MP3 為什麼能把檔案壓小十倍？心理聲學的遮蔽效應

核心思路：丟掉你本來就聽不到的

未壓縮的 CD 音質約每分鐘 10MB，MP3 能壓到十分之一而聽感接近，靠的不是更聰明的數學無損壓縮，而是心理聲學：人耳並非把所有聲音一視同仁，很多成分根本傳不進你的感知，編碼器就把這些「反正聽不到」的資訊直接捨棄。這套方法定義在國際標準 ISO/IEC 11172-3（MPEG-1 Audio，Layer III 即 MP3）。

遮蔽效應：大聲蓋過小聲

心理聲學研究（經典教科書如 Zwicker 與 Fastl 的《Psychoacoustics: Facts and Models》）整理出兩種關鍵現象：

• 同時遮蔽：一個強音會讓鄰近頻率的弱音變得聽不見——吉他大聲刷下去的瞬間，同頻段的細小雜音即使存在也無法被感知。
• 時間遮蔽：強音出現的前後幾十毫秒內，弱音同樣會被掩蓋。

MP3 編碼器內建心理聲學模型，即時計算「此刻哪些成分被遮蔽了」，把位元優先分配給聽得到的部分。

位元率的取捨

位元率決定每秒可用的資料量：128kbps 時模型必須丟棄較多邊緣資訊，複雜音樂（鈸、掌聲）可能出現可聞瑕疵；192kbps 以上對多數人與多數素材已難以分辨。詳細的位元率選擇可參考音訊壓縮原理。