首先,什么是PCM編碼格式,? PCM中文稱脈沖編碼調(diào)制(Pulse Code Modulation),,是70年代末發(fā)展起來的,記錄媒體之一的CD,,在80年代初由飛利浦和索尼公司共同推出,。脈碼調(diào)制的音頻格式也被DVD-A所采用,它支持立體聲和5.1環(huán)繞聲,,1999年由DVD討論會發(fā)布和推出的,。脈沖編碼調(diào)制的比特率,從14-bit發(fā)展到16-bit,、18-bit,、20-bit直到24-bit;采樣頻率從44.1kHz發(fā)展到192kHz,。PCM脈碼調(diào)制這項(xiàng)技術(shù)可以改善和提高的方面則越來越來小,。只是簡單的增加PCM脈碼調(diào)制比特率和采樣率,不能根本的改善它的根本問題,。其原因是PCM的主要問題在于: ?。?)任何脈沖編碼調(diào)制數(shù)字音頻系統(tǒng)需要在其輸入端設(shè)置急劇升降的濾波器,僅讓20Hz-22.05kHz的頻率通過(高端22.05kHz是由于CD44.1kHz的一半頻率而確定),。 ?。?)在錄音時(shí)采用多級或者串聯(lián)抽選的數(shù)字濾波器(減低采樣頻率),在重放時(shí)采用多級的內(nèi)插的數(shù)字濾波器(提高采樣頻率),,為了控制小信號在編碼時(shí)的失真,,兩者又都需要加入重復(fù)定量噪聲。這樣就限制了PCM技術(shù)在音頻還原時(shí)的保真度,。
對于我們最常說的“無損音頻”來說,一般都是指傳統(tǒng)CD格式中的16bit/44.1kHz采樣率的文件格式,,而知所以稱為無損壓縮,,也是因?yàn)槠浒?0Hz-22.05kHz這個(gè)完全覆蓋人耳可聞范圍的頻響頻率而得名,當(dāng)然現(xiàn)在的各種PCM格式編碼高碼率文件已經(jīng)層出不窮非常常見,,但是就像上文中所說的,,高碼率并不能有效地提升PCM編碼采樣率的頻響范圍,,而只能增加其采樣點(diǎn)來得到更加類似模擬錄音的平滑波形。 也正因?yàn)閹缀跛械挠袚p壓縮格式都是從WAV格式壓縮,、轉(zhuǎn)換而來,,其實(shí)內(nèi)部的編碼依然是PCM,所以曾經(jīng)很多MP3設(shè)備并不支持FLAC,、APE、AAC等等格式,,是因?yàn)樗鼈儾恢С诌@些文件的解壓縮,,但是從沒有一款播放器不支持WAV格式,因?yàn)閃AV格式本身,,就等于PCM碼流,。 WAV、APE,、FLAC那個(gè)才是更好的選擇,? 對于目前常見的PCM碼率文件來說,最常見的三種文件格式也就是WAV,、APE,、FLAC了,而這三種格式之間又有怎么樣的差別呢,? WAV波形文件是音響設(shè)備和很多軟件可以直接讀取的波形文件,,基本上不存在編解碼問題。flac和ape都對WAV進(jìn)行了編碼,,故能換取較小的體積,,但同時(shí)造成解碼播放時(shí),因播放器材解析力很敏感(或者說技術(shù)所限),,會因出現(xiàn)一定的jitter抖動(解析復(fù)雜編碼所致)而導(dǎo)致播放效果不夠飽滿和流暢,。這點(diǎn)你可以通過統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為WAV格式來試聽解決。 對于WAV格式來說,,是目前的常規(guī)無損壓縮格式中體積最大的文件格式,,由于FLAC和APE都對WAV進(jìn)行了更高技術(shù)的編碼,所以換取了較小的體積,,這也是這兩種格式之所以出現(xiàn)的根本原因,。而對于FLAC和APE兩種格式來說,雖然體積大小差不多,,但是采用了不同的壓縮格式,,所以對于設(shè)別來說在播放時(shí)候需要占用的資源多少也并不相同,簡單地說占用資源多少的比例為:APE最大,、FLAC中,、WAV占用最小,。最簡單的例子就是如果你用一款配置并不算很高的隨身播放設(shè)備,比如刷了rockbox的iPod Classic或者一些目前主流的便攜播放器,,使用APE會有明顯的卡頓以及續(xù)航的減少,,而FLAC和WAV則沒有什么明顯的區(qū)別。
并且除了壓縮比例和占用資源的不同,,APE、FLAC和WAV在糾錯(cuò)方面也有不同,。首先最為傳統(tǒng)的WAV格式其實(shí)并沒有糾錯(cuò)的處理,,所以即使在播放的碼率中有錯(cuò)誤,WAV也會照常播放下去,,在錯(cuò)誤的地方可能會發(fā)生爆音等問題,。而APE對于錯(cuò)誤則是直接停止播放,而這點(diǎn)也是被很多人所詬病的,,如果你的APE文件中存在錯(cuò)誤,,那么整個(gè)音軌幾乎都報(bào)廢了。而FLAC使用的則是靜音的策略,,如果播放中出現(xiàn)錯(cuò)誤,,則將錯(cuò)誤的地方靜音處理。 送葬CD的MP3,、AAC格式的優(yōu)劣 對于這兩個(gè)目前全世界用戶最多的音頻格式來說,,它們有兩個(gè)共同點(diǎn):1.它們都不是無損壓縮格式音頻。2.它們聯(lián)手終結(jié)了CD在音樂行業(yè)的老大地位,。 也許對于中國的用戶來說,,對于MP3格式更加熟悉,用戶也基本都是從MP3格式開始使用直到現(xiàn)在為止,,但是AAC確實(shí)是一個(gè)不能不提的音頻格式,,它因蘋果發(fā)揚(yáng)光大,并且在iPod的壟斷之路上立下了汗馬功勞,,甚至可以說,,AAC不僅僅目送CD走下歷史舞臺,傳統(tǒng)消費(fèi)級MP3產(chǎn)品也是被它趕下神壇的,。至今在iTunes Store的專輯音樂銷售中,,音樂的格式依然是AAC而不是MP3。 MP3格式在20KHz以上都直接被砍掉 首先,,MP3是一種國內(nèi)用戶最為耳熟能詳?shù)挠袚p壓縮格式,,而隸屬世界上的有損壓縮格式其實(shí)數(shù)不勝數(shù),,而MP3成功的原因究竟是什么?首先是它的壓縮比,,傳統(tǒng)的音頻壓縮文件只能達(dá)到8:1左右的壓縮比,。而MP3格式則是將這個(gè)壓縮比提升到了10:1甚至12:1的高比例壓縮,也因?yàn)镸P3音頻編碼具有10:1~12:1的高壓縮率,,同時(shí)基本保持低音頻部分不失真,,但是犧牲了聲音文件中12KHz到16KHz高音頻這部分的質(zhì)量來換取文件的尺寸,并且完全砍掉20KHz以上的部分,,相同長度的音樂文件,,用.mp3格式來儲存,一般只有.wav文件的1/10,,因而音質(zhì)要次于CD格式或WAV格式的聲音文件。但由于其文件尺寸小,,音質(zhì)好,;所以在它問世之初還沒有什么別的音頻格式可以與之匹敵,因而為.mp3格式的發(fā)展提供了良好的條件,。直到現(xiàn)在,,這種格式還是很流行,作為主流音頻格式的地位難以被撼動,。但是樹大招風(fēng),,MP3音樂的版權(quán)問題也一直找不到辦法解決,因?yàn)镸P3沒有版權(quán)保護(hù)技術(shù),,說白了也就是誰都可以用,。 AAC實(shí)際上是高級音頻編碼的縮寫。AAC是由Fraunhofer IIS-A,、杜比和AT&T共同開發(fā)的一種音頻格式,,它是MPEG-2規(guī)范的一部分。AAC所采用的運(yùn)算法則與MP3的運(yùn)算法則有所不同,,AAC通過結(jié)合其他的功能 來提高編碼效率,。AAC的音頻算法在壓縮能力上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了以前的一些壓縮算法(比如MP3等)。它還同時(shí)支持多達(dá)48個(gè)音軌,、15個(gè)低頻音軌,、更多種采樣率和比特率、多種語言的兼容能力,、更高的解碼效率,。總之,,AAC可以在比MP3文件縮小30%的前提下提供更好的音質(zhì),。AAC也是目前最好的有損格式之一,。有多種編碼,faac,,nero為常見,,比特率最高為448kbps,并且在448kbps的比特率下已經(jīng)幾乎很難分辨和無損壓縮的區(qū)別,。 人氣正旺的DSD格式有多強(qiáng)大? 最近的HiFi圈里可以說刮起了一陣DSD的臺風(fēng),所有設(shè)備一夜之間都開始支持DSD格式,,甚至這個(gè)傳統(tǒng)的行業(yè)里的頂級大牌們也都開始爭先恐后的更新自己的解碼設(shè)備來支持DSD格式的碼流文件,而對于這個(gè)體積巨大,,曾經(jīng)SACD獨(dú)用的編碼格式究竟有著何等的魅力,?
DSD(Direct Stream Digital)直接比特流數(shù)字,,它是Sony與Philips在1996年宣布共同發(fā)展的高解析數(shù)字音響規(guī)格,DSD新技術(shù)與DVD的音響技術(shù)指針競爭,,用1bit比特流的方式取樣,,采樣率2.4MHz(CD 44.1kHz取樣的64倍)的高取樣方式,直接把模擬音樂訊號波形以脈沖方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字訊號,,以將近四倍于CD的空間,,儲存音樂,因此可以提供更為優(yōu)秀的聲音效果,,由于取樣次數(shù)高,,所以取樣過的波形很圓順,比較接近原來的模擬波形,。再者由于不采用多位,,省卻位轉(zhuǎn)換程序,降低了因?yàn)閿?shù)字濾波而可能產(chǎn)生的失真與噪聲,。還有,,由于不像多位系統(tǒng)般容易(位越高就越容易)受到電源或外部干擾的影響,因此理論上質(zhì)量會比較穩(wěn)定,。當(dāng)前的SACD player,,兼容性,無論是DSD支持者或是傳統(tǒng)CD的擁護(hù)者,,都將是雙贏的局面,。SACD(Super Audio CD)是新一代數(shù)碼音響規(guī)格,以超高速取樣(2.8224MHz,,為CD的64倍)聲音以0和1連續(xù)的量子化,,可聽頻域的動態(tài)范圍約為120dB,可能收錄頻域約1000kHz,結(jié)和了傳統(tǒng)模擬的溫暖及超高的分辨率,,SACD多聲道的音質(zhì)包含了6個(gè)獨(dú)立的音軌,,每一個(gè)音軌都可以讀到?jīng)]有經(jīng)過任何壓縮而完整的DSD規(guī)格(Full DSD Bit Rate)。 但是其實(shí)DSD的問題很嚴(yán)重并且顯而易見,,與之前的格式問題相比,,DSD的問題并不在它的聲音素質(zhì)上,可以說DSD的聲音素質(zhì)是毋庸置疑的優(yōu)秀的,。但是其實(shí)這種技術(shù)誕生已經(jīng)將近20年的時(shí)間,,而在近兩年才火起來,那么前面的十多年它去哪了,?一些錄音業(yè)內(nèi)人士曾經(jīng)告訴我,,其實(shí)在推廣DSD錄音的時(shí)候索尼和飛利浦將DSD錄音設(shè)備的價(jià)格定價(jià)非常昂貴,幾乎沒有錄音棚愿意購買,,于是DSD格式也就逐漸的胎死腹中,,而時(shí)隔這么多年再次出現(xiàn),現(xiàn)在的揚(yáng)聲器和解碼,、放大的技術(shù)發(fā)展都能更好的展現(xiàn)出DSD的高水平,,但是問題一樣明顯:沒得聽。 真正喜歡音樂的朋友會發(fā)現(xiàn)DSD的音頻基本分為兩種:PCM碼流轉(zhuǎn)錄和DSD直接錄制,。而后者很少有值得聆聽的專輯,,除了部分流行音樂之外,,古典音樂幾乎沒有很好的演繹,。而對于PCM轉(zhuǎn)錄來說,在錄音的源頭就并不能達(dá)到DSD的水平,,也就變得毫無意義,。 總結(jié): 對于這幾類的音頻格式來說,相信廣大讀者也有一個(gè)比較深刻的認(rèn)識了,,對于自己的使用需求來說,,選擇合適的音樂文件是節(jié)省空間和減少自己麻煩必不可少的 |
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