高清音頻格式普及那些你知道和不知道的

高清音頻是我們經常掛在嘴邊的詞，實際上高清音頻是相當廣義的，非常多的音樂格式都可以稱之為高清音頻。音樂格式的不同會帶來音樂信息量的變化，音質會隨之變化，文件的體積也會變化，甚至選擇的播放器或者播放軟件也會不同，理解高清音頻的各種格式，就變得非常重要。

了解采樣率

數字音源大部分都是“線性PCM”，它是通過對聲音的波形（模擬信號）進行一定程度的數字化（采樣）而獲得的數據，其周期被稱為“采樣率”，也就是模擬轉數字時每秒對聲音采樣的數量。

例如44.1kHz、96kHz、192kHz就是我們常見的采樣率，數字越大說明聲音采樣的頻率越高，在將數字信號還原成模擬信號時就越能接近真實的原始聲音，意味著更多的信息量，更好的音質。

換句話說，當你看到這些數字，就可以知道“聲音的細節在單位時間里被測量的程度”。

關于bit數

bit數的大小表示了有多少聲音的細節被捕獲，數值越大就表示捕獲的聲音可以更接近原始聲音（模擬信號），并以高分辨率的方式再現。bit數的大小，可以說直接與音樂的解析度關聯，例如，1bit的時候振幅就為“0或1”的兩階，2bit就是“00和01”“10和11”的四階。

同理，如果是4bit就是16階，8bit就是256階，16bit就是65，536階，24bit則是16，777，216階，越多的階數越能精確描述每個采樣的振幅高度，也就越接近原始聲音的“能量”，在從數碼還原到模擬的過程中也就能越接近原始的聲音。

另外，bit的數目還決定了聲波振幅的范圍（即動態范圍，最大音量與最小音量的差距）。如果這個位數越大，則能夠表示的數值越大，描述波形更精確。每一個bit的數據可以記錄約等于 6dB動態的信號。

人類聽覺的動態范圍為120dB，16bit的時候有96dB的動態范圍，24bit是144dB，32bit則為192dB。所以，高清音頻文件有足夠的動態來詮釋豐富的音樂細節，理論上滿足人類的聽覺極限。

TIPS

波形和采樣率的關系

采樣率越高，得到的信息量就越大，也就越接近原始的波形

高清音頻的定義

什么樣的音樂格式才能被稱為高清音頻呢？如果以上述通過采樣率和bit數來區別的話，至少應該要超過CD（44.1kHz/16bit）的音質。實際上，根據日本電子情報技術產業協會（J EITA）的定義，只要音樂文件的采樣率和bit數都超過CD的規范標準，就可以稱之為高清音頻。

另一方面，由索尼提出并定義，日本音頻協會（J AS）和消費電子協會（CE A）也制定了自己的高清音頻標準，并對支持高清音頻播放的產品打上金色的logo，就是我們經常在產品上見到的“Hi- Res Audio”商標。該規則下，基本上只要符合播放24bit/96kHz的FLAC或者WAV的，都是屬于Hi- Res Audio的標準規范。

知道了Hi- Res Audio的標準以后，就可以來了解一下支持高清音頻的文件格式了。實際上高清音頻并沒有嚴格的統一標準，也不僅是FLAC或者WAV兩種格式，是否是高清音頻更多還是從音頻文件的采樣率和bit數來辨別。采樣率44.1kHz以上，bit數在24bit以上，我們都可以理解為高清音頻。

PCM和DSD

雖然，我們現在是以PC M為前提來定義高清音頻，不過大家應該還有對S AC D的印象，S AC D全名為“Super Audio CD”由SONY與Philips共同制定的，借此提供比CD更好的音樂質量。

但SACD的取樣方法并不是像CD一樣使用PCM的方法來取樣聲音，而是使用一種叫做DSD（Direct Stream Digital）的方式取樣。在DSD上的取樣頻率達到每秒2，822，400次，比起CD的44，100次還要高出64倍，而且是以1bit的單位在記錄信息。不同于PCM每16bit一個單位的取樣方式，在這樣的取樣方法下，可以由量化不精確的聲音訊號而造成的噪音和失真，減少至一個位以內的誤差。

所以，DSD也能夠被認為是高清音頻，雖然日本電子情報技術產業協會的定義并沒有明確表明，但是根據日本音頻協會的定義，只要支持播放DSD 2.8MHz/5.6MHz的產品就可以獲得Hi- Res的認可。由于SACD的不普及，緣由則是設備門檻太高，錄制成本也高，消費者購入的管道少，所以，即使有著高音質的優勢，最后也還是無法取代CD成為更好的音樂載體。

TIPS

PCM和DSD的采樣區別