誰把音樂變免費

一九九五年春，MP3在德國愛爾朗根市（Erlangen）某間會議室裡被宣判死刑。一群據稱公正的專家最後一次對這項技術嗤之以鼻，依舊偏愛其長期競爭對手MP2。MP3開發者知道大勢已去，國家提供的資金即將告罄，贊助企業也準備放棄，而歷經四年的行銷努力，這項技術仍未簽下任何一個長期客戶。
會議室裡，眾人將注意力轉到卡爾漢茲．布蘭登堡（Karlheinz Brandenburg）身上，他是這項技術背後的強力智囊與MP3小組的領袖。布蘭登堡攻讀碩士時的研究，就已經聚焦於這項技術，過去八年，他一直致力把自己的構想商業化。他野心勃勃且天資聰穎，對音樂的未來更是懷抱著極具感染力的願景。布蘭登堡帶領十五名工程師，進行一項由他負責監督、預算高達百萬美元的研究。然而從最新的聲明看來，他似乎已經把自己的團隊帶進墳墓。
布蘭登堡的外表不算威嚴，雖然個子很高，但駝背，而且他的身體語言飄忽不定。他站著的時候，身體重心不斷在兩個腳跟間移來移去，高瘦而笨手笨腳的軀幹前搖後晃，說話時，還會一邊以畫圓圈的方式輕輕點頭。布蘭登堡留著一頭太長的黑髮，臉上總是掛著緊張的微笑，露出小而不整齊的牙齒。在他那副金屬鏡框後面，有一對深邃的細長眼睛，散亂的頭髮，則像他那參差不齊的鬍鬚一樣突出。
他說話輕柔，言談盡是文法無懈可擊的長句，中間穿插短促的換氣。他態度有禮、溫和，總是盡力讓人感到自在，但其實只會讓情況更加尷尬。他經常滔滔不絕大談實際問題，然後，也許是發現聽者感到無聊，偶爾會在漫無邊際的技術談話中，添加效果微弱且不太好笑的笑話。他的個性結合了兩股近乎潔癖的強大力量：工程師的懷疑態度，與一本正經、所謂典型德意志民族特有的保守性格。
可是他很聰明，他卓越的數學天分讓同儕相形見絀。那些同儕都已經是艱難學科中的佼佼者，而且畢生是競爭領域中的頂尖人物。對於才智，他們通常自視甚高，但一說到布蘭登堡，他們的傲氣就會消退，說話的口氣也變得平靜，就像是自白。「他數學非常好。」其中一個人說。「他真的很聰明。」另一個人表示。「他解決了一個我無法解決的問題。」第三個人坦承。對一個工程師來說，坦承這種事情實屬不易。
當觀點遭遇挑戰時，布蘭登堡會停下來，瞇起雙眼，然後用尖銳的科學論述反駁截然不同的主張。但提出反駁時，他的聲音幾乎讓人無法察覺，他在回應時極為謹慎，絕不做出任何毫無數據支持的主張。當布蘭登堡在那天的會議室裡，對委員會提出最後的異議時，MP3就在低語中出局。
挫敗的滋味並不好受，此刻尤其苦澀，因為布蘭登堡經過了十三年的努力，才解決數位音訊領域的一個重大問題。這個被委員會摒棄的研究團隊成立於數十年前，參與其中的工程師早在一九七○年代末期就已經提出類似MP3的理論。如今，這攤渾沌的科學死水終於冒出某種美好事物，而且是歷經三個世代討論所淬煉而成的產物。只不過，會議室裡那些西裝筆挺的大人物並不在乎。
心理聲學遮蔽效應
布蘭登堡的論文指導教授名叫迪特．蔡澤（Dieter Seitzer），是個頭頂光亮且聲音洪亮的電腦工程師，布蘭登堡就是在他的指導下進入這個領域。蔡澤自己也是受論文指導教授的提拔，他的指導教授名叫艾柏哈．齊威克（Eberhard Zwicker），是位執著的研究者，也是「心理聲學」（psychoacoustics）之父。
這項冷門學科乃是探究人類如何感知聲音的科學研究，蔡澤曾經是齊威克的門生與音頻實驗對象，最重要的，還是他的死敵。這兩人在將近十年期間，每個工作日的午餐後會一起打桌球。在這一個小時的桌球時間裡，齊威克會教育他的學生有關人類感知的閾限輪廓，同時把乒乓球轟向他的腦袋。
從真實世界的測試對象累積，齊威克歷經數十年的主要研究發現是：人類的耳朵並非像傳聲筒那樣運作，而是一個有適應能力的器官。在物競天擇下，人類的耳朵應當能聽到並解讀語言，也能提供早期預警系統，以防範巨大食肉貓科動物。但最多就只能達到前述目的所需的能力，不會再有更好的表現。因此，人類的耳朵承襲了解剖結構上的缺陷，而齊威克的研究則揭示了這些缺陷不為人知的廣度。
舉例來說，任何人都能分辨兩個相差半音以上，同時發出的聲音。但齊威克發現，如果把兩個聲音的音調拉近，可以讓人誤以為只有一個聲音，這個效果在音調低的聲音較大聲時尤其明顯。同樣的，任何人也都能分辨兩個相隔半秒鐘的喀嚓聲。但齊威克發現，如果把間隔時間縮短到幾毫秒，也可以讓人類的耳朵將兩個聲音合而為一，且增加其中一個喀嚓聲的相對音量，效果更加明顯。這些因「心理聲學遮蔽效應」錯覺而產生的整體效果，意指人類所聽到的其實只是某種虛構的東西。
之後，蔡澤的表現開始超越這位大師。齊威克是解剖學家，見解是類比時代的產物；蔡澤是電腦科學家，預見的則是即將到來的數位化時代。尤其他認為，利用齊威克對人類耳朵天生缺陷的研究，或許可以用非常少的數據量記錄高傳真音樂。這項獨特的教育，給了他非比尋常的觀點。當雷射唱片於一九八二年問世時，被工程界譽為該領域史上極其重要的一項成就，唯獨蔡澤認為這是殺雞用以牛刀，簡直荒謬。雖然雷射唱片的銷售文宣保證「永恆的完美聲音」，但看在蔡澤眼裡，卻是一個過猶不及的數據庫，收藏著一堆無關緊要的資訊，因為多數資訊會被人類的耳朵所忽略。他知道雷射唱片裡的多數資料都可以被拋棄，因為人類的聽覺系統早就這麼做了。
同年，蔡澤提出了數位點唱機的專利申請。在這種比較優雅的銷售模式下，消費者可以撥接到中央電腦伺服器，然後透過德國當時剛要開始鋪設的數位電話線路，用鍵盤輸入點播的歌曲。與製作數百萬張光碟，並裝在透明塑膠盒裡透過商店銷售相比，數位點唱機把所有資料都存放在單一的電子資料庫裡，需要時再從中取用。這種要成為訂戶才能使用的服務，直接把立體聲接上電話，可省略掉諸多實體銷售的低效率做法。
然而，專利申請被駁回，因為最早的數位電話線路還很簡陋，雷射唱片裡的大量音訊資料絕不可能塞得進這麼窄的管線。檔案必須被壓縮成原來的十二分之一，蔡澤的方案才行得通，但當時並沒有任何資料壓縮方式能辦得到。蔡澤對抗專利審查員數年，還提到齊威克研究發現的重要性，卻缺乏有效的實際運作，取得專利的希望渺茫，最後他撤銷了申請。
不過，蔡澤還是沒打消這個念頭。如果齊威克已經找出人類耳朵的限制，那剩下的工作，就是用數學將這些限制加以量化。蔡澤始終無法解決這個問題，其他曾經嘗試過的研究者也宣告失敗。於是，他滿懷希望的把這個問題交給自己的門生，這位名叫卡爾漢茲．布蘭登堡的年輕電機工程系學生，是蔡澤所見過數一數二的聰明人。
布蘭登堡私底下覺得好奇，懷疑跟一位古怪耳科學實驗家打了十年乒乓球的蔡澤，腦袋是不是壞了？數位時代的資料是用稱為「位元」的0或1二進位制單位儲存，壓縮資料的目標，是盡可能使用較少的位元數。雷射唱片的音訊使用超過1,400,000位元來儲存一秒鐘的立體聲，而蔡澤希望能壓縮成128,000位元。
布蘭登堡認為這個目標非常荒謬，就好像試圖用兩百美元的預算來打造一輛汽車。但如果是做為個人的抱負，他倒認為這個目標值得一試。接下來三年，他都在研究這個問題，直到一九八六年初，他總算發現一條從未被探討過的探究途徑。根據這個所謂的「合成分析法」，布蘭登堡不眠不休花了數星期，寫出一套關於那些寶貴位元可以如何分配的數學講義。
簡化音訊像素
從切割音訊開始，布蘭登堡先用取樣器把聲音分割成一秒鐘的微小碎片，然後再用濾波器組進一步將音訊歸類到不同的頻譜分群。濾波器組對聲音的作用，就好像稜鏡對光線的作用一樣。結果就是，一個由極微小聲音片段所構成的時頻格，被整理到音調的窄頻當中，類似音訊版本的像素。接著，布蘭登堡告訴電腦如何按照齊威克的四個心理聲學訣竅，將這些音訊像素加以簡化：
第一，齊威克證明了，人類在某特定音調頻率範圍內聽力最佳，大致與人類聲音的音程相當。此外其他音域，特別是較高的音階，聽力會降低。這表示你可以分配較少的位元，給位於聲譜末端的音訊。
第二，齊威克證明了，音調相近的聲音往往會互相抵消，特別是較低的聲音會壓下較高的聲音。所以你如果要將不同樂器同時演奏的音樂數位化，例如小提琴配大提琴，可以分配較少的位元給小提琴。
第三，齊威克證明了，聽覺系統會取消一個大喀嚓聲後面的雜音。所以假設你要把每隔幾個小節就敲擊一次鐃鈸的音樂數位化，可以分配較少位元給每一次敲擊鐃鈸後的數毫秒音訊。
第四，也是較為奇怪的一點，齊威克證明了，聽覺系統還會取消一個大喀嚓聲前面的雜音。這是因為人類耳朵需要花數毫秒處理其所感覺到的聲音，而這個處理過程可能會被突如其來的較大聲響打斷。因此，再以敲擊鐃鈸為例，你也可以分配較少的位元給敲擊鐃鈸前的數毫秒音訊。
憑著數十年的實證聽覺研究，布蘭登堡知道如何分配這些位元，但這只是個開始。布蘭登堡的真正成就在於，讓這個程序可以不斷重複執行。也就是說，你可以把該位元分配演算法的輸出結果，拿去用同樣的演算法再跑一遍，而且想跑幾遍都可以，每執行一次都會減少所使用的位元數，直到把音訊檔案壓縮成你希望的大小。當然，這會造成減損，就像複製版的複製版，或是第四代的卡式錄音帶那樣。這個演算法每執行一次，音質就變得更差。事實上，重複執行這個程序一百萬次，你最後得到的檔案不會超過一位元。所以如果你拿捏得好，只使用人類耳朵可以聽到的位元，就有可能既壓縮音訊，又不失真。
當然，並非所有的音樂作品都採用如此複雜的樂器演奏法。一首小提琴協奏曲可能包含各種心理聲學上的冗餘，但一首小提琴獨奏曲不會。如果沒有鐃鈸敲擊，或重疊的大提琴聲，或待簡化的高音域資料，那就只剩下無處躲藏的純音。此時，布蘭登堡所能做的，就是把前述壓縮方法的輸出位元，丟到第二種截然不同的方法中執行。
這個方法叫「霍夫曼編碼法」（Huffman coding），是麻省理工學院的電腦科學先驅大衛．霍夫曼（David Huffman）在一九五○年代首創。身為資訊時代初期的電腦專家，霍夫曼注意到，如果想要節省位元數，就必須找出模式，因為模式的特點就是會重複。也就是說，與其在某個模式每次出現時都分配位元，倒不如只分配一次，然後在需要時回頭參照即可。從資訊理論的觀點來看，一首小提琴獨奏曲就是如此而已：一根震動的弦，把空氣中的聲音裁出可預期的反覆模式。
這兩種方法配合得恰到好處，以布蘭登堡演算法處理複雜、重疊的雜音，以霍夫曼編碼法處理簡單的純音。兩者並用的結果，把數十年的聲學物理與人類解剖學研究，同資訊理論的基本原理與複雜的高等數學連結在一起。一九八六年中期，布蘭登堡還寫了一支粗淺的電腦程式，有效示範了前述方法。這是他職涯的招牌成就：一個經過實證，以最精簡位元數抓取音訊資料的方法。當時，布蘭登堡年僅三十一歲。
他甚至還沒開始為自己的論文答辯，就獲得生平第一項專利。身為一名碩士生，他對充滿活力的市場潛力有著超乎尋常的興趣。以布蘭登堡的聰明才智，想獲得終生教職絕無問題，但他對學術界沒太大興趣。他年幼時讀過許多偉大發明家的故事，實際操作的重要性早已深植心中。布蘭登堡和貝爾、愛迪生一樣，骨子裡就是個發明家。

一九九五年春，MP3在德國愛爾朗根市（Erlangen）某間會議室裡被宣判死刑。一群據稱公正的專家最後一次對這項技術嗤之以鼻，依舊偏愛其長期競爭對手MP2。MP3開發者知道大勢已去，國家提供的資金即將告罄，贊助企業也準備放棄，而歷經四年的行銷努力，這項技術仍未簽下任何一個長期客戶。
會議室裡，眾人將注意力轉到卡爾漢茲．布蘭登堡（Karlheinz Brandenburg）身上，他是這項技術背後的強力智囊與MP3小組的領袖。布蘭登堡攻讀碩士時的研究，就已經聚焦於這項技術，過去八年，他一直致力把自己的構想商業化。他野心勃勃且天資聰穎，對音樂...

【序章】意外的盜版源頭
我是盜版世代的一份子，一九九七年上大學時，從沒聽說過MP3檔案。第一學期結束時，我的2GB硬碟已經塞進數百首非法複製的歌曲；畢業時，我六個20GB硬碟都裝得滿滿的。二○○五年當我搬去紐約時，已經蒐集了1,500GB的音樂，相當於一萬五千張專輯唱片。 光是列出收藏的音樂，就得花一個小時；如果按演唱者姓名的字母排列，從ABBA到ZZ Top，得花一年半才聽得完。
我盜版的數量深具產業規模，但我從沒對任何人說起。要守住這個祕密很容易，你不會在唱片行看到我，而我也從不在派對上擔任播放音樂的DJ。我的檔案都是從聊天室或透過Napster與BitTorrent網站取得，自從千禧年以來，我就不曾花錢買過任何一張專輯唱片。以往，黑膠唱片收藏家的地下室滿是灰塵密布的唱片封套，但我所有的數位收藏品可以全放進一只鞋盒。
但這些音樂我大多都沒聽過。其實我很討厭ABBA，而且我雖然擁有四張ZZ Top的專輯，卻說不出任何一張專輯的名稱。我心想，究竟是什麼理由促使我下載這些音樂？好奇心占了一部分，但經過多年以後，我才了解我真正想要的，是成為稀有菁英團體的一員。這並不是一股有意識的衝動，要是你當時提示我這一點，我肯定會否認，但那正是地下盜版集團的邪惡魅力，幾乎每個人都忽略了這一點。這不僅僅是一條取得音樂的途徑，還是一種次文化。
我當時就站在數位下載潮流的最前線，但如果年紀再大個一、兩歲，我恐怕不會如此投入。比我年長的朋友對這種盜版行為抱持懷疑態度，有時是公然敵視，甚至連熱愛音樂的人也不例外。事實上，這些人尤其痛恨盜版行為。蒐集唱片也是一種次文化，而且對那個逐漸消失的族群來說，為了挖掘唱片去車庫拍賣會尋寶、篩選擺在箱子裡的特價品、加入樂團的郵寄名單，以及週二逛唱片行等等，儼然是令人興奮的挑戰。但是對我和那些比較年輕的人來說，蒐集音樂是不費吹灰之力的事，因為那根本就唾手可得。唯一困難的，是決定要聽哪幾首。
幾年前的某一天，當我正在瀏覽我那龐大的專輯清單時，突然想到一個根本問題：「這些音樂檔案究竟是從哪裡來的？」我當時沒有答案，而我在調查時發現別人也沒有答案。當然，有關MP3現象、蘋果、Napster以及海盜灣（Pirate Bay）的報導不勝枚舉，但鮮少談到創建者，而對於實際盜取音樂檔案者的報導，則幾乎聞所未聞。
我被這個問題深深吸引，在做了更多調查後，我開始發現最奇妙的事情。我找到最早的MP3盜版集團宣言，這份文件古老到我得用一台微軟磁碟作業系統（MS-DOS）模擬器才能讀取。我找到被破解的原始MP3編碼器分享試用軟體，這東西連發明者都以為已經搞丟了。我還找到一個祕密資料庫，裡面有最早可追溯到一九八二年，三十多年來每一個主要盜版小組所洩漏的軟體、音樂、電影檔案。 我發現網域設在密克羅尼西亞與剛果，登記在巴拿馬空殼公司名下的祕密網站，但真正的業主是誰，卻無人知曉。我從埋在數千頁的法庭文件中挖掘出監聽內容的逐字稿、聯邦調查局的跟監記錄，以及與聯邦調查局合作者的證詞，而這些資料巨細靡遺披露了狡猾的全球性共謀犯罪。
我一直以為音樂盜版行為是一種群眾外包的現象，也就是說，我相信我所下載的MP3檔案，是來自於散布在全球各地的上傳者，而這些分散的音樂檔案翻錄者並沒有嚴謹的組織。但我的想法錯了，雖然有些檔案確實是網民隨意上傳而無法溯源，但大多數盜版MP3檔案是來自於少數幾個有組織的發行團體。利用資料鑑識分析，通常可以追溯到那些MP3檔案的主要源頭。 我將傳統調查報導與科技方法並用，發現可以進一步縮小盜版源頭的範圍。有時候我不但能追蹤到盜版檔案的大致出處，實際上還可以追蹤到特定的時間與人。
當然，這才是真正的祕密：網際網路是人組成的。盜版行為是一種社會現象，一旦你知道從哪裡開始找，就可以在群眾中辨識出個人。工程師、企業主管、員工、調查員、罪犯，甚至工作到爆肝的人，他們都扮演著某種角色。
我從德國開始，在那裡，有一群沒人理會的發明者，不經意的想從一個面臨解散的商業風險事業賺幾千美元，結果卻意外重創一個全球產業，他們也因此賺翻。在訪談中，這些人佯裝不知情，試圖與他們掀起的混亂撇清關係。有時候，他們甚至很不誠實，但你不能否認他們的成就。這些人把自己關在一間試聽實驗室裡數年後，以一項將會征服世界的技術嶄露頭角。
我接著去紐約，找到一名七十歲出頭、曾兩度獨霸全球饒舌音樂市場、有權有勢的音樂界大老。這還不是他唯一的成就，我進一步調查後發現，這個人就是流行音樂的代名詞。從史蒂薇．妮克絲（Stevie Nicks）到泰勒絲（Taylor Swift），過去四十年來的音樂盛事，他幾乎無役不與。面對史無前例的盜版狂襲，他的生意受創，但他還是英勇反擊以保護他心愛的音樂產業與藝人。在我看來，他的表現無疑比所有競爭者都要傑出，但為了幫公司獲利，他成了近年來被醜化得最嚴重的企業主管。
我把注意力從曼哈頓市中心的高樓，轉向倫敦警察廳總部與聯邦調查局總部。那些鍥而不捨的調查小隊，奉命追蹤這些被祕密複製與發布的數位音樂檔案源頭，這個吃力不討好的差事，通常得花上好幾年時間。我循線至英格蘭北部的一間公寓，找到一個高傳真音響迷，他曾管理一個連波赫士都會讚嘆的數位檔案庫。我從那裡來到矽谷，見到另一個企業家，他也曾設計了一項改變消費者想法與行為的技術，不過他完全無法用這東西賺錢。然後我去愛荷華州、洛杉磯，再回到紐約，還到倫敦、薩拉索塔、奧斯陸、巴爾的摩、東京，花了很長一段時間，結果都是死胡同。
直到最後，我發現自己來到走訪過最奇怪的地方，一個看起來跟匯集全球科技與音樂八竿子打不著的北卡羅萊納州的西部小鎮。在這個叫做雪爾比（Shelby）的地方，放眼看去只有幾間木板外牆的浸信會教堂，與沒什麼特色的連鎖商店。這裡有一個人，在長達八年的期間，幾乎獨自確立了全世界最可怕的數位盜版者名聲。許多我所盜錄的音樂檔案，甚至可能是絕大多數檔案，都是源自於他。他是網路音樂盜版行為的「零號病人」，但幾乎沒人知曉他的大名。
我花了三年多的時間，努力贏取他的信任。我們經常坐在他姐姐的獨棟平房客廳裡，一聊就是好幾個小時。他的爆料真是駭人聽聞，有時候簡直教人難以置信，但所有細節都經過查證。某次訪談結束時，我忍不住問他：
「戴爾，為什麼你從來沒跟別人說過這事？」
「老兄，又沒人問起。」

【序章】意外的盜版源頭
我是盜版世代的一份子，一九九七年上大學時，從沒聽說過MP3檔案。第一學期結束時，我的2GB硬碟已經塞進數百首非法複製的歌曲；畢業時，我六個20GB硬碟都裝得滿滿的。二○○五年當我搬去紐約時，已經蒐集了1,500GB的音樂，相當於一萬五千張專輯唱片。 光是列出收藏的音樂，就得花一個小時；如果按演唱者姓名的字母排列，從ABBA到ZZ Top，得花一年半才聽得完。
我盜版的數量深具產業規模，但我從沒對任何人說起。要守住這個祕密很容易，你不會在唱片行看到我，而我也從不在派對上擔任播放音樂的DJ。我的檔案都是從...

序　章　　意外的盜版源頭
第1章　　音訊格式大戰
第2章　　走私音樂
第3章　　輸贏沒有永遠
第4章　　為奇蹟平反
第5章　　破解軟體圈
第6章　　當局者迷
第7章　　戰爭宣告終結
第8章　　神祕的黑暗網路
第9章　　產業官司開打
第10章　 東山再起
第11章　 盜版者
第12章 　變革前夕
第13章 　新技術誕生
第14章　 重返圈子
第15章　 真正的致命傷
第16章　 嚄嚄小豬
第17章　 急流勇退
第18章　 王者的逆襲
第19章　 海盜黨
第20章　 審判結果

後記
資料來源
誌謝

序　章　　意外的盜版源頭
第1章　　音訊格式大戰
第2章　　走私音樂
第3章　　輸贏沒有永遠
第4章　　為奇蹟平反
第5章　　破解軟體圈
第6章　　當局者迷
第7章　　戰爭宣告終結
第8章　　神祕的黑暗網路
第9章　　產業官司開打
第10章　 東山再起
第11章　 盜版者
第12章 　變革前夕
第13章 　新技術誕生
第14章　 重返圈子
第15章　 真正的致命傷
第16章　 嚄嚄小豬
第17章　 急流勇退
第18章　 王者的逆襲
第19章　 海盜黨
第20章　 審判結果

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