为什么高解析度音频与CD无损音乐听起来区别不大？

woodyun

随着音频制作技术以及音乐播放设备性能的不断提升，人们对于音乐品质的要求也越来越高，一般的MP3等有损格式基本被抗拒在他们的“门外”。因此，能够聆听到高解析度的音乐格式，成为了无数音乐发烧友的心愿。



当高解析度音频也逐步走入到人们的视野当中时，这种规格更高、能保留音乐信息量更多的数字音乐文件让一部分发烧友在感受到震撼的同时，也给另一部分发烧友带来了疑惑：从日常的听感来比较，高解析度音频与CD无损音乐似乎没多大区别，反倒是更占存储空间了。



相信，不仅是发烧友有这种疑惑，还有更多的普通音乐爱好者也有这种疑惑，这是为什么？下面就为大家来一一解惑。

▊高解析度音频的定义

谈及高解析度音频，我们当然不得不提无损音乐。我们常说的无损音乐，只是数字音乐的其中一种格式，包括了WAV、AIFF、FLAC等，比一般的MP3音乐格式所带来的音乐表现有更明显的提高。但一般而言，所谓的无损音乐其实指的只是完整CD品质的音乐。

而高解析度音乐恰恰是超越CD音质的一种数字音频。音质的好坏与音源有着绝对关系，采样率和比特率是两项硬指标。当然，有比较才能知道好坏，高解析度音频比较的对象，就是最常听的CD音乐（16bit/44.1kHz），比CD格式的指标更高的数字音乐，才能叫做“高解析度音频”，这一点是根据日本音乐协会JEITA的定义得来。



我们所说的高解析度音频常见的编码模式有两种，一种是PCM，另一种是SACD(Super Audio CD)。其中PCM的数位格式是192kHz / 24bit 或96kHz / 24bit，格式方面有WAV、Flac等。SACD采用1bit比特流的方式取样，采样率2.4MHz的高取样方式，是CD 44.1kHz取样的64倍。



SACD编码模式制作出来的音频，即我们常说的DSD格式。它直接把模拟音乐讯号波形以脉冲方式转变为数字讯号，以将近四倍于CD的空间，储存音乐，因此可以提供更为优秀的声音效果，由于取样次数高，所以取样过的波形很圆顺，比较接近原来的模拟波形。


▊常见的高解析度音频的种类

高解析度音乐既然是超越CD无损音质的存在，那么它具体表现为哪几种类型？在实际应用中，通常按照采样率和比特率的不同，将他们划分以下几种不同种类的高解析度音频。



首先是录音室原装母带。录音室原装母带分为24bit/96kHz、24Bit/48kHz等几种，指唱片公司录音室取得的歌曲档，是原装、直接、没经转格式的原音歌曲档，是较纯正、较原音的版本。



其次是升频音频。升频音频有WAV 24Bit/96kHz和Flac 24Bit/96kHz两种，指的是将低于24Bit/96kHz的曲目通过软件强行升频至24Bit/96kHz。但对于用升频手段，获得更高音质音频的方法究竟科学不科学，众说纷坛，目前尚且没有一个准确的定论。

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再就是DSD音频。DSD音频大致能分为DFF、DSF两种，DSD（DFF）为Direct Stream Digital-DFF（直接数字流-DFF）是Super Audio CD录制和制作所采用的专业无压缩1位格式。DSD(DSF)，Direct Stream Digital-DSF（直接数字流-DSF）代表用于DVD文件刻录中使用、适合电脑使用的1位DSD格式。从前文介绍过的采样方法来看，DSD音频质量一般会比其他要高，但目前来说，这种文件使用起来比较麻烦，体积巨大，但支持这一格式的播放器不多，并且还要安装特殊的插件。



至于目前各大流媒体运营商所推出来的高品质无损音乐，通常只有CD音质的标准，并不是真正意义上的高解析度音乐。

▊为什么DSD高解析度音频与CD无损听起来区别不大？

前面，我们通过从采样率和比特率等方面比较了高解析度音乐与CD无损音乐之间的不同，从原理上来看，CD无损音乐确实离高解析度音频还有一段距离。那么，一些朋友为什么会提出DSD高解析度音频与CD无损听起来区别不大？这主要是因为高解析度音频的播放对器材要求高以及CD音乐格式本身在不断优化。



首先是听音方式的不同取决于播放设备的差异。播放设备的不同，它所呈现的动态范围（Dynamic Range）自然不同。动态范围，指一个物理量的最高值和最低值之间的范围，是一个相对性概念，可以用差或比值来进行描述的。在音频领域，指的是音响系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率之比的对数值。对于一般音响测试而言，动态范围就是设备在输出0db电平音量时能达到的最大以及最小声音。动态范围越大，意味着设备能够尽可能还原最大的声音范围。



而我们知道，CD的音乐的采样精度为16bit，这一先天的条件决定了CD的动态范围只能达到96db。而当我们的音乐的采样精度高于16bit达到目前主流的24bit时，此时音乐的动态范围就可以激增到144db。而在目前，基本上没有任何一款解码芯片的参数能够达到这样一个高度的动态范围。



而也许有人会说，即便主流的解码器动态在120db左右，回放CD的96db应该也是绰绰有余了吧？非也，要达到这一动态范围指标是在最大音量（0db）下才成立的，但我们正常人根本无法在这样一个音量下听歌，所以我们就需要削减音量，而削减解码器的音量带来的后果也是动态范围的等量削减。而这时候我们实际听歌的音量会比0db要减少至少30-40db。于是动态范围甚至还无法达到CD的标准，但是人耳的动态范围可以达到100db左右。



然而，要达到将24bit音乐动态尽可能多地回放出来，这对器材的要求定然十分之高，不是一般的音乐爱好者所能承受的。

其次是CD音乐本身在不断优化。依然是动态范围的问题，随着时代在进步，理论上我们的录音技术已经越来越好，但是音乐工业的人们发现了一个问题——我们主流的音乐越做越响，响到已经没有动态可言了。



上面的动态图展示的就是1985年到2007年所销售CD的响度平均变化。我们看出，从1990年后开始，响度增加越来越厉害，同时动态范围的缩减也越来越严重，所以这也是作者提倡录音应回到1990年的状态，让音乐能够保留更多的细节。



当然，除此之外，人耳对于声音的敏感度或者说对于声音的辨识能力是有限度的。所以，笔者始终坚持这么一个观点：如果仅仅是聆听音乐，那么在选择听音设备时，千万不要追求极致，在选择音源时同样没有必要力求尽善尽美，这都是得不偿失的。不要忽略音乐对你最初的意义！