今天突然想到一件事。身為一個音樂收藏癖的人，常常對音樂本身的比特率很感興趣，尤其是無損音樂FLAC格式，但是，這產生一個問題，會有一些人很不肖的把一些MP3檔案轉檔為FLAC，然後告訴別人這是無損音樂，雖然是轉檔後是無損檔案，但實際上音質根本就是原本的有損MP3的音質，很難聽，也有明明是 128 kbps 的 mp3 檔案轉成 320 kbps，然後讓人以為這檔案很高音質。
於是我就想到，到底要怎麼辨識，去網路上稍微查過了一下，感覺沒啥麼中文文章討論這個，我就來發一個，順便當個筆記，以後自己要查也方便。
首先先去下一個具有頻譜分析的軟體，例如 Spek，下載完成後開啟要辨識的文件，以人工方式肉眼判斷。截斷的頻率位置。就可以大概猜得出這文件的原始音質如何。
MP3 file, Bitrate 32 kbps. Cut-off at 4.5kHz.
MP3 file, Bitrate 48 kbps. Cut-off at 7.5kHz.
MP3 file, Bitrate 64 kbps. Cut-off at 10.3kHz.
MP3 file, Bitrate 80 kbps. Cut-off at 11.2kHz.
MP3 file, Bitrate 96 kbps. Cut-off at 11.5kHz.
MP3 file, Bitrate 112 kbps. Cut-off at 13.5 kHz.
MP3 file, Bitrate 128 kbps. Cut-off at 16 kHz.
MP3 file, Bitrate 160 kbps. Cut-off at 17 kHz.
MP3 file, Bitrate 192 kbps. Cut-off at 19 kHz.
MP3 file, Bitrate 320 kbps. Cut-off at 19.5 kHz.
M4A file, Bitrate 500 kbps. Cut-off at 22 kHz.上表是參考別人數據加上我自己實驗的結果，可以從表的數據知道實際上的 MP3 壓縮有損後會清掉的部分高頻率的部分。所以大概可以得知是何種音頻轉檔而來，由低碼率轉高碼率的檔案，轉檔過後已經切掉的部分是不會復原的，而且還可能使音質變更差。
例如：我們可以從下圖看到平均被切掉的部分是 16k 赫茲，根據查表得出可能原始檔案為 128kbps 的檔案，不過現在已經被轉成 320 kbps。算是一個偽高音質的檔案。
第二個例子，平均截斷的部分在 9 或 11 kHz，可以知道這檔案原始的碼率絕對不會是 128 kbps，一定比較低，原始檔案極有可能是 96/80/64 kbps。可以和下圖同首音樂的 FLAC 無損音質檔案進行比對。
下圖是 FLAC 無損音質，理應是全頻顯示，不會有截斷的問題。只有有損壓縮才會刪掉一些高頻內容。（因為人耳聽不太出來也不太需要。）
補充再來幾個例子，下面的截圖是WAV無損無壓縮的檔案格式，上面的頻譜高頻區域就全頻顯示沒有任何截斷的問題。
接著，下圖是我用音訊編輯軟體重新輸出為有損音質的 MP3 檔案，128 kbps。可以由頻譜分析明顯看到大概在 16 kHz的地方被截斷，而查表的結果正好是 128 kbps，與實際音訊檔的比特率吻合。所以算是比較實際的檔案。
之後我又把那個 128 kbps 的 mp3 檔案轉檔為 320 kbps 的 mp3 檔案，頻譜分析圖如下：
幾乎沒什麼變化，可以看得出音質沒啥麼改變，而且高頻的部分依舊是缺失的。
總結：
當然這個方法不一定絕對管用，但是拿來識別一般的檔案已經足夠了。有些檔案本身就沒有高頻區域，比如很單純的鋼琴曲，不會有到 20 kHz 的音，所以頻譜分析上方高頻區本身都是黑的，這很正常，檔案也的確很可能是 320 kbps，主要要看的是「截斷區」，比如原本應該有像山峰一樣尖尖的區塊，到了某個頻率後突然被砍斷一樣，那就很可能是轉檔造成的截斷。這時候這個方法判斷原始檔案比特率就很準確了。
最後，本方法本身不保證一定正確。主要還是要靠耳朵去仔細聆聽其中的差異吧。
參考資料：
https://thesession.org/discussions/19642
https://www.reddit.com/r/hiphopheads/comments/2t88ne/a_quick_guide_to_checking_the_real_bitrate_of/
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Henry
2022-03-21 Monday 16:16:44
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