什麼是 WAV 和 FLAC？
WAV 和 FLAC 是兩種不丟失任何取樣的音訊儲存格式 — 都是無損的，但實現方式截然不同。WAV 是儲存未壓縮 PCM 取樣的原始容器：每個振幅快照原樣寫入檔案，因此 WAV 體積大但完美可編輯，是錄音室的通用中間格式。FLAC 把同樣的 PCM 包進一個無損壓縮器，通常縮小 50–60%，同時仍允許位元級精確解碼回原始位元組 — decode(encode(x)) 恆等於 x。兩種格式都保留每個取樣，不像 MP3、AAC、Ogg Vorbis 等有損格式（見各自頁面）；代價是檔案體積。
錨定全頁的五個事實：
• WAV = 裝著原始未壓縮 PCM 的 RIFF 容器（完全不壓縮）
• FLAC = PCM 的無失真壓縮，通常小 50–60%，可位元組級精確解碼
• 位元率（bps）= 取樣率（Hz）× 位深 × 聲道 — PCM 大小的全部三個旋鈕
• WAV 大小（位元組）= 位元率 × 時長秒數 / 8 — 完全可預測的數學
• 奈奎斯特：可復現的最高頻率 = 取樣率 / 2；44.1 kHz 捕獲到 22.05 kHz，高於人耳聽力上限（20 kHz）
PCM 與數字音訊的原理
PCM（脈衝編碼調變）是數字音訊的通用原始格式：模擬波形被切成等長時間片（取樣率），每個時間片的振幅被舍入到固定數量的離散電平之一（位深）。一段 44.1 kHz / 16 bit / 立體聲錄音每秒每聲道儲存 44,100 個振幅測量值，每個舍入到 216 = 65,536 個電平之一（24 bit：224 = 16,777,216 個）。奈奎斯特–夏農取樣定理指出：只要訊號最高頻率低於取樣率 / 2，取樣訊號就能完美重建。人耳聽力上限約 20 kHz，因此 44.1 kHz（捕獲到 22.05 kHz）在數學上就足以完美重現 — 這正是 CD 標準採用該取樣率的原因。
位深控制動態範圍（最響與最輕訊號的比值），而非頻率響應。每多 1 bit 增加約 6.02 dB 理論訊雜比：16 bit 為 98.1 dB，24 bit 為 146.2 dB，32 bit 浮點（DAW 內部使用）為 194.4 dB。真實硬體永遠達不到理論值 — 優秀的 24 bit ADC 實際可用動態範圍約 120 dB（黑膠約 70 dB，磁帶約 60 dB）。
WAV 是 PCM 的容器
WAV（或 WAVE，正式名稱 WAVEform Audio File Format）是微軟/IBM 於 1991 年定義的 RIFF 容器。磁碟佈局是三個背靠背的塊：12 位元組的 RIFF 頭宣告這是 WAVE 檔案，fmt 塊描述 PCM 格式（取樣率、聲道、位深），data 塊裝著原始取樣本身。位元組序為小端；該格式 35 年未變；所有作業系統和 DAW 都原生讀取。
由於 WAV 儲存無壓縮的原始 PCM、除頭部外無任何開銷，檔案大小完全可預測：位元組 = 取樣率 × 位深 × 聲道 × 時長秒數 / 8。CD 音質音軌（44.1 kHz / 16 bit / 立體聲，位元率 1,411,200 bps = 1411.2 kbps）每秒消耗 1,411,200 ÷ 8 = 176,400 位元組，即每分鐘 10.584 MB、4 分鐘約 42.336 MB。48 kHz / 24 bit / 立體聲錄音室格式（位元率 2304 kbps）達每分鐘 17.280 MB。這種可預測性正是 WAV 至今仍是行業交換格式的原因。
FLAC 是無失真壓縮
FLAC（Free Lossless Audio Codec）由 Josh Coalson 於 2001 年設計，作為對當時還專有的 Apple ALAC 的開放、免版叔回應。它對取樣塊（級別 5 時通常 4,096 個）分三步處理：聲道間去相關（讓兩個立體聲聲道更相似）、線性預測編碼（用前幾個取樣預測下一個，只儲存很小的殘差）、Rice 熵編碼（把小整數壓進位元的近最優方式）。關鍵性質：解碼逐位元組還原原始 PCM。FLACdecode(FLACencode(x)) === x。正是這一恆等式讓 FLAC 無損 — 不是"高音質"，而是位元級相同。
FLAC 有 9 個壓縮級別（0–8），在編碼速度與檔案大小之間取捨。級別 0 最快但只壓縮約 30%；級別 5 是預設值，約 55%；級別 8 壓到約 62% 但編碼耗時 4–5 倍。實際比率取決於音樂：獨奏鋼琴或人聲壓縮 45–50%（訊號稀疏）；密集的管絃樂或電子樂壓縮 55–65%（噪聲底更可預測）。典型的 4 分鐘 CD 音質音軌在級別 5 下約 19.05 MB — 幾乎正好是 42.336 MB WAV 的一半。
位元率與檔案大小的數學
任何 PCM 流的位元率由一條短公式給出：bps = 取樣率 × 位深 × 聲道。常見參考點：
- 1411.2 kbps — CD 音訊（44.1 kHz / 16 bit / 立體聲）
- 1536 kbps — 48 kHz / 16 bit / 立體聲（DAT、早期 DVD）
- 2304 kbps — 48 kHz / 24 bit / 立體聲（錄音室母帶）
- 4608 kbps — 96 kHz / 24 bit / 立體聲（Hi-Res）
- 9216 kbps — 192 kHz / 24 bit / 立體聲（超 Hi-Res）
位元率換算檔案大小：乘以時長再除以 8（每位元組的位元數）。以 CD 音質 4 分鐘為例：1411200 × 240 / 8 = 42,336,000 位元組 = 42.336 MB。FLAC 則把 WAV 大小乘以 1 - 壓縮率：按級別 5 預設的約 55%，同一音軌為 42,336,000 × 0.45 ≈ 19,051,200 位元組 ≈ 19.05 MB。48 kHz / 24 bit / 立體聲音軌 WAV 為每分鐘 17.280 MB，FLAC 級別 5 約每分鐘 7.78 MB。有損編解碼器（MP3、AAC、Opus）達到同樣音訊只需 128–256 kbps，再小十倍 — 但它們要丟棄取樣才能做到。一個值得記住的單位陷阱：位元率以千位元每秒（kbps）計，而檔案管理器數的是千位元組 — 除以 8 換算（1411.2 kbps ÷ 8 = 176.4 kB/s）。
何時用 WAV，何時用 FLAC
兩種格式都無損，所以問題在於工作流與頻寬，而非音質。編輯器或 DAW 需要原始 PCM 輸入、渲染還要繼續加工的中間 bounced 檔案、或想要一個全球所有程式都無需解碼庫就能讀的母帶時，用 WAV。歸檔、音樂庫、網路流媒體（一張無損 CD 約 19 MB 而非 42 MB）和物理介質備份想要體積減半的無損音訊時，用 FLAC。FLAC 還通過 Vorbis Comment 支援豐富的後設資料，比 WAV 的 RIFF LIST INFO 更強（後者沒有專輯藝術家欄位 — 這也是上方標籤編輯器在選擇 WAV 時隱藏專輯藝術家輸入框的原因）。
一個體積提示：語音天然是單聲道 — 一張嘴、一支麥克風。用立體聲錄語音會讓位元率翻倍卻毫無資訊增量（1 小時 44.1 kHz / 16 bit 語音錄音單聲道 317.5 MB，立體聲 635.0 MB），因此錄語音請把上方聲道選項切換為單聲道。
常見誤解
- FLAC 音質"比 WAV 好"。不會 — 兩者都是位元級完美的無損。FLAC 只是用更少的空間儲存相同的音訊。把 FLAC 解碼回 PCM 得到的位元組序列與 WAV 儲存的完全相同。
- 位深越高一定越好聽。24 bit 給編輯提供更多餘量（低電平訊號遠高於噪底），但最終消費級交付通常是 16 bit。多出的 8 bit 是 DAW 裡的工作精度，不是揚聲器裡可聽到的質量。
- Hi-Res（96 kHz / 192 kHz）比 CD（44.1 kHz）更好聽。對於抖動處理完善的音樂，人類無法區分 20 kHz 以上的頻率。96 kHz 捕獲的是沒人聽得見、也沒耳機能重放的超聲內容。Hi-Res 可論證的好處是錄音鏈路中更少的混疊瑕疵，而非重放質量。
- 把 MP3 轉成 WAV 能恢復原始音質。不能。有失真壓縮一旦丟棄取樣，取樣就永遠消失。得到的 WAV 檔案包含著 MP3 瑕疵 — 無論副檔名是什麼，它都不等於 MP3 之前的母帶。
相關工具：音訊轉 MP3 / ID3 標籤 有失真壓縮，音訊轉 OGG / Opus 開放有損編解碼器，音訊轉 AIFF / ALAC / WavPack 其他無損格式，音訊頻譜 視覺化音訊中的頻率成分，MIDI 轉 WAV（MIDI 是指令而非音訊 — 一條不同的轉換管線）。
