拥有高龄“旧”音乐格式MP3的德国基金会最近宣布他们会让他们的专利失效。在20世纪90年代和21世纪初，MP3使音频文件共享变得非常开放。数据压缩、文件大小和保留的音频质量的结合确保了音频格式在盗版争论的任何一方都声名狼藉。

头条写着“MP3已经死了”，但任何一个真正的音响发烧友都知道真正的死亡是极不可能的。尽管如此，现在是时候看看一个世界著名的音频格式的历史，以及可能在不久的将来。

mp3到底是怎么工作的？

根据年龄和你的耳朵遭受的虐待，你的听觉频率范围在20赫兹到20000赫兹之间。此外，我们的耳朵对2千赫到5千赫之间的声音频率最敏感。我们的听力也受到我们过滤和处理音频信号的能力的限制。

频率掩蔽——MP3压缩的关键——依赖于大脑无法区分特定信号。

假设我们有两种声音。他们有非常相似的频率（例如200赫兹和210赫兹），但他们在不同的音量播放。较弱的声音可以单独听到，但较强的声音只有在同时播放时才能分辨出来。将一个频率覆盖到另一个相近频率的过程称为“掩蔽”。频率掩蔽在音频频谱的顶部和底部有效工作。

翻录cd

假设我们正在把一张CD撕到你的电脑上。CD上的音乐每秒采样44100次（44.1 kHz）。样本长度为2字节（1字节为16位）。MP3支持多种速率，但通常使用CD标准44.1 kHz。

一个单独的MP3文件由MP3帧组成，具有一个头和数据块。每帧包含1152个样本。从技术上讲，它是576个样本中的两个“颗粒”。这些样本经过一个滤波器，滤波器将声音进一步划分为一组特定的32个频率范围。MP3算法将这32个频段进一步除以18倍，产生576个更小的频段。每个波段包含原始采样频率范围的1/576（当我们开始将CD翻录到您的计算机时）。

在这一阶段，有两种复杂的数学算法：改进的离散余弦变换（MDCT）和快速傅立叶变换（FFT）。每一个都对分解的源材料执行不同的过程。

FFT分析每个频带中容易被掩蔽的声音，确保频率掩蔽保留了音轨中的重要声音。

然后对样本进行分类，并将其传递给MDCT。MDCT将每个波段转换成一组光谱值。光谱值更准确地代表了我们的听觉解释音频的方式。因此，许多压缩音频编码器使用频谱值来删除音频数据。一旦光谱信息和颗粒分析完成，实际的压缩过程就开始了。

mp3简史

你还记得你的第一个MP3播放器吗？我很幸运有一个原创的iPod——直到一个拿着刀的人把它从我手里解放出来。不管怎样，迷你碟片要酷得多。

不管怎样，当最初的iPod迅速提升对mp3的需求时（2001年），这种格式已经有8年的历史了。此外，MP3已经在互联网和其他便携式数字音乐设备上掀起了浪潮。

mp3是从哪里来的？

MP3是一个运动图像专家组（MPEG）的设计，作为其原始MPEG-1音频和视频压缩标准的一部分。MP3是MPEG-1 Audio Layer III的缩写，1991年批准使用，1993年最终发布。

MP3背后的想法很酷。

MP3算法利用了人类听觉的感知局限性，称为听觉掩蔽。听觉掩蔽发生在对一种声音的感知受到另一种声音的影响时。此外，每首歌都包含着对整体听觉体验而言不易察觉的音频元素。1979年，manfredr.Schroeder首次提出了一种心理声学掩蔽编解码器。然而，直到1988年MPEG（作为ISO/IEC的一个小组委员会）的成立，一个全球标准的一致行动才开始。

MP3历史上还有一个重要的名字：Karlheinz Brandenburg。勃兰登堡在20世纪80年代开始研究数字音乐压缩，1989年完成博士论文。他所研究的各种压缩模式发现了当时两种可用技术的局限性，以及早期编码过程的设计。他和MPEG的其他创始成员一起意识到，只有一个新的系统才足够。

弗劳恩霍夫研究所

1990年，勃兰登堡成为埃尔兰根纽伦堡大学的助理教授。他继续在弗劳恩霍夫协会（Fraunhofer Society）从事压缩工作（他最终将于1993年加入弗劳恩霍夫）。

布兰登堡在一次NPR采访中解释说：“我们把音频分组放在了电影组（MPEG）中。”最后我们大家都达成了一个折衷方案，有不同的模式，所谓的第一层，第二层，第三层。我们大部分的想法都是关于MPEG音频的压缩模式。这是最复杂的一个，也是在低比特率下质量最好的一个，叫做第三层

勃兰登堡用苏珊维加的歌曲《汤姆的食客》来完善压缩算法，一遍又一遍地听，以确保他的修修补补不会对维加声音的录制产生不利影响。

mp3爆炸

MP3在正式发布后的几年里一直处于低迷状态，编解码器被认为“过于复杂”，无法广泛使用。

然而，在1997年，情况发生了变化——很快。

首先，一名“澳大利亚学生”从一家德国公司购买了专业编码软件l3enc。他对软件进行了逆向工程，重新编译，并将其上传到美国一所大学的FTP文件中，其中有一个自述文件，上面写着“这是免费软件，多亏了Fraunhofer。”这一小动作立即改变了人们对MP3编解码的方式。突然间，把一张CD放进你的电脑里，就会呈现出小文件大小的高质量音频。

其次，Nullsoft发布了一款备受尊敬的Winamp音频播放器。从CD上撕下的MP3可以很容易地在电脑上播放。

与此同时，互联网已经扩散到世界各地数百万个家庭。数以百万计的硬盘上充斥着mp3，这种格式成为早期点对点文件共享服务的首选音频文件共享格式，如Napster、Gnutella和eDonkey（Gnutella是另一个Nullsoft项目）。音乐盗版活动猖獗，很大程度上得益于MP3的兴起。

mp3播放器

便携式MP3播放器的出现，对已建立的音频行业来说是一个进一步的利好。上世纪90年代初，弗劳恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute）曾试图开发出一款可销售的MP3播放器，但失败了。这对于广泛采用来说还为时过早。它需要前面提到的文件共享、互联网普及和翻录软件的结合，为便携式MP3播放器提供动力。

韩国Elger实验室公司推出了售价250美元的mpmanf10，配备了高达32mb的内存。据我们所知，这并不是这个行业令人兴奋的火花。这一荣誉在于钻石力拓PMP300，也具有32兆。

钻石力拓的成功吸引了不必要的关注。美国唱片工业协会（RIAA）起诉钻石多媒体系统（**商）并败诉。然而，RIAA正确地认为，这是流行音乐盗版的开始，并一直持续到今天。

你问接下来发生了什么？

嗯，一种鲜为人知的设备iPod上市，完全合法化了MP3作为当时事实上的音频格式，RIAA开始了它（正在进行的）全球范围内的反盗版运动。

剩下的，正如我们所说，就是历史了。

为什么mp3会死呢？

弗劳恩霍夫研究所拥有MP3专利。2017年4月23日，他们剩余的专利到期。因此，弗劳恩霍夫不能再颁发新的MP3许可证。我们已经解释了这些“世界末日”头条到底是怎么回事，以及它将如何影响你。

想要TL医生吗？MP3还没死，它哪儿也去不了。

弗劳恩霍夫放弃MP3的主要原因之一是年龄。它再也无法与更新的、光鲜亮丽的编解码器竞争了。他们的建议？改用高级音频编码（AAC）。巧合的是，弗劳恩霍夫还持有（正在进行的）AAC专利，所以我们有几个MP3替代品，你可以选择，如下。

mp3替代品

您的MP3收藏不会突然燃烧，就像现有的编码器和解码器将继续产生MP3文件。也就是说，MP3现在有点过时了。现在有几种免费的音频格式可以用来储存数字音乐。

• AAC——如上所述，高级音频编码是MP3的继承者。唯一的问题是格式本身现在看起来有点过时。尽管如此，AAC通常比MP3实现更好的音频保真度，具有相似的比特率和文件大小。AAC也是一种有损格式。
• Ogg Vorbis—Vorbis格式，通常与Ogg容器格式一起使用。它比MP3更好，更年轻，开源。尽管Ogg具有更好的压缩、更高的比特率和通常更好的音频质量，但由于缺乏支持的设备，Ogg从未像MP3那样起飞。Ogg也是一种有损格式。
• FLAC——免费无损音频编解码器是最流行的无损音频编解码器格式。为什么？FLAC提供了源材料的精确音频拷贝，只有传统CD的一半大小。受MP3影响最大的声音（如吉他、钹、混响等）尽管被显著压缩，但仍然保持清脆。FLAC是一种无损格式。

我没死

你没什么好担心的。您可以继续翻录到MP3，您的设备将继续播放您的音乐。从长远来看，至少值得为您的收藏研究一种更新的音频格式。压缩技术将会进步，精确拷贝的文件大小将会减小。

另外，存储容量也值得考虑。当第一款带有32MB存储空间的便携式MP3播放器问世时，它很酷，但显然还不够。ipodclassic最大的存储空间是160gb。如果用户将存储空间升级到240GB，那么这一点可能会受到影响，因为每个MP3曲目的容量都超过1000000首。关键是，随着存储大小的增加和物理大小的减少，我们可以用更少的资源做更多的事情。

最后，互联网继续改变我们听音乐的方式。我以前经常盗版音乐，因为我付不起每发行一张新专辑12-20美元。现在我有了一个Spotify家庭计划账户，可以访问数百万首曲目，还有一个Amazon Prime账户，还有数百万首曲目。唯一限制我的是我的互联网连接，即使这样，他们都可以选择高质量的离线下载格式。

它不像以前那么重要了，但MP3还没死。

你最喜欢的音频格式是什么？你需要无损的清晰现实吗？或者是有损格式的极端压缩？自从流媒体服务普及以来，您的音乐使用情况发生了变化吗？在评论里给我留言，我会给你回电的。

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