常用音频格式的区别

      首先，什么是 PCM 编码格式？

      PCM 中文称脉冲编码调制 ( Pulse Code Modulation ) ，是 70 年代末发展起来的，记录媒体之一的 CD，在 80 年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。脉码调制的音频格式也被 DVD-A 所采用，它支持立体声和 5.1 环绕声，1999 年由 DVD 讨论会发布和推出的。脉冲编码调制的比特率，从 14-bit 发展到 16-bit、18-bit、20-bit 直到 24-bit；采样频率从 44.1kHz 发展到 192kHz。PCM 脉码调制这项技术可以改善和提高的方面则越来越来小。只是简单的增加 PCM 脉码调制比特率和采样率，不能根本的改善它的根本问题。其原因是 PCM 的主要问题在于：

      （1）任何脉冲编码调制数字音频系统需要在其输入端设置急剧升降的滤波器，仅让 20Hz-22.05kHz 的频率通过（高端 22.05kHz 是由于 CD44.1kHz 的一半频率而确定）。

      （2）在录音时采用多级或者串联抽选的数字滤波器（减低采样频率），在重放时采用多级的内插的数字滤波器（提高采样频率），为了控制小信号在编码时的失真，两者又都需要加入重复定量噪声。这样就限制了 PCM 技术在音频还原时的保真度。

      ▲码率越高的 PCM 录音就越接近模拟信号的圆滑正弦波

      对于我们最常说的 " 无损音频 " 来说，一般都是指传统 CD 格式中的 16bit/44.1kHz 采样率的文件格式，而知所以称为无损压缩，也是因为其包含了 20Hz-22.05kHz 这个完全覆盖人耳可闻范围的频响频率而得名，当然现在的各种 PCM 格式编码高码率文件已经层出不穷非常常见，但是就像上文中所说的，高码率并不能有效地提升 PCM 编码采样率的频响范围，而只能增加其采样点来得到更加类似模拟录音的平滑波形。

      也正因为几乎所有的有损压缩格式都是从 WAV 格式压缩、转换而来，其实内部的编码依然是 PCM，所以曾经很多 MP3 设备并不支持 FLAC、APE、AAC 等等格式，是因为它们不支持这些文件的解压缩，但是从没有一款播放器不支持 WAV 格式，因为 WAV 格式本身，就等于 PCM 码流。

      WAV、APE、FLAC 那个才是更好的选择？

      对于目前常见的 PCM 码率文件来说，最常见的三种文件格式也就是 WAV、APE、FLAC 了，而这三种格式之间又有怎么样的差别呢？

      WAV 波形文件是音响设备和很多软件可以直接读取的波形文件，基本上不存在编解码问题。flac 和 ape 都对 WAV 进行了编码，故能换取较小的体积，但同时造成解码播放时，因播放器材解析力很敏感（或者说技术所限），会因出现一定的 jitter 抖动（解析复杂编码所致）而导致播放效果不够饱满和流畅。这点你可以通过统一转换为 WAV 格式来试听解决。

      对于 WAV 格式来说，是目前的常规无损压缩格式中体积最大的文件格式，由于 FLAC 和 APE 都对 WAV 进行了更高技术的编码，所以换取了较小的体积，这也是这两种格式之所以出现的根本原因。而对于 FLAC 和 APE 两种格式来说，虽然体积大小差不多，但是采用了不同的压缩格式，所以对于设别来说在播放时候需要占用的资源多少也并不相同，简单地说占用资源多少的比例为：APE 最大、FLAC 中、WAV 占用最小。最简单的例子就是如果你用一款配置并不算很高的随身播放设备，比如刷了 rockbox 的 iPod Classic 或者一些目前主流的便携播放器，使用 APE 会有明显的卡顿以及续航的减少，而 FLAC 和 WAV 则没有什么明显的区别。

      ▲ APE 如果存在错误，播放会直接停止

      ▲ FLAC 格式只有在转换的时候才能报错

      ▲ FLAC 格式的错误采用静音处理

      并且除了压缩比例和占用资源的不同，APE、FLAC 和 WAV 在纠错方面也有不同。首先最为传统的 WAV 格式其实并没有纠错的处理，所以即使在播放的码率中有错误，WAV 也会照常播放下去，在错误的地方可能会发生爆音等问题。而 APE 对于错误则是直接停止播放，而这点也是被很多人所诟病的，如果你的 APE 文件中存在错误，那么整个音轨几乎都报废了。而 FLAC 使用的则是静音的策略，如果播放中出现错误，则将错误的地方静音处理。

      送葬 CD 的 MP3、AAC 格式的优劣

      对于这两个目前全世界用户最多的音频格式来说，它们有两个共同点：1. 它们都不是无损压缩格式音频。2. 它们联手终结了 CD 在音乐行业的老大地位。

      也许对于中国的用户来说，对于 MP3 格式更加熟悉，用户也基本都是从 MP3 格式开始使用直到现在为止，但是 AAC 确实是一个不能不提的音频格式，它因苹果发扬光大，并且在 iPod 的垄断之路上立下了汗马功劳，甚至可以说，AAC 不仅仅目送 CD 走下历史舞台，传统消费级 MP3 产品也是被它赶下神坛的。至今在 iTunes Store 的专辑音乐销售中，音乐的格式依然是 AAC 而不是 MP3。

      ▲ MP3 格式在 20KHz 以上都直接被砍掉

      首先，MP3 是一种国内用户最为耳熟能详的有损压缩格式，而隶属世界上的有损压缩格式其实数不胜数，而 MP3 成功的原因究竟是什么？首先是它的压缩比，传统的音频压缩文件只能达到 8:1 左右的压缩比。而 MP3 格式则是将这个压缩比提升到了 10:1 甚至 12:1 的高比例压缩，也因为 MP3 音频编码具有 10：1~12：1 的高压缩率，同时基本保持低音频部分不失真，但是牺牲了声音文件中 12KHz 到 16KHz 高音频这部分的质量来换取文件的尺寸，并且完全砍掉 20KHz 以上的部分，相同长度的音乐文件，用 .mp3 格式来储存，一般只有 .wav 文件的 1/10，因而音质要次于 CD 格式或 WAV 格式的声音文件。但由于其文件尺寸小，音质好；所以在它问世之初还没有什么别的音频格式可以与之匹敌，因而为 .mp3 格式的发展提供了良好的条件。直到现在，这种格式还是很流行，作为主流音频格式的地位难以被撼动。但是树大招风，MP3 音乐的版权问题也一直找不到办法解决，因为 MP3 没有版权保护技术，说白了也就是谁都可以用。

      AAC 实际上是高级音频编码的缩写。AAC 是由 Fraunhofer IIS-A、杜比和 AT&T 共同开发的一种音频格式，它是 MPEG-2 规范的一部分。AAC 所采用的运算法则与 MP3 的运算法则有所不同，AAC 通过结合其他的功能 来提高编码效率。AAC 的音频算法在压缩能力上远远超过了以前的一些压缩算法（比如 MP3 等）。它还同时支持多达 48 个音轨、15 个低频音轨、更多种采样率和比特率、多种语言的兼容能力、更高的解码效率。总之，AAC 可以在比 MP3 文件缩小 30% 的前提下提供更好的音质。AAC 也是目前最好的有损格式之一。有多种编码，faac，nero 为常见，比特率最高为 448kbps，并且在 448kbps 的比特率下已经几乎很难分辨和无损压缩的区别。

      人气正旺的 DSD 格式有多强大 ?

      最近的 HiFi 圈里可以说刮起了一阵 DSD 的台风，所有设备一夜之间都开始支持 DSD 格式，甚至这个传统的行业里的顶级大牌们也都开始争先恐后的更新自己的解码设备来支持 DSD 格式的码流文件，而对于这个体积巨大，曾经 SACD 独用的编码格式究竟有着何等的魅力？

      ▲ DSD 究竟有多强大？

      DSD（Direct Stream Digital）直接比特流数字，它是 Sony 与 Philips 在 1996 年宣布共同发展的高解析数字音响规格，DSD 新技术与 DVD 的音响技术指针竞争，用 1bit 比特流的方式取样，采样率 2.4MHz（CD 44.1kHz 取样的 64 倍）的高取样方式，直接把模拟音乐讯号波形以脉冲方式转变为数字讯号，以将近四倍于 CD 的空间，储存音乐，因此可以提供更为优秀的声音效果，由于取样次数高，所以取样过的波形很圆顺，比较接近原来的模拟波形。再者由于不采用多位，省却位转换程序，降低了因为数字滤波而可能产生的失真与噪声。还有，由于不像多位系统般容易（位越高就越容易）受到电源或外部干扰的影响，因此理论上质量会比较稳定。当前的 SACD player，兼容性，无论是 DSD 支持者或是传统 CD 的拥护者，都将是双赢的局面。SACD ( Super Audio CD ) 是新一代数码音响规格，以超高速取样 ( 2.8224MHz，为 CD 的 64 倍 ) 声音以 0 和 1 连续的量子化，可听频域的动态范围约为 120dB，可能收录频域约 1000kHz，结和了传统模拟的温暖及超高的分辨率，SACD 多声道的音质包含了 6 个独立的音轨，每一个音轨都可以读到没有经过任何压缩而完整的 DSD 规格 ( Full DSD Bit Rate ) 。