频谱分析是以可视的方式展现音频文件的数据。每个音调都有其特定的频率:低音频率低,高音频率高。所有的这些频率都会被展现在频谱图(简称「spectral」)上,其纵轴是频率,横轴是曲目时长。频率以赫兹(Hz)和千赫兹(kHz)为单位。人类的听力范围大约是从 20 Hz ~ 20 kHz。
由于频谱图展示了文件的所有数据,因而它是你判断音频是否劣质转码的好帮手。每个文件都有一个相对标准的截止频率。
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CD/无损
零售 CD 中的歌曲以及无损歌曲,其频率应全程冲到 22 kHz。由于无损格式之间的转码保留了所有的数据,FLAC、WAV(PCM)、ALAC 等的频谱看起来应是完全相同的。
不过,不同的流派的频谱看起来不尽相同。上例是一首流行歌曲,所以多数频率表现都很明亮。但古典钢琴曲的视觉表现:
看起来差好多,是吧?但它仍然是无损的频谱!注意「白噪音」(紫光)仍然延伸到 22 kHz,即使它们没能派上用场。
MP3
不同类型的 MP3 具有不同的截断频率(frequency cut-off)。MP3 也倾向于在 16 kHz 处带有一个 “隔断(shelf)”(你可以在频谱图上看到)。
劣质转码
在尝试判别劣质转码时频谱是怎样发挥作用的?比方说你从一个博主处下载了一首 FLAC 格式的歌。鉴定它是真无损而非劣质转码文件的唯一办法就是查看它的频谱。(像 AudioIdentifier 这样的程序在检测劣质转码时并不可靠。)
举个例子,如下的频谱来自一个 FLAC 文件:文件扩展名是 .flac,大小 21.8 MB,且听起来没啥毛病。
但是……哇哦,它看起来像是正常的 FLAC 频谱应有的样子吗?显然不是嘛!这个文件是从 MP3 192kbps (CBR) 转码成 FLAC 的。它是有损到无损的转码,即劣质转码。
程序
对于频谱分析,我们推荐 Adobe Audition (Windows 或 macOS)、Audacity (Windows、macOS、Linux) 或 SoX (Windows、macOS、Linux — 仅命令行) 中的任意一者。以上示例中的频谱图是使用 Adobe Audition CS 6 制作的。
虽然说你应当使用频谱分析来判断一个文件是否劣质转码,但你首先需要采用另一类软件来查看文件的比特率或编码预设。要达到这个目的,我们推荐 Windows 用户使用 Audio Identifier 或 dbPowerAmp,macOS 用户使用 dnuos 或 MediaInfo。