“HiFi級”SSD音質更好?聊聊那些音質的玄學

近年來,音頻圈子的熱點在於藍牙無線,但折騰傳統PC HiFi的朋友也為數不少。然而相比方興未艾的無線音頻市場,發展了多年的傳統PC
HiFi圈子甚至顯得更加不成熟,玄學神論層出不窮。一些廠商甚至藉此收割智商稅,推出從原理來看就莫名其妙的所謂“HiFi產品”——例如最近,筆者就碰到了廠商推銷所謂的“HiFi級”SSD。

這樣的產品為什麼不靠譜?PC HiFi到底都有哪些經不起推敲的玄學理論?今天,就來聊聊這個話題吧。

“HiFi級”SSD音質更好?聊聊那些音質的玄學
某廠商推出的“HiFi”SSD,就問你怕不怕

“HiFi”級存儲產品真的有用嗎?

文章開頭提到了由廠商推出所謂的“HiFi”級SSD,但實際上這不是業界中第一次有人干這類事情了。之前,業界還冒出過“HiFi級”SD卡、“HiFi級”內存,令人大開眼界。

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所謂的“HiFi”SD卡(圖片來自互聯網)

不僅廠商會利用HiFi的噱頭營銷存儲產品,甚至用戶也會認可存儲介質會影響音質的觀點,例如就有人認為HDD的音質要比SSD更好。但事實上,存儲介質真的會影響音質嗎?恐怕從原理上來看,這就是靠不住的。

數字音樂的美妙之處,就在於數據沒有區別的話,音質也不會有差異。無論是在CD還是在SSD、HDD等其他儲存器上,音頻文件都是以“01”的數字形式來儲存的。無論這些“01”儲存在CD,還是被壓縮成無損音樂儲存在別處,都不會有什麼區別。

在數字音頻系統當中,一個典型的音樂播放流程是這樣子的。音頻數據從SSD、HDD等存儲介質中讀取到內存,然後芯片(CPU、DAC)從內存讀取數據解碼,將音頻數據轉換為模擬電聲信號,最後通過放大電路傳輸到耳機或者音箱等發聲元件中,人耳得以聽到聲音。

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用模擬電路的思路,給內存條“濾波”提高音質,簡直貽笑大方

在這個過程當中,SSD、HDD以及內存等存儲介質,只負責將數據原封不動交給芯片,而在數據變成聲音的過程中,它們是不起作用的,因此只要數據不出錯(存在糾錯機制,基本不可能出錯),就不會對音質有什麼影響。

我們可以作一個不那麼嚴謹的類比——文字印刷在書本上,人把書的內容記憶在腦子裡,然後背誦出來,背誦的效果如何,顯然和書的紙張材質沒有關係。

基於數字音樂的這一原理,只要是功能正常的存儲器,都不會影響音質。同理,傳輸數據的線纜,例如USB線、網線等等,只要質量合格、符合標準,也都不會對音質有什麼提升或者損害。與其把錢花在“HiFi”硬盤、USB線上,不如花多些心思收集更高質量的數字音源,開個蘋果音樂會員暢聽高清PCM音頻不香嗎?

CD音質比無損壓縮格式好?

筆者不止一次看到,發燒友在爭論無損音樂音質是否真的“無損”,其中的“鐵證”就是無損音樂還原成Wav格式后,文件一Hash發現竟然有了差異。這到底是怎麼回事?是不是意味着,所謂“無損”壓縮,其實還是對音頻數據進行了刪改,要想高音質那還得靠CD?其實事實並非如此。

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無損還原成Wav后,Hash和原始Wac不一樣?

CD本身就是數字音樂的載體。音樂在進行數字化后,往往會被封裝成為PCM制式的CD。CD中的PCM音頻一般是16bit、44KHz的規格,通常使用Wav格式來儲存。普通CD中的音頻是PCM,但PCM卻並不只局限於普通CD規格。PCM音頻還可以做到24bit、384kHz這樣的高清音頻規格,這類如此高規格的音頻在藍光影片的音軌中比較常見,一般來說很少有人專門用高清音頻做音樂製品,不過近年隨着人們對音質有了更高追求,高清音頻規格也越來越常見了,例如索尼力推Hi-Res高清音頻,蘋果音樂也開始提供高於CD規格的高清PCM。

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Apple Music蘋果音樂的無損並不額外收費,且PCM音頻的規格最高可達192kHz

無論是16bit、44kHz的CD規格PCM,還是高清音頻PCM,它們的原始波形Wav文件都是可以壓製成為無損音頻的。這個過程,的確不會對音質造成什麼影響。

所謂無損壓縮,大家接觸得其實很多,例如一個rar文檔,解壓出來文件和壓縮前完全沒有區別,這就是無損壓縮。無損音頻也是一樣的道理,把無損音頻重新轉換成為Wav原始波形文件,音頻數據不會有任何區別。

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無損音頻的波形和原始數據是一樣的,沒有分別

之所以無損音頻還原Wav格式后,Hash值發生了變化,可能存在兩種情況。

在轉碼時人為處理了音頻數據。例如有的發燒友,將CD規格的PCM轉碼為無損壓縮格式時,SRC成為更高規格的音頻,如此一來聽感可能會更加細膩(原理類似圖像插值)。這類情況,無損壓縮的確可能是“有損”的。

在轉碼時加入了metADATA。一些無損音樂轉碼器在壓縮音頻的時候,會在音頻文件加入額外的metadata信息。這部分metadata信息往往是用來儲存音樂的相關信息的,例如某首歌的歌名、歌手、所屬專輯等等,這些信息和音質無關。某些無損音樂編碼工具,在轉換格式的時候,就在metadata中寫入了此文件“由某某編碼”這類內容,轉換回Wav文件后這些信息也沒去掉,所以就造成了壓縮前後文件的差異。但這個差異,和音質無關,無損壓縮仍然是無損的。

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在metadata中寫入了東西,Wav文件的Hash就不一樣了,但音質是完全相同的

但有的朋友信誓旦旦確定,親自用耳朵收貨,發現無損音質的確差了那麼點意思,這怎麼回事?很不幸,這可能是被假無損給坑了。

假無損的出現往往是為了噱頭,看到某首歌是MP3,對品質有要求的人可能就無視了;但看到是無損的話,妥妥的把歌收藏起來啊!這種情況下,無損就意味着流量,但手中沒有無損音樂或者原始音源怎辦?就靠騙了。於是某些無良音樂網站把MP3做成假無損,用戶美滋滋下載以為撿到寶,但其實只是撿到了一堆佔據額外空間的無用數據。

那麼要如何鑒別假無損?其實假無損最重要的特徵就是缺乏高頻信息,打開波形圖后一看就一目了然。但開啟波形圖太麻煩,使用一些軟件,也可以做到這點。筆者這裡推薦使用Foobar2000來進行無損識別,下面是詳細教程。

簡單來說,Foobar2000有一個頗為神奇的無損識別插件“fooCDtect”。在Foobar2000安裝了這款插件后,就可以通過“轉換”菜單找到“辨別無損”的選項。你可以在播放列表中選中N首歌,然後一次性進行無損辨別。如果結果顯示的是“CDDA-100%”,那麼就說明這肯定是真無損,否則就有可能是假無損。

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換個播放軟件可以提升音質?

很多朋友都相信,換用某些播放器例如Foobar2000,可以極大程度地提升音質。

換個軟件就能夠提升音質,這似乎理所當然?畢竟換個瀏覽器能提高上網速度、換個遊戲驅動能夠提高遊戲流暢度等情況,大家都見得多,軟件對最終輸出效果的影響,很多時候都是顯而易見的。但事實還真的並非一定如此。

首先,Foobar2000在官方的Q&A頁面中,就明確表示,Foobar2000並不能提高音質。其次,從PC輸出音頻的原理來看,Foobar2000的確也不會對音質造成正面的影響。

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官方的Q&A表明,Foobar2000並不能提高音質,人們聽到音質提高只是腦放YY而已

PC要播放一段音頻,播放器的工作就是把音頻文件解碼成為PCM,然後經由Win系統的音頻接口(MME、DirectX、WASAPI、ASIO等等),輸出到聲卡等DAC設備進行數模轉換,然後經由放大器、耳機等硬件,就可以聽到聲音了。播放器除了解析音頻文件,對整個音頻播放的流程,都是沒有音質方面的影響的。而解析音頻文件的時候,只要算法正常,結果不會有所差異——正如你用任何壓縮軟件去解壓縮同一個rar文檔,解壓出來的東西都是一樣的。因此,用不同的播放器,音質也不會有所差別。

不過,也有朋友信誓旦旦說,換用了Foobar 2000后,音質的確更好了。這可能是由於以下原因導致。

◆開啟了音效。如果你開啟了播放器的音效,那麼播放器就不會把音頻文件原汁原味地解碼成為PCM音頻流,而是會在其中加料。偏偏Foobar2000又是一個支持眾多音效插件的播放器,很多人安裝的都不是原版的Foobar2000,可能會默認開啟音效。最後造成聽感不同,也在情理之中——注意,聽感的改變並不意味着音質提升。

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Foobar 2000支持均衡器等DSP音效處理,的確可以讓聲音不一樣,但很多人分不清音質和音效

◆使用了干擾更少的音頻接口。前面提到,Win系統的音頻接口包括MME、DirectX、WASAPI、ASIO等等。其中一些音頻接口屬於低優先級的API,是不會讓播放器獨佔的。例如,使用系統默認通道,當播放器播放44.1kHz採樣率的音頻時候,QQ突然有了通知提示音,這個提示音的採樣率是48kHz,那麼系統就會把播放器播放的聲音和QQ提示音進行混音,SRC后再輸出。如此一來,音質自然會下降。而Foobar2000支持WASAPI、ASIO等獨佔型接口,可以保證音樂播放不會被干擾——帶來的負面作用就是你可能聽不到QQ提示音了。使用WASAPI等接口,還有一個比較玄學的說法是可以減少Jitter,但並沒有人能盲測出區別,這裡就不作展開了。

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使用ASIO、WASAPI等獨佔通道,的確可以減少音質方面的干擾和延遲

◆使用了更高規格的音頻文件。通過安裝插件,Foobar2000可以支持規格遠超CD音質的高清音頻,或者DSD音頻。HiFi發燒友之所以愛用Foobar2000,這也是一個很大的原因。另外,Foobar2000支持比較好的SRC算法,能夠把低採樣率的音頻,SRC到高採樣率。如此一來,波形會變得更加平滑,聽感也會更細膩。從這點來看,Foobar2000對音質方面還是有正面作用的。但是,也正如Foobar2000官方Q&A所說那樣,其他很多主流播放器也支持這個,Foobar2000和它們沒什麼區別。

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Foobar 2000支持重採樣SRC等DSP算法,可以改變聽感,但這並不是Foobar 2000的專利

總結

很多HiFi“玄學”的流行,和“想當然”的觀念有着莫大關係。在數字音頻時代,很多環節已經不能使用模擬音頻的理論來套用,數字音頻的可靠性、保真度是模擬音頻無法與之媲美的。

無線藍牙音頻的流行意味着數字音頻在市場上又躍上了一個新台階,傳輸模擬信號的耳機線被傳輸數字信號的藍牙所替代。在數字音頻的新時代,又會湧現出怎樣的“玄學”理論?希望“藍牙5.0音質比藍牙4.2”好之類的“玄學”觀點,不會流行起來吧。

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