论文部分内容阅读
模拟音频的数字化之路
要了解什么是高清音频，首先要从CD格式开始谈起，我们知道传统的磁带、黑胶唱片都是模拟音源，1982年索尼和飞利浦推出了CD，迈进了数字化音源的时代，后来的MP3、WMA等音频格式，无一不是数字化的，所以才可能在电脑上进行存储、播放和编辑。CD当时采用了一种叫PCM编码方式，我们从CD唱片上直接抓轨下来的WAV文件，就是用PCM编码的。这种方法有两个最重要的参数，一个叫量化位数，一个叫采样频率，而CD则采用了16bit/44.1KHz规格，也就是量化位数16bit，采样频率44.1KHz。受制于当时的技术条件，CD制定的这套规格，现在看来已经落伍了。打个比方，大家都知道圆周率是一个无限不循环的数字，但平时我们在计算的时候，一般都取3.14即可。如果要取到3.14159265358979……计算会变得十分复杂，16bit/44.1KHz的量化方式，实际上也是基于这样的折衷，以现在的眼光，就显得精度不够了。所以，在CD问世的早期，大家惊叹于CD的高信噪比，大动态范围和很宽的频响范围，但后来人们渐渐发现，相比黑胶唱片甚至磁带，CD的音质显得比较冷、硬、干，也就是传说中的“数码味”，其罪魁祸首直接指向了CD规格的落伍。这导致了在20世纪末，两种超越CD音质的格式出现，“DVD Audio”和“SACD”。不过，这两种规格还没来得及红起来，进入21世纪后，MP3和网络下载的出现，直接给他们的商业上宣判了死刑，至今这两种格式都没有成为主流。商业上虽然失败了，但技术上的先进性是毋庸置疑的，这两种格式的最大思想就是提高编码的精度。DVD-Audio仍然采用PCM编码，但把16bit/44.1KHz提高到24bit/192KHz，SACD采用了另一种叫DSD的编码方式，相比CD精度仍然高很多。当然，更高精度的编码需要更大容量的光盘和更强悍的解码芯片，现在这些都不是问题了。所以，我们定义的高清音频，就是超过CD格式16bit/44.1KHz的音频。一般来说，现在这类音频，量化位数可以达到24bit甚至更高，采样频率则可以达到96KHz、176.4KHz甚至192KHz。
业界主流的高清音频格式
高清音频主要有哪些格式，其实还是大家熟悉的WAV和FLAC，就像同样是MP3文件，有128kbps低质量的，也有320kbps高质量的。WAV和FLAC文件同样如此，既可以是CD音质的16bit/44.1KHz，也能是“高清版”的24bit/192KHz。除此之外，还有一种叫DFF格式，兼容性要差一些，支持的播放器也要少一些，但是通过软件可以转换成WAV和FLAC格式。那么，这种高清音源怎么称呼呢？业界并没有统一的名称，比如索尼叫Hi-Res Audio，意思是High Resolution（高解析度）音源，而iriver则以MQS来称呼，MQS是Mastrering Quality Sound，意思是母带级别的声音质量。不过，文件格式还是FLAC，并不是一种特殊的MQ文件。不管它们叫什么，意思都差不多，就是可以超越CD格式所能达到的音质极限，提供更好的音质。更多的时候，直接以24/96，24/192这样的名称来称呼也很常见。
高清音频的优势和副作用
高清音频格式有着超越CD格式的技术标准，从理论上来说比CD音质更好也就不是什么奇怪的事情了。像当年很多人认为DVD的播放效果已非常清晰，后来的蓝光推出之后，DVD的效果看上去立刻变得像是上一个时代的产品。所以，高清音频的最大优点就是：音质更好，这就足以让我们义无反顾地选择它。更好的音质具体表现在什么地方？从规格上看，频响范围可以更宽，比如CD的频响范围可以达到20KHz，正好是人耳能够听到的上限，但高清音频则可以达到30KHz甚至40KHz。尽管理论上这已经属于“超声波”，但最近有研究表明，虽然人耳听不到，但在一定程度上，身体却能够感受得到。当然，这种高音质文件的一个副作用是，文件容量大了好几倍！4分钟的歌曲，如果是CD音质的16bit的WAV文件，容量大概在40MB左右，如果压缩成FLAC文件，大概只有25-30MB。但如果是一首24bit/192KHz的音频，即便是压缩过的FLAC文件，也有160MB以上。另外，高清音频格式的数据量更大（从更大的文件容量就能看出来），解码也要复杂得多。如果使用电脑播放这类文件，你会发现它的CPU占用率上升了，如果用便携式播放器区播放，你会发现，播放器的续航时间下降了。
TIPS
关于“无损”
通常，我们把WAV、APE、FLAC等格式看成是“无损”格式。它的前提是，相对于CD音质，是无损的，如果拿录音室母带级别的效果去衡量，这就是“有损”了。高清音频格式可以达到超越CD音质的录音室效果。所以，有时候某些厂商会打出“真正的无损”来形容高清音频。这并不意味着我们之前听的那些WAV或者FLAC突然变成了“有损”，只是一种商业宣传策略而已，毕竟CD规格的音频还是占绝大多数。
如何播放高清音频？
主流品牌较新的随身播放器都是支持高清音频格式的播放。以索尼为例，标有Hi-Res Audio的全线产品都支持高清音频格式的播放。索尼Walkman家族中的WMZ-F885、ZX1、录音笔D100，都可以支持这类无损音频的播放。Astell
要了解什么是高清音频，首先要从CD格式开始谈起，我们知道传统的磁带、黑胶唱片都是模拟音源，1982年索尼和飞利浦推出了CD，迈进了数字化音源的时代，后来的MP3、WMA等音频格式，无一不是数字化的，所以才可能在电脑上进行存储、播放和编辑。CD当时采用了一种叫PCM编码方式，我们从CD唱片上直接抓轨下来的WAV文件，就是用PCM编码的。这种方法有两个最重要的参数，一个叫量化位数，一个叫采样频率，而CD则采用了16bit/44.1KHz规格，也就是量化位数16bit，采样频率44.1KHz。受制于当时的技术条件，CD制定的这套规格，现在看来已经落伍了。打个比方，大家都知道圆周率是一个无限不循环的数字，但平时我们在计算的时候，一般都取3.14即可。如果要取到3.14159265358979……计算会变得十分复杂，16bit/44.1KHz的量化方式，实际上也是基于这样的折衷，以现在的眼光，就显得精度不够了。所以，在CD问世的早期，大家惊叹于CD的高信噪比，大动态范围和很宽的频响范围，但后来人们渐渐发现，相比黑胶唱片甚至磁带，CD的音质显得比较冷、硬、干，也就是传说中的“数码味”，其罪魁祸首直接指向了CD规格的落伍。这导致了在20世纪末，两种超越CD音质的格式出现，“DVD Audio”和“SACD”。不过，这两种规格还没来得及红起来，进入21世纪后，MP3和网络下载的出现，直接给他们的商业上宣判了死刑，至今这两种格式都没有成为主流。商业上虽然失败了，但技术上的先进性是毋庸置疑的，这两种格式的最大思想就是提高编码的精度。DVD-Audio仍然采用PCM编码，但把16bit/44.1KHz提高到24bit/192KHz，SACD采用了另一种叫DSD的编码方式，相比CD精度仍然高很多。当然，更高精度的编码需要更大容量的光盘和更强悍的解码芯片，现在这些都不是问题了。所以，我们定义的高清音频，就是超过CD格式16bit/44.1KHz的音频。一般来说，现在这类音频，量化位数可以达到24bit甚至更高，采样频率则可以达到96KHz、176.4KHz甚至192KHz。
业界主流的高清音频格式
高清音频主要有哪些格式，其实还是大家熟悉的WAV和FLAC，就像同样是MP3文件，有128kbps低质量的，也有320kbps高质量的。WAV和FLAC文件同样如此，既可以是CD音质的16bit/44.1KHz，也能是“高清版”的24bit/192KHz。除此之外，还有一种叫DFF格式，兼容性要差一些，支持的播放器也要少一些，但是通过软件可以转换成WAV和FLAC格式。那么，这种高清音源怎么称呼呢？业界并没有统一的名称，比如索尼叫Hi-Res Audio，意思是High Resolution（高解析度）音源，而iriver则以MQS来称呼，MQS是Mastrering Quality Sound，意思是母带级别的声音质量。不过，文件格式还是FLAC，并不是一种特殊的MQ文件。不管它们叫什么，意思都差不多，就是可以超越CD格式所能达到的音质极限，提供更好的音质。更多的时候，直接以24/96，24/192这样的名称来称呼也很常见。
高清音频的优势和副作用
高清音频格式有着超越CD格式的技术标准，从理论上来说比CD音质更好也就不是什么奇怪的事情了。像当年很多人认为DVD的播放效果已非常清晰，后来的蓝光推出之后，DVD的效果看上去立刻变得像是上一个时代的产品。所以，高清音频的最大优点就是：音质更好，这就足以让我们义无反顾地选择它。更好的音质具体表现在什么地方？从规格上看，频响范围可以更宽，比如CD的频响范围可以达到20KHz，正好是人耳能够听到的上限，但高清音频则可以达到30KHz甚至40KHz。尽管理论上这已经属于“超声波”，但最近有研究表明，虽然人耳听不到，但在一定程度上，身体却能够感受得到。当然，这种高音质文件的一个副作用是，文件容量大了好几倍！4分钟的歌曲，如果是CD音质的16bit的WAV文件，容量大概在40MB左右，如果压缩成FLAC文件，大概只有25-30MB。但如果是一首24bit/192KHz的音频，即便是压缩过的FLAC文件，也有160MB以上。另外，高清音频格式的数据量更大（从更大的文件容量就能看出来），解码也要复杂得多。如果使用电脑播放这类文件，你会发现它的CPU占用率上升了，如果用便携式播放器区播放，你会发现，播放器的续航时间下降了。
TIPS
关于“无损”
通常，我们把WAV、APE、FLAC等格式看成是“无损”格式。它的前提是，相对于CD音质，是无损的，如果拿录音室母带级别的效果去衡量，这就是“有损”了。高清音频格式可以达到超越CD音质的录音室效果。所以，有时候某些厂商会打出“真正的无损”来形容高清音频。这并不意味着我们之前听的那些WAV或者FLAC突然变成了“有损”，只是一种商业宣传策略而已，毕竟CD规格的音频还是占绝大多数。
如何播放高清音频？
主流品牌较新的随身播放器都是支持高清音频格式的播放。以索尼为例，标有Hi-Res Audio的全线产品都支持高清音频格式的播放。索尼Walkman家族中的WMZ-F885、ZX1、录音笔D100，都可以支持这类无损音频的播放。Astell