在線高清音頻體驗與研究「一」淺談MQA編碼的技術與商業模式「Soomal」

MQA是Master Quality Authenticated的縮寫,2014年由英國的老牌音響品牌Meridian Audio[子午線]提出的一種音頻文件編碼格式。隨著近兩年音頻流媒體新的應用和商業模式變得火熱,TIDAL作為高品質在線音樂流媒體平臺在2017年開始支持MQA編碼,MQA理論上真正開始發揮它的技術優勢。作為HiFi音頻發燒友,今天才來討論MQA似乎稍微有點晚,但受到條件所限,我們第一篇相關MQA的文章只能算是表面技術的初探,之後有機會會持續跟蹤。

說起MQA,直到上個月測試索尼ZX300A播放器時,我自己也沒弄明白,因為在一年前macOS平臺的音樂播放器軟件《Audirvana Plus》升級至3.x,需要另外花錢購買[之前買的2.x版本正版],由於這個軟件還是有點小貴,所以仔細研究了一下它更新內容,其中就談到了MQA,當時還以為MQA就是一個352.8kHz和384kHz FLAC的馬甲。前不久測評ZX300A中,對於MQA粉絲應該發現文章基本沒寫關於MQA的內容,因為當時我們還沒搞清什麼是MQA……,而且還納悶,為何在USB DAC模式下ZX300A可以支持到384kHz,索尼官方卻說ZX300A不支持MQA呢?直到前幾天,閒逛索尼Hi-res的音樂銷售平臺,才發現原來我們已經太多次的錯過MQA,實在有些慚愧。

MQA全稱Master Quality Authenticated,對於音樂文件來說,MQA是一種音頻編碼格式,它採用有損壓縮的方式,記錄352.8kHz和384kHz採樣率的文件,以特殊的編碼保證了官方所說的原汁原味。由於採用了有損壓縮的方法,所以它的文件大小在352.8kHz時,碼率為1200kbps左右,所以要比PCM編碼的WAV更小,即通俗點說,比CD抓軌16bit/44.1kHz的WAV文件更小一點,或者說相當[1411kbps]。

在线高清音频体验与研究「一」浅谈MQA编码的技术与商业模式「Soomal」

MQA編碼音樂文件在《Audirvana Plus》播放器軟件下顯示相關數據

MQA的功能價值

接下來,我們先將MQA中Authenticated相關的商業內容放在一邊,來簡單分析一下它的功能。

首先,MQA的有損壓縮是一種思想上的解放,作為Hi-End級的Meridian公司能夠放下架子,理論結合實際,為352.8kHz、384kHz的PCM文件做有損壓縮是絕對合理的。我們知道,超高的採樣率是為了迎合Delta-Sigma ADC/DAC的工作原理而生的技術規範,也是PCM音頻在後期處理運算所需要的。它並不是要讓我們聽到20kHz以上的超聲波,而是為了軟件和硬件處理做數學運算時提供更高的採樣頻率範圍來拉高噪聲便於低通濾波。所以,有損壓縮,是有道理的。

第二,拋開ADC製作和音頻製品處理部分的需求,DAC部分還原高採樣率文件時同樣不是去聽20kHz、40kHz的超聲波,大部分也是為了符合Delta-Sigma型DAC的工作原理。如果我們可以提供本身就是更高採樣率的文件,那麼DAC芯片內部就不需要做太多的升頻。在Sony的Hi-Res音樂網站上關於MQA的中文解釋中,應該可以看出MQA所做的是希望他們的數字音頻可以減少後延振鈴失真[因為現有資料的表述都太不專業了,這是我個人理解]。提供高採樣率原數據和升頻,就是為了不升頻,原理可參考之前的一篇文章。所以,352.8kHz這樣的文件中有大量內容可以進行壓縮,我們需要的支持讓DAC識別出它的採樣率,而不去做不必要的升頻處理。

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常見音頻格式不同規格下碼率對比-對比MQA編碼大小

第三,有損無損只是相對。我們習慣將APE、FLAC、ALAC等稱之為無損,通俗的說此時我們所說的無損是指這些文件相對原PCM編碼WAV封裝的文件。無損壓縮是指對PCM編碼WAV封裝文件重新編碼封裝為APE、FLAC等文件,並可1:1恢復。但有損壓縮的MP3、AAC編碼壓縮後,將不能100%恢復為PCM編碼WAV封裝原文件。這些壓縮文件的音頻採樣精度和採樣率保持PCM編碼時一致,但提供了更小的文件尺寸。而如果我們換一個維度,如果採樣精度和採樣率都發生了變化?那是不是更嚴重損失的有損壓縮呢?從客觀指標和主觀感受來說都是肯定的。當錄音室的源文件是32bit/384kHz規格時,16bit/44.1kHz才是更嚴重的有損壓縮。所以,傳統意義的有損與無損壓縮是基於採樣規格一定情況下相對而言,是更偏重文件系統尺寸壓縮與還原的壓縮對比。而音頻文件從製作到我們聽到質量的大幅度下降的損失反而被忽略了。

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MQA編碼音樂文件在《Audirvana Plus》播放器軟件下顯示設備狀態

第四,MQA除了有損壓縮之外,還做了一些特殊的編碼,需要硬件和播放器端做Render和Decode,具體這方面的技術我們不清楚。但推測MQA不會僅僅是簡單的有損壓縮,可能還會稍微包含一些關於數字濾波器方面的限制和規定。從我們目前瞭解情況來看,MQA需要硬件廠商提交認證申請,如果是USB設備則會提供相關芯片的固件開發包,最終整體通過認證。而手機、播放器端應該也有類似認證。

MQA的商業價值

而早在MQA技術剛剛提出的時候,同為英國老牌HiFi的Linn就把Meridian的MQA商業陰謀從軟件到硬件罵了個遍,的確,如果不是以上談到的三款設備,想要在臺式機PC-HiFi上體驗MQA恐怕還是相當昂貴[似乎稍微便宜些的是iFi的某款?不太熟悉,望燒友指點]。但MQA這套從軟件到硬件的商業認證方案到底能否成功顯然不能指望重量級的桌面設備,MQA的壓縮編碼設計就是為了大幅度減小文件尺寸,就是為了像TIDAL一樣的流媒體平臺來使用,只是目前來看價格並不便宜罷了。

當然最後就是MQA的內容,我們沒有捨得花錢去TIDAL訂閱,只是在Hi-Res的商城買了幾百塊錢的音樂,但總體來說MQA的東西還是太少太少了,少到什麼程度,少到比DSD64還要少得多,所以解決內容問題,恐怕對MQA的未來更為緊迫一些。

總結

MQA對於高清音頻發展來說最重要的在於對整套音頻系統如何實現高品質的思考,它認清了傳統偏向於文件系統壓縮所謂的有損和無損的相對關係,而把決定聲音品質的高規格採樣率高採樣精度放到更重要位置,在保真更重要的指標的前提下再去談新的壓縮。同時,MQA的設計思路在技術上也更加實際,更利於技術上的推廣與普及。當然,它的商業模式能否得到從唱片行業到軟硬件產品的支持,那是MQA商業運作的問題。 對於我們和發燒友來說,接下來的目標還是希望能夠體驗到真正MQA的表現,看看它到底有什麼樣的水平。非常遺憾和抱歉,在測試ZX300A時,錯過了體驗MQA的機會。


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