数字音频文件格式详解，全面覆盖大学信息技术基础

数字化后的音频信息在计算机中以文件的形式存储。以下介绍几种常见的数字音频格式。

1.WAV格式(*.wav)

WAV文件格式是一种通用的音频数据文件格式。由微软公司开发，用于保存Windows平台的音频信息。利用该格式记录的声音文件能够和原声基本一致，质量非常高，但是由于WAV格式存放的一般是未经压缩处理的音频数据，所以体积很大(1分钟的CD音质需要10M字节)，不适于在网络上传播。

2.MP3格式(*.mp3)

MP3(MPEG Audio Layer3)格式诞生于20世纪80年代的德国，是一种以高保真为前提下实现的高压缩格式，一般只有*.wav文件的1/10。MP3是MPEG标准中的音频部分，具有(10∶1)～(12∶1)的高压缩率，每分钟音乐的MP3格式只有1 MB左右。MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩，是一种利用人类心理学特性，去除人类很难或根本听不到的声音，例如，MP3损失了12 kHz到16 kHz的高音频信息，所以音质低于WAV格式的声音文件。但是由于MP3基本保持了低音频部分不失真，其文件尺寸小，所以MP3格式在网上非常流行，几乎成为网上音乐的代名词。

3.WMA格式(*.wma)

WMA(Windows Media Audio)格式是在保持音质的同时通过减少数据流量提高压缩率的一种音频文件格式。WMA的压缩率比MP3更高，一般可以达到1∶18。WMA的另一个优点是内置了版权保护技术，可以限制播放时间和播放次数甚至播放的机器等。WMA适合在网络上在线播放，并且不需要安装额外的播放器，在操作系统Windows XP中，WMA是默认的编码格式，只要安装了Windows操作系统就可以直接播放WMA音乐。由于WMA的音质可以与CD和WAV媲美，压缩率又高于MP3，所以WMA格式逐渐成为网络音乐的主导。

4.Real格式

Real格式是Real公司推出的用于网络广播的音频文件格式，主要有RA(Real Audio)、RM(Real Media)等格式。

(1)RA格式(*.ra)

RA格式的特点是可以实时传输音频信息，尤其在网速较慢的情况下，仍然可以较为流畅地传输数据。RA格式的压缩比可以达到96∶1，所以主要适用于在网络上的在线音乐欣赏。这种格式的特点是可以随网络带宽的不同而改变声音的质量，在保证大多数人听到流畅声音的前提下，保障带宽较富裕的听众获得较好的音质，同时可以边播放、边下载。(www.xing528.com)

(2)RM格式(*.rm)

RM格式的特点也是可以在非常低的带宽下(低至28.8 kb/s)提供足够好的音质让用户能在线聆听。由于RM是在网络环境较差的条件下发展过来的，所以RM的音质不理想，音质比MP3差。由于RM的用途是在线聆听，不适于编辑，所以相应的处理软件不多。

5.MIDI格式(*.mid)

MIDI是Musical Instrument Digital Interface(乐器数字接口)的缩写，它提供了电子乐器与计算机内部之间的连接界面和信息交流方式，主要用于在计算机上创作乐曲。MIDI文件可以用计算机中的作曲软件写出，也可以通过声卡的MIDI接口把外接音序器演奏的乐曲输入计算机中，制成*.mid文件。MIDI文件格式记录声音的信息，然后告诉计算机中的声卡如何再现音乐的一组指令。由于MIDI文件记录的是一系列指令而不是数字化后的波形数据，所以它占用的存储空间比MAV小很多，一个MIDI文件每存1分钟的音乐只需5～10 KB的存储空间。MIDI文件重放的效果完全依赖计算机中声卡的档次。

MIDI文件容易编辑，可以随意修改曲子的速度、音调，也可以改变乐器的种类，产生合适的音乐。MIDI文件的另一个优点是声音的配音方便，MIDI音乐可以作背景音乐，和其他的媒体，如数字电视、图形、动画、语音等一起播放，加强演示效果。例如当多媒体系统中播放波形声音文件时(例如，语音朗诵)，若还需配上某种音乐作为背景音乐增强朗读的效果时，使用MIDI文件可以避免两个波形声音文件无法同时调用的难点。

MIDI也有不足之处，由于MIDI数据表示的是音乐设备的声音，而不是实际的声音，因此只有MIDI的播放设备与制作MIDI的设备一样，才能确保再现的效果。

6.CD格式(*.cda)

CD格式是音质最好的音频格式。标准CD格式采用44.1 kHz的采样频率，声音近乎原声。CD光盘可以在CD唱机中播放，也能用计算机中的各种播放软件播放。注意:不能直接复制CD格式的*.cda文件到硬盘上播放，需要使用将CD格式的文件转换成WAV格式，或用专门CD格式播放器播放。

7.APE格式(*.ape)

APE是流行的数字音乐无损压缩格式之一，与MP3这类有损压缩格式不可逆转地删除数据以缩减源文件体积不同，APE这类无损压缩格式，是以更精炼的记录方式来缩减体积，还原后数据与源文件一样，从而保证了文件的完整性。APE由软件Monkey's audio压制得到，开发者为Matthew T.Ashland，源代码开放，因其界面上有只“猴子”标志而出名。APE有查错能力但不提供纠错功能，以保证文件的无损和纯正；其另一个特色是压缩率约为55%，体积大概为原CD的一半，便于存储。