【教程】MP3铃声常识

沙三少

普通会员
2005-04-03
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随着科技的进步,手机的功能越来越强大,铃声作为手机的一个重要特色,越来越受到关注。MP3铃声作为彰显手机个性的重要角色,更是受到用户的青睐。
MP3可说是网上最流行的一种音乐格式,什么是MP3?或许有的人还不太了解,所以写了下文让大家加深一下对MP3的认识。

1:什么是MP3
MP3 就是 MPEG Audio Layer 3 的缩写,是一种有损的音频压缩编码。它是一种超级声音文件的压缩方法。
简单的说, MP3就是一种音乐格式. 它是利用 MPEG Audio Layer 3 的技术,将音乐以 1:10 甚至 1:12 的压缩率,压缩成容量较小的file,而且还非常好的保持了原来的音质。正是因为MP3体积小,音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。如果说音乐的CD数字录制技术的出现是一场革命,那么MP3就是正在发生的另一场革命,因为正是它的出现, 现在的INTERNET已经成为一个浩瀚无边的音乐库.每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小,这样每首歌的大小只有3-4兆字节。使用MP3播放器对MP3文件进行实时的解压缩(解码),这样,高品质的MP3音乐就播放出来了。

MP3 Pro
为了减低失真程度,MP3 Pro这种新MP3格式出现了。它将整个音频频段分离成中低频和高频两个信道,由传统MP3编码器负责中低频部分,而另一个采用SBR技术的(Spectral Band Replication/频段复制)的译码器则负责高频部分,最后两者在MP3 Pro播放软件中同时播放,从而得到显著超过相同Bitrate的MP3之音质。不但高频细节丰富,颤抖的现象亦已不易觉察,与原始WAV文件非常接近。MP3 Pro采用的SBR技术,并非直接将音乐中的高频分离出来并编码那么简单,而是根据对原来编码器所传输的低频讯号进行分析,从而重新构建出高频讯号。

2:MP3的优点
MP3技术的出现使在较小的存储空间内,存储大量的音频数据成为可能。拿我们常用的标准CD-ROM来说吧:一张CD唱盘存储的音乐与一盒卡带差不多,若用MP3格式来存储,则可存上百首,上百首!!!我们都知道播放MP3格式的音乐文件有两种办法, 一种是在电脑上播放,在这种情况下, 我们需要安装一个MP3的播放软件, 例如: WINAMP等; 另一种就是使用MP3播放器, MP3播放器除了可以播放MP3音乐以外, 还有一个非常大的用途, 就是可以充当移动硬盘, 假如你有一个很大的文件(>1.44MB), 你想把copy到的电脑里面去, 这是你就可以使用MP3播放器来充当一个媒介,具体的操作办法就是: 首先把你要传输的文件传到MP3播放器里, 然后再上传到另一台电脑中.(注意:大部分的MP3播放器都支持SDMI(Secure Digital Music Initiative,安全数字音乐)规则, 所以MP3格式的文件不允许上传, 以此来保护歌手们的权利)

3:MP3和CD音质有何不同?
CD音质绝对比由压缩后的音质來的好,由于MP3是用压缩演算法來刪除人耳无法听到的较高或较低的頻率,当还原音效时,还是会有些失真,不过这都是人耳可以接受的范围,只要用好一点的耳机來听,音质还是不错的。

4:关于MP3比特率
比特率是一种数字音乐压缩效率的参考性指标,比特率表示单位时间(1秒)内传送的比特数bps(bit per second,位/秒),通常我们使用kbps(通俗地讲就是每秒钟1000比特)作为单位。CD中的数字音乐比特率为1411.2kbps(也就是记录1秒钟的CD音乐,需要1411.2×1024比特的数据)。音乐文件的比特率越高,意味着在单位时间(1秒)内需要处理的数据量(Bit)越多,也就表明音乐文件的音质越好。但是,比特率高时文件大小变大,会占据很多的存储容量,MP3音乐文件最常用的bit rate是128kbps,MP3文件可以使用的比特率一般是8~320kbps。

静态比特率CBR(Constents Bitrate)
是最古老最简单的MP3编码(压缩)方式。约定了MP3的采样率为固定值。一首MP3从头至尾为某固定值如128KBit/s进行压缩,所有静音、低音、高音段均在该固定值范围内进行波段调节。尽管音乐文件有复杂程度不同的段落,编码器始终把比特率保持一致,除非你用最高音质,否则,MP3文件中不同段落的音质会有变化。越是复杂的段落,其音质就越差。它的最大优点是文件的尺寸固定,便于计算存储的空间。

动态比特率VBR(Variable Bitrate)
它和常用CBR不同,是一种可变编码速率的MP3压缩方式,其原理就是将一首歌的复杂部分用高比特率编码,当在低音段时,它会采用较低的比特率如32KBit/s进行压缩;当在高音段时会用较高的比特率如224KBit/s进行压缩。通过这种动态调整编码速率的方式,进一步得到音质和文件体积之间的平衡。这是一种全程动态调节技术,在容量近似的前提下提高了MP3的音质。因此,建议在制作节奏感较为强烈的MP3(POP流行乐、R&B摇滚乐)时采用VBR进行压缩。它的主要优点是可以让整首歌都能大致达到我们的音质要求,缺点是编码时无法估计压缩出来的文件体积大小。 目前许多高品质的MP3音乐都是采用VBR编码的。

平均比特率ABR(Average BitRate)
ABR是VBR的一种插值参数,它是在VBR的基础上发展出来的一种编码方式,是针对CBR较大的文件体积和VBR生成文件体积大小不定的特点创造了这种编码模式。ABR在指定的文件大小内,以每50帧(30帧约1秒)为一段,低频和不敏感频率使用相对低的流量,高频和大动态表现时使用高流量,可以作为VBR和CBR的一种折中选择。压歌时,可选CBR、VBR、ABR三种格式,在压歌时看好你的手机支持哪种格式。

PS:比特率就是每秒的数据流量如128KBit/s。比特率×歌曲时间/8≈歌曲容量。对于MP3来说,每秒的数据流量越大还原的音质就越高。

5:采样率(Sampling Rate)
数码音频系统是通过将声波波形转换成一连串的二进制数据来再现原始声音的,把模拟音频转成数字音频的过程就称作采样。实现这个过程使用的设备是模/数转换器(A/D)它以每秒上万次的速率对声波进行采样,每一次采样都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态,称之为样本。将一串的样本连接起来,就可以描述一段声波了,把每一秒钟所采样的数目称为采样率,单位为Hz(赫兹)。采样率越高所能描述的声波频率就越高,则音质越有保证,在录音时体现的最为明显。
如果使用320kbps的高流量来压缩MP3,就基本可以保证与原CD音质相同,但是这样做的后果就是文件体积太大,一首六分钟的歌曲需要占用15MB的空间。

音乐CD的采样频率是44100Hz,数据以16比特量化,采用双声道播放,所以它的流量是44100 X 16 X 2 = 1411200 bps = 1411.2 Kbps,而我们常用的mp3流量是128 Kbps,压缩后的容量是原先的1/11,而听起来声音却还不错,MP3在如此高的压缩比下为何仍有较好的音质这是为什么?
 
这是因为mp3压缩时运用了五个重要的技术:
1. 最小听觉门限判定技术
2. 遮蔽效应技术
3. 位存储槽技术
4. 立体声编码技术
5. 无失真编码技术

6:压缩原理:
不论什么技术它都要有自己的原理,音频技术也是如此,因为它直接关系到我们的听觉,压缩过的mp3为什么听起来还是很接近cd的声音呢??这里面和人的生理构造有莫大的关系。实验表明,人耳能听到的声音频率范围(音频)是20Hz~20kHz,但人耳对整个音频频段声音的反应不是平直的,2~5kHz是人耳最灵敏的频段。依其特性将整个音频频段分成多个临界频带,因为人类听觉系统是依据频率来分辨声音能量的,任何频率的细小声音都会因掩蔽效应而被临界频带内音量较高的声音所覆盖。MP3对其不作量化处理,从而去掉那些人类听觉系统所无法察觉的声音,达到压缩的目的。可见,MP3是一种有损的音频压缩编码。所以无论多高比特率的mp3都是有损压缩。

7:压缩后的音质:
MP3压缩后的声音能够达到一个什么样的标准呢?这应该是大家最最关心的话题了。mpeg的标准中的参考值。



由上表可以看出,由于压缩比率不同,得到的声音文件的质量也不同,128kbps基本就达到了cd音质,但这只是一个官方提供的参考数据表格,在实际的使用中,128这样的比特率是根本不能表现出cd的声音质量的,虽然mp3的压缩过程中使用的软件算法不同会有些差异,但是压缩比率是限制其表现的最根本障碍。
 

luqng

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2004-04-08
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今晚八点半,越南反击站,卧床装子弹,一支冲锋枪,两颗手榴弹,撕开铁丝网,围困奶头山,翻下小山沟,钻进猫儿洞,几经肉搏战,结果都完蛋.
 

沙三少

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2005-04-03
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下面是引用luqng于2005-09-05 22:02发表的:
今晚八点半,越南反击站,卧床装子弹,一支冲锋枪,两颗手榴弹,撕开铁丝网,围困奶头山,翻下小山沟,钻进猫儿洞,几经肉搏战,结果都完蛋.
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