454329 1月8日
哼哼爱呵呵 魅友版主
1877年爱迪生发明了留声机,音乐自此从音乐会现场来到了音乐爱好者的身边。

20世纪末,随着数字音乐的兴起,MD机,便携CD机,MP3播放器等便携音频设备各领风骚三五年的流行,让音乐随身听成为一种生活方式。

与其说听音乐是一种时髦或者习惯,不如说是一种自己和世界相处的方式。通勤路上,头戴耳机构建起来的私密空间;独自在家或者工作时,外放音箱中美妙声音环绕而成的氛围。况且,每个人的歌单几乎是独一无二的,因为喜欢的旋律,人声,节奏,轻重缓急,以及对音乐的共鸣都是独一无二的。

越来越多的音乐爱好者随身的手机成为最重要的音频播放设备,获得好的音乐播放品质不是什么玄学,我们来聊聊用手机如何获得好品质的音乐体验。

音源:好品质音乐体验的起点

且让我们假设音乐录制时是用高解析度的方式保存(一般使用蓝光或DVD格式),再降低解析度缩小文件体积以便于传输与携带(Hi-Res或CD格式)。接着到各平台上发行的音源,其本身的品质是手机音乐播放的起点,决定了后续所有音频处理动作的「天花板」。

目前,手机上最常见的音乐文件格式如下图:

微信图片_20180107205553.jpg

WAV是标准的PCM (Pulse Code Modulation)文件,算是基础型未压缩的标准格式。早期最常见的WAV记录介质之一就是我们都很熟悉的CD。由于一张直径五寸的CD能记录的文件量是600M左右,所以 WAV文件最常见的取样标准就「被默认」为了采样频率每秒44.1KHz,采样位元为16bit。实际上WAV文件的取样标准也可以很高,最高可以到384KHz/32bit。由于WAV文件的文件量太大,存储和下载都很不方便,于是就有了各种对PCM进行压缩的不同格式,也就是我们说到的无损压缩和有损压缩两大类格式。所谓有损和无损格式,其实指的是对原始音乐文件进行重新编码、调变与压缩的时候,其中原始的声音信息有没有改变与丢失,即音质的损失。MP3和AAC是有损压缩最常见的两种格式, APE和FLAC属于无损压缩最常见的两种格式。

有损格式

作为我们最熟悉的音乐文件格式,MP3有近30年的流行历史,对数字音乐的普及功不可没。MP3利用人耳对高频声音信号不敏感的特性,对不同的频段使用不同的压缩率,对高频加大压缩比(甚至忽略信号)对低频信号使用小压缩比,减少信号失真。这样一来就相当于基本舍弃人耳听不清的高频声音,大部分保留能听清的低频部分,从而将音频文件用1∶10甚至1∶12的压缩率压缩(即一张CD压缩至50-60M大小)。

AAC格式的全称是Advanced Audio Coding,高级音频编码,主要应用于iOS系统。从理论上来说,AAC编码方式确实比MP3更先进,它加强了对应听感上的编码参数,使得它能以更大的压缩比在人耳敏感频段得到比MP3更细致的听感,但也由于此编码参数,AAC丢弃了更多的高频以及中高频(尤其是14KHz以上)的细节。

无损格式

FLAC和APE压缩比都接近1:3,但FLAC播放时占用的系统资源小于APE,且FLAC在播放的容错性方面优于APE。虽然都属无损压缩格式,但FLAC因其技术特性方面的优势,已逐渐占据了主流地位。

Hi-Res

Hi-Res全称为High Resolution Audio,又称为高解析音频,Hi-Res Audio是由索尼为DVD-Audio与Blue-ray Disc(又称为SACD,DSD格式为主的PDM文件)提出并定义,由日本音频协会和消费电子协会制定、执行的高品质音频产品设计标准。

用图片清晰度的差异来形象的解释一下Hi-Res和普通音频文件的差别:

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采样频率(Sampling Rate):

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位深/采样位元(Depth / bit rate)

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Hi-Res要求音乐文件采样高于或等于96KHz/24bit(CD格式的PCM典型采样是44.1KHz/16bit,声音的频率区间为20-20kHz),这意味着Hi-Res不仅仅可以得到更丰富的音乐细节,对声音的高频部分的记录也有了延伸。比如:96KHz/24bit的Hi-Res 音乐的频率区间高频部分可以达到48KHz,这样可以给我们带来更多细节的高解析音乐,另外24 bit的位深在降低数模转换的底噪、声音的细节以及动态范围上都会有更细致通透与更宽广的真实感受。符合Hi-Res标准的高解析音乐文件多采用FLAC格式,不过这种FLAC文件量要比一般CD 600M大小的 PCM文件压缩成无损的FLAC文件大好几倍,一张专辑的Hi-Res文件也要几个G。2014年日本音响协会(JAS)为了更好的推广Hi-Res音频,将48KHz/24bit与96KHz/16bit采样的文件也纳入广义的Hi-Res标准,如此一来,一张Hi-Res专辑的文件量得以缩减至1G以下(2017年,Sony甚至将44.1KHz/24bit采样的文件也纳入Hi-Res)。

对于手机用户来说,音源品质固然重要,音源的可获得性也是一个重要的考虑因素。

手机上播放的音乐文件从获得方式来说,大体是两种来源:

1. 本地:用户从自己实体收藏(磁带、黑胶、CD等)经过转换后,或直接下载在电脑端再导入手机存储器的音乐文件;

2. 在线:通过手机APP直接在线收听或者下载到手机本地的音乐文件。

随着用户版权意识的逐步提高,付费欣赏高品质音乐的消费理念也逐渐形成,在各大音乐平台都已经上线了不同品质的音乐供下载。常见的音频文件会有流畅,标准,HQ高品质,SQ无损品质等不同格式供对音质需求不同的用户进行选择。一般流畅品质和标准品质都属于低码率的MP3压缩格式,HQ高品质是在400Kbps左右高码率的MP3或AAC压缩格式,SQ无损品质就是前面提到的APE或者FLAC无损压缩格式,可以达到CD级别的音质。

除了标准的无损音质,也有音乐APP和网站推出了更高品质的音乐下载(Hi-Res),音乐爱好者们获取高品质音乐的途径随着移动互联网的普及,变得越来越便捷。

在网速低以及存储设备代价极高的年代,有损压缩文件在音质和可获得性之间,确实是流媒体或便携音乐的妥协首选。但在网速突破Gbps,存储设备质高价低以及播放设备越来越先进的今天,越来越多用户已不满足于将就有损压缩格式的播放音质,高清音频带来的优质音频体验将是一种必然的趋势。

手机:全高清数字音频,把不可能变成现实

有知友调侃,手机听高品质音乐?别闹,戴什么出门也不过为听个响儿。

这其实是对于手机音乐播放音质的一种无奈,一是手机输出的音频功率有限,阻抗动辄上百欧的优质耳机,要不然推起来有心无力,要不然用力过猛到失真;二是iOS和大多数Android系统的手机本身对于高清音频文件处理的机制,可能就把好音质杀死在起跑线上了;三是大多手机提供的3.5mm耳机接口,意味着手机提供的是模拟音频信号,在高度集成且电路环境复杂的手机中完成数字和模拟信号之间的转换与解调,也必然存在音质损失。

自2016年iPhone 7开始,3.5mm耳机孔被Lightening接口替代,之后包括华为在内的手机厂商逐步用USB Type-C接口作为音频接口。这样做的好处是可以构建真正的全高清数字音频通路。既从根本上避免数字音频信号转换模拟音频信号的音质损失,也得以在手机的音频处理通路上大幅降低手机内复杂的线路信号串扰,同时也将天线(EMI)干扰降到最低。

那么手机上的全高清数字音频通路到底意味着什么?很难吗?

手机音频处理主要由处理器(AP),音频解码芯片(DAC),音频放大芯片(HPA)及相关的电路组成,音频处理的关键步骤包括分类、转码、缓存、调变等:

微信图片_20180107205620.jpg

在手机AP、DSP与iOS/Android SoC内会有固定采样与格式调变两个步骤,最主要是让手机内音频链路对音量、效果与功耗能进行高效且有一致性的调控,毕竟手机内寸土寸金;而这两步骤恰恰是使高清音乐文件的播放品质发生质变的元凶——线性与非线性的格式与采样调变失真可以让丰富圆润的音色像是漂过的颜色般形同枯槁,同时也可以让汹涌澎湃的动态像是手脚负重的舞蹈般拖沓无力。

要实现手机的全高清数字音频通路,涉及手机的SoC芯片,AP,DSP,硬件线路设计,作业系统,UI,音频DAC芯片,耳机。这么多的软硬部件,几乎涵盖了整个手机和耳机的制造产业链,分属不同的厂家,要协同这么多方齐心协力的实现全高清数字音频通路,整合何其艰难。


转自:知乎
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45条回复

我都听见了 等待验证会员 1月8日 来自手机
了咯啦咯啦咯啦咯监控
母盘哪里下载,推荐推荐?
学习了
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学习学习
没有好的硬件都是白搭
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但是dac转接线输出的模拟信号…还不如没HiFi的手机呢_(:з」∠)_
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高清没有杂音的!
只听高清的
了解下
学习了!!
魅蓝note5音质。。。哎
听个白开水就行了?
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歌曲本身比音质什么的重要约100倍!!!!!!!
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没觉得魅族手机音质好,好资源都给了旗舰?
手机全下无损听不出个所以然
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所以买魅族手机就要带pro的,没毛病,
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长知识了。
流刃若灬 发表于 2018-01-08 23:29
手机全下无损听不出个所以然
高品和无损真的有差别的,就像HiFi和普通一样,听得出来
0分
Note3没有感觉
XL2017 白金会员 1月9日
和 魅蓝note5 没关系
MR.許先森 发表于 2018-01-09 01:46
高品和无损真的有差别的,就像HiFi和普通一样,听得出来
就手机听歌来说,大制作音乐 320kbps和无损还有一丢丢区别,但是流行音乐别想在手机上听出来,不论是解析还是对耳机得支持上手机都太差了。
那一回眸 发表于 2018-01-08 22:50
没觉得魅族手机音质好,好资源都给了旗舰?
高音质都是要花钱买的,单手机上来说,opa和dac两个小东西手机价格就得提300到400左右,而且想听高音质不得有耳机?手机hifi耳机又是800起步,不是说好资源给了旗舰,而是一分钱一分货。
秦染momo 发表于 2018-01-08 22:49
歌曲本身比音质什么的重要约100倍!!!!!!!
解析力差什么音源都是白搭。本来就是相辅相成得东西,好音源就得配一个好设备才听得出来。
那一回眸 发表于 2018-01-08 22:50
没觉得魅族手机音质好,好资源都给了旗舰?
要什么自行车
那一回眸 发表于 2018-01-08 22:50
没觉得魅族手机音质好,好资源都给了旗舰?
魅族音质还不错,魅蓝就不清楚了
梓叶桑 发表于 2018-01-08 18:08
但是dac转接线输出的模拟信号…还不如没HiFi的手机呢_(:з」∠)_
现在手机都是数字转模拟,就算没有dac也会是廉价的手机音频芯片解码,别想着直推数字信号,代价没几个人付的起,既然这样就得转化成模拟信号。而且没dac的手机音质只会更差,不会更好,既然手机音频最终都会转成模拟信号那么用廉价音频芯片处理声音好还是用dac和opa处理声音好,这种比较根本不需要动脑子。
宁缺丶丶 发表于 2018-01-09 09:21
现在手机都是数字转模拟,就算没有dac也会是廉价的手机音频芯片解码,别想着直推数字信号,代价没几个人付的起,既然这样就得转化成模拟信号。而且没dac的手机音质只会更差,不会更好,既然手机音频最终都会转成模拟信号那么用廉价音频芯片处理声音好还是用dac和opa处理声音好,这种比较根本不需要动脑子。
所以…typec输出好音质的基本就不存在啊|・ω・`)
不知道高清音频是指多少比特率,128k以下还是320k以下,亦或者无损。如果是320k以下算高清,那在音乐播放器上还是杂音(我猜你这杂音是指齿音和节奏的模糊程度)比较重的,尤其是古典乐。如果是无损(flac或者ape)那杂音就比较少,不过前提是真无损。本人的设备是飞傲x3+ie60和索尼nw a45+ie800。
梓叶桑 发表于 2018-01-09 09:31
所以…typec输出好音质的基本就不存在啊|・ω・`)
type-c?type-c可以音频解码么?他只是支持传输,并不是对音质有提升。那要这样说得话那3.5mm不能输出好音质咯?音频解析主要还是吃声卡,如果type-c接口可以直接输出好音质那是不是可以直接抛弃声卡呢?
p6p 推力极限多少阿,能解析多宽频率位深
我是说歌本身,不是音质。。。
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妈蛋,蟒蛇音效flyme不能用
我记得这个是华为写的。。。。
0分
宁缺丶丶 发表于 2018-01-09 08:54
解析力差什么音源都是白搭。本来就是相辅相成得东西,好音源就得配一个好设备才听得出来。
其实对手机厂商来说砍掉3.5直接用typec,其实是直接把音频的解析扔给了耳机。直接用耳放,用typec每秒5g的数据量,只要你的dac够高级,10000kHz都可以,和手机本身完全没关系,只和dac,耳机,线材有关系。
Yinfanping 发表于 2018-01-09 22:25
其实对手机厂商来说砍掉3.5直接用typec,其实是直接把音频的解析扔给了耳机。直接用耳放,用typec每秒5g的数据量,只要你的dac够高级,10000kHz都可以,和手机本身完全没关系,只和dac,耳机,线材有关系。
你回复的这些东西和我说的一点关系都没有。我只是说好音源需要好设备,就这么简单,并没有提到type-c还是3.5mm,也没有提到手机。
Yinfanping 发表于 2018-01-09 22:25
其实对手机厂商来说砍掉3.5直接用typec,其实是直接把音频的解析扔给了耳机。直接用耳放,用typec每秒5g的数据量,只要你的dac够高级,10000kHz都可以,和手机本身完全没关系,只和dac,耳机,线材有关系。
可能你看到了我其他回复,那个人的意思说type-c可以直接输出数字信号,不需要dac设备也能输出好音质。这句话本来就是有毛病的。type-c是直接输出数字信号没错,但是没有dac,直推数字信号代价很大,不是么?就算type-c直接输出数字信号,但是在日常使用耳机播放得时候还是需要dac转化成模拟信号,不是么?这是我回答给他得,应该没毛病。还有,至于type-c耳机是否都需要带dac,这个看手机厂家在type-c接口内是否内置DAC。而且,就目前来说,大耳内置dac的蛮多,入耳都没有dac,所以手机内置dac opa还是有必要的,毕竟并不是每个人得耳机都是sony 1ADAC起跳
宁缺丶丶 发表于 2018-01-10 00:59
可能你看到了我其他回复,那个人的意思说type-c可以直接输出数字信号,不需要dac设备也能输出好音质。这句话本来就是有毛病的。type-c是直接输出数字信号没错,但是没有dac,直推数字信号代价很大,不是么?就算type-c直接输出数字信号,但是在日常使用耳机播放得时候还是需要dac转化成模拟信号,不是么?这是我回答给他得,应该没毛病。还有,至于type-c耳机是否都需要带dac,这个看手机厂家在type-c接口内是否内置DAC。而且,就目前来说,大耳内置dac的蛮多,入耳都没有dac,所以手机内置dac opa还是有必要的,毕竟并不是每个人得耳机都是sony 1ADAC起跳
抱歉了,刚才回复时没有看清呢。不过,我还是得称赞一下魅族,直接可以用micro usb转a口然后连接音响,支持usb音频的,美滋滋,其实只要手机支持otg,手机厂商再优化一下,现在手机不是都可以么
音质吧