音樂作為「無界限」的藝術傳播媒介之一,從愛迪生發明留聲機開始,記錄保存音頻已有140多年。但你知道嗎? MP3 音頻格式其實只在最近的 20年裡發展成應用最為廣泛的音頻格式,讓音樂成為人人都可欣賞的大眾消費品。

讓 MP3 普及的一個重要原因是,容量僅僅只有標準 CD 大小的十二分之一,但是在音質的表現上差距難以察覺,這是怎麼做到的呢?

讓容量縮小最簡單直接的方式就是壓縮,這好比將倉庫裡的物品分門別類整理好,然後匯總成條目和總數,大大減少了重複存在的部分,而且文件本身並不會丟失數據,是無損壓縮。

但這對於音樂這種資料非常高的數據,簡單的壓縮並不能實現容量壓縮至 CD 體積的10% ,所以 MP3 格式實際上捨棄了一些音樂內容。

如果把相同的一段聲音以 MP3 和無損版本並列在兩條軌道上,將其中任意一軌反相,聲音一致的情況下,他們會相互抵消沒有聲音。而 MP3 是一種有損壓縮,理論上我們在這樣的情況下可以聽到兩者之間的不同,但實際聽的情況下幾乎察覺不出。意味著就算 MP3 是有損壓縮,卻對於我們人耳來說沒有實質性的區別。

讓 MP3 格式聽起來與 CD 幾乎一致的秘密在於一個極其冷門的學科——心理聲學( Psychoacoustics )。該學科起源於對音樂和樂器的探索,逐漸衍生為探索人的生理感官和客觀聲音世界之間關係的學科。囊括了人耳的聲音定位,能聽到的聲音範圍等內容。

這其中有一項叫做掩蔽效應(Sound Masking),MP3 可以實現極高的壓縮比就是通過該技術而實現,在不影響聽感的情況下極大程度的減少文件體積。當有相似頻率的聲音出現時,便會被某一種給掩蓋過去,這叫做同頻掩蔽。此外還有因為聽感和生理反應時間差距產生的時間掩蔽。

隨著存儲的增大,傳輸技術的迭代,MP3 容量的優勢不再明顯,逐漸被淘汰了下來,開始被 FLAC 等無損格式取代。

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