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無損音樂轉換成mp3後,再把mp3轉換成wma或wav,音質對比mp3有提升麼?那個格式音質最好?

作者:由 GSUI5051 發表于 舞蹈時間:2018-01-28

無損音樂轉換成mp3後,再把mp3轉換成wma或wav,音質並沒有提升,因為WAV無損地記錄了原有聲音訊號所有的取樣資訊,而mp3是有失真壓縮,丟棄了一些人耳無法感知的高頻資訊,並將時域訊號轉變為頻域訊號。把mp3轉換為WAV後,WAV記錄的是經過壓縮之後的音訊資訊。無法還原出被丟棄的高頻資訊。

首先說明WAV是怎麼透過取樣得到的。WAV是透過一種叫脈衝編碼調製 (Pulse-Code Modulation) 的方式得到的,取樣器按照由振盪器提供的頻率對連續的聲音訊號進行取樣,然後再按照一定的規則進行量化,並存儲為離散的二進位制資料。在實際的系統中,取樣器與振盪器常裝在一個名叫“模數轉換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)”的裝置中,它可將連續的聲音訊號轉換為離散的數字訊號。

無損音樂轉換成mp3後,再把mp3轉換成wma或wav,音質對比mp3有提升麼?那個格式音質最好?

模擬訊號轉換為4-bit數字訊號的取樣和量化

如圖,一個正弦訊號按照固定的頻率進行取樣,隨後按照一定的規則進行量化,模擬訊號就轉換成了能在計算機系統中儲存和傳輸的數字訊號。這個訊號最終的量化結果為8,9,10,11,12,13。。。轉換為二進位制後為100010011010101111001101。。。這些數字訊號將用於後續裝置如DSP或CPU的處理。

在計算機中,音訊訊號取樣後是按照補碼的形式進行儲存,如圖,16-bit的量化範圍是-32768~32767, 24-bit的量化範圍是-8388608~8388607

無損音樂轉換成mp3後,再把mp3轉換成wma或wav,音質對比mp3有提升麼?那個格式音質最好?

16-bit音訊檔案的量化範圍

以上圖示為WaveCN軟體讀取音訊檔案生成。

隨後,這些二進位制訊號在儲存為WAV檔案的時候會加上特定的檔案頭,表示這些二進位制資料是一個WAV檔案而不是其他格式的檔案,檔案頭中包括取樣率、聲道數、位深度等資訊,如下圖所示:

無損音樂轉換成mp3後,再把mp3轉換成wma或wav,音質對比mp3有提升麼?那個格式音質最好?

圖中位元組意為“位元組”,1位元組=8bit=1 Byte。 詳述如下:

WAV 檔遵守資源交換檔案格式之規則,在檔案的前 44(或 46) 位元組放置檔頭 (header),使播放器或編輯器能夠簡單掌握檔案的基本資訊,其內容以區塊 (chunk) 為最小單位,每一區塊長度為 4 位元組,而區塊之上則由子區塊包裹,每一子區塊長度不拘,但須在前頭先宣告標籤及長度 (位元組)。檔頭的前 3 個區塊記錄檔案格式及長度;接著第一個子區塊包含 8 個區塊,記錄聲道數量、取樣頻率等資訊;接著第二個子區塊才是真正的音訊資料,長度則視音訊長度而定。內容如下表所示。須注意的是,每個區塊的端序不盡相同,而音訊內容本身則是採用小端序。

但是,在這種情況下, WAV只是無損的表述了經過壓縮的mp3檔案所包含的資訊,而不可能“恢復”出缺失的高頻資訊。在其他條件不變的情況下,

此WAV檔案的音質和原WAV檔案轉換成的mp3檔案的音質相同。

那麼,mp3是如何壓縮的呢?因為我不是科班人士,不懂音訊壓縮的程式碼,此處需要邀請開發音影片壓縮演算法的專業人士進行詳細解讀。在此引用MP3 | Wikiwand 上的說明:

在 MP3 中使用了許多技術,其中包括心理聲學,以確定音訊的哪一部分可以丟棄。MP3 音訊可以按照不同的位元率進行壓縮,提供了權衡資料大小和音質之間的依據。

MP3 格式使用了混合的轉換機制將時域訊號轉換成頻域訊號:

- 32 波段多相積分濾波器(PQF)

- 36 或者 12 tap 改良離散餘弦濾波器(MDCT);每個子波段大小可以在 0。。。1 和 2。。。31 之間獨立選擇

- 混疊衰減後處理

mp3一方面使用心理聲學的方法,丟棄了人耳難以感知的音訊成分,另一方面將時域訊號轉換為頻域訊號,這兩種方法都會帶來壓縮噪聲。壓縮歡呼的聲音。由於它的隨機性和急劇變化(瞬變性),mp3編碼器的錯誤就會更明顯,聽起來更象回聲。

另外,wma是有損音訊壓縮格式,mp3轉換為wma之後將會再次壓縮,一般情況下,有失真壓縮會對音質造成損失。

WMA(Windows Media Audio)是微軟公司開發的一種數字音訊壓縮格式。一些使用 Windows Media Audio 編碼格式編碼其所有內容的純音訊 ASF 檔案也使用 WMA 作為副檔名。

綜上所述,無損格式的音質最好,因為它保留了原始聲音訊號所有的資訊。對以上三者進行比較的結果是:WAV>MP3>WMA。

本人更多關於無損音樂的回答:

網易雲音樂無損音樂是不是真無損?

標簽: wav  MP3  訊號  音訊  壓縮