Hifi初烧成为老烧需要知道的知识

一些可能对你发烧有所帮助的信息:

温馨提示:长长长文、多图,流量警告⚠

真假无损

       声音以波的形式传播,而数字模拟信号以01的方式存储,导致模拟出的声波信号最终都是以尽可能多的采样点去趋近于原始波形,其中处于极限上的音频信息则会丢失。

再加上设备的物理极限导致现阶段到达不了无损的真实

Hi-Res音质

      也就是常说的无损音质,2014年由索尼提出的音频标准:48kHz/24bit或更高的音质,拥有该音质认证的设备往往会有一个Hi-Res小金标

      而CD音质为44.1kHz/16bit,早期的数字专辑也大多采用这一规格,那么CD音质比Hi-Res音质差么?

      这一问题需要综合考量,CD音质相对更保真,而有的Hi-Res音质会经过后处理,甚至存在一些由低音质通过升频达到无损规格的假无损。

       所以对于一些较早发行的专辑,在发行商没有进行重制的情况下,优先选择CD转录的数字版本更好

录音流程DDD,ADD,AAD

       三个字母的位置对应了CD制作三个阶段:录音混音母带,A和D分别表示模拟(Anolog)数字(Digtal)

DDD理论上最纯净,因为避免了数模转换的损失。

ADD在录音时音频是先记录在磁带上,后转成数字信号进行混音的,会有“数码味”

AAD的混音是通过实体调音台实现的,调音后刻录在另一盘磁带上,经历了两次数模转换,“数码味”更重

       kHz(采样率)与bit(比特深度)分别是怎么影响到音质的?

       一、采样率决定了音频的频率范围,采样率越高,采样点越多,能记录的音频信息就更多。但是人耳可听见范围在16~22kHz,那为什么无损音质的采样率却比可听见范围高这么多?

        因为采样频率要大于信号最高频率的2倍,才能无失真的保留信号的完整信息(奈奎斯特-香农采样定理),过低的采样率会造成失真,产生噪声

Nyquist Sampling Rate

        二、比特深度决定了音频的动态范围,动态范围=比特位深×6dB,也就是说一首24bit的音乐最大响度为144dB,这比人耳能承受的范围要高的多,高比特深度有何意义?

        动态范围不能反映硬件的最大响度,当设备响度超过144dB时,就会产生非常明显的底噪,这对于大型现场中音响的播放是致命的

        而当设备以小响度播放低位深音频时,会丢失细节,因为比特深度还决定了每个采样点振幅的精度。

        如果说16bit和24bit不能听出明显区别,那么我放一首8bit版本的Love Story,相比16bit就很明显了

MQA

       一种音频“折叠”编码/解码技术,可以将96kHz/24bit的母带音质转换为44.1kHz/24bit的CD音质,减少大量体积。在支持MQA解码的解码器上,可以将文件进行“展开”,播放原始音质,我们称这一操作为MDA回放

但由于该技术是需要授权付费的,所以多数解码器为了节约成本,都不支持该技术,其泛用性不如直接解码

有MQA编码技术的音频会有一个MQA标志,在资源网站上往往也会标注


常见音频格式

MP3

      最流行的音频有损压缩格式,去除音频的高频信息(通常为16kHz左右处)以缩小大量体积,仅保证低音频部分基本不失真。

15kHz处截断

WAV

      未经压缩,直接记录声音波形数据(PCM编码)的格式,能保留音频完整的数字信号,达到无损音质的效果,缺点是不能内嵌封面和歌曲信息,可以通过在专辑文件夹中添加cover.jpg的形式让播放器读取到封面

      如果在下载音源时发现WAV为整轨文件(专辑所有歌曲在同一个文件),通常会附带一个.cue文件,该文件记录专辑中歌曲各自的起始时间,用于对音频进行分轨

同目录下将cue拖入播放器即可分歌曲播放,或者直接通过cue对整轨音频拆分,更加适合强迫症

foobar 2000快捷转换

FLAC

        压缩后的无损音频格式,FLAC压缩不会丢失任何的音频信息,即使将压缩后的FLAC转换回WAV,其音频信息依旧一致。这是一种绝对的无损压缩方式

并且可以内嵌封面和歌曲信息

     以上格式都属于PCM编码方式,此外还有另一种特别的编码方式

DSD

       采用极高采样率,例如DSD256的11.2MHz,保留了非常精细的音频细节,但位深只有1bit

       DSD编码的音频有超大体积,一份DSD512的音频可以轻松达到1GB以上

       在播放DSD音频时如果解码器或程序支持,请尽量使用DSD NativeDoP模式输出,而不是DSD to PCM。DSD转换到PCM会有较大损失;Native为原生DSD输出;DoP能够让不兼容DSD直出的设备播放原生DSD,但是需要相对于Native 约1.5倍的带宽效率

PCM与DSD的区别

PCM在每个采样点记录一个具体的振幅数值;而DSD在每个采样点只记录一个信息

作一个简单比喻:

PCM就像用网格纸画画。你在每个小格子里(采样点)涂上可变化的灰度(振幅值),格子越多、灰度等级越丰富(采样率越高),画就越精细

PCM

DSD就像用单色钢笔点画。你不用灰度,只用黑色。但你用点的密度来表现明暗。在暗的地方点得密集,在亮的地方点得稀疏。点的变化速度极快,最终人眼(人耳)会将其感知为连续的灰度(平滑的波形)

DSD

两者各有优点:PCM可以很好的对单一网格进行灰度调整(均衡器效果和混音),但精度没有DSD高;DSD更接近原始声音,但1bit的位深使其无法进行后处理,就像你很难对画中的点进行批量调整

均衡器

从Hi-Res的角度:

       不建议通过均衡器调整任何频段的值,音乐通常会专业混音师和母带工程师的精心调校,达到每个乐器的频率平衡、整体声场的和谐。并且过度增减频率会引入相位失真谐波失真互调失真,这会导致声音瞬态变模糊、立体声不稳定、乐器定位不精准

从个人听感的角度:

       不同的人喜欢不同频率的音乐,如果说你认为一首歌在提高低频/中频/高频后更对你的口味,那么请不要纠结音质的损失,因为你喜欢听的对你而言就是HiFi的,但调节范围尽量控制在±3dB以内

环境声

杜比音效DTS等技术,通过算法将立体声(双声道)信号模拟出多声道,人为制造空间感和方向感,这会对原始音频造成根本性破坏:

打乱立体声像: 原本精准定位的乐器变得模糊、飘忽不定

削弱低频:相位抵消效应会削弱重要的低频信息,让鼓声和贝斯变得无力

动态范围压缩:动态范围(最响和最轻声音的范围)的减少会使小声的细节被提升,大声的片段被压制,这使得音乐失去冲击力,并且会有种一直在响的感觉。如果你常玩FPS并且开了响度均衡,你应该会懂我在说什么

      环境声对于游戏和电影来说可以提供更好的沉浸感,但是听歌的话,完全不建议开启

无损音频鉴别

       上面提到MP3格式的音频会被去除高频信号,考虑到各音频格式间可以相互转换,那么MP3转换到FLAC可以提升音质么?答案是不能,音频信息没有增加,体积反而会增加

升频后的FLAC

MP3

所以在找音源时要理性判断其真实音质,不要下载假无损音频徒占空间。以下为真无损频谱

真无损

       如何鉴别无损音质,真无损的高频频谱图更加平滑,除此之外还可以通过观察外围蓝紫色有无完美包裹内圈的橙红色,两者是否成正比(信噪比),信噪比越高,代表杂音越少。

       也可以通过kbps(比特率)来进行判断,一段44.1kHz/16bit的音频比特率应该为44.1k ×16 × 2(双声道)=1441.2kbps,而FLAC压缩往往只能减小不多的体积,通常都有900+ kbps的体积,小于该体积的文件就需要理性判断了

       另外部分无损音质由于高频信息过多也会对高频信息进行截断,但是截断位置相较MP3往往更高,所以不能仅通过有无截断来判断是否无损。

Android Audio Mixer

      安卓音频混合器,用于将系统中所有的音频混合输出为统一音频信号,这个过程中会发生SRC(采样率转换)

所以其实安卓在底层就限制了最终输出采样率,那么就算你的蓝牙耳机支持LDAC(96kHz/24bit输出),其实在耳机收到信号时音质就已经腰斩了。

针对这一限制的的解决办法:

USB DAC独占模式

      播放器应用程序调用特定的底层API(如Android的AAudio, Windows的WASAPI),向操作系统申请独占式访问USB音频设备的权限,此时系统会切断其他所有应用程序向该DAC的音频流,达到音频直出的效果

USB DAC独占只针对有线连接有效,那么蓝牙连接有什么方法直出音频么,有的兄弟,但只有当手机有HiRes Direct驱动时才可用

所以如果你的手机不支持Hi-res模式,请先更换更好的手机再升级蓝牙耳机,不然你能听到的只有耳机不同调教的变化,而不是音质提升的变化

推力与供电

      手机外接的解码器(小尾巴)是需要手机供电的,一些高端的解码器可能会自带电池供电。低阻抗、高灵敏的入耳式耳塞往往只需要一个较好品质的解码器就可以发挥全部实力;而高阻抗(>100Ω)、低灵敏(<100 dB/mW)的头戴式专业监听耳机则往往使用电脑或者HiFi播放器进行供电,这就是老烧的领域了

      供电不足最直观的表现为响度不足,即使开到最大音量仍然不够响。其次是推力不足,例如在突然爆发的大动态信号(如交响乐的高潮部分、鼓点的冲击)时,推力不足无法准确的控制耳机的振动单元,从而对音频的控制力较差,声音也会发虚

播放器与小尾巴的选择

       HiFi播放器具有独立的音频电路,上限更高。但一个规格足够的播放器价格也相当吓人,入门级已经是千元档,所以预算不足的情况下请选择高品质小尾巴>播放器;不考虑预算的情况下,播放器>>小尾巴

Lighting接口的局限性

      上面我们提到了供电问题,那么iPhone手机的Lighting接口的低供电就注定了小尾巴在iPhone上不能完全发挥性能。但如果你的iPhone为更新后的type-C则不用担心这个问题。

      顺带一提,IOS没有像安卓SRC的限制,可以自动切换采样率,但是最高支持48kHz,如果你要听98kHz的母带音质,还是需要小尾巴的。

总结

      Hi-Res播放时受多种不同因素而影响,其重要程度的先后顺序,我认为是音源>DAC>耳机/音响,原始母带做得不好,比如动态范围被过度压缩(参考影视飓风“响度战争”),那么即便是 384kHz/32bit 的规格,也只是徒增响度,细节全无;其次是一个好的DAC播放设备,决定了你能听到的音频采样率上限;最后是耳机和音响,不同品牌的调教和表现力不同,这个只能根据别人的经验和自己的真实听感来判断了

上述所有信息均是我遇到并认真查阅资料和思考过的,其中部分个人所见如有错误,请大佬评论区指正

      写这篇文章花了相当大的精力,主要集中在插图上,我列出了所有我能想到的初烧可能会遇到的问题。

如果你觉得内容写的还不错的,就请点个赞吧!

更多游戏资讯请关注:电玩帮游戏资讯专区

电玩帮图文攻略 www.vgover.com