什么是音频?常见的音频文件格式有哪些?
什么是音频?
音频是个专业术语,音频一词已用作一般性描述音频范围内和声音有关的设备及其作用。人类能够听到的所有声音都称之为音频,它可能包括噪音等。
声音被录制下来以后,无论是说话声、歌声、乐器都可以通过数字音乐软件处理,或是把它制作成CD,这时候所有的声音没有改变,因为CD本来就是音频文件的一种类型。而音频只是储存在计算机里的声音。
如果有计算机再加上相应的音频卡——就是我们经常说的声卡,我们可以把所有的声音录制下来,声音的声学特性如音的高低等都可以用计算机硬盘文件的方式储存下来。

常见的音频文件格式有哪些?
音频格式即音乐格式。音频格式是指要在计算机内播放或是处理音频文件,是对声音文件进行数、模转换的过程。音频格式最大带宽是20000Hz,速率介于40~50KHz之间,采用线性脉冲编码调制PCM,每一量化步长都具有相等的长度。
CD
CD格式的音质是较高的音频格式。在大多数播放软件的“打开文件类型”中,都可以看到*.cda格式,这就是CD音轨了。标准CD格式也就是44.1K的采样频率,速率88K/秒,16位量化位数。CD光盘可以在CD唱机中播放,也能用电脑里的各种播放软件来重放。一个CD音频文件是一个*.cda文件,这只是一个索引信息,并不是真正的包含声音信息,所以不论CD音乐的长短,在电脑上看到的“*.cda文件”都是44字节长。注意:不能直接的复制CD格式的*.cda文件到硬盘上播放,需要使用像EAC这样的抓音轨软件把CD格式的文件转换成WAV,这个转换过程如果光盘驱动器质量过关而且EAC的参数设置得当的话,可以说是基本上无损抓音频。推荐大家使用这种方法。
WAVE
WAVE(*.WAV)是微软公司开发的一种声音文件格式,它符合RIFF “Resource Interchange File Format” 文件规范,用于保存Windows平台的音频信息资源,被Windows平台及其应用程序所支持。“*.WAV”格式支持MSADPCM、CCITT A LAW等多种压缩算法,支持多种音频位数、采样频率和声道,标准格式的WAV文件和CD格式一样,也是44.1K的采样频率,速率1411K/秒,16位量化位数,看到了吧,WAV格式的声音文件质量和CD相差无几,也是PC机上广为流行的声音文件格式,几乎所有的音频编辑软件都“认识”WAV格式。
AIFF
AIFF(Audio Interchange File Format)格式和AU格式,它们都和WAV非常相像,在大多数的音频编辑软件中也都支持它们这几种常见的音乐格式。AIFF是音频交换文件格式的英文缩写。是Apple公司开发的一种音频文件格式,被MACINTOSH平台及其应用程序所支持,NETSCAPE浏览器中LIVEAUDIO也支持AIFF格式。所以大家都不常见。AIFF是苹果电脑上面的标准音频格式,属于QuickTime技术的一部分。这一格式的特点就是格式本身与数据的意义无关,因此受到了Microsoft的青睐,并据此搞出来WAV格式。AIFF虽然是一种很优秀的文件格式,但由于它是苹果电脑上的格式,因此在PC平台上并没有得到很大的流行。不过由于Apple电脑多用于多媒体制作出版行业,因此几乎所有的音频编辑软件和播放软件都或多或少地支持AIFF格式。只要苹果电脑还在,AIFF就始终还占有一席之地。由于AIFF的包容特性,所以它支持许多压缩技术。

MPEG
MPEG是动态图象专家组的英文缩写。这个专家组始建于1988年,专门负责为CD建立视频和音频压缩标准。MPEG音频文件指的是MPEG标准中的声音部分即MPEG音频层。INTERNET上的音乐格式以MP3最为常见。虽然它是一种有损压缩,但是它的最大优势是以极小的声音失真换来了较高的压缩比。MPEG含有格式包括:MPEG-1、MPEG-2、MPEG-Layer3、MPEG-4
MP3
Mp3格式诞生于八十年代的德国,所谓的MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分,也就是MPEG音频层。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层,分别对应 *.mp1 / *.mp2/ *.mp3 这3种声音文件。需要提醒大家注意的地方是:MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩,MPEG3音频编码具有1:10~1:12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,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。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。

MP3格式压缩音乐的采样频率有很多种,可以用64Kbps或更低的采样频率节省空间,也可以用320Kbps的标准达到极高的音质。用装有Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3的 MP3编码器(效果最好的编码器)MusicMatch Jukebox 6.0在128Kbps的频率下编码一首3分钟的歌曲,得到2.82MB的MP3文件。采用缺省的CBR(固定采样频率)技术可以以固定的频率采样一首歌曲,而VBR(可变采样频率)则可以在音乐“忙”的时候加大采样的频率获取更高的音质,不过产生的MP3文件可能在某些播放器上无法播放。把VBR的级别设定成为与前面的CBR文件的音质基本一样,生成的VBR MP3文件为2.9MB。
MP3是到2008年止使用用户最多的有损压缩数字音频格式了。它的全称是MPEG(MPEG:MovingPictureExpertsGroup)AudioLayer-3,刚出现时它的编码技术并不完善,它更像一个编码标准框架,留待人们去完善。早期的MP3编码采用的的是固定编码率的方式(CBR),看到的128Kbps,就是代表它是以128Kbps固定数据速率编码——你可以提高这个编码率,最高可以到320Kbps,音质会更好,自然,文件的体积会相应增大。
因为MP3的编码方式是开放的,可以在这个标准框架的基础上自己选择不同的声学原理进行压缩处理,所以,很快由Xing公司推出可变编码率的压缩方式(VBR)。它的原理就是利用将一首歌的复杂部分用高bitrate编码,简单部分用低bitrate编码,通过这种方式,进一步取得质量和体积的统一。当然,早期的Xing编码器的VBR算法很差,音质与CBR(固定码率)相去甚远。但是,这种算法指明了一种方向,其他开发者纷纷推出自己的VBR算法,使得效果一直在改进。公认比较好的首推LAME,它完美地实现了VBR算法,而且它是是完全免费的软件,并且由爱好者组成的开发团队一直在不断的发展完善
而在VBR的基础上,LAME更加发展出ABR算法。ABR(AverageBitrate)平均比特率,是VBR的一种插值参数。LAME针对CBR不佳的文件体积比和VBR生成文件大小不定的特点独创了这种编码模式。ABR在指定的文件大小内,以每50帧(30帧约1秒)为一段,高频和不敏感频率使用相对低的流量,低频和大动态表现时使用高流量,可以做为VBR和CBR的一种折衷选择。
MP3问世不久,就凭这较高的压缩比12:1和较好的音质创造了一个全新的音乐领域,然而MP3的开放性却最终不可避免的导致了版权之争,在这样的背景之下,文件更小,音质更佳,同时还能有效保护版权的MP4就应运而生了。MP3和MP4之间其实并没有必然的联系,首先MP3是一种音频压缩的国际技术标准,而MP4却是一个商标的名称。