HI-RES音频在路上 |“索尼精选Hi-Res音乐”APP

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什么是HI-RES音频？

HI-RES音频的全称是High Resolution Audio，也就是高解析度音频。其实HI-RES是一个十分宽泛的概念，我们都知道CD音频的标准采样率和比特深度分别为44.1kHz和16bit。而HI-RES音频指的是超越CD音质的音频。那么我们常见的高解析度音频格式主要有WAV（微软系统下的音频文件存储格式）、AIFF（苹果系统下的音频文件存储格式）、FLAC（无损压缩音频编码格式）、ALAC（无损压缩音频编码格式）、DSD（分为DFF与DSF）等。

索尼HI-RES LOGO

除DSD外，剩下的四种格式均为比较常见的音频格式，其超越CD音质主要体现在高采样率和高比特深度上，或者说高码率或高比特率（码率=采样率x比特深度x声道数）。在这里我们不用大篇幅的文字展开讨论高采样率和高比特深度的具体原理。我们只需要知道的一点就是高采样率和高比特深度给我们带来的好处是更宽广的频率响应范围和更大的动态范围。其中，宽广的频率范围可以给我们带来更丰富的高频信息（这里也不再赘述与争论人类是否能够通过种种途径感知高于20000赫兹的高次谐波的观点）；而更大的动态范围则可以给我们带来更好的声音细节信息。

而DSD采用的是1bit的比特深度，数以兆计的超高采样率进行声音记录，这种方式可以用极高的频率响应和保真度来还原真实的“模拟信号”，注意这里的模拟信号指的是由乐器本身发出的声音而非再现模拟磁带记录的“模拟信号”。当然DSD技术是完全可以应用在老唱片数字化等工作中并很好的完成任务的。

由于DSD音频的重放门槛较高，本篇文章中我们主要通过高采样率和高比特深度的音频文件与普通CD与常见MP3音频进行技术上与主观上的对比，来分析HI-RES的优势。

HI-RES音质对比

由上面的观点不难看出，高解析度音频的优势是在于高采样率与高动态范围。下面就让我们通过对HI-RES、CD、与MP3的实际对比来分析一下高解析度音频的解析度“高”在哪里。

我们选择了索尼精选上的专辑 - 克雷提兹/莫扎特：歌剧《费加罗的婚礼》（精编版） 其中一段音频来进行声音对比，这段音频我们一共准备了四个版本：192k采样率、24bit比特深度的高解析度版本；44.1k采样率、16bit比特深度的CD版本（采用高解析度版本音频作为信号源，使用pyramix进行CD母盘输出）与网络上常见的192kbps和128kbps码率的MP3版本（使用foobar进行编码）。

从客观参数上看，为了能够直观的进行分析，我们分别将四段音频导入频谱分析软件进行分析。

192k采样率、24bit比特深度的高解析度音频

标准CD音频文件（加入抖动噪声）

192kbps的MP3文件

128kbps的MP3文件

上面四幅图依次是高解析度文件、CD文件、192kbps与128kbps的MP3文件的频谱分析情况。图中所示的横坐标为时间、纵坐标为频率、色温代表对应频点能量的大小，两条黄色色带分别代表左右声道。也就是说，颜色接近白色的频点能量越大，而黑色频点附近则代表几乎没有能量。从几张图片的对比中可以非常明显的看出，两种MP3文件在16K赫兹以上高频段的响应几乎为0，其中128kbps的MP3文件可以看到有明显的人耳可感知的声音细节缺失，CD版本的音频也在22.05k赫兹以上就没有了响应（CD版本音频在20k赫兹附近的持续能量为抖动噪声），而高解析度音频可以在极大程度上保留音频的高频以及超高频信息，在有合适播放系统的情况下，已经可以重放出还原度极高的声音。

下面我们结合音频来看几个具体的细节。首先是音频最开始几秒钟，所有音乐家第一次齐奏时，明显MP3版本音频的细节有大量的缺失，而CD音频的表现力中规中矩，高解析度版本音频的声音能够感受到更清晰的层次感和更大的张力与感染力。其频谱细节图如下图所示。

高解析度音频开头部分细节图

CD音频开头部分细节图

192kbps的MP3音频文件开头细节图

128kbps的MP3音频文件开头细节图

音频素材48秒开始到结尾高潮部分，我们也能够在高解析度音频中听到比其他文件更好的细节信息，并能从乐队中切实感受到更多的乐器定位，又不失交响乐的整体感。其频谱细节分析如下图所示。

高解析度音频第50秒左右细节图

CD音频第50秒左右细节图

192kbps的MP3音频文件第50秒左右细节图

128kbps的MP3音频文件第50秒左右细节图

HI-RES音频对细节的重要体现还能体现在本段音频的结尾部分，我们能够通过任何高解析度重放系统明显的听出几种音频格式再现声场时表现力的差距。在MP3等文件中，最后声场的扩散会给人一种比较糊的感觉，而高解析度音频对于音乐厅声场、声音扩散这种细节会给人极其特别的听音感受，我们甚至可以感受到由于音乐家演奏时间上细微的差异带来的混响变化（当然，这也涉及到话筒摆放、后期缩混等一系列复杂的问题）。因为篇幅所限，结尾的细节图就不在这里单独展示了，大家可以参考图一至图四中音频的结尾部分。

最后可以补充一点非常有趣的但是与HI-RES音频本身无关的细节：如果我们的硬体重放系统科学且能够实现高解析度音频，无论上述那种音频格式，在正常重放音量下，在混响消失的前一刻都应该能够听到一声手机振动的声音（这个细节我是在普通板载声卡上使用高解析度耳机也无法听到的）。

如何才能真正听到HI-RES音频？

综上所述，高解析度音频跟我们平时在网络上随处可以见到的MP3等格式音频相比，其优势是非常明显的。如果你有极好的硬体设备，那么不用犹豫，使用高解析度音频代替MP3甚至CD成为音响系统的音源，绝对能够使系统重放的声音档次大大提高。在这里我不得不再次提出老生常谈的“短板效应”：最终我们能够听到的声音质量好坏，是取决于音源（文件或其它载体）、音频播放设备、传输设备（线材）、末级设备（功率放大器与扬声器或耳机）、听音场地的声学环境（如果使用音箱重放）这几个因素中最差的一个环节，这其中最容易被忽略的就是声学环境与音源质量。在很多情况下，声学环境的改善门槛会相对较高，我们只能利用现有的条件尽量去优化我们的听音环境。但是忽略音源就是一件非常令人扼腕叹息的情况了，因为我们可以用很小的成本就可以弥补这一环节的缺失，以极高的性价比去提升单张专辑的重放质量。在这里我还想强调一个大家平时容易忽略的问题：并不是所有192k采样率，24比特深度的音频就一定是HI-RES音频——比如把CD文件作为音源进行192k24bit处理的音频文件，最终的重放效果不过是无损的再现了CD的音质。

那么针对移动客户端，如何才能够听到高解析度的声音呢？是否只要安装了HI-RES的APP，我们就可以通过插在手机上的各种耳机听到高解析度的声音呢？很遗憾，这个答案是否定的。首先我们当然要有具备高解析度能力的耳机（宽广相对平直的频率响应、优秀的动态），但是大多数情况下主要原因并不是我们使用的耳机不够好，也并不是因为我们的手机“推”不动我们的高级耳机（当然这些都是移动端重放音质劣化的原因之一）。主要原因是因为我们的手机所配的音频解码芯片，也许是无法实现高解析度音频重放的。也就是说，我们在高解析度APP上购买的高解析度声音，会在重放中的某一环节被“下变换”成CD或者更低解析度的音频格式再经由我们的重放设备重放出来，这无疑是一个悲伤的故事。

索尼精选Hi-Res音乐客户端

所以，我们进行移动端（手机）高解析度音频充放的时候，至少还需要一个能够跳过“板载”芯片直接实现高解析度解码的设备。在这里我查到一款索尼的PHA-3这款设备，我无法在这里对这款设备进行推荐，因为我目前并未对这款设备进行主关和客观参数上的测试。但是从厂家给出的介绍上来看，这款设备是完全能够实现我对于移动端高解析度音频重放的设想。如果未来还有机会，我会为大家带来这款设备在移动端的测试情况，并在抛开耳机和扬声器的情况下从主观上和实际测得的技术参数上分析其对高解析度音频的重放情况。到那时我可能才能正式为大家推荐一些使用手机重放高解析度音频的核心设备。

支持高解析度音频的Sony Xperia手机

PHA-3便携式耳放

关于专辑，我个人认为所有在音乐厅内录制的古典音乐，尤其是交响乐都是应该使用HI-RES进行欣赏的。作为纯音乐的最高表现形式，交响乐集合了宏大气势、个性化的细节、宽广的频率响应、巨大的动态范围以及多姿多彩的音乐厅“厅堂感”等特点，和高解析度音频重放的优势不谋而合，相得益彰。

索尼精选上的古典曲库很丰富，其中包括大量索尼古典、拿索斯旗下专辑。

关于HI-RES，我个人的最直观感受就是在路上。希望类似高品质音乐解决方案的出现，能够从根源上优化我们平时所聆听音乐的质量，减少使用昂贵器材“聆听”128kbps的MP3音频文件的窘境出现。

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