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MP3、WAV、FLAC、AAC区别:该选哪种音频格式? | UltKit

听歌和分享用MP3或AAC,收藏用FLAC,剪辑用WAV。一分钟CD音质的WAV约10 MB,同样一分钟的FLAC约5到6 MB且毫无损失,而320 kbps的MP3约2.4 MB。

Mina SatoMina Sato音频与视频编辑
更新于 11 分钟阅读
录音棚里有一台大型调音台,桌上摆着监听音箱,紫色灯光照亮的墙上挂着几把电吉他

通俗解释有损、无损和未压缩

数字音频本质上是一长串数字:每秒对声波高度测量几万次得到的数值。WAV、AIFF 等未压缩格式只是把这串数字原样写入磁盘。不删除也不打包,所以任何编辑软件都能轻松读取、拖动也很流畅,但文件很大。一首三分钟的歌这样存储约 30 MB,与内容无关。

FLAC、ALAC 等无损格式用更巧妙的方式打包同一串数字,就像 ZIP 压缩文档一样。播放时解码器会精确还原每一个采样,所以 FLAC 解码回 WAV 后与原文件逐位一致。节省多少取决于音乐:安静的原声录音压缩幅度大,密集的摇滚或嘈杂的现场录音压缩得少。常见专辑的大小约为 WAV 的一半到五分之三。

MP3、AAC、Vorbis、Opus 等有损格式会有意丢弃信息。编码器依据人耳听觉模型,去掉被附近更响的声音掩盖的部分,或位于你难以察觉的频率上的声音,再存储剩下的内容。结果比 WAV 小五到十倍。在较高比特率下,多数人听不出与原音的区别,但被删除的细节已永久丢失,转换回去也无法恢复。

各格式的由来与现状

了解历史,就能明白今天的很多兼容性现象。MP3 在消费设备上领先十年,WAV 随 Windows 一起提供,FLAC 诞生于开源社区,AAC 则借 iPod 和 iTunes Store 普及。展开每一行可查看简介,其中也包括除这四大格式之外你会遇到的另外四种格式。

MP3(1993):MPEG-1 Audio Layer III

主要由德国弗劳恩霍夫研究所开发,1993 年作为 MPEG-1 的一部分由 MPEG 标准化。它成为下载音乐、便携播放器和车载音响的通用格式。最后一批专利于 2017 年到期,弗劳恩霍夫也终止了授权计划,因此现在任何人都可以免费发布 MP3 编码器和解码器。

WAV(1991):微软和 IBM

由微软和 IBM 于 1991 年推出,是其 RIFF 容器的音频版本。WAV 几乎总是保存原始 PCM 采样。由于大小字段为 32 位,标准 WAV 不能超过 4 GB,因此较长的多声道录音有时会使用 RF64 等扩展。

FLAC(2001):自由无损音频编码

1.0 版于 2001 年发布,2003 年起由 Xiph.Org 基金会维护。它开放且免版税,参考编码器是自由软件,格式文档见 FLAC 官方页面。最多支持 8 个声道,位深度最高 32 位。

AAC(1997):高级音频编码

1997 年作为 MPEG-2 的一部分标准化,并在 MPEG-4 中扩展,定位为 MP3 的继任者。苹果将其用于 iPod 和 iTunes Store,文件扩展名为 .m4a;YouTube 的 MP4 流也使用 AAC 音频。大多数手机、浏览器和智能电视都能原生解码。

OGG Vorbis、Opus、ALAC 和 AIFF

OGG Vorbis 是 Xiph 在 2000 年代初推出的免版税有损编码,常见于游戏,Spotify 的流媒体也在使用。Opus 由 IETF 于 2012 年发布,在低比特率下对语音和音乐都表现良好,是 WebRTC 通话的基础(opus-codec.org)。ALAC 即 Apple Lossless,是苹果版的 FLAC,2011 年开源。AIFF 是苹果 1988 年推出的未压缩格式,相当于 Mac 上的 WAV。

各格式每分钟有多大

未压缩和有损音频的文件大小只是简单的算术:比特率乘以时长。16 位/44.1 kHz 立体声 WAV 的比特率为 1,411 kbps,折合每分钟约 10.6 MB。有损格式则取决于你选择的比特率,所以 320 kbps 的 MP3 每分钟约 2.4 MB,128 kbps 则略低于 1 MB。FLAC 比较特殊,大小取决于音乐本身,因此给出的总是典型范围。

以上数字针对立体声。单声道减半,这对语音录音很有意义;相机或现场录音机产生的 24 位/48 kHz WAV 每分钟约 17 MB。作为直观参考,一张 45 分钟的专辑:WAV 约 480 MB,FLAC 约 260 MB,320 kbps MP3 约 108 MB,128 kbps 约 45 MB。

  1. 10.6 MBWAV,16 位/44.1 kHz 立体声未压缩 PCM。24 位/48 kHz 时同样一分钟约 17 MB。
  2. 5–6 MB同一音源的 FLAC通常为 WAV 的 50–60%,可逐位还原。
  3. 2.4 MB320 kbps 的 MP3MP3 标准允许的最高比特率。
  4. 1.9 MB256 kbps 的 AAC苹果音乐商店销售文件所用的码率。
  5. ≈ 1 MB128 kbps 的 MP3用于语音和播客足够,用于细节丰富的音乐则偏薄。
一张黑色黑胶唱片在唱盘上旋转,唱臂落在唱片纹路上,俯拍的黑白照片
图片:Unsplash

码率、采样率和位深到底是什么意思

采样率是每秒对声波测量的次数。CD 音频使用 44.1 kHz,视频和广播使用 48 kHz,录音棚有时用 96 kHz。采样率可以捕捉最高为其一半的频率,因此 44.1 kHz 已能达到约 22 kHz,超过人耳约 20 kHz 的上限。更高的采样率对编辑余量的帮助大于对播放的帮助。

位深度是每次测量值的存储精度。16 位约有 96 dB 的动态范围,足以应付任何聆听环境;24 位则为录音师提供更多余量,音量较小的录音提升音量时不会出现底噪。位深度适用于 WAV、AIFF、FLAC 和 ALAC 等 PCM 格式。有损编码不以这种方式存储采样,所以 MP3 只有比特率而没有位深度。

比特率是每秒音频占用的数据量,单位为千比特每秒。对未压缩音频,它由前两个数值再乘以声道数得出。对有损格式,它是你可以调节的质量旋钮:128 kbps 对语音已经足够,192 kbps 是音乐常用的折中值,320 kbps 是 MP3 的上限。AAC 能以比 MP3 略低的比特率达到相近的质量。

44,100CD 音质下每个声道每秒的测量次数

这就是规格表上的 44.1 kHz。再乘以 16 位和 2 个声道,就得到让 WAV 体积庞大的 1,411 kbps。

各格式在哪些地方能用

真正决定选择的通常是兼容性,而不是音质。MP3 是唯一一种所有车载音响、U 盘播放器、浏览器、上传表单和邮件客户端都能处理的格式。AAC 在所有苹果设备和几乎所有手机上都是原生支持,但一些较旧的车机和播放器不支持 .m4a 文件。FLAC 可在 Android、Windows 10 及更高版本和 macOS 上播放,但 Apple Music 应用仍无法导入,所以苹果用户会改用 ALAC。

制作和发行则正好相反:接收方希望拿到你手里最完整的版本。音频编辑器和 DAW 对 WAV 和 AIFF 的读取最可靠,DistroKid 等音乐发行商要求提供 16 位或 24 位的 WAV 或 FLAC,以便流媒体平台自行编码。播客托管服务和 Apple Podcasts 接受 MP3 和 AAC。

车载音响和旧播放器

MP3,192 或 320 kbps,恒定比特率。2010 年款车载音响里的 U 盘也能稳定读取这种格式。

iPhone、iPad 和 Mac

日常聆听用 AAC(.m4a),想在音乐应用中使用无损则用 ALAC。

在 DAW 中剪辑

使用与项目采样率一致的 WAV 或 AIFF,最好是 24 位,让每一次剪切和淡入淡出都基于完整数据。

归档音乐收藏

FLAC 以约一半的空间完整保留母带,并完整支持标签和封面。

播客和语音

MP3 或 AAC,96–128 kbps;单人说话时用单声道可使体积减半。

发行音乐

按发行商要求提供 16 位或 24 位的 WAV 或 FLAC。切勿把 MP3 当作母带上传。

重复编码的规则,以及什么时候值得转换

一条规则可以避免大多数音频失误:不要对有损文件再做有损编码。每次有损编码都会丢弃细节,而下一个编码器分不清哪些是自己丢弃的、哪些是上一次丢弃的,损失会层层叠加。把 128 kbps 的 MP3 转成 256 kbps 的 AAC,文件变大了,音质并没有变好,经过两三轮之后还会听到镲片发飘、瞬态模糊。请始终从你手中最好的音源编码,并保留这个音源。

从有损转为无损则是相反的问题:对质量来说安全但没有意义。把 MP3 转成 WAV 或 FLAC,得到的文件大得多,听起来和 MP3 完全一样。当编辑软件或广播系统只接受 WAV 时,这仍然是正确的做法,只要你清楚音质上限是由 MP3 决定的。

真正有价值的转换,是从无损母带向下转换。WAV 转 MP3 可以让 40 MB 的录音小到能放进 Gmail 25 MB 的附件限制内,FLAC 转 MP3 的副本则能把无损专辑放进手机或车载 U 盘。如果你使用苹果设备又想保持无损,FLAC 转 ALAC 会保留每个采样,并让文件可以导入。从视频中提取声音是另一种情况,详见如何把 MP4 转成 MP3。

向上转换不会恢复音质

把 MP3 或 AAC 文件另存为 WAV、FLAC 或更高比特率,仍然保留原始编码造成的损失。在多占用存储空间之前,请先确认音源。

值得转换

  • WAV 或 FLAC 转 MP3,用于车载音响、旧播放器或邮件发送
  • FLAC 转 ALAC,让 Apple Music 应用接受无损音乐库
  • 编辑软件或广播方要求时,把任意格式转为 WAV
  • 把较大的 WAV 转为 AAC 或 MP3,以满足聊天应用的大小限制

只会白费功夫

  • 仅仅为了改扩展名而把 MP3 转 AAC,或 AAC 转 MP3
  • 把 128 kbps 的 MP3 转成 320 kbps 的 MP3,指望音质更好
  • 把 MP3 转成 FLAC,就当作下载到的是无损音乐
  • 做完 MP3 副本后删除无损母带

标签与封面:很少有人提到的区别

各类格式存储歌曲信息的方式不同。MP3 使用 ID3 标签,ID3v2 帧可保存标题、艺术家、专辑、曲目编号、歌词和内嵌封面图。FLAC 和 OGG 使用 Vorbis 注释,即简单的文本字段加一个用于封面的图片块。.m4a 文件中的 AAC 使用 iTunes 推广开来的 MP4 元数据原子,所以专辑封面和排序字段在苹果设备上显示得很完整。

WAV 是短板。它的 RIFF INFO 块只能保存少量文本字段,封面支持是非官方的,很多录音机和播放器根本不读写。这也是音乐库中 FLAC 优于 WAV 的又一个原因:音频相同,文件更小,标签也完善。使用音频转换器转换时,保留标签和封面会把源文件中的内容复制到目标格式支持的字段中。如果你需要的是语音的文字稿,而不是整理音乐库,请参阅如何把音频转成文字。

选择对照表:该用哪种格式

找到与文件接下来用途相符的那一行。如果有两行都适用,就保留无损母带,再由它制作有损副本,这样就不必二选一。

常见选择;大小按每分钟立体声音频计算
你要做什么格式常用设置每分钟大小
录音或剪辑WAV(或 AIFF)24 位,48 kHz≈ 17 MB
归档音乐FLAC16 位,44.1 kHz≈ 5–6 MB
苹果设备上的无损音乐ALAC16 位,44.1 kHz≈ 5–6 MB
上传给发行商WAV 或 FLAC16 位或 24 位≈ 5–17 MB
车载音响或旧播放器MP3320 kbps CBR≈ 2.4 MB
在 iPhone 上聆听AAC (.m4a)256 kbps≈ 1.9 MB
播客节目MP3 或 AAC128 kbps≈ 1 MB
语音备忘录或网页应用Opus32–64 kbps≈ 0.3–0.5 MB

要点总结

  • WAV 未压缩,FLAC 无损,MP3 和 AAC 有损。
  • 每分钟的典型大小:WAV 约 10 MB,FLAC 5–6 MB,320 kbps MP3 2.4 MB,256 kbps AAC 1.9 MB。
  • 保留 WAV 或 FLAC 母带,并由它制作有损副本,不要从另一个有损文件再转。
  • 追求最大兼容性选 MP3,苹果设备选 AAC 或 ALAC,剪辑和发行选 WAV 或 FLAC。
  • FLAC 和 M4A 能很好地保存标签和封面,WAV 几乎不行。
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常见问题

FLAC的音质比WAV差吗?

不会。FLAC 是无损格式,解码后得到的采样与原始 WAV 完全一致。区别只在于文件更小,以及标签信息支持更好。

同样码率下AAC比MP3音质更好吗?

通常是的。AAC 本就是作为 MP3 的继任者设计的,在相同码率下一般音质更干净,尤其是在 160 kbps 以下。在 256 到 320 kbps 时,两者都很难与原始音频区分。

M4A和AAC是一回事吗?

大多数是。M4A 是 MPEG-4 容器,几乎所有 M4A 文件里都是 AAC 音频。也有一些装的是无损的 ALAC,所以光看扩展名无法判断是哪一种。

MP3还受专利保护吗?

不用。最后一批 MP3 专利已于 2017 年到期,Fraunhofer 也终止了授权计划,因此编码和解码 MP3 都无需支付版税。

日常听歌时24位或96 kHz音频听起来更好吗?

用于播放时,44.1 kHz、16 位已经覆盖人耳的听觉范围,也满足任何正常聆听环境的动态范围。更高的设置主要在录音和编辑阶段才有意义。

交给母带工程师应该用什么格式?

请发送 WAV 或 AIFF,保持工程原始的采样率和位深(通常为 24 位),不要做标准化或限幅处理。建议先询问混音工程师,因为有些人也接受 FLAC。

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