所谓的“Hi

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所谓的“Hi

2023-12-18 23:30| 来源: 网络整理| 查看: 265

因此,在上世纪末,CD品质的音乐开始占据主流音乐市场时,人们并没有满足于这一现状,而是开始寻求高于CD品质的音乐的实现的可能性。

于是,在常规的CD之外,我们又看到了索尼和飞利浦两家公司共同提出的Super Audio CD、DVD Audio以及本世纪出现的High Fidelity Pure Audio等新产物。

虽然这些高于CD品质的音频格式其实都可以算作是今天的“Hi-Res”格式,但是,直到2014年,索尼公司才正式提出了“Hi-Res”的概念。

之后,我们便看到了对“Hi-Res”的明确定义:无损且高于CD音质(采样率:44.1kHz/采样精度:16bit)的音质。

2021年,国外的Apple Music、Tidal、Amazon Music等平台开始支持“Hi-Res”品质的音乐。之后,国内的QQ音乐、网易云音乐和B站等平台也开始向用户提供“Hi-Res”的服务。

理论上来说,采样率和采样精度有一项及以上高于44.1kHz/16bit的音质都能算是“Hi-Res”。

但是,一台电子产品只有支持至少96.0kHz/24bit音质的音频才能被贴上“Hi-Res”的金标。

02

“Hi-Res”的高采样率有必要吗?

在以上提到的音质标准中出现了两个重要的概念:采样率(Sample Rate)和采样精度(Bit Depth)。

从“Hi-Res”的定义中,我们不难发现其有意在引导我们认为采样率和采样精度越高越好。但,事实真的如此吗?

简单来说,采样率的大小决定了采样到的最高频率的大小。根据奈奎斯特定律,采样的最高频率是采样率的一半。

正常人类能听到的最高频率是20kHz,所以采样率只要在40kHz以上就足够了。也就是说,CD品质的44.1kHz已经足够了。但这是最理想的情况。

在目前的技术手段下,为了尽量避免所谓的“混叠(Aliasing)”现象,我们都会在音频信号的20kHz以上的部分加上一个高切滤波器。

在44.1kHz的采样率下,这个滤波器的斜率是较大的,范围是20kHz到22.05kHz:

而在48.0kHz的采样率下,这个滤波器的斜率就相对来说平缓一些,范围是20kHz到24kHz:

理论上来说,这两种滤波器对于20kHz以下的频率都不会有影响。但是,实际上,斜率越大的滤波器越有可能对于不在滤波范围内的频率产生影响。

也就是说,相比48.0kHz,44.1kHz的采样率更有可能对于20kHz以下附近的超高频产生我们不希望有的滤波作用。这样看来,似乎48.0kHz的采样率确实要比44.1kHz的更优秀。

但是,这种影响其实是微不足道的。且不说20kHz只是人类听觉范围的理想上限,绝大多数正常人根本听不见这个频段的声音。

就算你天赋异禀能听到20kHz,48.0kHz和44.1kHz在20kHz以下附近的滤波区别的音量大小对于正常人耳来说也是不可能察觉出的水平,小得可以完全忽略不计。

并且,随着技术的发展,将来这二者之间的区别还会进一步地缩小。

所以说,正常人类是绝对不可能听出48.0kHz和44.1kHz的区别的。CD品质的采样率已经完全能满足正常人类听音乐的需求。

03

“Hi-Res”的高采样精度有必要吗?

采样精度的大小表示着计算机用多少位深来记录数字音频,一般情况下位深越大所记录的数据越精细。

这一特性反映在具体的音频文件上,则往往与其信噪比(Signal-to-Noise Ratio)有着更紧密的联系。

不同采样精度的音频之间最大的区别其实就是其中量化噪音(Quantization Noise)的大小的区别。量化噪音是数字音频很难避免的一个元素,一般来说采样精度越大,量化噪音越小。

比如,16bit的音频的动态范围约为96dB,这个值其实意味着其最大动态比其量化噪音高约96dB。也就是说,假如我们以96dB的音量来听16bit的音乐,此时量化噪音就约等于0dB。

0dB是人类能听到的声音的最小值,而96dB有多大呢?大概跟过年时你放鞭炮的声音那么大,暴露在这种音量下,时间一长耳朵就报废了。而且在这种音量下,人类是无法辨别出音频中的量化噪音的。

至于24bIt,在这个采样精度下音频的最大动态比其量化噪音高约144dB。也就是说,我们以144dB的音量听音乐时才能听到量化噪音。而144dB的音量对于人耳来说是“全致聋”的级别。

96dB和144dB这二者看似相差不小,但其实都不是正常人类会用来听音乐的音量,基本上属于五十步笑百步,对于正常人类来说并没有什么本质的区别。

所以说,16bit对于正常人类听音乐的需求来说已经足够了。

04

“Hi-Res”存在的意义

不难看出,其实CD品质的音乐和所谓“Hi-Res”品质的音乐对于正常人类的听觉来说,并没有太大的区别,几乎不可能有人听得出这两种品质的区别。

那些鼓吹听音乐一定要听“Hi-Res”,认为“Hi-Res”吊打CD音质的人,要么是拥有超级听力的超人或蝙蝠侠,要么是做“Hi-Res”营销生意的利益相关方,再要么就纯粹是为了找存在感的。

那么,“Hi-Res”存在的意义是什么?这种意义其实更多地体现在音乐制作而不是音乐收听的环节上。

很多摄影师在拍照时都倾向于生成“RAW”格式而不是“JPG”格式的文件,但是我们在欣赏照片时却会选择“JPG”格式而不是“RAW”格式的文件。音乐制作和音乐收听也是与之相似的道理。

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