MQA
音乐

HIFI日记:各数字音频格式、技术的简单介绍

本文属于基础科普,同样源自于BLOG主身边有位刚入烧的朋友,发现经常搞混淆一些基础的概念,在给他做科普的情况下,顺便将方便整理的内容写下来。

1、关于无损

我们习惯于将达到CD的音质称之为“无损音频”,实际上这个概念的意思是,“是否无损地包含CD中原本储存的信息”,而不是指“是否无损还原录制现场的声音”,毕竟CD这种已经有上百年时光的老标准,放到今天实际上早就已经满足不了越来越挑剔的烧友了。

而随着人们对更高精度音频的追求,音质更好、信息量更多的标准也随之出现,最为人熟悉的就是如今已经被普遍认可的HI-RES标准了,他将高于CD音频精度的音乐都纳入到了这个体系中,其中最为常见的就是88.2kHz/24bit、96kHz/24bit、192KHz/24bit这三种了。

但无论是老旧的CD标准,还是新的HI-RES标准,他们都难以称得上是“无损”,毕竟真实的声音千变万化,而数字音频永远都只能是尽可能贴近真实而无法变成真实的本身。

2、音频编码格式

在说明音频格式之前,要跟大家科普两个我们天天使用,但了解可能比较少的东西,他们分别是PCM和DSD。

PCM(Pulse-Code Modulation,脉冲编码调制)是现在最为常见的一种音频编码格式,常见的绝大部分音频格式实际上都是PCM编码,比如mp3、flac、wav等等。这些常见的音频格式,实际上都只是PCM的一个外壳,他们的内涵其实都是PCM,只不过因为使用了不同的压缩方式,所以最终变成了mp3、flac的样子。而我们经常说的解码,实际上就是将FLAC、MP3等格式还原成PCM的过程。

DSD(Direct Stream Digital,直接比特流数字),它是Sony与Philips在1996年宣布共同发展的高解析数字音响规格, 用1bit比特流的方式取样,采样率为2.4MHz的高码率音频编码格式。与PCM类似,DSD也有自己的封装格式,分别是DSF、DFF、DST三种,其中DSF和DFF属于无压缩,而DST属于有压缩,他们之间并无太大区别。

PCM与DSD算技术上有先后,但实际音质其实不分优劣,只不过DSD起点较高,若用高码率的DSD音频对比CD码率的PCM,那自然是DSD占优,但是PCM也有HI-RES级别的音频,对比DSD就不落下风了。不过由于PCM和DSD从录制流程上就完全区分开来,因此声音风格有一定的倾向性,但这就不是本文探索的内容了。

3、常见音频格式归类

我们刚刚说了一堆封装格式,包括mp3、acc、ogg、cda、flac、ape、wav、dff、dsf、dst等等。下面我们就以他们的特性进行归类,也方便大家有进一步的了解。

有损压缩:mp3、acc、ogg
无损无压缩:wav、cda、dff、dsf
无损有压缩:flac、ape、dst


我们看到,在无损中的封装中,也分有压缩和无压缩,这主要是为了数字音频在网络中传输所需而开发的技术,比如同样的PCM音频,通过FLAC压缩就会比WAV格式要小得多,这也是FLAC成为了当前最为主流的无损音频格式的原因。

4、什么是MQA

MQA最近走入了大家的视野,这个新贵高端洋气上档次,不少烧友开始找能播放MQA音频的解码器,那么到底什么是MQA呢?

MQA全称Master Quality Authenticated,是英国Meridian共同创办人Bob Stuart所主导开发的一种音频编码技术。MQA从概念上既不等同于PCM,也不等同于FLAC、MP3等封装格式,他本质是一个将“PCM封装成FLAC的技术”。至于为什么MQA使用了FLAC为载体,主要还是因为FLAC格式是开源免费的,MQA不用为此承担额外的费用。

MQA的文件封装格式为FLAC,通过MQA独有的“折叠”技术,将HI-RES音频通过多次压缩,最终文件变得非常小。一个比较明显的例子,一个无压缩的HI-RES音频,wav格式大小为100MB,而同样的音频使用MQA技术进行压缩的FLAC,其大小则仅有50MB,减少了一半!另一个MQA的优势,则是如果烧友的解码并不支持MQA展开,那这份MQA文件仍然能以普通无损音质(44.1KHz/16bit)进行播放,省去了自己转码压缩的麻烦。

所以,MQA并没有那么高大上,他唯一解决的其实是在网络串流的时代,网络带宽较小和高清音频文件较大之间存在的矛盾。但是带来的代价却非常高昂。

首先是MQA不属于行业ISO标准,其受惠的也仅有高清音频流媒体厂商,对于更为源头的实体音频制作和录制发型毫不相关。其次是MQA需要专门的硬件支持,面对原本就极其高昂的解码器,不少烧友可能需要更换才能获得MQA的体验。但这份代价并不能带来音质上的提升,仅仅只是节省了一些硬盘空间或者网络带宽而已。

虽然当前个别厂商用尽全力鼓吹MQA技术,但是其本质上只是一个压缩技术,对于实际音质而言并无提升。以网络流媒体供应商TIDAL为例,他们同时提供了高码率的WAV和MQA以供选择,实际上对于有没有MQA解码能力的人来说也并无区别,除非带宽不够。

那么,这期科普就到这里了,希望能给各位新烧解答一些疑问。HIFI是一种严谨到极致的科学,希望未来的路上少些臆想,多些求证和思索。

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一条评论

  • 大鱼

    真棒, 讲的非常清楚. 最近买了个飞傲的btr5 上面就有个这个MQA的标识. 还闹不清楚是啥意思. 看了你这个完全清楚了. 感谢.

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