MP3 文件如何工作

MP3 运动是音乐产业有史以来最令人惊叹的现象之一。与其他运动(例如,盒式磁带CD的引入)不同,MP3 运动并非始于行业本身,而是始于互联网上的庞大音乐爱好者群体。MP3 数字音乐格式已经并将继续对人们收集、收听和分发音乐的方式产生巨大影响。

并非所有人都对MP3格式的日益流行感到满意。一些音响发烧友表示,大多数 MP3 文件无法与同一歌曲的 CD 或黑胶唱片版本相媲美。另一些人甚至声称,由于 MP3 的出现,音响工程师混音的方式正在改变,而且不一定是以好的方式改变。

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如果您曾想知道 MP3 文件如何工作,或者您曾听说过 MP3 文件并想知道如何自己使用它们,那么本文就是为您准备的!在本文中,您将了解 MP3 文件格式以及如何开始下载、收听和将 MP3 文件保存到 CD!

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MP3 格式

如果您读过CD 如何工作,那么您就会对 CD 如何存储音乐有所了解。CD 以数字信息的形式存储歌曲。CD 上的数据使用未压缩的高分辨率格式。以下是创建 CD 时发生的情况:

  • 音乐每秒采样 44,100 次。样本长度为 2 字节(16 位)。
  • 立体声系统中的左右扬声器分别进行采样。

因此,CD 每秒音乐存储了大量的比特:

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让我们分解一下:每秒 140 万比特等于每秒 176,000 字节。如果一首普通歌曲是三分钟长,那么 CD 上的一首普通歌曲大约占用 3200 万字节(或 32 兆字节)的空间。即使使用高速有线或 DSL 调制解调器,下载一首歌也可能需要几分钟。通过 56K 拨号调制解调器,则需要将近两个小时。

MP3 格式是一种用于音乐的压缩系统。使用 MP3 的目标是将一首CD 质量的歌曲压缩 10 到 14 倍,同时不明显影响 CD 质量的声音。使用 MP3,CD 上 32 兆字节的歌曲可以压缩到大约 3 兆字节。这使您可以更快地下载歌曲,并在计算机的硬盘上存储数百首歌曲。

在不损害音质的情况下压缩歌曲是否可能?我们一直都在使用图像压缩算法。例如,.gif 文件是一种压缩图像,.jpg 文件也是。我们创建 .zip 文件来压缩文本。因此,我们熟悉图像和文字的压缩算法,并且知道它们有效。为了制作一个好的声音压缩算法,使用了感知噪声整形技术。之所以称之为“感知”,部分原因是因为 MP3 格式利用人耳的特性来设计压缩算法。例如:

  • 人耳听不到某些声音。
  • 人耳对某些声音的听觉比其他声音好得多。
  • 如果同时播放两种声音,我们能听到响亮的声音,但听不到柔和的声音。

利用这些事实,可以在不显著损害听众歌曲质量的情况下消除歌曲的某些部分。使用众所周知的压缩技术压缩歌曲的其余部分会大大缩小歌曲的体积——至少缩小 10 倍。当你完成 MP3 文件创建时,你得到的是一首“接近 CD 质量”的歌曲。MP3 版本的歌曲听起来与原始 CD 歌曲不完全相同,因为其中一部分已被移除。

并非所有 MP3 文件都相同。让我们在下一节中看看 MP3 频谱的不同端点。

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MP3 比特率

MP3 压缩格式创建的文件听起来与原始录音不完全相同——它是一种有损格式。为了显著减小文件大小,MP3 编码器必须丢失音频信息。无损压缩格式不会牺牲任何音频信息。但这也意味着无损压缩文件比有损压缩文件更大。

您可以选择 MP3 文件在编码和压缩过程中保留或丢失多少信息。可以从相同的数据源创建两个具有不同音质和文件大小的 MP3 文件。关键在于比特率——MP3 文件中每秒编码的比特数。

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大多数 MP3 编码软件允许用户在将文件转换为 MP3 格式时选择比特率。比特率越低,编码器在压缩文件时丢弃的信息就越多。比特率范围从 96 到 320 千比特每秒(Kbps)。使用 128 Kbps 的比特率通常会产生与您在收音机中听到的声音质量相当的音质。许多音乐网站和博客都敦促人们使用 160 Kbps 或更高的比特率,如果他们希望 MP3 文件具有与 CD 相同的音质。

一些音响发烧友——那些寻求最佳音乐体验方式的人——看不起 MP3 格式。他们认为,即使在最高比特率设置下,MP3 文件也逊于CD和黑胶唱片。但另一些人则认为,人耳不可能分辨出未压缩的 CD 文件和以 320 Kbps 比特率编码的 MP3 之间的区别。

不可否认的是,抛开质量问题不谈,MP3 格式正在改变音乐。通过亚马逊和 eMusic 等音乐服务,客户可以按歌曲购买音乐。从某种意义上说,音乐产业正在回归其根源——音乐单曲在 CD 时代几乎消亡后,正在重新流行起来。

此外,一些音乐家和音频工程师表示,MP3 格式正在改变音乐工作室混音的方式。他们说 MP3 格式“扁平化”了一首歌的动态——音高和音量的差异。结果,许多新的音乐作品听起来相似,而且不再那么注重创造动态的聆听体验。既然没人能听出来,为什么还要费那么大的劲去创造复杂的音效呢?[来源:莱文]?

从这个描述可以看出,MP3 并没有什么神奇之处。它只是一个文件格式,将歌曲压缩成更小的尺寸,以便更容易传输和存储在您的家用电脑或便携式音乐播放器上。

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MP3 与音乐

科技使得下载和播放您喜爱的音乐变得更加容易。

了解 MP3 格式远不如使用它有趣。MP3 运动——由 MP3 格式和网络广告和分发 MP3 文件的能力组成——为音乐做了几件事:

  • 它使任何人都能以几乎零成本(或免费)分发音乐。
  • 它使任何人都能轻松找到音乐并立即访问。
  • 它教会了人们很多关于如何在计算机上处理声音的知识。

第三点是偶然的,但很重要。MP3 运动的一个重要部分是它为台式电脑带来了大量强大的工具,并为人们学习这些工具如何工作提供了理由。由于这些工具,现在您可以极其轻松地:

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  • 从网站下载 MP3 文件并播放
  • 从音乐 CD 中抓取歌曲并直接播放或将其编码为 MP3 文件
  • 自己录制歌曲,将其转换为 MP3 文件并向全世界发布
  • 将 MP3 文件转换为 CD 文件,并从网络上的 MP3 文件创建您自己的音频 CD
  • 从各种音乐 CD 中抓取歌曲并将其重新组合成您自己的定制 CD
  • 将数百个 MP3 文件存储在数据 CD 上
  • 将 MP3 文件加载到小型便携式播放器中,随时随地收听

让我们看看您可以使用 MP3 文件和相关软件完成的许多不同事情。

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音乐下载与收听

如果您想在计算机上下载和收听 MP3 文件,那么您需要:

  • 一台电脑
  • 电脑用的声卡扬声器(如果您的电脑有扬声器,它就有声卡。)
  • 互联网连接(如果您正在浏览网页阅读本文,那么您就有互联网连接并且它运行良好。)
  • 一个 MP3 播放器(您可以从网上下载的软件应用程序,10 分钟内即可完成)

如果您最近购买了一台新电脑,它很有可能已经在硬盘上安装了可以播放 MP3 文件的软件。确定您是否已安装 MP3 播放器的最简单方法是下载一个 MP3 文件并尝试双击它。如果能播放,就没问题。如果不能,您需要下载一个播放器,这非常容易。

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网络上字面上有数千个网站可以下载 MP3 文件。转到其中一个网站,找到一首歌曲并将其下载到您的硬盘。大多数 MP3 网站允许您以流媒体文件形式收听歌曲或下载它——如果您想保存一份以备将来使用,您可能需要下载它。大多数歌曲的大小在 2 到 4 MB 之间,所以除非您有高速互联网连接,否则需要 10 到 15 分钟。歌曲下载完成后,尝试双击文件,看看会发生什么。如果您的电脑能播放它,那么您就没问题了。

如果您发现无法播放,那么您需要下载一个 MP3 播放器。有几十种播放器可用,其中大多数是免费软件或共享软件——共享软件极其便宜。

现在您已经准备好开始收集 MP3 文件并将其保存在您的计算机上。许多人已经收集了数百首歌曲,他们创建了点唱机般的播放列表,以便他们的电脑可以全天播放!

许多开始收集 MP3 文件的人发现他们想在各种地方收听它们。小巧的便携式 MP3 播放器满足了这一需求。这些播放器就像便携式盒式磁带播放器,但它们更小。

这些播放器通过电脑的火线USB 端口连接以传输数据。一个软件应用程序允许您通过简单地拖动文件来将您的 MP3 传输到播放器中。有关详细信息,请参阅MP3 播放器如何工作

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将文件转换为 MP3

如果您有 CD 收藏并希望将 CD 中的歌曲转换为 MP3 文件,您可以使用抓取器编码器软件来完成。抓取器将歌曲文件从 CD复制到您的硬盘上。编码器将歌曲压缩为 MP3 格式。通过编码歌曲,您可以在电脑上播放它们,或者在 MP3 播放器上随身携带。

如果您的电脑中有可写入 CD 驱动器,有两种方法可以将 MP3 文件保存到 CD 上:

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  • 您可以将 MP3 文件本身写入数据 CD,以便保存它们并清除硬盘上的一些空间。然后,您可以在任何电脑上收听这些文件。一些车载音响和 DVD 播放器也支持播放数据编码的 MP3。由于文件大小比 CD 文件小得多,因此当您使用 MP3 文件格式时,一张 CD 可以容纳更多的歌曲。
  • 您可以将 MP3 文件转换(解码)为完整大小的 CD 音轨,然后将其保存到音频 CD上。这允许您在任何 CD 播放器上收听您的 MP3 文件。但请记住,将 MP3 文件转换为 CD 音轨会限制一张 CD 可以容纳的文件数量。此外,将 MP3 转换为更大的文件格式并不能替换原始 MP3 编码过程中丢失的信息。换句话说,音乐文件的音质不会比它们作为 MP3 文件时更好。

许多 MP3 编码器都有插件,可以将 MP3 文件创建为完整大小的 WAV 文件,并且一些编码器也支持解码。一旦您有了完整大小的 CD 音轨,您的CD-R 驱动器附带的软件将让您轻松创建音频 CD。其他 MP3 编码器和播放器也有类似的功能。在选择您的 MP3 应用程序之前,最好做一些研究——有些比其他更可靠。

CD-Recordable FAQ是获取数据和音乐到 CD 上的优秀信息来源。

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分发原创音乐

如果您是在家或小型工作室录制音乐的艺术家,您可以使用 MP3 文件和网络将您的音乐分发给更广泛的受众。第一步是创作一首歌曲,无论是录制在盒式磁带迷你光盘还是CD上。如果是在 CD 上,您可以使用上一节中描述的抓取器和编码器工具来创建 MP3 文件。如果是在磁带或其他音源上,您可以将音源的输出连接到声卡的线路输入或麦克风插孔,并在您的电脑上以数字方式录制音乐。然后您可以编码该文件以创建 MP3。

一旦你手头有了 MP3 文件,你就有两种分发选择:

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  • 您可以前往一个 MP3 分发网站,让他们分发您的音乐。这种方法的优势在于大型 MP3 分发网站每月有数百万访客,因此您的潜在受众非常庞大。
  • 您可以为您的音乐或乐队创建自己的网站,并自行推广该网站。这让您拥有更多控制权和个性,但需要您自行宣传。

一些音乐家通过博客分发他们的音乐。以其喜剧民谣歌曲闻名的乔纳森·库尔顿 (Jonathan Coulton) 使用博客向粉丝通报他的生活动态。他们还可以找到购买他音乐或免费收听他几首歌曲的链接。库尔顿这种非传统方法的成功可能会激励其他音乐家效仿。

一个好的选择是将您的 MP3 文件上传到一个大型网站,然后从您乐队的网站链接到下载区域。这让您两全其美,并且可以利用大型网站的服务器来处理那些大的 MP3 文件。

有关 MP3 格式、MP3 网站及相关主题的更多信息,请查看下一页的链接。

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MP3 常见问题

什么是 MP3 播放器,它的作用是什么?
MP3 播放器是一种用于播放 MP3 音频的电子设备。MP3 播放器的优点在于它们便携,并且音频几乎可以在任何地方播放。
我如何下载 MP3 歌曲?
通过互联网下载 MP3 歌曲很容易。前往包含您想要歌曲的网站。右键单击文件链接,然后选择“目标另存为”。选择“保存”按钮开始下载。完成后关闭。
MP3 是免费的吗?
最初开发和销售 MP3 格式的机构于 2017 年终止了其许可费,这意味着该格式现在是免费的。
购买 MP3 播放器值得吗?
MP3 播放器无法与当今的智能手机相比。如今的智能手机具有多种功能,包括播放您选择的歌曲和音频。MP3 播放器仅限于音乐功能。

更多精彩信息

相关 十万个为什么 文章

更多精彩链接

  • Decker, Logan。“更高的 MP3 比特率值得吗?”Maximum PC。2007 年 4 月 19 日。(2008 年 8 月 15 日)http://www.maximumpc.com/article/do_higher_mp3_bit_rates_pay_off
  • 数字音频系统。“MP3 编码。”(2008 年 8 月 15 日)http://www.digital-audio.net/technical_enc.shtml
  • 弗劳恩霍夫 IIS。“MP3:MPEG 音频第三层。”(2008 年 8 月 15 日)http://www.iis.fraunhofer.de/EN/bf/amm/projects/mp3/index.jsp
  • Levine, Robert。“高保真之死。”《滚石杂志》。2007 年 12 月 27 日。(2008 年 8 月 14 日)http://www.rollingstone.com/news/story/17777619/the_death_of_high_fidelity/print
  • Loukides, Mike。“高比特率 MP3:有必要吗?”O'Reilly Media。2000 年 3 月 1 日。(2008 年 8 月 14 日)http://www.oreillynet.com/pub/a/oreilly/web/news/high_bit_rate_0300.html
  • MP3-Converter.com。“比特率与音质。”(2008 年 8 月 15 日)http://www.mp3-converter.com/bitrates.htm
  • MPEG.org。(2008 年 8 月 15 日)http://www.mpeg.org/MPEG/mpeg-pointers-and-resources/

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