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高解析就等於高音質嗎?聆聽高解析取樣音樂的幾點須知

高解析就等於高音質嗎?聆聽高解析取樣音樂的幾點須知

2017-06-01 ‧ Blow吹音樂

文/查拉(Tzara)

高音質(High Definition)與高解析(High-Resolution),乍聽之下,這兩個詞講得是同一件事,嚴格來說並非如此。高音質必來自高解析,但,高解析卻不一定就能獲得高音質,原因在於所謂的高解析是如何取樣?如何存檔?如何播放?從製作到播放,高解析檔案音樂有太多出紕漏的可能,稍有不慎,音質反而會低劣到讓人不忍卒聽。

若要討論高解析,我們須先了解音訊上的高解析該如何定義?誠如影像領域是將超越傳統 480i/p 解析度,如 720p、1080i/p 乃至於 4K、8K 視為高解析畫質,音訊範疇乃是以 CD 物理儲存規格:44.1KHz / 16bit 為標準,更高的取樣,舉凡 48KHz、88.2KHz、96KHz、176.4KHz、192KHz、352.8KHz、384KHz 皆可稱之為高解析音樂,無論其編碼格式是 WAV(PCM)、FLAC 還是 ALAC 等。此外,尚有一種「SACD」唱片所採用的 DSD/DXD 錄音格式,其取樣為傳統 CD 的 64 倍,即 2822.4KHz,簡稱 DSD2.8MHz,或稱 DSD64,這也是高解析格式的一類。

需留意的是,PCM 編碼格式是以 Multi-bits 方式記錄聲音大小!例如「16 bit 就是 2 的 16 次方」來記錄聲音的強弱輕重變化;DSD/DXD 則是以 1 bit 脈衝訊號記錄音量高低落差。一般在標示高解析 PCM、FLAC、ALAC 檔案時,均會載明其 Bit 值,如 96KHz/24bit、384KHz/32bit,DSD/DXD 則無此必要。

另一方面,前述中所提到的「Hz」是頻率,用於聲音的數位取樣,其定義為 1 秒內作多少次切割取樣:44.1KHz 就是在 1 秒內作出 44100 次的取樣點。以此類推,所謂 48KHz 的錄音格式便是將類比聲波以每秒 48000 次作數位取樣,此過程所使用的數位取樣轉換器材稱之為 ADC(Analog to Digital Converter)。當 48KHz 取樣解析度的高解析檔案音樂需作播放時,則使用 DAC(Digital to Analog Converter),根據其每秒 48000 次的數位取樣點還原成類比波形訊號。當然,演算與還原過程越精確的 ADC 與 DAC,數位、類比波形轉換間的失真會越低,音質也就會愈高,愈趨理想。 ** 如何避開 CD 壓片前的「降頻」

**錄音師通常都是使用哪一取樣檔次作錄音、混音呢?常見為 48KHz / 24bit,其次才是 96KHz/24bit,至於 192KHz/24bit 取樣幾乎無人選用,原因在於現有硬體規格難以支援 192KHz 演算環境下作即時同步錄音與非線性編輯,遑論更高的取樣規格。

無論是 48KHz /24 bit,還是 96KHz /24bit,此二常見取樣檔次皆與 CD 標準儲存規格 44.1KHz /16bit 不相對稱,不可能直接寫入 CD,因此,Mastering 母帶後期需得作一次「降頻」成 44.1 KHz/16 Bit 檔案,方能供壓片使用。而這個降頻動作正是錄音室母帶音質與最終 CD 音質經常不同的關鍵,也是許多樂手、製作人抱怨「成品 CD 聽起來怎與當時在錄音室聽到的截然不同」的肇因。

正因為 44.1KHz / 16bit 並非錄音室母帶的原生取樣規格,長久以來,音響樂迷無不渴望能夠直接聽取錄音室母帶規格的檔案音樂,避免「降轉」所造成的音質劣化。問題是該如何播放渠等高解析檔案音樂呢?早年當然只能使用電腦播放(現在則有 NAS 硬碟直播等方案),然而,無論是 Mac OS 還是 Windows 作業系統,其內建音效卡所支援的解碼規格有限,也都會對渠等高解析檔案音樂另作演算處理,難免有失原汁原味。其中,又以 Windows 系統最令人詬病,因為根據 AC97 音訊標準,Windows 作業系統會將任何取樣解析度的檔案音樂一律升、降頻成 48KHz /24bit 後作播放,原始母帶早已面目全非。若要避開 Windows 內建 AC97 的干涉,或要提升 Mac OS 的取樣規格,最好是額外加裝音效卡或透過 USB 介面輸出原始母帶檔案給外部 DAC 作解碼,於是,音響圈才開始積極推廣所謂的「USB DAC」。而且隨著 USB 接收晶片取樣規格的提升,「非同步傳輸」模式的支援度大增,相關硬體成本的下降,USB DAC 解碼播放性能不僅越來越強大,定價也越來越親民,遂成為當今音響樂迷播放高解析檔案音樂的首選方案。

在 USB DAC 完全普及化後,近年也逐漸盛行透過網路(RJ45)介面接收來自遠端電腦硬碟、NAS 硬碟所儲存的高解析檔案音樂並作解碼播放,此類技術的領先品牌有 Lumin、Linn、Cocktail Audio、PS Audio 等品牌。

另外,能夠直接解碼播放高解析檔案音樂的隨身型播放器也是另一趨勢話題,知名品牌如 HIFIMAN、iBasso、Astell&Kern、Sony與Neil Young 一手主導的 Pono Music 等都已推出告自的代表機種,其高音質表現,絕非 iPad、iPod 所能比擬。

真的是母帶原始取樣率嗎?

有了直接解碼高解析檔案的 DAC 與隨身型播放器,接下來的問題就是符合 48KHz、88.2KHz、96KHz、176.4KHz、192KHz、384KHz 甚至 DSD 檔案規格的訊源該如何取得?去向錄音師、混音師索取嘛?不可能。自行以軟體方式將 44.1KHz 檔案音樂作升頻嗎?千萬不要,除非您天真以為免費升頻軟體能比一部定價動輒數萬以上的 DDC 還精確可靠。所以高音質檔案到底該如何取得?正好,這幾年實體唱片賣不好,各大唱片公司就將腦筋轉到數位發行上,除了提供 iTunes MP3 檔案外,也紛紛釋出 44.1KHz、48KHz、96KHz 等母帶檔案在各大高解析音樂網站販售,數位流玩家們於焉有機會直接購得 「疑似」數位母帶的音樂檔案。

為何要說「疑似」?試問誰能確定每張唱片在 Mastering 母帶後期製作時的取樣頻率?誰能保證網路上所販售的高解析母帶檔案絕非廠商私自以升頻方式得來的呢?如果各位樂迷付費下載高解析音樂的目的是為了聽到「母帶級」的音質,卻又無法自行查證其來何自,強烈建議各位少買 192KHz、384KHz 取樣解析的檔案音樂,理由誠如前文所述-幾乎沒有錄音師會開 96KHz 以上檔次作錄音、混音,市面上多數 192KHz、384KHz 高解析檔案音樂幾乎都是事後升頻得來而非原生母帶規格,甚至有些還是從 CD 擷取出 44.1KHz/16bit WAV (PCM)後,再加工升頻成 192KHz/24 Bit 作販售-這類又降又升的假母帶,其取樣誤差所造成的訊號失真保證很大,最終聲音調性肯定會偏硬偏尖偏亂偏冷,比聽 CD 還難以入耳。

話說回來,市面上 192KHz/24Bit 取樣解析度以上的高解析檔案並非全都不能碰,只是各位在付費下載前請再三確認是否真為原生母帶檔案?若不是,至少得是發行過 SACD 專輯的母帶,唱片公司比較有可能拿 DSD 母帶作降轉-降轉通常問題比較小,升頻的失真可能性較高。另外,老唱片以類比盤帶(許多老錄音、老唱片)重新作 AD 數位取樣發行,這類 192KHz / 24 bit 以上的高解析音樂檔案音質通常不差,亦可安心購買。

升頻後的音樂動態益加鮮明

為何「升頻」得來的高解析音樂檔案最好敬而遠之?按照理論,每秒作 44100 次數位取樣與作 192000 次數位取樣,後者要還原出原本類比波形的吻合度應比前者高,因此,才會有升頻的軟硬體演算功能出現。問題來了,原本只有 44100 次取樣的檔案音樂,要如何經由升頻演算,無中生有出 192000 個取樣點,結果聽來彷彿是當初錄音,混音到母帶後期就是採取如此高取樣規格製作般?這就考驗各家數位訊源廠商「假以亂真」的演算功力了。如果無中生有的升頻,真有辦法作到假以亂真,按照個人經驗,這類後天升頻所得來的高解析音樂聽來會比原始母帶音質更高。可惜,多數案例,升頻後的音質都教人失望。

失望歸失望,當我們將 44.1KHz/16bit 升頻成 192KHz/24bit,由 Bit 數所決定的演唱、演奏力道輕重變化肯定會更加生動,理由是原本以 2 的 16 次方階調組合所紀錄聲音大小,改為 2 的 24 次方紀錄,後者當然能夠交代得更清楚,刻劃得更細緻,聽感上會有動態強弱對比鮮明的印象。這就像是一般家中顯示器都是 10bit 面板,改換 12bit 面板,以 2 的 12 次方顯示顏色後,12bit 面板的色階、灰階肯定會更細緻。因此,說升頻是無意義的,是只有百害而無一益,這樣的說法其實也是有失公允。

至於傳統的 CD 呢?各位多久沒買 CD 了呢?

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