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WHYLAB 09-22

听个无损音乐也能分三六九等?

之前给大家分享了 Android 平台也能用的 Apple Music,特别是升级了无损音源,加量不加价的它香味更扑鼻了。

升级后的 Apple Music 把高质量音源分为了多种等级,有「无损压缩」、「高清无损压缩」、「数字母带」等等,作为普通用户看得是一头雾水。

那么问题来了,这些反映高品质音乐的词汇背后分别代表什么意思呢?这些词汇里又属哪个最高级呢?这里我们来试着将它们弄清楚。

在弄清楚这些名称含义前,我们需要知道,数字音频文件无论数据量有多大,都是以比特为最小单位,0、1 的形式记录和存储的;在数字音频文件成型前,会经过采集录制、编码的过程,在音频文件在播放时,则需要解码还原的过程。

其中在采集录制、编码的阶段,需要经过物理声音的采集转换为电模拟信号,而后将模拟信号以一定的频率抽样转换成为数字信号,接着再量化、编码进行存储(或者直接传输)。

而过程中的每一步都决定着数字音频文件的质量,特别是将模拟信号以一定的频率、精度抽样成数字信号这一步骤,它直接决定了信息的多与少,信息越多理论上能记录的内容自然就越多,细节就越丰富 —— 这就是所谓的「采样」。

「采样」里有两个非常重要的参数指标:采样率和采样位数,这两个指标可以分别对应上面提到的「抽样频率和精度」 —— 「采样率」也就是采集模拟信号的频率,一般以 Hz 为单位,表示每秒采集的次数,采集的频率越高,声音就自然越连续;「采样位数」可以理解为采集模拟信号的精度,单位为 bit,数字越高,精度越高,表示每个采样点的内容越丰富,还原度(解析力)就越高。

▲ 采样率示意图

▲ 4bits 采样位数示意(PCM)

因此「采样率」和「采样位数」理论上是越高越好的,但是我们的存储设备容量、数据传输的带宽是有限的,更大的文件意味着更高的成本,因此我们常常需要将采集到的数据进行压缩,也就是所谓的(信源)编码后,再封装成一个个音频文件。

而这个编码(压缩)过程里,还有一个比较重要的参数,叫做码率,单位 bps(比特每秒),主要反映数据的速率。

无损(压缩)

这是一个范围很广的词,一般理解来看,所谓「无损」是以 CD 标准为基准(底线)的,录制的采样率和采样位数 44kHz / 16bits,甚至更高,而很多时候它其实并不是真正意义的「无损」。

在 Apple Music 里的「无损压缩」,其实只是苹果定义在最高 48kHz / 24bits 的自家 ALAC 编码音源标准。

高解析无损 与 Hi-Res

为了规范化无损音频的定义,Sony 定义了 Hi-Res 高解析音频(High Resolution Audio),不再是大众口中模糊的「无损音频」,明确定义了采样率、采样位数至少要 96kHz / 24bits,甚至是 192kHz / 24bits 才能算得上是 Hi-Res 高解析音频,这一标准已超过了 CD 标准。

苹果在 Apple Music 上的「高解析无损」标定上基本跟 Hi-Res 接近,是比「无损压缩」的 ALAC 编码音源更高的质量标准,最高可达 192kHz / 24bits。

数字母带

母带这种东西,严格来说其实是音乐录制或者创作后存储的第一份文件(磁带、光盘等),方便后期的复制生产等;因为后期的复制、生产、传播等都是以此为母本开展的,因此俗称为「母带」。

来到了数字音频,甚至是流媒体时代,一个音乐要想通过音乐平台到达用户耳边,中间需要从唱片公司,抑或是通过代理商来获得版权和音源文件,音乐平台需要存储编码,中间可能经过了多级的编码压缩和处理,用户听的和录音棚出来的细节或许有较大差距了。

而「数字母带」其实就是跳过「中间商」的各种处理,是歌曲制作完毕后的最原始音频数据,它不一定是高解析的、无损的,但质量肯定是同一首歌多个传播版本里最高、最保真的,理论上也是创作者们最原汁原味的表达。

Apple Music 里有不少「数字母带」资源,据说是因为苹果与不少唱片公司有较深的合作(曲库资源合作,以及录音技术的供应等),能让苹果更为轻松地拿到「数字母带」资源。

当然啦,关于无损音频的名词可不止这些,还有更为细分的 DTS、LPCM 等等,这里只给大家介绍了几种较广泛的无损音源定义。而音频这方面其实还有很多有趣且带点玄学的技术,如果你对这方面感兴趣,我们后面慢慢再展开讲。

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