高清音頻格式普及那些你知道和不知道的

高清音頻是我們經(jīng)常掛在嘴邊的詞，實(shí)際上高清音頻是相當(dāng)廣義的，非常多的音樂(lè)格式都可以稱之為高清音頻。音樂(lè)格式的不同會(huì)帶來(lái)音樂(lè)信息量的變化，音質(zhì)會(huì)隨之變化，文件的體積也會(huì)變化，甚至選擇的播放器或者播放軟件也會(huì)不同，理解高清音頻的各種格式，就變得非常重要。

了解采樣率

數(shù)字音源大部分都是“線性PCM”，它是通過(guò)對(duì)聲音的波形（模擬信號(hào)）進(jìn)行一定程度的數(shù)字化（采樣）而獲得的數(shù)據(jù)，其周期被稱為“采樣率”，也就是模擬轉(zhuǎn)數(shù)字時(shí)每秒對(duì)聲音采樣的數(shù)量。

例如44.1kHz、96kHz、192kHz就是我們常見的采樣率，數(shù)字越大說(shuō)明聲音采樣的頻率越高，在將數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)時(shí)就越能接近真實(shí)的原始聲音，意味著更多的信息量，更好的音質(zhì)。

換句話說(shuō)，當(dāng)你看到這些數(shù)字，就可以知道“聲音的細(xì)節(jié)在單位時(shí)間里被測(cè)量的程度”。

關(guān)于bit數(shù)

bit數(shù)的大小表示了有多少聲音的細(xì)節(jié)被捕獲，數(shù)值越大就表示捕獲的聲音可以更接近原始聲音（模擬信號(hào)），并以高分辨率的方式再現(xiàn)。bit數(shù)的大小，可以說(shuō)直接與音樂(lè)的解析度關(guān)聯(lián)，例如，1bit的時(shí)候振幅就為“0或1”的兩階，2bit就是“00和01”“10和11”的四階。

同理，如果是4bit就是16階，8bit就是256階，16bit就是65，536階，24bit則是16，777，216階，越多的階數(shù)越能精確描述每個(gè)采樣的振幅高度，也就越接近原始聲音的“能量”，在從數(shù)碼還原到模擬的過(guò)程中也就能越接近原始的聲音。

另外，bit的數(shù)目還決定了聲波振幅的范圍（即動(dòng)態(tài)范圍，最大音量與最小音量的差距）。如果這個(gè)位數(shù)越大，則能夠表示的數(shù)值越大，描述波形更精確。每一個(gè)bit的數(shù)據(jù)可以記錄約等于 6dB動(dòng)態(tài)的信號(hào)。

人類聽覺的動(dòng)態(tài)范圍為120dB，16bit的時(shí)候有96dB的動(dòng)態(tài)范圍，24bit是144dB，32bit則為192dB。所以，高清音頻文件有足夠的動(dòng)態(tài)來(lái)詮釋豐富的音樂(lè)細(xì)節(jié)，理論上滿足人類的聽覺極限。

TIPS

波形和采樣率的關(guān)系

采樣率越高，得到的信息量就越大，也就越接近原始的波形

高清音頻的定義

什么樣的音樂(lè)格式才能被稱為高清音頻呢？如果以上述通過(guò)采樣率和bit數(shù)來(lái)區(qū)別的話，至少應(yīng)該要超過(guò)CD（44.1kHz/16bit）的音質(zhì)。實(shí)際上，根據(jù)日本電子情報(bào)技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（J EITA）的定義，只要音樂(lè)文件的采樣率和bit數(shù)都超過(guò)CD的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，就可以稱之為高清音頻。

另一方面，由索尼提出并定義，日本音頻協(xié)會(huì)（J AS）和消費(fèi)電子協(xié)會(huì)（CE A）也制定了自己的高清音頻標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)支持高清音頻播放的產(chǎn)品打上金色的logo，就是我們經(jīng)常在產(chǎn)品上見到的“Hi- Res Audio”商標(biāo)。該規(guī)則下，基本上只要符合播放24bit/96kHz的FLAC或者WAV的，都是屬于Hi- Res Audio的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

知道了Hi- Res Audio的標(biāo)準(zhǔn)以后，就可以來(lái)了解一下支持高清音頻的文件格式了。實(shí)際上高清音頻并沒(méi)有嚴(yán)格的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也不僅是FLAC或者WAV兩種格式，是否是高清音頻更多還是從音頻文件的采樣率和bit數(shù)來(lái)辨別。采樣率44.1kHz以上，bit數(shù)在24bit以上，我們都可以理解為高清音頻。

PCM和DSD

雖然，我們現(xiàn)在是以PC M為前提來(lái)定義高清音頻，不過(guò)大家應(yīng)該還有對(duì)S AC D的印象，S AC D全名為“Super Audio CD”由SONY與Philips共同制定的，借此提供比CD更好的音樂(lè)質(zhì)量。

但SACD的取樣方法并不是像CD一樣使用PCM的方法來(lái)取樣聲音，而是使用一種叫做DSD（Direct Stream Digital）的方式取樣。在DSD上的取樣頻率達(dá)到每秒2，822，400次，比起CD的44，100次還要高出64倍，而且是以1bit的單位在記錄信息。不同于PCM每16bit一個(gè)單位的取樣方式，在這樣的取樣方法下，可以由量化不精確的聲音訊號(hào)而造成的噪音和失真，減少至一個(gè)位以內(nèi)的誤差。

所以，DSD也能夠被認(rèn)為是高清音頻，雖然日本電子情報(bào)技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的定義并沒(méi)有明確表明，但是根據(jù)日本音頻協(xié)會(huì)的定義，只要支持播放DSD 2.8MHz/5.6MHz的產(chǎn)品就可以獲得Hi- Res的認(rèn)可。由于SACD的不普及，緣由則是設(shè)備門檻太高，錄制成本也高，消費(fèi)者購(gòu)入的管道少，所以，即使有著高音質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，最后也還是無(wú)法取代CD成為更好的音樂(lè)載體。

TIPS

PCM和DSD的采樣區(qū)別