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D-Link 駐站作家: 文/ 圖: 阿正老師
只要一講到音樂格式，大家第一個想到的就是MP3，不但檔案小、而且播放方便，幾乎所有的電腦播放程式跟外接式播放器都能夠支援。但是大家可能很少使用到「非破壞性壓縮」的音樂格式，這種能保留100% CD音質的格式究竟要如何製作？比MP3強在哪邊？ 阿正老師今天要為各位介紹FLAC格式的轉檔方式，以及跟MP3的音質比較，喜歡音樂的玩家可別錯過了！ 


一、什麼是非破壞性壓縮？

「非破壞性壓縮」，也可以稱為「無失真壓縮」或「無損壓縮」，是指資料在壓縮後能百分之百保留而不受損失，並且能還原回原來資料的一種壓縮技術。像我們常用的檔案壓縮格式，如zip、7z、rar…等，就是使用這種技術。（請參考維基百科的無損壓縮介紹）
由於非破壞性壓縮技術所能節省的檔案大小較有限，因此我們在需要將檔案壓縮得很小的時候，就會使用「破壞性壓縮」的技術。破壞性壓縮所壓縮之後的檔案，因為捨去了一些數位資料，因此檔案比較小，但是無法還原回原來的檔案。它應用的層面相當廣，像用在圖片上有JPEG、DjVu、WebP…等技術，音樂上有MP3、AAC、WMA、Ogg…等，而在視訊壓縮的部份大多數都為破壞性壓縮(因為視訊檔實在太大了)，如MPEG 1/2/4、H.261/H.263/H.264、Motion JPEG…等。


二、為什麼要使用非破壞性壓縮？

其實我們平時在壓縮、打包或備份檔案，使用的一定都是非破壞性壓縮，如此資料才不會損壞，如果用在音樂上，使用非破壞性壓縮的音樂格式，雖然檔案容量比較大，但是因為可以保留原來CD的音質，因此許多音樂的愛好者都會用非破壞性壓縮的格式來儲存CD到硬碟中，如果需要放到MP3隨身聽中來聆聽時，再用轉檔軟體轉換一下就好了。
但是如果你一開始就使用MP3的格式來備份你的音樂CD，MP3是一種破壞性壓縮，也就是說如果你的CD不小心刮壞了，MP3是無法還原回CD的（即使還原回去，音質也是破壞後的音質）。
你可能會問說：「我用耳機聽MP3跟CD片的效果感覺都一樣啊？」 。如果你使用比較好的音響監聽耳機或是音響來聽MP3時，會發現MP3在高音的部份會有明顯的破音，這篇文章後面會比較MP3跟CD的差異。


三、如何將音樂CD轉為非破壞壓縮格式？

今天阿正老師要介紹的一種非破壞性壓縮格式--FLAC，全名是「Free Lossless Audio Codec」(自由音訊壓縮編碼)，它是世界上第一個完全開放和免費的非破壞性音頻壓縮格式，你可以輕鬆取得它的原始碼，而且FLAC的文件格式和編碼/解碼的實現方式都不受任何已知專利的限制。

FLAC官方網站是：http://flac.sourceforge.net/
要如何將音樂CD轉成FLAC的格式呢？下面介紹兩套有中文介面的免費轉檔軟體：格式工廠、音樂轉檔精靈，只要簡單幾個步驟就能輕鬆轉換音樂CD了。

格式工廠
• 官方網站：http://formatoz.com/
• 下載點：[官網下載]
音樂轉檔精靈
• 官方網站：http://hola.idv.tw/
• 下載點：[官網下載]

格式工廠：點選主畫面左方的「光碟機裝置」→「音樂CD轉型音訊檔案」，然後在輸出配置的下拉選單中點選「FLAC」，最後按下〔轉換〕按鈕，就可以將音樂CD變成FLAC格式了。如果你希望把檔名換成歌名的話，只要按下右下角的〔取得CD資訊〕，就可以連到網路上的CD資料庫中取得曲目的資料了。





 
音樂轉檔精靈：執行後點選下方的〔新增媒體〕，然後在「輸出格式」中點選「FLAC」，最後按下〔開始編碼〕，就可以完成CD轉FLAC了。


 
另一種相當有名的非破壞性壓縮音樂格式是.APE(Monkey's Audio)，不少音樂愛好者都喜歡使用這種格式，上面介紹的「音樂轉檔精靈」有內建APE的編碼器，只要在「輸出格式」的地方選擇APE就可以了。


四、如何播放FLAC音樂檔？

因為Windows並沒有內建FLAC的解碼器，因此我們可以使用一些音樂播放軟體來播放.FLAC，這邊列出幾個免費的播放程式：

• foobar2000：http://www.foobar2000.org/
• KMplayer：http://kmplayer.en.softonic.com/
• VideoLAN：http://www.videolan.org/
• 千千靜聽：http://ttplayer.qianqian.com/
• Total Video Player：http://www.downloadatoz.com/dvd-video_directory/total-video-player/
• Winamp：http://www.winamp.com/

如果你習慣用Windows內建的MediaPlayer來播放音樂，那麼可以安裝一支MediaPlayer的套件--「CoreFLAC」，就可以讓MediaPlyaer直接播放FLAC檔了。（[下載網址]，120KB)


五、如何將FLAC轉換為其他格式？

如果你想將FLAC複製到MP3隨身聽上面，可以利用前面介紹到的格式工廠跟音樂轉檔精靈來進行轉檔。
格式工廠：
點選左方的「音訊」→「任何格式轉成MP3」，然後按下〔新增檔案〕選擇要轉換的FLAC檔案，再按下〔確定〕，最後到主畫面中按下〔開始〕就可以了。





 
音樂轉檔精靈：
按下〔新增媒體〕→【加入檔案】選擇要轉換的FLAC檔，然後在「輸出格式」選擇MP3，最後按下〔開始編碼〕即可。





 
六、設定轉檔的品質

當我們把FLAC轉換成MP3的時候，可以選擇轉換的品質，品質越高音質就越好，但是檔案也就越大。
格式工廠設定音質的方式如下圖，在加入轉檔音樂後，按下上方的〔輸入配置〕，然後在「位元率」的部份選擇。



 
音樂轉檔精靈的設定就更為完整了，按下〔編碼設定〕按鈕後，可以選擇要用「固定位元速率」(CBR)或「可變位元速率」(VBR)來轉檔，可以調整的 Kbps就是「位元率」(bit rate)，數值越高音質就越好。





 
比較常見的位元率大概有128K、192K、256K、320Kbps…等，下面就是將FLAC轉換分別為128、256跟320Kbps之後的檔案大小比較，位元率越高的MP3檔案也就越大。




 
七、FLAC跟MP3音質的差異

這邊阿正老師使用了一套功能強大的免費音頻編輯軟體--Audacity來做MP3音質的比較，它可以輕鬆編輯多個音軌，還內建了多種音效處理功能，更可以跨平台，是一套相當好用的音頻剪輯程式。

Audacity
• 官方網站：http://audacity.sourceforge.net/
• 檔案下載：[1.2.6版] [1.3.12beta版]
• 中文免安裝版下載：[阿榮福利味下載點]
• 支援作業系:Windows、Mac OS X、Unix/Linux


為了方便比較FLAC跟MP3音樂品質間的差異，阿正老師事先利用格式工廠將音樂CD轉換為FLAC以及位元率分別為128、256跟320Kbps的MP3，一共四個檔案，透過Audacity軟體將這四個音樂檔載入進來，下面便開始進行比較：

1.載入之後會先顯示「波形」畫面，四個音樂檔看起來都差不多，因為這些圖形的橫軸是時間，縱軸是「音量」，所以是看不出差異的。




 
2.分別在四個音軌的右方按下〔▼〕按鈕，點選【頻譜】。


 
3.切換為頻譜畫面之後，就會變成下面這個圖形，橫軸是時間，縱軸是「頻率」，顏色越深表示出現在該頻率的聲音越多。我們可以明顯看出，在15KHz~22KHz的地方，最上面的FLAC檔案有不少聲音，但是在第2~4個音軌(128、256、320Kbps的MP3)卻明顯變少，主要是因為人耳所能接收的頻率約在20Hz~20KHz，超過16KHz的頻率人耳幾乎聽不到，所以MP3在編碼時會將高音(>16KHz)的部份給去除掉，普通的耳機雖然聽不太出來，但是如果用比較高檔的耳機或音響來聆聽的話，還是可以在高音的部份感受到一些差異(尤其是高音樂器)。




 
4.如果上面的頻譜圖不夠明顯，我們可以點選【分析】選單中的【繪畫頻譜】：


 
5.就會出現完整的頻率分析圖，橫軸是頻率，縱軸是頻率衰減值，我們可以看到FLAC(也就是原來的CD音質)在20KHz處才開始衰減。


 
位元率320Kbps的MP3大約在20KHz左右開始衰減，跟FLAC的品質相當接近。


 
256Kbps的MP3約在19KHz以上衰減。


 
位元率128Kbps的MP3則是在16KHz以上的部份就直接被「削」掉不見了，這種音樂檔案只要用較好的喇叭播放出來，高音部份就會有明顯的破音，尤其是有高音樂器演奏的音樂會相當明顯。


 

八、結語
看了以上那麼多的介紹，是不是對非破壞性壓縮格式以及MP3音樂的差異有所了解了呢？如果你的手上有不少音樂CD想好好備份到硬碟裡面時，不妨先將CD轉為FLAC格式來給保存，雖然檔案比MP3大了好幾倍，但是現在硬碟的容量動輒1TB以上，以一片CD轉為FLAC約300MB來計算，一顆1TB的硬碟可以塞入超過3400片的CD喔！
還沒有試過非破壞性壓縮音樂檔的玩家們，一定要來試試看，順便比較一下FLAC跟MP3的差異喔！