影响MP3随身听音质的因素

2007年05月30日 16:34 源自:zol 论坛  网友评论 【 字号:

  1、 存储器会影响音质吗?

  首先来看看存储装置,它对MP3的音质有什么影响吗?存储装置主要是以文件形式保存数字编码,在这里的数字编码是用户保存进去的,因此存储装置只要能正确的还原保存上去的数字编码就可以了,而这是对存储装置的最基本要求,并且由于是数字信号,因此也不会存在信号强度、信噪比、失真等问题。因此可以说,在音质方面,存储装置不会造成任何影响,当然,如果使用HDD(hard disk drive,硬盘驱动器)方案,而电源部分未做好的话,可能会因为HDD的瞬间电流而造成些影响。

  2、 什么芯片方案的音质最好呢?

  芯片方案(主芯片)是一个MP3随身听的绝对核心部分,它是一个高度集成的芯片,我们很难对它进行深度分析。但通过大量经验以及近年来市场用户反馈的情况来看,芯片方案的音质跟芯片公司的音频背景成正比,就三款主流芯片方案来说,音质排列顺序为:Philips > Sigmatel > Telchips。

  但这个排列也并不绝对, 因为有很多 MP3 随身听制造商抛弃芯片方案内部的DAC

  (数/模转换器)不用,而采用自己认为音质更高的DAC芯片来解决音质问题,并且这是一个非常有效的方法。那么DAC在改变整个MP3音质中到低占了多少比重呢?可能你会说占了决定性的作用,因为它是整个模拟信号的出口。当然,如果仅仅是从技术原理上分析,确实如此,但是一台放在货架上的MP3随身听可不仅仅这么简单,那还有什么重要因素呢?

  3、 耳机对于音质的影响

  已经有越来越多的用户开始注意MP3随身听的耳机了!确实,做为整个MP3随身听的唯一出口,它确实占据着非常重要的地位。因为不管硬件做的多么优秀,如果没有好的回放设备的话也只是徒劳。不过也不用一味要求使用高档耳机,因为一是存在着耳机与随身听搭配的问题,二是再好的耳机也只是能展现出MP3随身听的音质而已,而不能从根本上改变和提升MP3的音质。

  4、 PCB布线的影响

  首先,我们知道,所有的零件都是固定在PCB(Printed Circuit Board, 印刷电路板)上的,虽然是同样的电路,但是,不同的公司、不同的工程师所布出来的PCB却截然不同。而由于MP3芯片组本身集成度非常高,在同一块芯片上同时存在着很多种频率的信号。如果处理不当的话,就会造成信号间的干扰,造成音质变差,或者使随身听工作不稳定。

  5、 软件的作用

  实际上一般的公司在软件方面是没有能力进行任何对于音质有利的改进的。虽然软件在音质上不占有主导地位,但是如果软件设计的不好的话,也会使音质明显劣化。当然更重要的是,一个好的软件、好的操作逻辑才会让用户更加方便舒适的使用MP3随身听,这才是软件最重要的职能。

  6、 电源设计

  MP3随身听做为低功耗的小型音频设备,其电源的设计也是非常重要的。设计的不好,不但耗电量大不说,还有可能造成对音频信号的干扰。

  7、 元器件选用

  对于音质,如果元件选择不当对于音质的影响一般来说都是细微的,特别是对于这种数码产品,会影响音质的,其实也就是最后的那一小段模拟电路,而之前的大部分电路都不会对音质产生影响。

  说了这么多,那到底谁才是决定MP3音质的关键呢?这个真的不好回答,因为一台优秀的MP3随身听需要各部分完美的结合才行,在这些因素中只要有一项做的不好,都会对音质产生明显的影响,因此它们并不能用简单的百分比来表示。所以要衡量MP3随身听的音质,除了分析它的主芯片构成外,还要多听才行,非发烧友级的普通消费者,也只能作出比较主观的判断和选择了。

  MP3和WMA音频格式相关知识

  数字音频格式即以数字形式进行记录、处理和播放的音频信号。数字音频格式的出现,是为了满足高保真复制、存储、传输的需求。简单的说,早期的模拟音频格式,存在着复制失真和因为介质磨损而失效的问题。从CD盘的问世开始,数字格式音频文件开始普及,但又产生了一个问题——存储体积上的限制,同时CD盘仍然存在磨损的现象。如果保存到硬盘上(相对存储时间更长),在当时存储介质(主要是硬盘)仍然昂贵的情况下,也不是好的解决方法。而互联网的出现,更产生了远距离传输文件的要求,在带宽的制约下,缩小文件体积的需求变得更加强烈,这些都从外部因素上导致了有损压缩数字音频格式产生!

  而从内部因素来说,随着电脑运算、编码能力的提高,各种声学心理模式的进步,促进了各种有损压缩数字音频格式的层出不穷。以下简要介绍一些在MP3随身听上广泛使用的音频格式——MP3(CBR、VBR、ABR)、WMA、WAV、ADPCM,以及新兴的音频格式AAC、ASF和OGG。

  在介绍几种数字音频格式之前,我们先来明晰一个概念——Bit Rate(比特率)。

  在计算机领域中,所有的资料都是被数字化的,比特(Bit)是电脑中最小的数据单位,指一个0或者1的数,也就是数学上的二进制数字,一个“0”或“1”,就是一个位。例如当我们说一个2位的数字,就是指它是一个两位数的二进制数字,有“00”、“01”、“10”、“11”这4种组合,分别代表十进制中的0、1、2、3四个数字。

  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。

  1、 WMA(Windows Media Audio,视窗媒体音频)

  作为微软公司的多媒体压缩方式,它是在Windows Media Technologies中只压缩音频数据的那一部分技术,音质类似MP3,能以MP3一半的技术完成压缩。它具有版权所有的Windows Media Rights Manager,可通过安装在WMP(Windows Media Player,视窗媒体播放器)进行播放。由于微软和Windows的强大影响力,以及最重要的版权原因,美国的主要唱片公司EMI和BMG公司等正式确定使用由微软公司开发生产的WMA方式。相信,今后这种先进方式会得到进一步的普及。

  2、 MP3(CBR、VBR、ABR)

  MP3是目前使用用户最多、应用最为广泛的有损压缩数字音频格式,在前文已经做过解释,在此不再复述。

  CBR(Constant Bit Rate,固定比特率)

  CBR是最古老最简单的MP3编码(压缩)方式。采用此法编码时,整个文件的比特率都是一样的,换言之,MP3文件每秒使用的比特率都是一样。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。

  VBR(Variable Bit Rate,可变比特率)

  VBR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,简单部分用低比特率编码,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。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。

  现在推出的MP3随身听大部分都支持VBR了,不过有些机器虽然能够播放VBR格式的歌曲,但是不能够正确显示播放时间,目前许多高品质的MP3音乐都是采用VBR编码的。

  ABR(Average Bit Rate,平均比特率)

  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。

  3、 WMA(Windows Media Audio,视窗媒体音频)

  WMA是微软公司的多媒体压缩方式,它是在微软视窗媒体技术中只压缩音频数据的技术,音质类似MP3。从压缩比角度来说,在低于192kbps的编码速率条件下,WMA可以在同样音质条件下获得比MP3文件更小的体积——甚至一半(但当编码速率高于192kbps时,普遍的反映是MP3的音质要好于WMA)。微软官方宣布的资料中称WMA格式的可保护性极强,甚至可以限定播放机器、播放时间及播放次数,具有相当的版权保护能力。

  4、 WAV(声音资源文件)

  WAV是一种波形文件,直接记录声音的波形,未被压缩,从CD抓取的音轨就是wav文件,体积大。

  5、 ADPCM

  ADPCM是Adaptive Differential Pulse Code Modulation的缩写,全名为自适应差分脉冲编码,也是一种有损压缩数字音频格式。这个格式常用在MP3随身听的录音方面,它可以提供极高的压缩比,一般128MB的MP3随身听最长可以记录16小时的录音,但追求录音时间过长是以牺牲音质为代价的。

  6、 AAC(Advanced Audio Coding,高级音频编码)

  AAC是由Fraunhofer研究院(MP3格式的创造者)、杜比(DOLBY)试验室和AT&T(美国电话电报公司)共同研发出的一种有损压缩音频格式,是MPEG-2规范的一部分。与MP3相比,AAC增加了对立体声的完美再现、码流效果音扫描、多媒体控制、降噪优化等MP3音频格式所没有的特性,同时还支持更多种采样率和比特率、多种语言的兼容能力、更高的解码效率。总之,AAC可以在比MP3文件缩小30%的前提下提供更好的音质。

  不过,在目前的MP3随身听上,仅有少数几家应用了这一格式。

  7、 ASF(Advanced Streaming Format,高级流动格式)

  ASF是微软公司针对Real公司开发的新一代网上流式数字音频压缩技术。这种压缩技术的特点是同时兼顾了保真度和网络传输需求,所以具有一定的先进性。也是由于微软的影响力,这种音频格式现在正获得越来越多的支持。

  8、 OGG Vorbis格式

  OGG是一个庞大的多媒体开发计划的项目名称,涉及视频音频等方面的编码开发。OGG Vorbis是高质量的音频编码方案,它比MP3先进在于可以支持多声道编码。官方数据显示,OGG Vorbis可以在相对较低的数据速率下实现比MP3更好的音质。但由于随身听使用耳机播放的局限,即便是经过多声道(两声道以上)编码的OGG Vorbis格式音频文件,用耳机收听也感受不到环绕效果,因为耳机只提供双声道输出。

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