欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  科技

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学

程序员文章站 2022-06-19 16:32:49
近年来,音频圈子的热点在于蓝牙无线,但折腾传统pc hifi的朋友也为数不少。然而相比方兴未艾的无线音频市场,发展了多年的传统pc hifi圈子甚至显得更加不成熟,玄学神论层出不穷。一些厂商甚至藉此收...

近年来,音频圈子的热点在于蓝牙无线,但折腾传统pc hifi的朋友也为数不少。然而相比方兴未艾的无线音频市场,发展了多年的传统pc hifi圈子甚至显得更加不成熟,玄学神论层出不穷。

一些厂商甚至藉此收割智商税,推出从原理来看就莫名其妙的所谓“hifi产品”——例如最近,笔者就碰到了厂商推销所谓的“hifi级”ssd。

这样的产品为什么不靠谱?pc hifi到底都有哪些经不起推敲的玄学理论?今天,就来聊聊这个话题吧。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学

某厂商推出的“hifi”ssd,就问你怕不怕“hifi”级存储产品真的有用吗?

文章开头提到了由厂商推出所谓的“hifi”级ssd,但实际上这不是业界中第一次有人干这类事情了。之前,业界还冒出过“hifi级”sd卡、“hifi级”内存,令人大开眼界。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学
所谓的“hifi”sd卡(图片来自互联网)

不仅厂商会利用hifi的噱头营销存储产品,甚至用户也会认可存储介质会影响音质的观点,例如就有人认为hdd的音质要比ssd更好。但事实上,存储介质真的会影响音质吗?恐怕从原理上来看,这就是靠不住的。

数字音乐的美妙之处,就在于数据没有区别的话,音质也不会有差异。无论是在cd还是在ssd、hdd等其他储存器上,音频文件都是以“01”的数字形式来储存的。无论这些“01”储存在cd,还是被压缩成无损音乐储存在别处,都不会有什么区别。

在数字音频系统当中,一个典型的音乐播放流程是这样子的。音频数据从ssd、hdd等存储介质中读取到内存,然后芯片(cpu、dac)从内存读取数据解码,将音频数据转换为模拟电声信号,最后通过放大电路传输到耳机或者音箱等发声元件中,人耳得以听到声音。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学
用模拟电路的思路,给内存条“滤波”提高音质,简直贻笑大方

在这个过程当中,ssd、hdd以及内存等存储介质,只负责将数据原封不动交给芯片,而在数据变成声音的过程中,它们是不起作用的,因此只要数据不出错(存在纠错机制,基本不可能出错),就不会对音质有什么影响。

我们可以作一个不那么严谨的类比——文字印刷在书本上,人把书的内容记忆在脑子里,然后背诵出来,背诵的效果如何,显然和书的纸张材质没有关系。

基于数字音乐的这一原理,只要是功能正常的存储器,都不会影响音质。同理,传输数据的线缆,例如usb线、网线等等,只要质量合格、符合标准,也都不会对音质有什么提升或者损害。与其把钱花在“hifi”硬盘、usb线上,不如花多些心思收集更高质量的数字音源,开个苹果音乐会员畅听高清pcm音频不香吗?

cd音质比无损压缩格式好?

笔者不止一次看到,发烧友在争论无损音乐音质是否真的“无损”,其中的“铁证”就是无损音乐还原成wav格式后,文件一hash发现竟然有了差异。这到底是怎么回事?是不是意味着,所谓“无损”压缩,其实还是对音频数据进行了删改,要想高音质那还得靠cd?其实事实并非如此。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学
无损还原成wav后,hash和原始wac不一样?

cd本身就是数字音乐的载体。音乐在进行数字化后,往往会被封装成为pcm制式的cd。cd中的pcm音频一般是16bit、44khz的规格,通常使用wav格式来储存。普通cd中的音频是pcm,但pcm却并不只局限于普通cd规格。

pcm音频还可以做到24bit、384khz这样的高清音频规格,这类如此高规格的音频在蓝光影片的音轨中比较常见,一般来说很少有人专门用高清音频做音乐制品,不过近年随着人们对音质有了更高追求,高清音频规格也越来越常见了,例如索尼力推hi-res高清音频,苹果音乐也开始提供高于cd规格的高清pcm。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学
apple music苹果音乐的无损并不额外收费,且pcm音频的规格最高可达192khz

无论是16bit、44khz的cd规格pcm,还是高清音频pcm,它们的原始波形wav文件都是可以压制成为无损音频的。这个过程,的确不会对音质造成什么影响。

所谓无损压缩,大家接触得其实很多,例如一个rar文档,解压出来文件和压缩前完全没有区别,这就是无损压缩。无损音频也是一样的道理,把无损音频重新转换成为wav原始波形文件,音频数据不会有任何区别。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学
无损音频的波形和原始数据是一样的,没有分别

之所以无损音频还原wav格式后,hash值发生了变化,可能存在两种情况。

在转码时人为处理了音频数据。例如有的发烧友,将cd规格的pcm转码为无损压缩格式时,src成为更高规格的音频,如此一来听感可能会更加细腻(原理类似图像插值)。这类情况,无损压缩的确可能是“有损”的。

在转码时加入了metadata。一些无损音乐转码器在压缩音频的时候,会在音频文件加入额外的metadata信息。

这部分metadata信息往往是用来储存音乐的相关信息的,例如某首歌的歌名、歌手、所属专辑等等,这些信息和音质无关。

某些无损音乐编码工具,在转换格式的时候,就在metadata中写入了此文件“由某某编码”这类内容,转换回wav文件后这些信息也没去掉,所以就造成了压缩前后文件的差异。但这个差异,和音质无关,无损压缩仍然是无损的。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学
在metadata中写入了东西,wav文件的hash就不一样了,但音质是完全相同的

但有的朋友信誓旦旦确定,亲自用耳朵收货,发现无损音质的确差了那么点意思,这怎么回事?很不幸,这可能是被假无损给坑了。

假无损的出现往往是为了噱头,看到某首歌是mp3,对品质有要求的人可能就无视了;但看到是无损的话,妥妥的把歌收藏起来啊!这种情况下,无损就意味着流量,但手中没有无损音乐或者原始音源怎办?就靠骗了。

于是某些无良音乐网站把mp3做成假无损,用户美滋滋下载以为捡到宝,但其实只是捡到了一堆占据额外空间的无用数据。

那么要如何鉴别假无损?其实假无损最重要的特征就是缺乏高频信息,打开波形图后一看就一目了然。但开启波形图太麻烦,使用一些软件,也可以做到这点。笔者这里推荐使用foobar2000来进行无损识别,下面是详细教程。

简单来说,foobar2000有一个颇为神奇的无损识别插件“foocdtect”。在foobar2000安装了这款插件后,就可以通过“转换”菜单找到“辨别无损”的选项。你可以在播放列表中选中n首歌,然后一次性进行无损辨别。如果结果显示的是“cdda-100%”,那么就说明这肯定是真无损,否则就有可能是假无损。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学
换个播放软件可以提升音质?

很多朋友都相信,换用某些播放器例如foobar2000,可以极大程度地提升音质。

换个软件就能够提升音质,这似乎理所当然?毕竟换个浏览器能提高上网速度、换个游戏驱动能够提高游戏流畅度等情况,大家都见得多,软件对最终输出效果的影响,很多时候都是显而易见的。但事实还真的并非一定如此。

首先,foobar2000在官方的q&a页面中,就明确表示,foobar2000并不能提高音质。其次,从pc输出音频的原理来看,foobar2000的确也不会对音质造成正面的影响。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学

官方的q&a表明,foobar2000并不能提高音质,人们听到音质提高只是脑放yy而已

pc要播放一段音频,播放器的工作就是把音频文件解码成为pcm,然后经由win系统的音频接口(mme、directx、wasapi、asio等等),输出到声卡等dac设备进行数模转换,然后经由放大器、耳机等硬件,就可以听到声音了。

播放器除了解析音频文件,对整个音频播放的流程,都是没有音质方面的影响的。而解析音频文件的时候,只要算法正常,结果不会有所差异——正如你用任何压缩软件去解压缩同一个rar文档,解压出来的东西都是一样的。因此,用不同的播放器,音质也不会有所差别。

不过,也有朋友信誓旦旦说,换用了foobar 2000后,音质的确更好了。这可能是由于以下原因导致。

◆开启了音效。

如果你开启了播放器的音效,那么播放器就不会把音频文件原汁原味地解码成为pcm音频流,而是会在其中加料。偏偏foobar2000又是一个支持众多音效插件的播放器,很多人安装的都不是原版的foobar2000,可能会默认开启音效。

最后造成听感不同,也在情理之中——注意,听感的改变并不意味着音质提升。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学

foobar 2000支持均衡器等dsp音效处理,的确可以让声音不一样,但很多人分不清音质和音效

◆使用了干扰更少的音频接口。

前面提到,win系统的音频接口包括mme、directx、wasapi、asio等等。其中一些音频接口属于低优先级的api,是不会让播放器独占的。

例如,使用系统默认通道,当播放器播放44.1khz采样率的音频时候,qq突然有了通知提示音,这个提示音的采样率是48khz,那么系统就会把播放器播放的声音和qq提示音进行混音,src后再输出。

如此一来,音质自然会下降。而foobar2000支持wasapi、asio等独占型接口,可以保证音乐播放不会被干扰——带来的负面作用就是你可能听不到qq提示音了。

使用wasapi等接口,还有一个比较玄学的说法是可以减少jitter,但并没有人能盲测出区别,这里就不作展开了。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学

使用asio、wasapi等独占通道,的确可以减少音质方面的干扰和延迟

◆使用了更高规格的音频文件。

通过安装插件,foobar2000可以支持规格远超cd音质的高清音频,或者dsd音频。hifi发烧友之所以爱用foobar2000,这也是一个很大的原因。

另外,foobar2000支持比较好的src算法,能够把低采样率的音频,src到高采样率。如此一来,波形会变得更加平滑,听感也会更细腻。

从这点来看,foobar2000对音质方面还是有正面作用的。但是,也正如foobar2000官方q&a所说那样,其他很多主流播放器也支持这个,foobar2000和它们没什么区别。

“HiFi级”SSD音质更好?聊聊那些音质的玄学
foobar 2000支持重采样src等dsp算法,可以改变听感,但这并不是foobar 2000的专利总结

很多hifi“玄学”的流行,和“想当然”的观念有着莫大关系。在数字音频时代,很多环节已经不能使用模拟音频的理论来套用,数字音频的可靠性、保真度是模拟音频无法与之媲美的。

无线蓝牙音频的流行意味着数字音频在市场上又跃上了一个新台阶,传输模拟信号的耳机线被传输数字信号的蓝牙所替代。在数字音频的新时代,又会涌现出怎样的“玄学”理论?希望“蓝牙5.0音质比蓝牙4.2”好之类的“玄学”观点,不会流行起来吧。

- the end -