数字音频大碰撞

Halfapple 
2001年 20期

　　“数字音频”到底是什么呢？相信大家对“音频”一定很清楚，音频是声音的振动频率，而作为定语的“数字”自然是指它的存取方式了。
　　　　那么数字音频到底是怎么回事呢？它和模拟音频又有怎样的区别呢？我们都知道，计算机的数据都是以0、1构成的代码方式存取的，而数字化的音频也同样如此。因为采取了这样的存取方式，所以它和模拟方式存储的音频有着本质的区别。比方说我们用磁带记录声音时，是使用电平的强弱来记录声音的强弱高低，而在播放时再根据这个电声规律还原原来的声音。这样的存储方式在传播中常常受限于所用存储介质，因为在多次复制过程中介质上的数据不可避免会出现丢失，造成音频质量下降。而在计算机上则是通过模数转换（模拟/数字转换器，Analog to Digital Converter）将模拟信号进行采样转换成一组相关的二进制数据保存。在声音重放过程中，做数模转换（数/模转换器，Digital to Analog Converter）将数字信号变成模拟音频信号送至扬声器播放。这样做的好处很多，简单地说，如存储方便，存储的手段可以多种多样，存储的成本较模拟方式要低得多；音频数据可以根据需要进行压缩，我们也可以通过改变采样率、压缩率等方法轻易地改善音质；对音频数据存取和复制、传输过程中不会造成数据的丢失，引起失真；我们还可以方便地对这些数字化的音频进行编辑，只需要在电脑前轻松地动几下键盘鼠标，而不必像模拟音频编辑一样，动不动就要用到昂贵的专业器材。
　　　　也同样因为数字音频的数字化的特点又使声音文件的版权成了一个令唱片公司非常头疼的问题。在原先的模拟时代中，版权并不是唱片的主要矛盾，因为限于它的存储方法，原来的声音是经不起多次复制的，而且复制也需要花相当大的代价购置相应设备。但有了数字音频则完全不同了，我们可以任意传播多少次而声音质量不会下降，并且复制变得容易起来，只要有一些简单且容易上手的工具（比如电脑）就可以轻松完成复制工作。为此，这个新事物出现后没少惹官司，MP3.com被告上法庭就是很好的例子。
　　　　数字音频是一个大范围的概念，而声音的数字编码方式其实很多，不同的编码方式对应着的是不同的数字音频文件格式。那么常见的格式都有哪些呢？在这里我们可以简单列举一些：WAV、VQF、MP3、RA、WMA、MIDI等。这些格式为了适应人们对于磁盘容量的期望以及最近刚刚火上的网络传输的需求，基本上都是压缩音频格式（除WAV格式），因为如果不经过压缩的音频文件会很大，形象地说，1分钟的CD音频就有10MB左右，但同样1分钟且音质并不差的MP3音频只不过1MB罢了。
　　　　不同的格式有着它们各自的特点，比如说WAV格式几乎可以说是音频文件的老祖宗，它虽然体积大，但因为没有经过压缩处理，所以音质保存最好。而其他的音频格式多数是在WAV的基础上重新编码实现的，并且在回放时也同样要使用到它。而VQF则具有压缩比高，压缩音质好等特点。我们可以说这些格式都在数字音频格式中占有非常重要的位置。
　　　　虽然这些音频格式在现在都受到不同程度的追捧，但是不是今后也同样如此呢？当然不是，科学在进步，数字音频技术同样在前进，最近已经出现了一种叫AAC的新文件格式。
　　　　那么AAC这种格式到底是什么呢？我们简单介绍一下，偷窥一下它的真面目。
　　　　AAC实际上是高级音频编码（Advanced Audio Coding）的缩写，它也常常被称为NBC，也就是后向不兼容编码（Non-Backward Compatible）。这种声音的编码方式使制作的音频文件同现今的许多格式一样可以具有CD音质，但它占用的存储空间要小得多。并且它已经被宣布作为MPEG4这种高效多媒体编码方式的音频信号部分同TwinVQ技术一起被采用。
　　　　这种高压缩比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、更高的解码效率等，许多先进的技术指标更是让人心动不已。由于这项技术还没有得到普及，所以现在与我们见到的机会不多。本期专题我们将对常用的几个数字音频格式进行详细的介绍，包括以下内容：
　　　　数字音频老大哥──WAV
　　　　最受欢迎的──MP3
　　　　数字音频新生代──VQF
　　　　实时传输悍将──RA
　　　　微软新贵──WMA
　　　　身材小韵味长──MIDI 
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