音乐格式和分轨问题记录

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Music
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前言

实体音乐媒介有黑胶唱片、磁带、光存储介质等。光存储介质主要包括 CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)，SACD(Super Audio CD)，BD(Blu-ray Disc) 等。

随着技术进步，数字化音乐出现，主要包括各种格式的音乐数字文件和各种平台所提供的流媒体服务。

作为一个音乐爱好者，我觉得了解各种音乐格式还是很有必要的。特别是作为 Apple Music 使用者，就更有意义了。Apple Music 支持导入音乐和编辑专辑，很适合做一个自己的音乐库。虽然我已经是 Apple Music 美区用户，曲库已经相当完善，但还是有一些特别想听的音乐找不到，比如最近想听 Clannad 的 OST 是没有的，古典音乐某些演奏家的演奏版本是找不到的。

因此，少部分音乐我还是得通过其他手段获取，这时候了解各种音乐格式就很有意义了，同时还需要了解一些分轨技术，以更好地享用和收藏整轨音乐包。

常见音乐格式

数字音乐有很多音乐格式，如 mp3、flac、wav、m4a 等，下面做一个记录。

MP3(MPEG Audio Layer-3)

MPEG Audio Layer-3 是音频压缩技术的全称，MPEG 是 Moving Picture Experts Group 的缩写，即动态图像专家组，它是一个国际标准化组织下的工作组，负责制定音频和视频压缩的国际标准。Layer 可以理解为同一标准中针对不同场景的压缩级别，Layer-3 相对 1 和 2 压缩效率和音质更好。

  • 压缩方式：有损压缩（Lossy Compression）。
  • 音质：通过移除人耳不易察觉的声音信息减小文件大小，音质受码率（bitrate）影响。
    • 常见码率：128 kbps（中等）、192 kbps（良好）、320 kbps（接近无损）。
  • 文件大小：小，适合节省存储空间。
  • 兼容性：几乎所有设备和软件都支持。
  • 用途：流媒体、便携式音乐设备、普通聆听。

FLAC(Free Lossless Audio Codec)

  • 压缩方式：无损压缩（Lossless Compression）。
  • 音质：保留录音的完整音频数据，音质与原始录音一致。
  • 文件大小：比 WAV 小（约原文件的 50-70%），但比 MP3 大很多。
  • 兼容性：现代播放器和设备广泛支持（如 VLC、Foobar2000、Hi-Fi 音响）。
  • 用途：高品质音乐收藏、发烧友、高端音响设备。

优缺点：

  • 优点：高音质，文件支持标签（如专辑封面、艺术家信息）。
  • 缺点：文件较大，兼容性不如 MP3。

WAV(Waveform Audio File Format)

  • 压缩方式：未压缩或无损（Uncompressed or Lossless）。
  • 音质：最接近原始录音，极高音质。
  • 文件大小：非常大（约 10 MB/分钟）。
  • 兼容性：专业音频设备和软件支持良好。
  • 用途：录音、编辑、母带制作、专业音频工程。

优缺点：

  • 优点：音质最佳，无任何压缩损失。
  • 缺点：文件巨大，不适合普通存储或便携设备。

M4A(MPEG-4 Audio)

  • 压缩方式：有两种版本
    • AAC（Advanced Audio Coding）：有损压缩。
    • ALAC（Apple Lossless Audio Codec）：无损压缩。
  • 音质：
    • AAC 音质优于 MP3（同码率下）。
    • ALAC 提供与 FLAC 类似的无损音质。
  • 文件大小：
    • AAC 比 MP3 小。
    • ALAC 比 WAV 小但大于 MP3。
  • 兼容性：苹果生态系统支持最佳（如 iTunes、iPhone），大多数现代播放器也兼容。
  • 用途：流媒体（AAC）、高品质收藏（ALAC）。

优缺点：

  • 优点：AAC 高效，ALAC 高音质，苹果用户友好。
  • 缺点：ALAC 在非苹果设备上的支持较 FLAC 少。

其他常见格式

  1. OGG（Ogg Vorbis）：

    • 开源有损格式，音质优于 MP3（同码率）。
    • 常用于游戏、Spotify 等流媒体。
    • 缺点：兼容性较差。

  2. AIFF（Audio Interchange File Format）：

    • 苹果开发的未压缩格式，与 WAV 类似，音质无损。
    • 用途：专业音频编辑，苹果生态友好。

  3. DSD（Direct Stream Digital）：

    • 超高分辨率无损格式，常用于 SACD。
    • 文件巨大，仅限高端设备支持。

  4. APE（Monkey’s Audio）：

    • 高效无损格式，文件比 FLAC 小，但兼容性差。

选择建议

  • 流媒体/普通听众：MP3、AAC（M4A）更适合，兼顾音质和文件大小。
  • 音乐发烧友：FLAC 或 ALAC 提供高音质，适合高端设备和收藏。
  • 音频编辑：WAV 和 AIFF 更适合，因其保留了原始录音的所有细节。
  • 文件空间有限：MP3 或 AAC（M4A）优先，文件小且易兼容。
  • 高分辨率音频：DSD 或 FLAC 是最佳选择。

整轨和分轨

我在处理一些 OST(Original Soundtrack，原声音乐) 包时，发现里面通常包含许多文件，cue、flac、ape 等音频文件和一些图片。这里关键在于 cue 文件。

cue 文件是一个文本文件，存储了音频文件的 分轨(Split Tracks) 信息，包括每个音轨的起始时间、曲目名称、艺术家等元数据。也就是说只要存在 cue，那么对应的音频文件(flac、ape 等)就是一个 整轨(Single Track) 音频。比如下面一个实例：

 1PERFORMER "KEY"
 2TITLE "CLANNAD ORIGINAL SOUNDTRACK"
 3FILE "KSLA-0012.ape" WAVE
 4  TRACK 01 AUDIO
 5    TITLE "汐"
 6    PERFORMER "戸越 まごめ"
 7    FLAGS DCP
 8    INDEX 01 00:00:00
 9  TRACK 02 AUDIO
10    TITLE "幻想"
11    PERFORMER "戸越 まごめ"
12    FLAGS DCP
13    INDEX 01 01:08:00
14  ...
15  TRACK 19 AUDIO
16    TITLE "月の位相"
17    PERFORMER "折戸 伸治"
18    FLAGS DCP
19    INDEX 01 64:42:00
20  TRACK 20 AUDIO
21    TITLE "無間"
22    PERFORMER "折戸 伸治"
23    FLAGS DCP
24    INDEX 01 68:34:00

这个 Clannad OST 描述了详细的音频信息，对于头部信息：

  1. PERFORMER “KEY”：这表示专辑的表演者是 “KEY”。
  2. TITLE “CLANNAD ORIGINAL SOUNDTRACK”：这是专辑的标题，指明这是 “CLANNAD 原声带”。
  3. FILE “KSLA-0012.ape” WAVE：这表示音频文件的名称为 “KSLA-0012.ape”，并且文件格式为 WAV 或兼容 WAV 的格式。虽然文件扩展名是 .ape，可能是无损音频格式 APE 的文件，但在 .cue 文件中通常会使用 WAV 来表示音频格式。

从 TRACK 开始，就是每首音乐的具体信息，比如 TRACK 01:

  • TITLE “汐”：这是第一轨的标题，名为 “汐”。
  • PERFORMER “戸越 まごめ”：演唱者为 “戸越 まごめ”。
  • FLAGS DCP：标记此轨为 “Disc-at-Once” 刻录模式，意味着此轨与其他音轨之间没有间隙。
  • INDEX 01 00:00:00：第一轨从 00:00:00（即 0 秒）开始播放。

通过 XLD 完成分轨

在 Mac 上可以通过 xld 完成音频分轨、转换等操作，xld 支持 gui 和 cmd，下面通过 cmd 进行示范。

  1. 下载 XLD
  2. 将 “XLD.app” 安装到 “/Applications/XLD.app”
  3. 设置 xld 命令如下：
1xld() {
2    XLD_APP="/Applications/XLD.app"
3    "${XLD_APP}/Contents/MacOS/XLD" --cmdline "$@"
4}

之后即可快乐食用 xld 咯！

1mkdir "./Clannad OST 0012"
2
3# -c 指定 cue -o 指定输出目录（需要存在） -f 指定输出格式（默认 wav）最后跟上整轨音频文件
4xld -c "KSLA-0012.cue" -o "./Clannad OST 0012" -f alac "KSLA-0012.ape"

一些注意事项：

  1. 如遇乱码问题，先将 cue 文件保存为 utf8 后再操作即可。
  2. 格式则建议采用 alac，相比 wav 更小但音质无异，flac 也可但是无法导入 apple music。
  3. 输出的文件夹导入 apple music 后，专辑名称不是文件夹名而是 cue 头信息中的 TITLE

PLUS: 通过 XLD 进行音频转换：

1xld -f alac だんご大家族.flac

Reference