04.02 Hi-Res是個啥?來段高解析度的無損掌聲瞭解一下

3月25日,OPPO副總裁沈義人在微博中爆料,全新系列Reno將支持Hi-Res。看到小金標,喜歡用手機聽歌的朋友可能會異常興奮,因為它代表了一種音頻上的能力認證。

Hi-Res是个啥?来段高解析度的无损掌声了解一下

Reno支持Hi-Res

興奮歸興奮,實際上Hi-Res目前來說仍是個小眾化的概念,相信有不少朋友雖然認識小金標,但並不瞭解它是什麼,與前幾年炒得火熱的手機HiFi又有什麼關係。今天就為大家詳細解讀一下~

Hi-Res是音頻裝備的一種能力認證

我關注Hi-Res是從一個有趣的經歷開始的:有次去找朋友玩兒,然後發現他的電腦屏幕、鍵盤、主機上都貼著Hi-Res小金標。那時我才開始在音頻這個大坑的邊緣試探,只知道相對高端的音頻設備會有小金標。

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當我提出疑惑時,朋友笑得很猥瑣:“50貼20塊錢還包郵,你這信仰缺失太嚴重啊……”從那時起,痛定思痛,我開始鑽研音頻理論,以彌補丟失的“信仰”。

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小金標貼紙(圖源淘寶)

其實小金標並不代表“信仰”,Hi-Res是一種標準,達到並通過認證的設備就會被貼上小金標。不過對於並不知曉的初燒朋友來說,小金標只在高端音頻設備上出現,自然而然也就容易被“信仰”加成——看到小金標,腦放值+100。

HiFi這個詞相信對音頻不瞭解的朋友也聽說過,HiFi全稱High Fidelity,直譯為"高保真”,說白了就是與原來的聲音高度相似的重放聲音。但HiFi並沒有指標,只能用“接近原音”和“更接近原音”來形容。

那怎麼判定這設備音樂聽起來嗨不嗨呢?這時候Hi-Res就給出了一個量化指標(我曾寫過一篇《手機HiFi嗨不嗨 看完這些才能算是入坑》,對手機HiFi感興趣的朋友可以瞭解一下)。

詳細來說,Hi-Res,全稱High Resolution Audio,即高解析度音頻,由索尼提出並定義、JAS(日本音頻協會)和CEA(消費電子協會)制定的高品質音頻產品設計標準。那麼這個標準是如何衡量的呢?

我們知道,衡量數字信號記錄的圖像有分辨率一說,分辨率越高,圖像越清晰。同樣,數字音頻同樣有它的“分辨率”,因為數字信號不能像模擬信號一樣記錄線性音頻,只能讓音頻曲線更接近線性。而Hi-Res則是對線性還原程度的一個量化體現的門檻。

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常見的Hi-Res標準音頻

準確的說,Hi-Res將高解析度音樂的門檻定義到了CD音質以上,即採樣率高於44.1KHz,位深大於16bit的音樂,根據官方介紹,高解析音樂最常被使用的數位格式是192kHz/24bit或96kHz/24bit。能很好體現這個級別音樂效果的設備通過認證即可獲得小金標加持。也就是說,小金標是HiFi產品的一個過線保障。

播放什麼樣的音樂才能讓Hi-Res設備發揮特長?

設備有Hi-Res的能力並不代表用這個設備聽到的音樂就是高解析度音樂,其中音源是關鍵的一環。打個比方,用4K屏幕顯示1080p圖片,看到的效果仍是1080p的。通常來說,音樂達不到Hi-Res高解析度標準,設備再好也無濟於事。

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解析力越高,我們就可以“看”到更多的細節(圖片引自b站)

這時候我們就得關注一下什麼樣的音樂才是採樣率高於44.1KHz,位深大於16bit的音樂?從常見的音樂軟件下載的無損音質能達到這個標準嗎?

首先我們先來說說什麼是採樣率和位深,而這要從數字音頻的原理說起。我們知道,聲波波形是線性的,它記錄了所有聲音的信息。但數字音頻需要將這些音頻轉換成二進制的數據來記錄,而記錄的兩個相鄰的聲音信號之間,就出現了斷層。這個斷層越大,聲音的失真就越嚴重。

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採樣越高越接近原音(圖源網絡)

其中,採集音頻信息的頻率就是採樣率。CD音質採樣率44.1KHz,即在1秒內,採集44100個信息點。採樣率越高,採集的信息點越多,還原的聲音也就越接近線性,聲音失真就越小。

位深則表示了每個採集點保存的數據精度,CD音質位深16bit,代表了在每個取樣點上記錄了16bit的數據,即擁有2的16次方個聲階的精度。位深越高,單位記錄聲音的精度就越高。

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這款音樂播放器可以查看格式、大小、採樣率

我們用常用音樂軟件在下載音樂時,經常看到的一個衡量標準就是碼率。比如圖中所示的音樂文件,碼率達到了2304kbps。通俗的將,碼率(另稱比特率)是指模數信號轉化過程中,單位時間處理的二進制數據量。碼率越高,也就是單位時間內記錄的數據越多,解析度就約好(這裡及以下計算針對wav格式所說)。

那麼碼率和採樣率/位深有什麼關係呢?其實它們之間存在著換算關係——

碼率 = 採樣率 x 位深 x 聲道數

比如上圖中的文件,信息並沒有給出位深,這時候我們可以用碼率除以採樣率再除以聲道數(立體聲為雙聲道),即可得出該音樂文件的位深為24bit。這時就可以看出,該文件的採樣數和位深均高於CD音質標準,從定義上已經達到Hi-Res的標準。

但實際上這種針對碼率的計算只適用於wav此類無損未壓縮格式計算。原因在於常用音樂軟件多見的flac格式運用了無損壓縮格式。wav文件轉flac,文件體積會變得更小,碼率也會變得更低,一般為wav格式的60%左右。

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flac格式的音頻文件

目前較為主流的認知是flac碼率的降低不影響音質,因為flac可以完整還原出wav格式的文件,音頻信息沒有丟失。也就是說,這兩種格式的壓損方式不是刪除一些音頻信息,而是提升了編碼效率。

剛才用於展示計算的文件採樣率達到了48kHz/24bit,剛剛達到Hi-Res的定義,此時文件體積達到了80MB。遺憾的是,即便是flac格式也很難將達到Hi-Res標準音頻的大小壓縮到便於傳播的體積。

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常見音樂軟件上的無損格式文件大小

常用音樂軟件的無損音質,體積大多在30M以下,即便不看採樣率和位深,也可以推測出大多達到的僅是CD音質而已。想要Hi-Res音樂,需要到更加專業的網站上去下載。

如何看待手機上的Hi-Res和HiFi?

手機HiFi發展到現下已經基本成了偽命題,原因也一目瞭然:為了輕薄化進程,手機上的3.5mm耳機孔已經逐漸成為歷史。在此之前,我也曾寫過一篇

《耳機插孔眼瞅都沒了 手機HiFi路在何方》,感興趣的朋友可以瞭解一下。

但Hi-Res與HiFi其實還有所不同,通俗的說,小金標認證意味著設備能夠達到還原Hi-Res音樂的能力,但並不意味著播放的聲音會有多好聽。能力不代表聽感,這也正是音頻的玄學趨向之一。而手機HiFi則是用高素質芯片+專業設計電路+專業調校組成的集成體,能以HiFi主打意味著聲音素質不低。

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沒有耳機孔但支持Hi-Res

所以沒有3.5mm耳機孔意味著手機不能HiFi,但不意味著手機不能通過Hi-Res認證。其實沒有耳機孔但擁有Hi-Res認證的手機也早有先例。

這時候有些朋友會問了:手機的Hi-Res認證這麼來說豈不是沒啥用了?

其實不然。原因可以從兩點來說——

1、 雖然目前旗艦手機SoC集成的音頻芯片基本都可以滿足Hi-Res認證的要求,但能通過Hi-Res認證並當做賣點來宣傳的產品,一般音頻開發都得到了足夠的重視。要知道聲音好不好聽與廠商的調校有著極大關係。

2、 由於耳機孔的取消,解碼和運放需要外接,有Hi-Res認證就意味著出廠搭配的耳機端設備有著足夠的播放能力,這在一定程度上來說,也是一種播放能力的保障。

寫在最後

看到這裡,相信各位看官已經對Hi-Res有了一定了解。其實愛聽歌或者初燒的朋友,追求Hi-Res音源是沒什麼必要的,因為CD音質及其以上就很難聽出差別,當然要是有發燒級別的設備、並且有一雙分毫可查的金耳,咱這話另當別論。但放在手機上來說,Hi-Res音樂更多的還是腦放催化劑。

不過話說回來,設備的Hi-Res認證還是有些用的,一是設備能力保障,二是信仰加成。不管是從物理還是從心理上來說,小金標都是設備黨必須要看到的,畢竟聽的不是音樂,是心情。

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