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高清大講堂，聲音也高清

更新時(shí)間：2011-2-23 9:06:51 　（編輯：孟子默）【大中小】

　　【音響網(wǎng)資訊】人們?cè)谑褂靡暵?tīng)電子產(chǎn)品時(shí)　常常對(duì)顯示設(shè)備以及播放設(shè)備要求很高，高清晰的畫面中絲絲入扣的鏡頭能夠讓觀者整顆心都隨著劇情的延續(xù)而跌宕起伏。那戰(zhàn)火紛飛的戰(zhàn)場(chǎng)，黑幫交火的大場(chǎng)面，或者是情人離別的機(jī)場(chǎng)緩緩升空的飛機(jī)都左右著我們的情緒。實(shí)際上不光視頻能給人帶來(lái)差別很大的享受，音頻也一樣，想一想花費(fèi)大量精力錄制的好聲音沒(méi)有好的體現(xiàn)的話，會(huì)對(duì)影片的表現(xiàn)大打折扣，這也是許多人選擇去電影院欣賞電影的一個(gè)重要的原因。下面我們就從了解什么是聲音開(kāi)始，分析一下高清音頻的作用。

　　長(zhǎng)期以來(lái)，人們總是不注重聲音在人們娛樂(lè)生活中的表現(xiàn)。但是隨著人們生活的日益提高以及在生活越來(lái)越傾向于娛樂(lè)化的今天，聲音所發(fā)揮的重要作用日益被人們廣泛的關(guān)注。

　　音頻
　　音頻是個(gè)專業(yè)的術(shù)語(yǔ)，也許聽(tīng)起來(lái)會(huì)讓人覺(jué)得距離非常遙遠(yuǎn)，其實(shí)人類所有能夠聽(tīng)到的聲音都可以稱之為

聲音

　　數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)
　　先來(lái)說(shuō)一下模擬信號(hào)（Analog），其實(shí)我們從電視，或者音箱里面的聲音都是經(jīng)過(guò)音頻線或者話筒模擬信號(hào)傳出來(lái)的。我們聽(tīng)到的都是模擬信號(hào)。模擬是把原始信號(hào)以物理方式錄制到磁帶上，這要通過(guò)錄音完成，然后加工、剪接、修改，最后錄制到磁帶、LP等廣大聽(tīng)眾可以欣賞的載體上。

　　由于過(guò)程經(jīng)過(guò)的都是模擬的，所以，音質(zhì)就會(huì)層層遞減，到了我們聽(tīng)的人的耳朵里面絕對(duì)不是原汁原味的了。
　　由于模擬信號(hào)對(duì)聲音的損失太大的缺點(diǎn)，促使了數(shù)字信號(hào)（Digital）嶄露頭角，進(jìn)而把它取代。數(shù)碼時(shí)代的到來(lái)第一步就把原始信號(hào)錄成數(shù)碼音頻資料，然后用硬件設(shè)備或各種軟件進(jìn)行加工處理，這個(gè)過(guò)程與模擬方法相比有無(wú)比的優(yōu)越性，因?yàn)樗鼛缀醪粫?huì)有任何損耗。對(duì)于機(jī)器來(lái)說(shuō)這個(gè)過(guò)程只是處理一下數(shù)字而已，當(dāng)然丟碼的可能性也有，但只要操作合理就不會(huì)發(fā)生。最后把這堆數(shù)字信號(hào)傳輸給數(shù)字記錄，損耗自然小很多了，在目前高端的音響設(shè)備上幾乎可以認(rèn)為損耗接近0了！

　　但是數(shù)字信號(hào)記錄的只是二進(jìn)制的0和1，因此我們是聽(tīng)不到的。模擬是一種物理手段，而數(shù)字信號(hào)不是。但是也保證了聲音質(zhì)量。

　　從標(biāo)記看聲音信號(hào)類型
　　翻看我們的CD,有諸如ADD、AAD、DDD等標(biāo)記。這些字母A代表了Analog，而D代表了Digital。三個(gè)字母按順序各代表該片在錄音、編輯、成品三個(gè)過(guò)程中所使用的方法，是模擬(Analog)還是數(shù)字(Digital)。
　　一般說(shuō)來(lái)，AAD就說(shuō)明了錄音以及編輯過(guò)程中都是用了模擬的方法，而成品使用了數(shù)字模擬。這大多是老唱片改過(guò)來(lái)的CD格式，而不做任何修改。ADD則是有一個(gè)修改過(guò)程。許多古典音樂(lè)大師的演奏或指揮多錄制于模擬時(shí)代，我們現(xiàn)在聽(tīng)到的CD是經(jīng)過(guò)修改后灌錄的，很多這類唱片都有標(biāo)記ADD。而DDD的唱片必然是較現(xiàn)代的錄音品。自然，CD片必然以D結(jié)尾，而磁帶可以姑且認(rèn)為是AAA，雖然好像并沒(méi)有這種說(shuō)法。

　　所以說(shuō)，數(shù)碼音頻是我們保存聲音信號(hào)，傳輸聲音信號(hào)的一種目前最佳方式，它的特點(diǎn)是信號(hào)不容易損失。而模擬信號(hào)是我們最后可以聽(tīng)到的東西。不過(guò)模擬信號(hào)錄制過(guò)程中的修改會(huì)讓許多美妙的聲音失去原味。

　　采樣精度與比特率
　　聲音都是有波形，數(shù)碼信號(hào)就是在原有的模擬信號(hào)波形上每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次“取點(diǎn)”，賦予每一個(gè)點(diǎn)以一個(gè)數(shù)值，這就是“采樣”，然后把所有的“點(diǎn)”連起來(lái)就可以描述模擬信號(hào)了。很明顯，在一定時(shí)間內(nèi)取的點(diǎn)越多，描述出來(lái)的波形就越精確，這個(gè)尺度我們就稱為“采樣精度”。

　　最常用的采樣精度是44.1kHz，它的意思是每秒取樣44100次。之所以使用這個(gè)數(shù)值是因?yàn)榻?jīng)過(guò)了反復(fù)實(shí)驗(yàn)，人們發(fā)現(xiàn)這個(gè)采樣精度最合適，低于這個(gè)值就會(huì)有較明顯的損失，而高于這個(gè)值人的耳朵已經(jīng)很難分辨，而且增大了數(shù)字音頻所占用的空間。一般為了達(dá)到“萬(wàn)分精確”，我們還會(huì)使用48kHz甚至96kHz的采樣精度，實(shí)際上，96kHz采樣精度和44.1kHz采樣精度的區(qū)別對(duì)于人的感官來(lái)說(shuō)已經(jīng)很小，絕對(duì)不會(huì)象44.1kHz和22kHz那樣區(qū)別如此之大。

　　我們所使用的CD的采樣標(biāo)準(zhǔn)就是44.1kHz，目前44.1kHz還是一個(gè)最通行的標(biāo)準(zhǔn)，有些人認(rèn)為96kHz將是未來(lái)錄音界的趨勢(shì)。采樣精度提高應(yīng)該是一件好事，但我們真的能聽(tīng)出96kHz采樣精度制作的音樂(lè)與44.1kHz采樣精度制作的音樂(lè)的區(qū)別嗎？這個(gè)不一定，但是隨著高端音響設(shè)備的大眾化，采用更高的采樣率也是一種趨勢(shì)。

　　比特率
　　比特率是大家常聽(tīng)說(shuō)的一個(gè)名詞，數(shù)碼錄音一般使用16比特、20比特或24比特制作音樂(lè)。什么是“比特”？我們知道聲音有輕有響，影響聲音響度的物理要素是振幅，作為數(shù)碼錄音，必須也要能精確表示樂(lè)曲的輕響，所以一定要對(duì)波形的振幅有一個(gè)精確的描述。“比特(bit)”就是這樣一個(gè)單位，16比特就是指把波形的振幅劃為2^16即65536個(gè)等級(jí)，根據(jù)模擬信號(hào)的輕響把它劃分到某個(gè)等級(jí)中去，就可以用數(shù)字來(lái)表示了。和采樣精度一樣，比特率越高，越能細(xì)致地反映樂(lè)曲的輕響變化。20比特就可以產(chǎn)生1048576個(gè)等級(jí)，表現(xiàn)交響樂(lè)這類動(dòng)態(tài)十分大的音樂(lè)已經(jīng)沒(méi)有什么問(wèn)題了。剛才提到了一個(gè)名詞“動(dòng)態(tài)”，它其實(shí)指的是一首樂(lè)曲最響和最輕的對(duì)比能達(dá)到多少，我們也常說(shuō)“動(dòng)態(tài)范圍”，單位是dB，而動(dòng)態(tài)范圍和我們錄音時(shí)采用的比特率是緊密結(jié)合在一起的，如果我們使用了一個(gè)很低的比特率，那么就只有很少的等級(jí)可以用來(lái)描述音響的強(qiáng)弱，當(dāng)然就不能聽(tīng)到大幅度的強(qiáng)弱對(duì)比了。動(dòng)態(tài)范圍和比特率的關(guān)系是；比特率每增加1比特，動(dòng)態(tài)范圍就增加6dB。所以假如我們使用1比特錄音，那么我們的動(dòng)態(tài)范圍就只有6dB，這樣的音樂(lè)是不可能聽(tīng)的。16比特時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍是96dB。這可以滿足一般的需求了。20比特時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍是120dB，對(duì)比再?gòu)?qiáng)烈的交響樂(lè)都可以應(yīng)付自如了，表現(xiàn)音樂(lè)的強(qiáng)弱是綽綽有余了。發(fā)燒級(jí)的錄音師還使用24比特，但是和采樣精度一樣，它不會(huì)比20比特有很明顯的變化，理論上24比特可以做到144 dB的動(dòng)態(tài)范圍，但實(shí)際上是很難達(dá)到的，因?yàn)槿魏卧O(shè)備都不可避免會(huì)產(chǎn)生噪音，至少在現(xiàn)階段24比特很難達(dá)到其預(yù)期效果。
　　
　　高清播放機(jī)上常見(jiàn)到的聲音相關(guān)
　　有了上面對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的了解，我們就可以結(jié)合實(shí)際的高清播放機(jī)在聲音上面所涉及到的功能跟大家逐一的進(jìn)行挖掘了。目前許多高清播放機(jī)在對(duì)聲音的處理上面也是不遺余力的，以期待搶占更多的市場(chǎng)。而許多名目我們并不了解是什么名堂。什么多聲道、次時(shí)代源碼輸出、無(wú)損播放等。不用著急看過(guò)來(lái)：

　　無(wú)損音樂(lè)播放
　　在音頻壓縮領(lǐng)域，有兩種壓縮方式，分別是有損壓縮和無(wú)損壓縮！我們常見(jiàn)到的MP3、WMA、OGG被稱為有損壓縮，有損壓縮顧名思義就是降低音頻采樣頻率與比特率，輸出的音頻文件會(huì)比原文件小。另一種音頻壓縮被稱為無(wú)損壓縮，也就是我們今天所要說(shuō)的主題內(nèi)容。無(wú)損壓縮能夠在100%保存原文件的所有數(shù)據(jù)的前提下，將音頻文件的體積壓縮的更小，而將壓縮后的音頻文件還原后，能夠?qū)崿F(xiàn)與源文件相同的大小、相同的碼率。目前無(wú)損壓縮格式有APE、FLAC、WavPack、LPAC、WMALossless、AppleLossless、La、OptimFROG、Shorten，而常見(jiàn)的、主流的無(wú)損壓縮格式目前只有APE、FLAC。

　　而APE與FLAC在壓縮比上面相差無(wú)幾，兩者的質(zhì)量FLAC在處理爆音上面更勝一籌，但是基本無(wú)論是在區(qū)別不大。而目前的主流的高清播放機(jī)已經(jīng)幾乎全部有支持無(wú)損音樂(lè)播放的能力了，甚至部分機(jī)型已經(jīng)開(kāi)始支持CUE列表。
　　CUE可以看成無(wú)損音樂(lè)的一個(gè)索引文件，大小也只有幾k而已。但是很方便用戶的使用。

　　次時(shí)代源碼輸出
　　次時(shí)代高清音軌全面的說(shuō)有5種規(guī)格，LPCM（無(wú)損壓縮）、杜比數(shù)字Plus（有損壓縮）、杜比TRUEHD（無(wú)損壓縮）、DTS-HD High resolution（有損壓縮）、DTS-HD Master Audio（無(wú)損壓縮）。這5種音軌，都是藍(lán)光碟中新出現(xiàn)的音軌格式。普通音軌和次世代音軌相比就像256kbps碼率的 MP3和CD壓縮的無(wú)損flac、ape相比一樣，音質(zhì)差距還是能夠很清楚的感覺(jué)出來(lái)的.

源碼輸出示意

　　LPCM
　　多聲道LPCM是無(wú)損音軌原始存在格式，可直接輸入功放進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，LPCM音軌由于碼率和體積較大，在DVD時(shí)代通常用在兩聲道音樂(lè)碟的音軌，到了藍(lán)光時(shí)代，傳輸速率和容量都大幅增加，給了多聲道LPCM音軌表現(xiàn)的機(jī)會(huì)。描述LPCM音軌規(guī)格，包括采樣頻率、采樣精度和聲道數(shù)，采樣頻率包含48Khz、96Khz和192Khz，頻率越高，還原高頻信號(hào)和豐富諧波的能力就越強(qiáng)，采樣精度包括16bit和24bit，精度越高保真和信噪比度越高，動(dòng)態(tài)范圍也更寬。不過(guò)，像96K24bit 7.1聲道的LPCM碼率約為恒定18Mbps，會(huì)大大擠占視頻傳輸帶寬，而且我們大多用不到這個(gè)級(jí)別，所以高規(guī)格無(wú)損音軌仍然需要無(wú)損壓縮編碼的幫助。

　　目前的光線和同軸接口只能傳輸2聲道LPCM，多聲道LCPM需要HDMI接口傳輸，所以說(shuō)HDMI是一個(gè)非常好的東西。目前設(shè)備上面不帶HDMI的播放機(jī)以及顯示設(shè)備已經(jīng)屈指可數(shù)了。
　　如果拋除了兩種有損的壓縮格式不談的話，那么LPCM、TRUE HD和DTS HD誰(shuí)更好呢？其實(shí)如果大家搞懂了概念這也不是個(gè)問(wèn)題了，因?yàn)榧热淮蠹叶夹Q是無(wú)損音軌，壓縮與否就不對(duì)音質(zhì)產(chǎn)生影響，那么我們靠看碼率大小判斷就有失偏頗了。這些新壓縮音軌都是可變碼率壓縮，同為16bit 48Khz采樣的5.1聲道，LPCM碼率為4.5M，而TRUE HD和DTS HD時(shí)常在1.5-2.5M之間，就大多數(shù)藍(lán)光影碟而言，也更愿意使用壓縮音軌，畢竟可以節(jié)省傳輸帶寬，以提高畫質(zhì)，也可以在相同條件下使用24bit96Khz這樣的高精度。

　　目前的高清播放機(jī)使用Realtek1283或者1073，以及sigma 8643等方案的機(jī)型已經(jīng)從支持LCPM雙音軌變成支持多音軌的輸出了。而且目前的支持無(wú)損源碼多聲軌輸出的播放機(jī)價(jià)格也只在1000元上下，對(duì)于在高端用戶之間競(jìng)爭(zhēng)力以及對(duì)普通大眾的普及力又近了一步。

　　聲道
　　由于人們對(duì)于娛樂(lè)生活的不斷追求以及在生活中發(fā)現(xiàn)的許多的可以改變的細(xì)節(jié)，對(duì)聲音的聲道數(shù)也從單聲道一直發(fā)展到目前的7.1聲道。不斷在聲音的表現(xiàn)豐富程度上做文章。

　　進(jìn)入高清的時(shí)代后，5.1聲道是最低的要求，之前的單聲道或者立體聲又或是4.1聲道已經(jīng)不能滿足人們挑剔的需要了。體驗(yàn)過(guò)7.1聲道魅力的人肯定對(duì)效果豎起大拇指。
　　5個(gè)全頻域聲道和1個(gè)超低音聲道組成，也稱為5.1聲道，5個(gè)聲道分別是左前、右前、前中置、左環(huán)繞和右環(huán)繞。超低音聲道主要負(fù)責(zé)傳送低音信息.

　　但是更出色的7.1的出現(xiàn)使得6.1曇花一現(xiàn)。7.1聲道是在系統(tǒng)中使用一對(duì)后環(huán)繞揚(yáng)聲器來(lái)代替6.1聲道的一只后環(huán)繞揚(yáng)聲器。隨著3D大片《創(chuàng)戰(zhàn)紀(jì)》的上映，7.1聲道必將會(huì)替代6.1聲道的道路上越走越遠(yuǎn)。

　　而在目前的高清播放機(jī)中，許多機(jī)型就開(kāi)始支持5.1聲道的輸出，個(gè)別的機(jī)型比如憶捷H5等宣稱能夠進(jìn)行7.1聲道的輸出。在家也能使用更加高端的音響發(fā)揮作用了，當(dāng)然了，一套好的音響是必須的。不過(guò)，不少男人還是瞞著自己的老婆虛報(bào)了音響的價(jià)格只有十分之一，雖然有了更好的享受，但是應(yīng)付老婆可不是輕松的事情，筆者還是挺替你們擔(dān)心的。


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