音乐文件格式以及播放器

前面讨论了一些音乐播放相关的硬件知识,这里回归到软件上来。既然一切都必须通过复杂的步骤得以保存最原始的声音,那么其根源,如何将声音数字化的过程,将是本质性的因素。我打开收集的一堆音乐文件,绝大多数都是 44.1kHz @ 16bit 的水平,这是什么概念呢?hmm 你如果听过“CD 级别”的音质,这也就是唱片公司常见的消费者产品的水准了。

那么烧 hifi 的人对于这类音源文件大概是不屑的,看到最多的词汇如下:24bit、32bit,96kHz、192kHz、DSD… 这个其实跟玩相机的人讨论 RAW 文件是 12bit、14bit 还是 16bit 一样,跟摄像的人讨论每秒多少帧也是一码事。更高的 bit 能将声音的强度更准确的描述出来,而更高的采样率可以避免高频上的信号损失。不过觉得比较有意思的事情大约是人耳能够感知的最高频率大约在 20kHz,最近某些研究表明可能比这个频率还要高大约在 32kHz,其实根据 Shannon 的编码理论中 Nyquist-Shannon Threorem 两倍于这个频率的采样就足够了

If a function x(t) contains no frequencies higher than B hertz, it is completely determined by giving its ordinates at a series of points spaced \frac{1}{2B} seconds apart.

这意味着多余的频率也许根本并不重要,因为根本没人听得到那些高频的东西。再说了无论是音乐、电影,那么高频的声音根本就不是那么广泛的被使用到。网上面有一些测试人听力能力的音频,如果你对自己的听力范围不清楚的话,可以先看看自己的听觉是不是真的有如自己认为的那样牛掰。这里有几个音频文件,像我这个年纪的人大约只能听到 16kHz 的声音了。当然听力衡量本身也是一个有趣的问题,比如还有用噪声干扰看是否能分辨出来是什么单词的测试。推荐测试一下用于听力的 earphone,差的也会对听力测试造成影响。由此看来 CD 音质采用的 44.1kHz 的频率似乎足以满足大部分听众需求了,继续升高采样率似乎没有什么 point

如果你想尝试一些不同级别的音乐文件,L2 上面提供了不少 sample,都是从最高品质录制 downsampling 下来的。如果你不能从两个不同的文件之间分辨出来任何区别(在不知晓哪个文件 sampling rate 高使用的 bit rate 高)的话,很高兴地告诉你 hifi 对你来说也许只是“身份”的象征(咱有钱烧得起)。当然影响测试本身的有很多中间的过程(之前讨论过硬件上某些需求),他们从某种程度上会干扰判断,但是仅仅为了测试而买上最昂贵的设备?真的是有钱人的爱好了

okay 有了音源文件,我们通常需要有个播放器帮助我们把不同格式的音乐文件转换到可以传递给声卡的数据。这个方面来看这些播放器和解压软件没有本质的区别,类似 7-zip 这些软件,播放器就是将音乐文件的数据解压缩成为声卡可以直接接受的格式。那问题来了,比如 Fiio E10 能支持 96kHz @ 24bit 的输入,如果我拿一个 192kHz @ 24bit 的文件播放会有什么结果呢?这个讲究的地方来了,如果你的播放器不能完全支配声卡,最后可能使用的是系统默认的配置(一般是 CD 音质,比如这个 stack overflow 问题),也就是说也许还没有真正播放出来以上给出 L2 文件的差异,如果听不出来也不足为奇。如果你正确的比较了仍然听不出来,那么恭喜你避免了继续烧钱的需求。我在 Windows 8 里面使用 foobar 2000,据说需要 WASAPI 插件来支持 E10 的全部能力(另外的方案有 kernel streaming 和 ASIO),不过后来发现其实系统已经允许改变 sampling rate 了。公司 2013 年的 Retina 15″ MBP 在 Audio MIDI Setup 里面可以看到默认也是 44.1kHz,最高可以调整为 96kHz,但是网上有人说可以支持到 192kHz 不知道是不是需要别的配件。

假如能听出差别,也许问题就变成了上哪儿去找比 CD 更高品质的音源文件呢?事实上相关的来源与 CD 比起来的确少了太多了,其成本也会比 CD 高很多。对于听不大出来什么区别的 lz 看起来真的省掉了不少折腾哈

写完这篇之后看见此文,技术狂应该好好读读 =.=

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This is the thing which I have spoken unto Pharaoh:What God is about to do he sheweth unto Pharaoh

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