从爱迪生发明留声机开始|音频格式——mp3到底丢失了什么从爱迪生发明留声机开始

从爱迪生发明留声机开始，人类保存和传播声音的历史已经有140多年。
但在最近的20年里，一种音频格式的诞生却改变了人们的音乐体验。那就是MP3 。
作为世界上应用最为广泛的音频格式， MP3的诞生第一次让音乐成为一种人人可以触及的大众消费品。
应该有不少小伙伴拥有的第一个音乐播放器，就是MP3Player吧，甚至在当年，大家都默认MP3就是音乐的代名词。

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但同样是数字音频， MP3只有标准CD大小的十二分之一，而对于人耳来说，这两者的区别，有，但要比图片压缩之类的要难以察觉的多了，所以它对音乐做了什么?又丢掉了什么呢？
大家好我是差评君，今天跟大家聊聊你最常见到的音频格式——MP3 。
MP3到底丢失了什么？
压缩前后的区别是什么？
如果我们想减少一个文件的体积，最直接的方法就是压缩。
通常我们理解的压缩，都是重复压缩。比如你去超市买5瓶可口可乐，小票上不会写5次可乐，只用写“可口可乐*5”就行了。这个过程就相当于把文件里重复的部分用更短的字节编码。文件本身不会丢失数据，解码后也不会损耗任何信息，只是让文件体积变小了。

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这是一种无损压损，实际上MP3的最后一步就是这么干的，它用一种叫HuffmanCoding的算法来完成。但如果只用这种算法， MP3的体积并不会显著缩小。
因为声音本身是一种极其混乱，信息熵非常高的数据。所以这种方式不可能让它缩小到CD体积的10% 。
那既然无损压缩这条路走不通了，干脆就丢掉一些信息好了。
那MP3到底丢了哪些声音呢？
我们要想知道答案，最简单的方式就是对比。

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我们把同一段声音的MP3和它的无损版本并列在两条轨道上，把其中一轨反相，那如果它俩的声音是一样的，就会互相抵消，我们就应该得到一个静音效果。这也是降噪耳机的工作原理。
但因为MP3是有损压缩，但只有这样我们还说不出MP3和无损的区别。如果一段音乐就是在MP3和无损之间不断切换的，你真的能区分的出来吗？我相信你是听不出来的。
这就是MP3算法的神奇之处，它的压缩并不是简单的丢掉声音数据，而是在丢掉数据的同时，你却察觉不到。
MP3诞生史
Brandenburg和DieterSeitzer的故事
70年代末，有一个叫迪特·塞策（DieterSeitzer）的德国教授突然冒出个超前的想法。他想让大家可以坐在家里，用ISDN的电话线，打电话来点播音乐，就跟点唱机差不多。
ISDN是当时流行的数字线路，也叫“一线通” ，你可以用它打电话、收发传真之类的，但它的速率只有128kbps 。
所以当迪特把这个想法申报专利的时候，专利局的工作人员告诉他这事儿没戏。除非你能让ISDN的网络速率提高十二倍，那才够传输CD的数据量。
迪特一听，提网速这事儿估计自己干不了，但如果发明出一种只有CD1/12大小的音频格式，不就可以搞这个“数字点唱机”了吗。于是他转头把这个发明工作交给了自己一个叫KarlheinzBrandenburg的学生。

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Brandenburg的硕士论文研究方向是一个叫ATC的语音压缩算法，迪特也是看中了这点才找到他的。但Brandenburg接到这个任务的时候也很郁闷。