1.前言
在日常生活中，我們會聽各種音樂，而這些音樂大多數都是以數碼的形式傳播的，無論是在電腦上試聽或下載還是在MP3或CD機上試聽。當然也會經常看到各式各類的諸如MP3、WMV、APE等格式，但你是否明白這些格式的意思呢？下面小編就爲你整理了一些這方面的內容，希望能有幫助。
1.1數碼音樂簡介
數字音源，也就是數字音頻格式，最早指的是CD，CD經過壓縮之後，又衍生出多種適於在隨身聽上播放的格式，這些壓縮過的格式，我們可以分爲兩大類：有損壓縮的和無損壓縮的。這裏所說的壓縮，是指把PCM編碼的或者是WAV格式的音頻流經過特殊的壓縮處理，轉換成其他格式，從而達到減小文件體積的效果。有損／無損，是指經過壓縮過後，新文件所保留的聲音信號相對於原來的PCM/WAV格式的信號是否有所削減。
PCM編碼是PulseCode Modulation的縮寫，又叫脈衝編碼調製，它是數字通信的編碼方式之一，其編碼主要過程是將話音、圖像等模擬信號每隔一定時間進行取樣，使其離散化，同時將抽樣值按分層單位四捨五入取整量化，同時將抽樣值按一組二進制碼來表示抽樣脈衝的幅值。
數碼音頻信號的最終形式仍然是“0/1”構成的。它們可能是任何排列和組合，比如“0001110101”或者“11100001010”。當然，組合不同，其效果當然就不一樣。看到這裏，應該有朋友注意到了。如果聲音是用“00101010”這樣的形式來記錄，那最終形態豈不就是一個“點”，也就是一個簡單的“開關”過程而已。聲音是連續不斷的，怎麼能用“點”來記錄呢？這樣我們聽到的聲音不就應該是一段一段的嗎？道理不難理解。回家打開日光燈，你能發現日光燈在閃嗎？不能？其實日光燈的確是在不停閃爍的。看過動畫片吧，那些都是用一格一格的靜止的圖畫連接成的。一格一格的圖畫我們也可以簡單的理解爲一個一個的“點”。人對自然界的感覺是有極限的，視覺和聽覺都是如此。動畫片能產生連貫的動作是因爲這些“點”在人的視覺未能及時做出反映的情況下讓人產生的一種錯覺，除了機器，人是無法把這些“點”區分開的。聲音也是如此。如果聲音閃動的頻率很快，人也是無法分辨的。另外，由於聲音在進行“數字轉換模擬信號”（D/A轉換）的時候，解碼芯片已經將這些“點”用連貫的串在一起了，所以我們聽到的是非常連貫的聲音了。
1.2速率。
什麼是速率？當然我不能直接給你解釋說“速率就是比特率”。大家在用一些軟件播放聲音文件的時候應該注意到了一個小小的信息。比如“128Kbps”、“1411Kbps”…也有朋友知道了，通常情況下，”Kbps”前面的數字越大，聲音效果越好，比如CD就是“1411Kbps"。那麼，到底這些數字代表什麼呢？簡單的說來就是在每秒鐘時間內，有多少數據被轉換成聲音。之所以CD的音質比MP3好，是因爲CD在每一秒內的信息比MP3多。比如，128Kbps的MP3文件相比1411Kbps的CD文件，其每秒被轉換的數據量，MP3比CD少了近12倍。同樣的一首歌曲，CD聽來就要細膩得多（當然人羣中有這麼一羣號稱“木耳”的人可能覺得效果是一樣的）MP3用較少的數據表達相同的內容，其詳細程度當然就不如CD了。
1.3採樣率。
採樣率也是很常見的一個詞語。具體表現形式爲“XXHz”，其中“XX”是一個具體數字。比如“44100Hz（44.1KHz）”，“32000Hz（32KHz）”等。之前已經說過了，數碼音頻文件是由很多個“點”來組成的，那麼採樣率其實就是採集這些“點”的一個“數量”標準。很顯然“44100Hz”比“32000Hz”的採樣率要高，所以單位時間內（1秒）蒐集到的點就更多。單位時間的點越多聲音的信息也就越完善，當然也就更接近於真實。所以，如果在保證速率相同的條件下，“44100Hz”的文件要好於“32000Hz”（當然，這也不是絕對的）。
2.有損壓縮
有損壓縮的音源，其實我們都比較熟悉，目前流行的有損格式主要有MP3、WMA、OGG、MP3pro、AAC、VQF、ASF等。2.1WMV格式
WMA的全稱是WindowsMedia Audio，是微軟力推的一種音頻格式。WMA格式是以減少數據流量但保持音質的方法來達到更高的壓縮率目的，其壓縮率一般可以達到1:18，生成的文件大小隻有相應MP3文件的一半。
2.2MP3格式
MP3的全稱是MovingPicture Experts Group Audio Layer Ⅲ。簡單的說，MP3就是一種音頻壓縮技術，由於這種壓縮方式的全稱叫MPEGAudio Layer 3，所以人們把它簡稱爲MP3。它誕生於1993年，其“父母”是德國夫朗和費研究院（FaunhofeIIS）和法國湯姆生（Thomson）公司。
MP3是利用MPEGAudio Layer 3的技術，將音樂以1:10甚至1:12的壓縮率，壓縮成容量較小的文件，換句話說，能夠在音質丟失很小的情況下把文件壓縮到更小的程度。而且還非常好的保持了原來的音質。正是因爲MP3體積小，音質高的特點使得MP3格式幾乎成爲網上音樂的代名詞。每分鐘音樂的MP3格式只有1MB左右大小，這樣每首歌的大小隻有3-4兆字節。使用MP3播放器對MP3文件進行實時的解壓縮（解碼），這樣，高品質的MP3音樂就播放出來了。
MP3編碼質量分爲：固定碼率（CBR），平均碼率（ABR）和動態碼率（VBR）。早期的MP3編碼技術並不完善，很長的一段時間以來，大多數人都使用128Kbps的CBR（固定編碼率）格式來對MP3文件編碼，直到最近，VBR（可變編碼率） 和ABR（平均編碼率）的壓縮方式出現，編碼的比特率最高可達320Kbps，MP3文件在音質上纔開始有所進步，而LAME的出現，則爲這一進步帶來了質的飛躍。
補充：最高比特率320K，高頻部分一刀切是它的缺點。音質不高！
2.3 WMA格式
WMA的全稱是WindowsMedia Audio，是微軟力推的一種音頻格式。WMA格式是以減少數據流量但保持音質的方法來達到更高的壓縮率目的，其壓縮率一般可以達到1:18，生成的文件大小隻有相應MP3文件的一半。
WMA與MP3音質和體積上的對比特點，可以總結爲：低比特率（<128Kbps）時，WMA體積比MP3小，音質比MP3好；而在高比特率（>128K）時，MP3的音質則比WMA好。
WMA相對於MP3的最大特點就是有極強的可保護性，可以說，WMA的推出，就是針對MP3沒有版權保護的缺點來的。WMA可以通過DRM（Digital Rights Management）方案加入防止拷貝，或者加入限制播放時間和播放次數，甚至是播放機器的限制，可有力地防止盜版。
補充：128kbps爲wma最優壓縮比，128kbpswma=192kbps mp3
2.4 Mp3Pro格式
在WMA剛開始流行的時候，還沒有高品質的MP3，所以當時MP3的地位真的有點動搖了，於是Thomson公司在2001年6月，攜手FaunhofeIIS，發佈了一種新的格式MP3pro，這是對MP3格式的改良，編碼算法比MP3要複雜得多，簡單的說，就是分兩層編碼，在MP3的基礎上，再與另外一種技術（SB頻段複製技術）混合編碼。
Mp3Pro是Mp3編碼格式的升級版本。MP3Pro是由瑞典Coding科技公司開發的，在保持相同的音質下同樣可以把聲音文件的文件量壓縮到原有MP3格式的一半大小。而且可以在基本不改變文件大小的情況下改善原先的MP3音樂音質。它能夠在用較低的比特率壓縮音頻文件的情況下，最大程度地保持壓縮前的音質。這種格式在低位率的時候，壓縮效率非常高，所以在一般音質情況下，同位率的MP3pro的體積要比MP3甚至WMA都小得多，而音質卻是三者中最好的。
MP3pro可以實現完全的兼容性。經過mp3Pro壓縮的文件，擴展名仍舊是。mp3。可以在老的mp3播放器上播放。老的mp3文件可以在新的mp3pro播放器上進行播放。實現了該公司所謂的“向前向後兼容”。
從技術上講，MP3pro是一種非常優秀的編碼方式，但是它高昂的專利費，使它沒有真正流行起來。
2.5 MOD格式
MOD是一種類似波表的音樂格式，但它的結構卻類似MIDI，使用真實採樣，體積很小，音質好，在以前的DOS年代，MOD經常被作爲遊戲的背景音樂。現在的MOD可以包含很多音軌，而且格式衆多，如S3M、NST、669、MTM、XM、IT、XT和RT等。
2.6 RA系列
RA、RAM和RM都是Real公司成熟的網絡音頻格式，採用了“音頻流”技術，所以非常適合網絡廣播。在製作時可以加入版權、演唱者、製作者、Mail 和歌曲的Title等信息。
RA可以稱爲互聯網上多媒體傳播的霸主，適合於網絡上進行實時播放，是目前在線收聽網絡音樂最好的一種格式。
2.7 MD格式
MD（即MiniDisc）是SONY 公司於1992年推出的一種完整的便攜音樂格式，它所採用的壓縮算法就是ATRAC技術（壓縮比是1∶5）。MD又分爲可錄型MD（Recordable，有磁頭和激光頭兩個頭）和單放型MD（Pre-recorded，只有激光頭）。
強大的編輯功能是MD的強項，可以快速選曲、曲目移動、合併、分割、刪除和曲名編輯等多項功能，比CD更具個性化，隨時可以擁有一張屬於自己的MD專輯。MD的產品包括MD隨身聽、MD牀頭音響、MD汽車音響、MD錄音卡座、MD攝像槍和MD驅動器等。
2.8 ASF格式
ASF的全稱是AdvancedStreaming Format，是微軟所制訂的一種媒體播放格式，適合在網絡上播放。而WindowsMedia On-Demand Producer則是製作ASF檔案的免費軟件，讓即使是初學者也能很輕易的利用現成的WAV或AVI檔案製作ASF文件。
補充：少見的格式
2.9 AAC格式
AAC實際上是高級音頻編碼的縮寫。AAC是由Fraunhofer IIS-A、杜比和AT&T共同開發的一種音頻格式，它是MPEG-2規範的一部分。AAC所採用的運算法則與MP3的運算法則有所不同，AAC通過結合其他的功能來提高編碼效率。AAC的音頻算法在壓縮能力上遠遠超過了以前的一些壓縮算法（比如MP3等）。它還同時支持多達48個音軌、15個低頻音軌、更多種採樣率和比特率、多種語言的兼容能力、更高的解碼效率。總之，AAC可以在比MP3文件縮小30%的前提下提供更好的音質。
補充：目前最好的有損格式之一。有多種編碼，faac，nero爲常見，比特率最高448kbps。硬件支持方面，高級mp3和現在手機普遍支持。
2.10 VQF格式
VQF格式是由YAMAHA和NTT共同開發的一種音頻壓縮技術，它的核心是減少數據流量但保持音質的方法來達到更高的壓縮比，它的壓縮率能夠達到1:18，因此相同情況下壓縮後VQF的文件體積比MP3小30%～50%，更便利於網上傳播，同時音質極佳，接近CD音質（16位44.1kHz立體聲）。可以說VQF技術上也是很先進的，但VQF未公開技術標準，由於宣傳不力，這種格式難有用武之地，至今未能流行開來。
補充：少見
2.11 MID格式
MID是midi的簡稱，是它的擴展名。MIDI是英語MusicInstrument Digital Interface 的縮寫，翻譯過來就是“數字化樂器接口”，也就是說它的真正涵義是一個供不同設備進行信號傳輸的接口的名稱。我們如今的MIDI音樂製作全都要靠這個接口，在這個接口之間傳送的信息也就叫MIDI信息。MIDI最早是應用在電子合成器一種用鍵盤演奏的電子樂器上，由於早期的電子合成器的技術規範不統一，不同的合成器的鏈接很困難，在1983年8月，YAMAHA、ROLAND、KAWAI等著名的電子樂器製造廠商聯合指定了統一的數字化樂器接口規範，這就是MIDI1.0技術規範。此後，各種電子合成器已經電子琴等電子樂器都採用了這個統一的規範，這樣，各種電子樂器就可以互相鏈接起來，傳達MIDI信息，形成一個真正的合成音樂演奏系統。
由於多媒體計算機技術的迅速發展，計算機對數字信號的強大的處理能力，使得計算機處理MIDI信息成爲順理成章的事情了，所以，現在不少人把MIDI音樂稱之爲電腦音樂。事實上，利用多媒體計算機不但可以播放、創作和實時地演奏MIDI音樂。甚至可以把MIDI音樂轉變成看的見的樂譜（五線譜或簡譜）打印出來，反之，也可以把樂譜變成美妙的音樂。利用MIDI的這個性質，可以用於音樂教學（尤其是識譜），讓學生利用計算機學習音樂知識和創作音樂。
2.12 OGG格式
Ogg全稱應該是OGGVobis（oggVorbis）是一種新的音頻壓縮格式，類似於MP3等現有的音樂格式。但有一點不同的是，它是完全免費、開放和沒有專利限制的。OGGVobis有一個很出衆的特點，就是支持多聲道，隨着它的流行，以後用隨身聽來聽DTS編碼的多聲道作品將不會是夢想。
Vorbis 是這種音頻壓縮機制的名字，而Ogg則是一個計劃的名字，該計劃意圖設計一個完全開放性的多媒體系統。目前該計劃只實現了OggVorbis這一部分。
Ogg Vorbis文件的擴展名是。OGG。這種文件的設計格式是非常先進的。現在創建的OGG文件可以在未來的任何播放器上播放，因此，這種文件格式可以不斷地進行大小和音質的改良，而不影響舊有的編碼器或播放器。
補充：目前最好的有損格式之一，MP3部分支持，智能手機裝軟件部分可以支持，最高比特率500kbps。
2.13 M4A格式
M4A是MPEG4音頻標準的文件的擴展名。在MPEG4標準中提到，普通的MPEG4文件擴展名是。mp4。自從Apple開始在它的iTunes以及iPod中使用。m4a以區別MPEG4的視頻和音頻文件以來，m4a這個擴展名變得流行了。目前，幾乎所有支持MPEG4音頻的軟件都支持m4a。最常用的m4a文件是使用AAC格式的（文件），不過其他的格式，比如AppleLossless甚至mp3也可以被放在。m4a容器裏（TC注：這個container的概念類似於。mkv文件）。可以安全的把只包含音頻的。mp4 文件的擴展名改成。m4a，以便讓它能在你喜歡的播放器裏播放，反之亦然。
2.14 AAC+格式
AAC+也稱之爲HE-AAC。
HE意思是"highefficiency"（高效性）。HE-AAC混合了AAC與SBR技術。SBR代表的是SpectralBand Replication（頻段複製）。SBR的關鍵是在低碼流下提供全帶寬的編碼而不會產生多餘的信號。傳統認爲音頻編碼在低碼流下意味着減少帶寬和降低採樣率（見MP3FAQ #7）或產生令人不快的噪音信號。SBR解決問題的方法是讓核心編碼去編碼低頻信號，而SBR解碼器通過分析低頻信號產生高頻信號和一些保留在比特流中的指導信號（通常碼流極低，~2kbps）。這就是採用無SBR解碼器的原因，這樣你的帶寬（frequencyresponse）（頻率響應）會被嚴重浪費。這也是爲什麼被叫做SpectralBand Replication的原因，它只是增加音頻的帶寬，而非重建。
2.15 AIFF與AU格式
這裏順便提一下由蘋果公司開發的AIFF（Audio Interchange FileFormat）格式和爲UNIX系統開發的AU格式，它們都和WAV非常相像，在大多數的音頻編輯軟件中也都支持它們這幾種常見的音樂格式。
3. 無損壓縮
對於我們最常說的“無損音頻”來說，一般都是指傳統CD格式中的16bit/44.1kHz採樣率的文件格式，而知所以稱爲無損壓縮，也是因爲其包含了20Hz-22.05kHz這個完全覆蓋人耳可聞範圍的頻響頻率而得名。
音頻的無損壓縮，大家可能還比較陌生，但這並不意味着無損壓縮技術發展得不好，相反，在無損壓縮領域，早就有許多很出色的作品，比如APE、FLAC、WavPack、LPAC、WMALossless、AppleLossless、La、OptimFOG、Shoten等。
3.1 CD格式
即CD唱片，一張CD可以播放74分鐘左右的聲音文件，Windows系統中自帶了一個CD播放機，另外多數聲卡所附帶的軟件都提供了CD播放功能，甚至有一些光驅脫離電腦，只要接通電源就可以作爲一個獨立的CD播放機使用。
標準CD格式爲44.1K的採樣，速率88K/秒，16位量化位數，因爲CD 可以說是近似無損的，因此它的聲音基本上是忠於原聲的，因此如果你如果是一個音響發燒友的話，CD是你的首選。它會讓你感受到天籟之音。CD光盤可以在CD唱機中播放，也能用電腦裏的各種播放軟件來重放。但注意：不能直接的複製CD格式的文件到電腦硬盤上播放，需要使用像EAC這樣的抓音軌軟件把CD格式的文件轉換成WAV，這個轉換過程基本上是無損的。推薦大家使用這種方法。
3.2 WAV格式
WAV格式是微軟公司開發的一種聲音文件格式，也叫波形聲音文件，是最早的數字音頻格式，被Windows平臺及其應用程序廣泛支持。WAV格式是以RIFF格式爲標準的。RIFF是英文Resource Interchange File Format的縮寫，每個WAVE文件的頭四個字節便是“RIFF”。WAVE文件由文件頭和數據體兩大部分組成。
WAV格式支持許多壓縮算法，支持多種音頻位數、採樣頻率和聲道，採用44.1kHz的採樣頻率，16位量化位數，因此WAV的音質與CD相差無幾，但WAV格式對存儲空間需求太大不便於交流和傳播。
補充：WAV屬於無損音樂格式，缺點：體積十分大！
3.3 FLAC格式
FLAC即是Free Lossless Audio Codec的縮寫，全稱應該叫OGGFLAC，中文可解爲無損音頻壓縮編碼。它是OGG計劃的一部分，當然也就是開源、免費的了，這也難怪它這麼快就得到了多家MP3廠商的支持。
FLAC是一套著名的自由音頻壓縮編碼，其特點是無損壓縮。FLAC壓縮比可以達到2：1，對於無損壓縮來說，這已經是相當高的比例了；而且它解碼速度快，只需進行整數運算即可完成整個解碼過程，對CPU的運算能力要求很低，所以普通的隨身聽，都可以輕鬆實現實時解碼。
不同於其他有損壓縮編碼如MP3 及AAC，它不會破壞任何原有的音頻資訊，所以可以還原音樂光盤音質。現在它已被很多軟件及硬件音頻產品所支持。簡而言之，FLAC與MP3相仿，但是是無損壓縮的，也就是說音頻以FLAC方式壓縮不會丟失任何信息。這種壓縮與Zip的方式類似，但是FLAC將給你更大的壓縮比率，因爲FLAC是專門針對音頻的特點設計的壓縮方式，並且你可以使用播放器播放FLAC壓縮的文件，就象通常播放你的MP3文件一樣。
補充：爲無損格式，較ape而言，他體積大點，但是兼容性好，編碼速度快，播放器支持更廣
3.4 APE格式
APE是目前流行的、由Monkey'sAudio出品的一種數字音樂文件格式，它出現得比FLAC早，而且名氣也比FLAC大。與MP3、OGG這類有損壓縮方式不同，APE是目前世界上惟一得到公認的音頻無損壓縮格式，也就是說當您將從音頻CD上讀取的音頻數據文件壓縮成APE格式後，您還可以再將APE格式的文件還原，而還原後的音樂文件與壓縮前一模一樣，沒有任何損失。而現在越來越多的人將它在網絡傳播，因爲被壓縮後的APE文件容量要比WAV源文件小一半多，可以節約傳輸所用的時間，也更方便傳播！由於APE的採樣率高達800kbps～1400kbps，接近於音樂CD的1411.2kbps，遠遠高於MP3的128kbps，因此它在壓縮後的音質和源文件音質幾乎毫無差異，其音質之佳已經過了嚴格的盲聽測試，得到了全世界發燒友的公認。APE的這些特點，都是其他無損壓縮格式所爭相效仿的。
在APE出現之前，音樂迷們都認爲以CD或者WAV來保存自己喜歡的音樂素材是最好的方法了，但APE的出現，足以使他們改變這種看法，因爲APE既可以保持音樂信號的無損，又可以以比WAV高得多的壓縮率（接近2：1）壓縮WAV文件，而且可以無須解壓而直接播放。由於壓縮後的APE文件只有原文件一半左右大小，APE格式受到了許多音樂愛好者的喜愛，特別是對於希望通過網絡傳輸音頻CD的朋友來說，APE可以幫助他們節約大量的資源。APE如此流行，在網上也比較容易能下載到APE格式的文件。補充：爲無損壓縮格式，較flac而言，他體積較小。編碼速度偏慢。
4. 壓縮比比較：
aac>ogg>mp3（wma）>ape>flac>wav（同一音源條件下）
mp3和wma以192kbps爲分界線，192kbps以上mp3好，192kbps以下wma好。
5. 音質比較：
wav=flac=ape>aac>ogg>mp3>wma
6. 硬件支持比較：
MP3播放器：mp3>wma>wav>flac>apeaac ogg
手機：mp3>wma>aacwav>flac ogg>ape
7. 綜合性能（就是綜合音質體積編碼率）：
aac>ogg>flacape>mp3>wav、wma