音频是多媒体应用中的一种重要媒体,人类能够听到的所有声音都称为音频,正是音频的加入使得多媒体应用程序变得丰富多彩。声音按频率可分为3种:次声(频率低于20 Hz)、声波(20 Hz～20 kHz)和超声(频率高于20 kHz)。人耳能听到的声音频率为20 Hz～20 kHz的声波,多媒体音频信息就是这一类声音。声音按表示媒体的不同可分为波形声音、语音和音乐。
①波形声音,包含了所有的声音形式,可以将任何声音进行采样量化,相应的文件格式是WAV文件和VOC文件。
②语音是由口腔发出的声波,一般用于信息的解释、说明、叙述、问答等,也是一种波形声音,所以相应的文件格式也是WAV文件和VOC文件。
③音乐是由各种乐器产生的声波,常用作欣赏、烘托气氛,是多媒体音频信息的重要组成部分。相应的文件格式是MID文件和CMF文件。
常用的音频文件格式有以下几类:
(1)WAV文件
WAV是Microsoft公司开发的一种声音文件格式,它符合RIFF(Resource Interchange File Format)文件规范,用于保存Windows平台的音频信息资源,被Windows平台及其应用程序所广泛支持,是一种无损压缩。其文件容量较大,多用于存储简短的声音片段,WAV文件打开工具是Windows的媒体播放器。
(2)MPEG音频文件
MPEG音频文件是MPEG标准中的音频部分。MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩,根据压缩质量和编码程度的不同可分为3层(MPEG Audio Layer1/2/3),分别对应MP1,MP2,MP3声音文件。
MPEG音频编码具有很高的压缩率,MP1和MP2的压缩率分别为4∶1和6∶1～8∶1,标准的MP3的压缩比为10∶1。一个长达3 min的音乐文件压缩成MP3文件后大约是4 MB,可保持音质不失真。目前在网络上使用最多的是MP3文件格式。(https://www.daowen.com)
(3)MIDI(Musical Instrument Digital Interface)文件
MIDI是数字音乐/电子合成乐器的统一国际标准,定义了计算机音乐程序、合成器及其他电子设备交换音乐信号的方式,还规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆和硬件及设备间数据传输的协议,可用于为不同乐器创建数字声音,可以模拟大提琴、小提琴、钢琴等常见音乐。
MIDI文件比数字波形文件所需的存储空间小得多,如记录1 min MIDI音频数据文件只需4 KB的存储空间,而记录1 min 8位、22.05 kHz的波形音频数据文件需要1.32 MB的存储空间。MIDI文件主要用于原始乐器作品,流行歌曲的业余表演,游戏音轨以及电子贺卡等。
(4)WMA(Windows Media Audio)文件
WMA文件是继MP3后最受欢迎的音乐格式,在压缩比和音质方面都超过了MP3,能在较低的采样频率下生成好的音质文件。WMA不用像MP3那样需要安装额外的播放器,而Windows操作系统和Windows Media Player的无缝捆绑让用户只要安装了Windows操作系统就可以直接播放WMA音乐。
(5)RealAudio文件
RealAudio文件是Real Networks公司开发的音频文件格式,其文件格式有“.RA”“.RM”“.RAM”,用于在低速率的广域网上实时传输音频信息,主要适用于在网络上进行在线音乐欣赏。
(6)AAC(Advanced Audio Coding)文件
AAC文件是杜比实验室为音乐社区提供的技术,出现于2025年,是基于MPEG-2的音频编码技术,目的在于取代MP3,所以又称为MPEG-4 AAC,即M4A。
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