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24bit音乐和16bit音乐及多音乐编码格式的解析

(2017-06-23 12:43:39)
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24bit

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分类: 教程

24bit音乐和16bit音乐及多音乐编码格式的解析

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   现在绝大部分音乐CD,是16bit的。声音信息是以16bit形式记录在唱片上的。播放音乐CD,也就是16bit声音信息的重放。

   16bit能处理的最大的声音与最小的声音的倍数是96db(db是分贝,声响的单位)

   夜深人静,我们的房间里声音的响度大约是20db,交通繁忙时市中心的街口,是100db,喷气式飞机飞天时,声响可达140db。正常说话的声音响度约是50db,大声说话,声音响度会有60-70db,军事教官操练士兵时发的口号声可达90-100db

   所以16bitCD唱片的信息不能完全记录实际世界的声音变化---16bit,最多可记录96db的声音差别。并且由于数字化,声音的变化最小是1bit,难以细分声音的微小差别:以最大的声音161来比较,最小的声音变化1bit,216次方分之一;以平均声响(10bit)来比较,则只有210次方分之一了,210次方约1000,也就是说16bitCD唱片只有千分之一的分辨度,所以听CD唱片,有时候感觉甚至不如听卡式磁带“好听”。卡式磁带录音机,是前CD时代的音乐载体。磁带,由于磁粉的非均匀度等原因,噪声很大,整体上说,信号与噪声之比最多能达到60db,做了非线性处理以后,信噪比能达到70db。单从信噪比上,磁带是不能与CD唱片相比(CD唱片的信噪比,轻松达到90db),但是,从声音的变化分辩度上,磁带记录的是模拟信号,不是象CD的数字信号,不是人能够听到的声音变化,所以感觉有时候卡式磁带比CD要细一些。这个问题,一般称为“数码声”,就是CD的声音是“数码声”,不细,有些“空”。

注:信噪比(Signal/Noise),通常以S/N表示,单位为分贝(dB)。

   模拟的时代,还有一种记录介质叫---LP,信噪比约80dbLP,黑胶唱片(不是指黑胶CD),Long Playing 唱片。虽然信噪比不如CD,但声音的分辨度远高于现行CD,即一些细小的声音变化能在LP上听出,而在CD上无法听出来。所以16bitCD音乐,效果在很多方面不如之前的LP,科技的进步没有提升音乐欣赏的效果啊!

   前面分析过,现行CD唱片的声音分辨度约千分之一,一般经过训练的人能分辨声音的变化达万分之一,乐队的指挥可感觉百万分之一的声音变化。发烧友---整天听音乐的,基本上能感觉到几万分之一的声音变化(这不是说你耳朵好、感觉好就永远比不上乐队的指挥,是因为你聆听、感受真实音乐的机会远不如乐队的指挥,好比下棋,你不常与各类高手切磋水平自然很难提高)。所以现在新的音乐形式,在电脑上,采用24bit的形式,以24bit作为一个整体,信噪比就不说了,可达140db!微小细小的声音差别在24bit下,也能得到大的提升,24bit16bit增加了8bit,以比平均声响增加5bit来算,可达6万分之一!除了高水平的指挥,其他人很难区分现场Live与重放!

   24bit音乐是一种“体验”,相比于24bit音乐,现在的16bit音乐都是“有损”的,就象MP3一样。MP3是“有损”的音乐形式,对比Mp3CD音乐,能够听出差别来吗?!

   随着存储空间的越来越大,有些人对音乐的追求,可以得到满足,60分钟24bit96khz采样)音乐约占空间为1G24bit192khz采样)约占空间为1.4G 对比24bit16bit,感觉差别也是较大的,主要是现场感、圆润度有提高,“数码声”减少了很多,或者说,基本上没有“数码声”了。

24BIT是什么意思:

24bit 指使用 3 个字节记录振幅值,意味可以记录 16,777,216 种声音振幅的变化,动态范围可达 144 dB(人耳听觉的动态范围是120dB,超过 120dB 人耳会痛,所以 120dB 又称痛阀)。

 

 CD MP3 常见 44.1KHz16bit 这些技术标准,是什么意思呢?

44.1KHz 表示采样率,即每秒钟取样 441百次(取声音的振幅值)。
那么每个取样点(振幅值)的数据用多大存储空间来保存?答:2 个字节保存,即 16bit(即 16 2 进制位),意味只能记录65536 种声音振幅变化(2 16 次方等于 65536,可以计算出动态范围为96dB)。

 

什么是MQS呢:

MQS概念由韩国公司艾利和提出,是一种全新音乐模式,其全称为Mastering Quality Sound,意为录音棚级别无损音乐。MQS模式音乐通常采用Flac格式存储,多为24bit/96kHz24bit/192kHz级别,其保留了歌曲最原始的信息。与16bit/48kHzCD音乐相比,信息里之高、细节之丰富无需多言。

 

什么是SACD呢:

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Super Audio CD的缩写,是超级音频光盘系统,是索尼和飞利浦在它们联合开发的MMCD(单面双层结构的高密度光碟)基础上研制推出的新数字音频格式。它的频率范围和动态范围均优于CD。SACD是一种新型的光盘,它不是CD格式,而类似DVD光盘,播放时需使用SACD专用的播放设备。

传统CD技术发展了二十年也发展到了极限,仍有很多让人不满意的地方,例如因容量的关系需把部分讯号删除,正如CD只有20kHz,而SACD可达100kHz,虽然人的耳朵不太能听出这种细微的差别,但SACD因其空间大,的确存在着一种空气感,给人立体的感觉。从这一点上来说,SACD有着黑胶的味道,给人一种回归的怀旧色彩。

从黑胶进化到CD,再从CD进化到SACD,除了是格式不同外,其录音与制作上也有180度大改进,由模拟演进成数码,我们能做到的也比以前多。就算歌手走音也能改成没走音,这是以前模拟时代所不具备的,结果却是养了一些不懂唱歌的歌手。而SACD的好处,则是可以做到非常接近录音室的效果,通过它作为载体,我们可以简单地把接近于录音室效果的声音带回家。

 

什么是DSD

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DSD (Direct Stream Digital - 直接比特流数字编码),是由索尼和飞利浦在1996年宣布共同发展的高解析数字音响规格,曾经广泛应用于SACD (Super Audio CD) 的编码模式。

DSD由于使用的 1bit 比特流的方式获取声音样本,在声音采样率上优势明显,常见的几种DSD的采样率包括2.8MHz, 5.6MHz和11.2MHz, 分别为CD 44.1kHz的64,128和256倍,由于取样次数高,所以取样过的波形很圆顺,比较接近原来的模拟波形。同时,由于不采用多位,省去位转换程序,降低了因为数字滤波而可能产生的失真与噪声。

DSD的编码过程中,对信号进行量化的方式和PCM完全不同,对于对声音进行多位 (Bit) 记录的PCM,每记录一个采样点需要用到16bit数据,但是DSD对于每一个采样点,用1bit就可以记录。这样一来, 对声音的量化不会再受到频率的影响,最大量化范围直接取决于电平值,因此收获了极小的量化噪声和超高的信噪比, 是众多音响发烧友心目中理想的声音载体。

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