iPhone、智能电视还是其他任何设备。当你需要通用格式时,MP3绝不会让你失望,这就是为什么它是世界上最受欢迎的音频文件格式之一。

AAC代表高级音频编码(Advanced Audio Coding)。它于1997年作为MP3的继任者被开发出来;尽管它作为流行的数字音频格式被广泛采用,但它从未超越MP3成为最受欢迎的格式。
AAC使用的压缩算法比MP3音乐文件类型更为先进和技术化,因此,在相同比特率下比较MP3和AAC格式的同一录音时,AAC格式通常具有更好的音质。
尽管MP3更像是一种家庭格式,但AAC今天仍然被广泛使用。它是YouTube、Android、iOS、iTunes以及后来Nintendo便携式设备和PlayStation的标准音频压缩方法。
OGG不代表任何东西。实际上,它甚至不是一个压缩格式。相反,OGG是一个多媒体容器,可以包含各种压缩格式,但最常见的是用于包含Vorbis文件——这就是为什么这些音频文件类型被称为Ogg Vorbis文件。
Vorbis于2000年首次发布,因其遵循开源软件的原则,且在大多数其他有损压缩格式中表现显著更好(即对于等同的音频质量,它产生的文件大小更小),因此逐渐流行起来。
MP3和AAC的根基非常牢固,使得OGG很难进入公众视野——不是很多设备原生支持它——但随着时间推移,情况正在改善。目前,它主要被开源软件的热心支持者使用。
WMA代表Windows Media Audio。它于1999年首次发布,此后经历了几次演变,但都保持了相同的WMA名称和扩展名。它是由微软公司创建的一种专有格式。
WMA与AAC和OGG相似,旨在解决MP3压缩方法中的一些缺陷——事实证明,WMA的压缩方法与AAC和OGG的压缩方法非常相似。因此,是的,就客观压缩质量而言,WMA实际上是比MP3更好的音频文件类型。
但由于WMA是专有格式,因此支持它的设备和平台并不多。与AAC或OGG相比,它也没有提供任何实际的好处,因此在MP3不够好的情况下,选择AAC或OGG而不是WMA更为实用。
相对于有损压缩而言的是无损压缩,这是一种方法,能够在源文件和压缩后的音频文件之间没有任何数据损失的情况下减小音频文件的大小。
缺点是,无损压缩的音频文件比有损压缩的音频文件大——对于相同的源文件,无损压缩的文件大小是有损压缩的2到5倍。
FLAC代表的是无损音频编解码器(Free Lossless Audio Codec)。虽然名字听起来有点直接,但它自2001年推出以来,迅速成为了最受欢迎的无损格式之一。
FLAC的优点在于它可以将原始源文件压缩高达60%而不损失任何数据。更令人高兴的是,FLAC是一个开源且免版税的音频文件格式,因此它不会施加任何知识产权限制。
FLAC得到了大多数主要程序和设备的支持,是音乐领域中MP3的主要替代格式。使用FLAC,您可以在文件大小减半的情况下获得原始未压缩音频的完整质量。这就是为什么许多人认为FLAC是最好的音频格式。
ALAC代表Apple无损音频编解码器。它于2004年作为专有格式开发和发布,但最终在2011年成为开源且免版税的。ALAC有时也被称作Apple无损。
虽然ALAC很好,但在压缩效率上稍微不如FLAC。然而,苹果用户在这两者之间没有选择,因为iTunes和iOS都原生支持ALAC而不支持FLAC。
WMA代表Windows Media Audio。我们在有损压缩部分中已经提到过这一点,但在这里再次提及是因为存在一种名为WMA Lossless的无损替代方案,它也使用相同的扩展名。这确实有点令人困惑。
与FLAC和ALAC相比,WMA Lossless在压缩效率方面表现最差,但差距并不大。它是一种专有格式,因此对于开源软件爱好者来说并不适用,但它原生支持Windows和Mac系统。
WMA无损格式的最大问题是硬件支持有限。如果您想在多个设备和平台上播放无损压缩音频,您应该坚持使用FLAC。
在选择音频格式时,当处理原始音频时,未压缩的文件是**选择,而无损压缩,如FLAC,为音乐播放提供了极佳的质量,但需要更多的存储空间。对于日常收听,有损格式如MP3可以在不显著降低质量的情况下节省空间。
然而,如果你的播放设备无法忠实地还原这些声音,高质量的音频文件就无关紧要了。根据你对音频质量的需求和存储限制来选择格式,了解无损格式最适合追求纯粹音质的人,而有损格式则适合想要较小文件的休闲听众。
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