ATRAC

自適應聽覺轉換編碼（Adaptive Transform Acoustic Coding，縮寫 ATRAC）為 Sony 公司於 1992 年所開發之音訊有損資料壓縮技術，也是相關技術名詞之總稱。除了 Sony 本身，其他 MiniDisc 製造商如 Sharp、Panasonic 等，也有各自研發自家的 ATRAC 編解碼器。

Sony 在 2007 年 9 月 11 日釋出的 Walkman,S600F/S700F 系列繼續能夠使用 SonicStage 和 ATRAC 音訊格式，而 Sony 對此決定解釋為 “為了考慮到各個地區的市場特性，所作出的規格決定。”。

美國與其他國家之專利授權來自杜比實驗室。

關於名稱

Sony 研發 ATRAC 初版（為避免混淆，稱作 ATRAC1）後，又接續開發了相關的有失真壓縮技術 ATRAC2、ATRAC3、ATRAC3plus、以及無損的 ATRAC Advanced Lossless。事實上，這五種壓縮技術除了名稱類似外，彼此之間並不盡相同。

另外，ATRAC2、ATRAC3 名稱末尾的數字，經常會被誤解為 ATRAC 的版本號，事實上該數字是編碼技術名稱的一部分。由於 Sony 先前將自家生產的 ATRAC1 編解碼器依照版本命名為「ATRAC Version 1～ATRAC Version 4.5」，因此經常會與前述名稱混淆。ATRAC3 不是 ATRAC1 的最新版本，ATRAC Version 3、ATRAC3、ATRAC3plus 是三種全然不同的東西。

Sony 於 2005 年秋季將這些技術名詞總稱為 ATRAC，希望就此結束命名上的混亂局面。

ATRAC1

2.1 概要

ATRAC1，通常記作 ATRAC。為減輕運算處理負擔，ATRAC1 編碼時先使用兩次 QMF（Quadrature Mirror Filters），將輸入的音訊分割為三個子頻帶；第一次分離出高頻（11.025～22.05kHz），第二次分離剩餘的中低頻（0～5.5125kHz、5.5125～11.025kHz）。子頻帶再於 MDCT（Modified Discrete Cosine Transform，變址離散餘弦變換）切割分塊，並依據人耳對音訊的敏感度而調整資料塊的分配量，也是所謂的自適應。壓縮時，ATRAC 根據聽覺心理學，忽略人耳聽覺極限之外的音訊，以及被大音量遮蔽的細小聲音，以達到資料壓縮的目的。ATRAC1 沒有明定如何流量分配等細節，便於日後微調改善音質。

2.2 用於 MiniDisc

音樂 MiniDisc 所採用的 ATRAC1 規格，分為立體聲（292kbps）及單聲道（146Kbps）兩種格式。

初代 MiniDisc 錄放音機所使用的 ATRAC1 晶片稱為 ATRAC Version 1。由於早期 MiniDisc 讀寫錯誤率較高，故在碟片上寫入兩份同樣的資料作為備份；ATRAC Version 1 實際上只用了規格一半的流量來紀錄音樂，因而音質不佳、充滿噪音。因為這件事情使得大眾對於 ATRAC 的音質有著不好的成見，對於 ATRAC 的普及化推廣具有頗大的影響，並使其在眾家解碼器之中變得惡名昭彰。但 Sony、Sharp 等製造商仍不斷各自改進 ATRAC1 晶片版本與編碼技術，至今各家編碼音質均相當優異，一般人已不易分辨 ATRAC1 與 PCM 之間的差異。

2.3 用於 SDDS 劇院系統

ATRAC 格式同時也被 Sony Cinema Products Corporation 所開發之劇院音響系統 SDDS（Sony Dynamic Digital Sound）所採用。SDDS 可收錄 5.1 或 7.1 聲道，合計最大流量達 1280Kbps，比起定位相同的杜比數位（Dolby Digital）與數位劇院系統（DTS）音質要好。但由於混音裝置昂貴，因此 SDDS 並不如其他 5.1 聲道規格來的普及。

ATRAC2

ATRAC2 為 Sony 於 1994 年所發表，主要用於 MD Data 上之音訊規格。壓縮比高達 10:1 或 20:1，可於 MD DATA 碟片上播放／錄製長達 148 分鐘的立體聲音訊。ATRAC2 於編碼上捨棄了傳統 ATRAC1 的觀念，使用了 PQF（Polyphase Quadrature Filters，多級正交濾波器）代替 QMF，將音訊拆為 4 個子頻帶，並抽出音樂中的音調單獨編碼，最後使用霍夫曼編碼增加壓縮率。也因此 ATRAC2 無法相容於 ATRAC1，該規格也隨著 MD DATA 在市場的失敗而消失。

ATRAC3/ATRAC3plus

4.1 概要

1999 年 Sony 所發表的格式。一般多認為是由於受到 MP3、AAC 等新式壓縮格式的衝擊，才推出的因應方案。用途較 ATRAC1、ATRAC2 更加廣泛。

ATRAC3 以 ATRAC2 為部份技術基礎，並可相容 ATRAC1 的立體聲與單聲道模式，意圖與當時逐漸流行的 MP3 格式相抗衡。ATRAC3 使用 QMF，將音訊分割為 0～2.75625kHz、2.75625～5.5125kHz、5.5125～11.025kHz、11.025～22.05kHz 等 4 個子頻帶，並可抽出音樂中的音調，另行較低壓縮率的編碼。ATRAC3 位元率分為 132kbps（LP2）、105kbps、66kbps（LP4）3 種。其中 66kbps 使用選擇性的 Joint Stereo，以彌補流量的不足。但 ATRAC3 也浪費了將近 10% 的流量於相容 ATRAC1 之上。ATRAC3 LP2 可錄製約 162 分鐘的音樂於一般 MD 碟片上，而 LP4 則可錄製約 324 分鐘的音樂。

隨後，Sony 在 2002 年時發表更高壓縮率的 ATRAC3plus，子頻帶切割多達 16 組，並會自動選擇最佳壓縮模式。這與 ATRAC3、ATRAC1 都不相容，不過發表後經常與 ATRAC3 配套使用。ATRAC3plus 最初僅設計為低流量之用，只提供 64kbps、48kbps 兩種高壓縮流量，但自 2004 年起開始追加低壓縮、高音質的流量，逐漸取代 ATRAC3。目前最新版的 SonicStage 提供 48、64（Hi-LP）、96、128、160、192、256（Hi-SP）、320、352kbps 等多種流量可轉換。

4.2 音質爭議

一般認為 132kbps 的 ATRAC3，音質近似相近流量的 MP3。一份 Sony 提供的盲測報告（2003/02），指出 132kbps ATRAC 的音質甚至優於相近流量的 MP3。

但在一份私人的雙盲測試報告（2004/05）中，比較了 Ogg、AAC、以及 LAME VBR MP3 多種格式的音質，結果卻是 ATRAC3 殿後。一般多批評評測者並未使用最佳品質的 ATRAC3 編解碼器。有人辯稱 ATRAC 多在電力有限的行動裝置上編製，因此難以進行負荷量較大的高音質壓縮。但事實上 Sony 幾乎在所有 Hi-MD 規格的手提播放器都使用上最高規格的 TYPE S 解碼器。

Sony 另宣稱 64kbps 的 ATRAC3plus 音質近似 CD，並有確實的第三方公證實驗室評級測試中得以證實。

4.3 用於個人電腦

ATRAC3 及 ATRAC3plus，可用於個人電腦之上，與較常用於視聽裝置之中的 ATRAC1 不同。

第一款支援 ATRAC3 格式的電腦軟體，是 Sony 於 1999 年底發表的 OpenMG Jukebox。OpenMG Jukebox 是用來管理、傳輸數位隨身聽內音樂檔案的軟體，可將 CD 音樂壓縮為 ATRAC3，或將電腦內的 WAV、MP3 檔案轉換為 ATRAC3 格式，以便傳入隨身聽。Sony 後來接續推出的 SonicStage 和 Connect Player，也都具有同樣的功能。

同時，為搭配 NetMD 隨身聽的發售，其他廠商也各自推出相容軟體，如日本 Justsystem 的 BeatJam、Kenwood 的 Mulia 等。

第一款支援 ATRAC3plus 的軟體，則是被預先安裝在日版 Vaio2002 年秋季款內的 SonicStage 1.5。當初只有 64kbps、48kbps 兩種低流量格式，比 ATRAC3 的 3 種壓縮量要高，相對地音質也低，因此不太受歡迎。不過，2.0 版內隨即出現了 256kbps，接著 3.2 版又追加了 320kbps、192kbps、160kbps、128kbps、96kbps 五種流量，最後 3.3 版新增了 352kbps，比 ATRAC3 更能滿足高音質、低壓縮的廣泛需求。

ATRAC3 檔案的原始副檔名為「aa3」，若經過 OpenMG 進行版權保護加密後，則會變成「omg」或「oma」。由於 OpenMG Jukebox 和早期的 SonicStage 無法關閉加密功能，因此罕以 aa3 副檔名呈現。即使 SonicStage3.2 版以及 CONNECT Player 均能生成不加密的音樂檔案，該副檔名仍舊與加密檔案同為「oma」。

4.4 用於數位音樂播放器

最早採用 ATRAC3 為播放格式的隨身聽，是 1999 年底發售的 Sony Memory Stick 隨身聽「NW-MS7」。使用附送的 OpenMG Jukebox 軟體，將 CD、WAV、MP3 轉換為 ATRAC3 後，再傳入內含 MagicGate 版權保護晶片的 Memory Stick（MGMS）。理論上 ATRAC3/ATRAC3plus 的規格統一，存入 Memory Stick 後也能用於其他廠牌的相容產品之中。但 Memory Stick 本身推出了太多種格式，且 ATRAC3plus 遲至 2003 年才被採用，因此早期產品彼此間的相容性不太完整。

Memory Stick 隨身聽發售翌年，索尼創設新的子品牌「Network Walkman」，推出一系列內建快閃記憶體、硬碟為載體的數位隨身聽。這些網路隨身聽幾乎只支援 ATRAC3 格式，直到 2003 年發售的 NW-MS70D 才又支援了 ATRAC3plus。Sony 同時也推出一系列新 CD 隨身聽，能播放內含 ATRAC3/ATRAC3plus 的 CD-R/RW（ATRAC CD）。

4.5 用於其他裝置

除了 Sony 旗下的隨身聽支援 ATRAC3/ATRAC3plus 外，Sony 推出的 CLIE PDA、PSP、PS3、VAIO Pocket、NETJUKE、PSX、在美推出的 Mylo 等非隨身聽品牌的產品，也多能播放 ATRAC3/ATRAC3Plus。

某些 Sony Ericsson 日系 NTT DoCoMo、au 等系統手機，也能透過 Memory Stick 播放 ATRAC3 或 ATRAC3plus 音樂。2005 年京瓷於日本推出的 WillcomPHS 手機「WX310k」，則是很特別地使用 miniSD 卡來存放 MP3/ATRAC3 音樂。Sony Ericsson 旗下的手機，如 W800i 等，雖能使用記憶卡播放 MP3 等格式，但尚無機種支援 ATRAC3/ATRAC3Plus 格式。

4.6 用於 MiniDisc 擴充規格

MiniDisc 自 2000 年開始，匯入了可長時間錄音的規格「MDLP」，增加了 ATRAC3 132kbps（LP2）、ATRAC3 66kbps（LP4）兩種模式。翌年，2001 年登場的 NetMD 更實現了將電腦中的音樂傳輸入 MD 的功能，也能與 Network Walkman 共享 ATRAC3 檔案。於網路上也能直接下載、播放 ATRAC3 格式的音樂。

在 2004 年推出的擴充規格「Hi-MD」上，除了 MDLP 所用的 2 種格式，還加入 ATRAC3 105kbps，以及 ATRAC3plus 的 256kbps、64kbps、48kbps。同時 ATRAC3plus 256kbps 和 64kbps，也分別被安上了 Hi-SP、Hi-LP 兩種名稱。

4.7 RealAudio8 與 ATRAC3

RealNetworks 公司旗下的音樂格式：RealAudio8，採用 ATRAC3 作為核心編碼器，同時也匯入 OpenMG 版權加密技術。也因此該公司的軟體與網路隨身聽、NetMD 等硬體相容。

RealAudio8 的流量非常自由，可選擇 352kbps、264kbps、176kbps、146kbps、132kbps、105kbps、94kbps、66kbps 等設定。但 ATRAC3 將 105kbps 以上視為高流量，所以把 94kbps、66kbps 作為一般低流量用的選項。

於個人電腦上使用時，可選擇檔案是否加密。加密後的附檔名為「rmx」，未加密則為「rmj」。這些檔案與 Sony 旗下軟體所生成的 ATRAC3 並無直接相容性。但可以透過 Real Network 下載 plug-in 對應部份 NetMD 產品。

RealAudio10 格式則改以 AAC 核心取代 ATRAC3。

4.8 其他應用

小型光碟 UMD（Universal Media Disc）的音樂規格「UMD Audio」，以及影片規格「UMD Video」之中，採用 ATRAC3plus 作為音訊編碼。

ATRAC Advanced Lossless

ATRAC Advanced Lossless 在 2005 年 9 月的 A&VFesta2005 中發表，是 ATRAC 家族中唯一的無失真壓縮規格，簡稱 AAL。

該格式可同時包含無失真壓縮、破壞性壓縮兩部份。破壞壓縮部份可使用 ATRAC3、ATRAC3plus 等格式，而無失真部份則是將原始音訊進行可逆性的無失真壓縮。除了傳送整個 AAL 檔案至隨身聽外，也可以只取出較小的 ATRAC3/ATRAC3plus 部分。

AAL 壓縮率約為 30～80%，由於 AAL 同時內含有破壞性壓縮的音訊，因此破壞壓縮所使用的格式也會影響 AAL 的壓縮量。

AAL 首度於 2005 年 11 月 1 日發表的 SonicStage 3.3 版所支援。可以傳送完整 AAL 資料給完全支援 AAL 的音樂播放器，也可以只傳送 ATRAC3/ATRAC3plus 的部份。硬體方面，SONY 至 2006 年 10 月發表之 NW-S700F、NW-S600 才完全支援 AAL。