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來源：互聯網

MP3是一種音頻壓縮技術，其全稱是動態影像專家壓縮標準音頻層面3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III)，簡稱為MP3。它是在1991年由位于德國埃爾朗根的研究組織Fraunhofer-Gesellschaft的一組工程師發明和標準化的。但MP3其實最開始是一種音樂文件格式，并不是硬件設備。直到1998年世界上第一臺MP3播放器由前三星電子總裁Moon先生在韓國世韓公司推出，型號是MPman F10。

真正讓MP3開始走向熱門的是，美國帝盟公司，在1998年底推出的MP3播放器—Rio 300。隨后進入21世紀，隨著科技的發展各種類型的MP3播放器都隨之誕生了。而這其中不得不提到蘋果公司的iPod，這是一款非常熟悉的產品。第一代iPod誕生于2001年，一經推出便受到年輕人的熱烈追捧。它不僅容量大，可以存儲大量的音樂，而且蘋果設計的操作方式也更加人性化。

MP3播放器實質上是一個功能特定的小型電腦。在MP3播放器小小的機身里，擁有MP3播放器存儲器（存儲卡）、MP3播放器顯示器（LCD顯示屏）、MP3播放器中央處理器MCU（微控制器）或MP3播放器解碼DSP（數字信號處理器）等。隨著MP3技術的發展，MP3的娛樂功能也越來越強，諸如彩屏式MP3的游戲、電子書閱讀、內置時鐘等等時尚功能。正是因為其強大的性能，所以受到了人們的追捧。根據調查機構CCID統計顯示，繼2002年高達135.7％的增長之后，2003年，MP3市場再度井噴，售量為139.2萬臺，增長高達163.64％。

發展歷程

起源

在1997年春季的某一天，韓國三星公司的總裁Moon先生首次提出了MP3的設想。這個設想的提出，來源于一件發生在飛機上的小故事。故事追溯到1997年3月的一天，Moon先生，出差在美國回到漢城的飛機上，在他的筆記本電腦上看他的同事給他發出的一分報告。這是一份圖象、文字和MP3音樂合成的簡報。當Moon閱讀完畢摘下耳機，發現他身旁的旅客正在聽著MD，Moon頓時受到啟發：要是電腦上的MP3音樂文件也能夠直接取出來，用一個獨立的播放器來播放，那不就是最好的音樂隨身聽嗎。

回到韓國后，他將這個想法提給當時的總裁尹鐘龍。可惜的是，當時三星電子正在進行組織重整，無暇兼顧Moon的發展提案。半年后，亞洲金融風暴的發生使三星集團受到巨大的沖擊，Moon先生也被迫提早退休。

然而，在1998年，世界上第一臺MP3播放器由韓國的世韓公司推出，型號為MPman F10。令人驚喜的是，這位前三星總裁Moon先生現在成為了MPMAN公司的總裁。他始終懷有著對MP3設想的渴望，終于在MPMAN公司實現了他的愿望。之所以叫MPman，是沿襲日本索尼公司在Walkman和Discman的戰略，把這種最新的產品稱為MPman。其寓意就是希望自己的產品能夠成為便攜式MP3播放器產品的代名詞。

MPman F10的推出并沒有引起很大的轟動，因為它剛開始價格昂貴，而且是針對付費音樂，世韓公司也沒有采取宣傳措施。

發展

帝盟—Rio 300

真正讓MP3開始走向熱門的是美國帝盟公司，在1998年底推出了他們的MP3播放器-Rio 300。它支持免費音樂下載，憑借這一功能受到了人們的歡迎。此外，Rio 300在外觀上變得更小巧，更易于攜帶，因此MP3播放器在Rio 300火爆銷售的推動下，開始為人們所廣泛認知。

第一臺2.5英寸HDDMP3

進入21世紀，MP3的高速發展使人們不再滿足于閃存那以MB為單位的容量。2000年1月，音頻硬件領域的老大哥創新推出了世界第一臺2.5英寸硬盤MP3-NOMAD Jukebox，它采用了富士通株式會社6.4GB的2.5英寸硬盤作為存儲介質，可以存儲相當于100多張CD的MP3音樂，容量遠遠超過了當時的閃存MP3，不過體積也非常驚人，竟比一般的CD隨身聽還要大，其外形也跟CD隨身聽非常相似。別人的MP3播放器一臺做得比一臺小，那時最小的已經做到像打火機那樣，創新卻反其道而行之，Jukebox甚至比當時的CD隨身聽還要大，體重也是重量級的。從那以后，HDDMP3開始成長，體積跟容量也越來越成反比。

支持WMA編碼的MP3

WMA是Windows Media Audio編碼后的文件格式，只要通過Windows Media Player就可將CD轉錄成WMA格式數字音樂。在同等音質下，WMA文件的占有空間僅是MP3文件的一半，而且只需要采用64Kbps的編碼率，WMA便可以達到接近CD的音質。支持WMA音樂格式的播放，意味著能夠聽到更多更好的音樂。2002年9月，全球首款支持WMA編碼功能的MP3誕生了，它就是三星電子YP-U6不僅僅支持WMA音樂格式的播放，還可將各種音頻文件直接轉錄為WMA格式，對比其它僅僅具有WMA解碼功能的MP3，三星YP-U6實現了“完全支持多種音頻格式”。

微HDDMP3

創新科技Creative創新科技公司在MP3領域的重量級產品，國內第一款微硬盤MP3 播放Creative NOMAD MuVo2于2004年3月26日正式上市。Creative NOMAD MuVo2最大的特點是大容量、小體積。由于采用先進的微硬盤技術，CREATIVE NOMAD MuVo2提供了，1.5GB/4GB的海量存儲空間，可將多達 850/2100首歌曲盡收其中，與此同時，CREATIVE NOMAD MuVo2外形僅有掌心大小，重量僅71克，非常便于日常隨身攜帶。

閃存彩屏MP3

第一臺閃存式彩屏MP3—信利MP301，于2004年上市。信利MP301采用全鋁鎂合金金屬外殼，機背上的文字標記全部采用金屬壓花工藝制成而不是簡單的文字印刷。體積雖然僅為65×47×13mm，但按鍵側置的設計為正面留了充足空間，其160*128分辨率6萬色STN屏幕達到了1.85寸，占去了正面機身約90%的面積，在小體積MP3產品中可謂非常罕見。

攝影MP3

2004年，誕生了第一臺攝影MP3-iRiver iFP-1090。6k色的1.2英寸LTPS彩屏，得益于極高的分辨率，小小屏幕不僅可以顯示更多信息，而且看圖時格外細膩。彩屏和30萬像素的攝像頭搭配，顯示效果細膩，它具有相當多的附加攝影功能，數碼變焦使拍攝瀏覽更方便，攝影模式有室內、室外及自動可選，適合不同地點環境拍攝。可進行光度調節，加上黑白效果、竭色效果、負片、負感，增加照片的感性。

視頻播放的MP3

世界上第一臺支持視頻播放的播放器，并非PMC，而是韓國DMTECH在2000年左右發布的DM-AV10。它支持MPEG-4 SP（Simple Profile），DivX 3.11/4.0/5.03/5.1.1格式文件播放，也可以把WMV、ASF、AVI、MPEG、MPG、VOB、DAT等文件格式用隨機附帶的軟件轉換為可以播放的視頻文件，還可以通過AV線把電視、VCD、DVD、DV、DC等實時影像錄制為高質的MPEG-4文件。

蘋果公司—iPod

提到MP3時，不能不提到蘋果的iPod，這是一款非常熟悉的產品。第一代iPod誕生于2001年，一經推出便受到年輕人的熱烈追捧。它不僅容量大，可以存儲大量的音樂，而且蘋果設計的操作方式也更加人性化。隨著時間的推移，蘋果陸續發布了許多代的iPod產品。然而，直到2022年5月，蘋果宣布停止推出iPod，并已在官網下架了iPod產品。

衰落

帶有音樂播放功能手機的普及，以及智能手機的問世，直接取代了MP3的功能。剛剛問世時，MP3播放器是數字革命的先鋒。然而隨著消費者轉向智能手機等其他數碼產品，2012年英國市場iPod和其他MP3播放器的銷量大幅下降。根據市場研究公司Mintel的數據，2012年，英國市場MP3播放器的銷售額為1.1億英鎊（約合1.78億美元），僅為2011年3.81億英鎊的29%。Mintel預計到2017年英國市場MP3播放器總銷售額還將下降一半，在最壞情況下5年后總銷售額將僅為2500萬美元。此外，與平板電腦和手機等設備相比，MP3的功能相對較為單一，只能用于小容量的存儲和音樂播放。再者，MP3制造商長期固步自封，沒有推陳出新，更是使得MP3在市場上缺乏足夠的競爭力。最終一步步讓其他同類型的優秀產品將其替代，漸漸淡出人們的視野。

MP3與MD

MP3是一種音頻的壓縮格式。然而，這種壓縮格式恰恰能讓MP3在因特網上流行起來：曲目經過壓縮處理后，任何人花幾分鐘就能從網上下載用戶的計算機中，然后在比一疊撲克牌還要小、還要輕的MP3播放器上回放。MiniDisc（即MD）在1992年推出，采用一種比3.5英寸軟盤還小的碟片作為音樂的存儲介質，是MP3便攜音樂的強有力競爭對手。與作為一種數學算法開發的MP3不同，MiniDisc格式是以索尼指定的盒式盒式錄音磁帶的后繼者的身份亮相的。MD不僅提供比盒式磁帶更好的音質，而且比原來的Walkman更小、更輕、更方便。MD和MP3基本的差別在于音樂存放的方式上。MP3播放器要與PC保持"熱同步"，從電腦上復制音樂文件；而MD則要遵循傳統的錄音方式。所以如果喜歡聽新歌，音樂品味時常變，而且同一首歌不會反復聽上一個星期的話，那MP3播放器是你的首選，因為可以隨時從網上下載最新的MP3曲目。但是，如果想隨身攜帶很大容量的音樂，又希望節省點錢，那么可以選擇MD。

結構組成

中央處理器

MP3的中央處理器就和電腦的CPU功能是一樣的，等于播放器的“大腦”，用來接受用戶選擇的播放控制，并將當前播放的歌曲信息顯示在液晶顯示屏上，然后向數據信號處理芯片發出指令，使其準確地處理音頻信號。

音頻解碼器

解碼器會解析MP3文件的結構，以便可以在設備上播放音頻文件。當MP3文件加入設備并被選中時，解碼器會開始將文件從數字編碼轉換為解碼后的音頻文件。解碼器將讀取文件的數據并將其轉換為語音信號的數字表示，然后通過DSP電路進行處理和增強。這個解碼器是根據32位浮點DSP核設計的，它的工作原理如下：把具有32位尾數和8位指數的內部寄存器作為源寄存器和目標寄存器使用。串行接口單元接收和發送串行位流，而主機接口單元用來接收主機的指令或把解碼器的狀態發送給主機。解碼器的性能與解出的音頻信號質量是有關系的，即與還原音頻的保真度直接相關。它有硬件解碼與軟件解碼兩種方式，硬件解碼器多用于高檔設備中。常見的MP3解碼器有LAME、FFmpeg等。硬件實現方面，一般是通過專用的硬件解碼芯片來實現，如MP3解碼IC等。

音頻編碼器

MP3編碼器可以根據其頻率內容對不同類型的聲音進行分類，根據心理聲學模型的要求將某些優先于其他聲音的部分分析出來。在之后，子帶部分被組合成“幀”。編碼器檢查這些幀的內容，并嘗試確定頻域和時域中的掩蔽將發生的位置，判斷哪些部分可以“失真”編碼器計算每個幀的“屏蔽噪聲”比，并在過程的最后階段使用此信息，給不同的幀分配不同的采樣精度。

顯示屏

屏幕面板即為MP3播放器上的顯示屏，可以顯示出MP3的各種信息。屏幕的面積越大，可顯示的內容也就越多，有些也可以以圖形與文字并列的方式進行顯示。并且，大多數的MP3不僅能顯示英文，而且能顯示中文。

數據端口

播放器插入電腦的USB端口、FireWire端口或并行端口來傳輸數據。基于USB端口的播放器傳輸數據的速度是使用并行端口的播放器的許多倍。

存儲器

內置閃存 CompactFlash卡 SmartMedia卡存儲棒內置微型驅動器，都是存儲器的有關類型。然而除了最后一種存儲器外，其余都屬于固態存儲器。這是因為固態存儲器與其它類型固態存儲器相比沒有運動部件，因此具有更強的可靠性，并且在音樂播放過程中不會出現跳躍現象。并且包含微型HDD的MP3播放器存儲容量與閃存設備相比會多出10-150倍。

控制按鈕

播放/暫停鍵

這個按鍵是最基本的功能鍵，用于控制播放和暫停音樂。

音量調節鍵

這個按鍵用于調節音樂的音量大小，可以通過按鍵上下調節音量。

上一曲/下一曲

這個按鍵可以用于切換音樂曲目，按下上一曲鍵可以播放上一首歌曲，按下下一曲鍵可以播放下一首歌曲。

播放模式鍵

這個按鍵可以用于切換不同的播放模式，如順序播放、隨機播放、單曲循環等。

電池

和手機鋰電池一樣，一般MP3內置鋰電池的壽命是深充深放300-500次左右（國標），也就是使用一兩年左右后，播放時間會明顯縮短，有的甚至完全無法開機使用，這時您必須更換新電池才能使用。而幾乎所有的雜牌機因不用售后服務，為了降低成本，在裝機時里面用的是B品電池（工廠里的不良品，次品，等級品），一般使用三個月后電池性能就可能直線下降，壽命更短。

微處理器

微處理器是播放器的大腦。它通過播放控件監視用戶輸入，在LCD面板上顯示當前歌曲的信息，并且向DSP芯片發送指令，告訴它該如何處理音頻。

放大器

放大器將信號強度放大，然后發送到可連接一對耳機的音頻端口。

工作原理

要了解MP3的工作原理的工作原理之前首先要了解MP3文件的構成。MP3（Moving Picture Experts GroupAudio LayerⅢ）文件格式，擴展名為“.mp3”，是一種基MPEGLayerⅢ壓縮的數字音頻文件格式。它能夠在影響音質的程度很小的前提下根據人的聽覺特性，將音頻文件按照某種算法壓縮為原來存儲量的1/11~1/12。MP3文件大體分為三部分：TAG-V2(ID3V2)，Frame，TAG-V1(ID3V1)。

ID3V2

包含了作者，作曲，專輯等信息，長度不固定，拓展了IID3V1的信息量。

FRAME

一系列的幀，個數由文件大小和幀長決定。每個FRAME文件的長度可能固定，也可能不固定，由位率bitrate決定。每個FRAME文件又分為幀頭和數據實體兩部分。幀頭記錄了MP3的位率，采樣率，版本等信息，每個幀之間相互獨立。

ID3V1

包含了作者，作曲，專輯等信息，長度為128字節。

而MP3是通過音頻編碼、儲存和解碼三個主要步驟將MP3文件里的信息以音頻的形式傳遞。

音頻編碼

以單聲道而言，MP3的一個編碼框包含1152個聲音抽樣，每個取樣為16位。MP3編碼時，首先將原始輸入的16 bit PCM語音信號經過濾波器組分析，轉換成32個等頻寬的子頻帶信號，最后通過改進的離散余弦轉換，將每個子頻帶信號再細分為18個次頻帶。最后根據第二聲響心理模型所提供的信號屏蔽比對每一子頻帶信號進行比特分配及量化編碼，將編碼后的數據依照MPEG-1定義的比特串模型輸出即可。

音頻存儲

MP3的存儲媒體采用（快閃）Flash存儲器，可以方便地進行數據改寫，停電后數據又不會丟失。它以較大的壓縮比將音頻文件轉換成較小容量的擴展名為．MP3的文件，基本保持原文件的音質不變。“有損數字音頻壓縮格式”是對數字音頻信號采用了對音質有損傷的壓縮方式，以便縮小文件容量，滿足復制、存儲、傳輸的需要。MPEG Layer 3壓縮比可達1：10～1：12，1 MB的MP3文件可播放1 min，而1 min CD音質的WAV文件(44 100 Hz，16位，雙聲道，60 s)要占用10MB空間；一張650 MB的MP3光盤播放時間達10 h以上，而同樣容量的一張CD光盤的播放時間只有70 min左右。

音頻解碼

這一步是通過MP3解碼芯片來實現的，MP3解碼芯片的作用顧名思義就是將存儲在介質上的MP3文件解碼。它是MP3工作中最重要的一環，很大程度上影響最終的音質表現。MP3是一種有損壓縮的格式，如果MP3播放器擁有優秀的解碼芯片就能夠更好地還原音頻信號的質量，很大程度上彌補音頻信號的損失。相反的話，低端的解碼芯片會令MP3的編碼信息進一步損失。

性能參數

信噪比

“信噪比”一般用分貝(dB)為單位，信噪比越高表示音響器材的效果越好。一般而言，至少要選擇信噪比在60dB以上的產品。

頻率響應

頻率響應范圍是最低有效聲音頻率到最高有效聲音頻率之間的范圍，單位為赫茲（Hz）。它與音響系統的性能和價位有著直接的關系，其數值越小說明音響的頻率曲線越平坦、失真越小、性能越高。

采樣率

數碼音頻系統是通過將聲波波形轉換成一連串的二進制數據來再現原始聲音的，把模擬音頻轉換成數字音頻的過程就i叫做采樣。實現這個過程使用的設備是數字轉換器它以每秒上萬次的速率對聲波進行采樣，每一次采樣都記錄了原始模擬聲波在某一時刻的狀態，稱之為樣本。

本底噪聲

本底噪聲就是在信號處理過程中自行產生的信號，與輸入信號無關，當然了噪聲值是越低越好，從低頻到高頻，位置越低，震幅越小，成績就越好。是指MP3本身的原因而給輸出信號中增添的多余信號，與系統的電路設計、抗干擾能力、以及前后級隔離度等都有直接關系。

動態范圍

測試的是最大不失真信號和噪音值的比例，此處的噪音指的是沒有信號輸出時的噪音值，動態范圍的值越大越好。音響界習慣用-60dB來檢測這一個數值，因為輸出音量接近滿載時，THD（總諧波失真）的表現會比較差一點，而此時產生出來的諧波，會蓋掉原本就存在的背景噪音，影響到測試成績，所以采用-60dB的測試信號。

USB接口

MP3產品普遍采用的是USB2.0接口，USB2.0分為兩種：USB2.0Full Speed（全速）和USB2.0Hi Speed（高速）。USB2.0Full Speed的傳輸速率為1.2Mbps（兆位每秒），相當于1.5MB/s。

電池

電池一般為鋰電池、7號或5號電池，7號或5號電池有可能為氫充電電池。鋰電池最大的好處就是幾乎無記憶效應能量強。

內存拓展槽

擴充內存相當于給MP3隨身聽增加內存容量，根據MP3的不同，可以有CF卡，SM卡、MMC卡、SD卡等多種選擇。CF卡是最早期的MP3使用的，因為體積和功耗原因已經很少使用。多使用SD卡作為內存卡。

MP3的分類

按連接方式分類

有線連接型MP3

與無線連接相比有線連接傳輸聲音的時候會有延遲更低，而且傳輸時音頻文件更為完整，音質損失較少，因此想要獲得更好的效果，還是有線連接更為靠譜。

無線連接型MP3

MP3文件轉碼過程為 MP3→PCM→SBC→PCM，因為每次轉碼都會損失細節，所以，同樣規格的MP3文件在無線環境下要比有線環境損失更多細節，聽感也就不如有線傳輸了。

按音質分類

高保真MP3

高音質的音樂是320kbps的mp3格式，也就是所謂的高保真。雖然是進行壓縮和剪輯，但是高品音質的音樂除去了一些不必要的聲響片段之外，也盡可能的去保存音樂的細節。

普通音質MP3

我們常見到的MP3被稱為有損壓縮，有損壓縮就是降低音頻采樣頻率與比特率，輸出的音頻文件會比原文件小，這就是普通MP3。

按外觀分類

迷你型MP3

迷你型MP3外觀相對普通MP3更加小巧，一般屏幕尺寸在一英寸左右，雖然顯示效果較差，但功能齊全、攜帶方便。

大屏型MP3

大屏型MP3，屏幕在7英寸左右。比起主流的4.3英寸產品，它們的身軀要龐大得多，盡管攜帶起來顯得并不太方便，但大屏幕的顯示效果是那些小巧便攜的MP3播放器所不具備的。

按產品類型分類

車載MP3

目前大部分車載MP3都配備了藍牙功能，采用了高性能、專業級的藍牙模塊、WMA/MP3解碼芯片和高質量低背景噪聲發射芯片。這些MP3可以播放存儲在SD卡和USB設備中的音樂文件。此外，它們還可以通過無線傳輸的方式將手機中的MP3音樂發送到汽車音響上，無需對車輛進行改裝。這讓駕駛者在行駛過程中既能享受音樂，又能免提進行手機通話，既能娛樂，又能保證安全。

個人MP3

車載MP3是一種非常熟悉的播放MP3音樂的工具。而MP3（MPEG Audio Layer 3）是一種MPEG壓縮格式，MPEG是一種廣泛應用于音視頻的標準。如今，MP3的功能越來越豐富。除了主要的音樂播放功能外，還具備了FM功能、錄音功能和U盤功能。

按存儲介質分類

閃存MP3

閃存型MP3是人們最常見的類型，其產品結構類似于模塊化設計，其中主要部件可以外購，其他部件的生產工藝相對簡單，組裝過程也較為簡單。

硬盤MP3

當MP3從閃存型轉變為硬盤型時，產品的結構發生了變化。首先，硬盤型MP3通常需要使用電池，因此需要解決與其他組件的兼容性和散熱問題。其次，硬盤型MP3需要解決抗震問題，這需要具備機械設計能力。此外，微型硬盤的研發設計也需要相當高的技術含量。

其他主要功能

可移動硬盤

MP3相當于移動存儲硬盤，可存放音樂以外的各種文件。

英漢字典

可作翻譯之用，但MP3按鍵有限，輸入英文單詞并不容易。

圖片瀏覽器

不僅可以瀏覽拍攝下來的照片，更可以欣賞電腦下載的圖片。因為MP3屏幕小，分辨率相對較高的圖片會覺得分為精美，但大多數屏幕都會有比例限制，比例不對稱會出現圖片變形而無法顯示。

游戲功能

隨著MP3技術的發展，MP3的娛樂功能也越來越強，很多彩屏式MP3都具有游戲功能。

收音功能

從顯示屏上通過菜單鍵選擇要播放的音樂文件。有些MP3播放器具有FM收音功能，可以收聽電臺節目。

產品優缺點

優點：

采樣頻率多樣：MP3格式壓縮音樂的采樣頻率多種多樣，可以用64Kbps或更低的采樣頻率節省空間，也可以用320Kbps的標準達到極高的音質。

文件占用空間小：MP3格式的音頻文件與其他音頻格式文件相比儲存占用容量小。

缺點：

容量小，價格較高：盡管閃存MP3眼鏡已經經歷了幾次降價，擁有質量保證的產品仍然價格相對較高。這是由于閃存技術的價值以及其他附加功能的成本。

下載歌麻煩：盡管現在的MP3都支持線錄了，但用CD來錄制的機會很少。絕大多數時候普通用戶還是得與PC聯機來換歌。

衍生產品

MP3眼鏡

MP3眼鏡是一種多功能產品，其最大的特點是內置的音響裝置。這意味著佩戴者可以通過調節音量來獲得滿意的音質，并且只有佩戴者自己才能聽到音樂。此外，MP3眼鏡還配備了耳機插孔，方便用戶使用耳機來欣賞音樂。MP3眼鏡的外觀和重量與普通眼鏡相似，使其更具隱蔽性和舒適度。唯一的不足之處是沒有屏幕，這可能對一些用戶來說是個缺點。