現(xiàn)在，我們所聽(tīng)到的音樂(lè)幾乎都來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)，不論是Youtube或是Soundcloud, Spotify或是從iTunes亦或是Beatport下載的歌曲。大部分的時(shí)候我們并不會(huì)認(rèn)為這些不同平臺(tái)所播出來(lái)的聲音有什么差，但總有些時(shí)候我們會(huì)忽然覺(jué)得這“音質(zhì)”感覺(jué)不是很好，但是往往并不知道這個(gè)音質(zhì)具體來(lái)說(shuō)是什么意思。

今天我們就來(lái)跟大家介紹這個(gè)“音質(zhì)”到底是指什么，以及他背后的原理。

首先，我們從網(wǎng)絡(luò)上所聽(tīng)到的都是數(shù)字檔案，也就是將實(shí)際的聲音(連續(xù))經(jīng)由取樣(分段)來(lái)保存，再經(jīng)由解碼來(lái)還原。所以，一般我們聽(tīng)到的音質(zhì)有兩個(gè)層面：一個(gè)是歌曲本身取樣的精細(xì)程度，還有我們播放系統(tǒng)在還原它時(shí)的真實(shí)程度。 

如果以影像來(lái)舉例的話，下圖就可以看到480p, 1080p, 4K的影像精細(xì)程度。

而這就跟我們所說(shuō)歌曲本身的精細(xì)程度相仿，取樣越精細(xì)那音質(zhì)就會(huì)越好。但我們實(shí)際看到影像則是透過(guò)屏幕，所以盡管我有4K的高清影片，但我用傳統(tǒng)映像管電視來(lái)看還是很鳥(niǎo)跟480p可能沒(méi)兩樣，這是因?yàn)槟愕牟シ哦藷o(wú)法還原出那么好的質(zhì)量。就好像我們買(mǎi)了一張CD然后用大創(chuàng)買(mǎi)的39元耳機(jī)來(lái)聽(tīng)一樣。 

 

但今天我們比較著重在原始歌曲的精細(xì)程度。數(shù)字音樂(lè)影響音質(zhì)最主要的兩個(gè)元素為取樣頻率(Hz)，以及位深度(bit)也就是下圖中的橫軸跟縱軸。

所謂取樣頻率就是我們?cè)?秒鐘內(nèi)要抓幾個(gè)點(diǎn)來(lái)取樣(橫軸)，而位深度就是我們?cè)诳v軸要設(shè)定刻度的密度。

 

下面這張圖分別表示了取樣頻率100Hz，以及33Hz的差異。黑色線為原始波形

把取樣過(guò)后的線連起來(lái)再跟原始波形比較就可以知道取樣頻率對(duì)于聲音的影響，100Hz的明顯比33Hz的接近現(xiàn)實(shí)。

 

這時(shí)就會(huì)有人問(wèn)了，那這樣我取到一億Hz就好啦，保證跟真的一樣。基本上是這樣沒(méi)錯(cuò)，但這樣會(huì)有一個(gè)很大的問(wèn)題就是這個(gè)檔案會(huì)非常大，傳一首歌可能要一年。而數(shù)字就是為了要加快傳輸速度所產(chǎn)生，所以這樣是不行的！

 

為了取得一個(gè)完美的平衡就要訂出一個(gè)恰當(dāng)?shù)娜宇l率出來(lái)，讓人聽(tīng)起來(lái)覺(jué)得ok但檔案又不會(huì)太大，而結(jié)論就是最少要有44.1kHz。因?yàn)楦鶕?jù)取樣理論，取樣頻率必須大于被取樣訊號(hào)帶寬的兩倍，而人最多可以聽(tīng)到20,000Hz的聲音所以我們?nèi)”?倍還多一點(diǎn)來(lái)當(dāng)作最低標(biāo)準(zhǔn)。

 

比較的對(duì)象就是一般市話是8000Hz。大家可以聽(tīng)聽(tīng)CD在聽(tīng)聽(tīng)話筒比較看看。

 

當(dāng)然再往上也有48,000Hz跟96,000Hz甚至更高，但以業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)96,000Hz已經(jīng)非常足夠。

 

接下來(lái)則是位深度常見(jiàn)的有16bit, 24bit，也就是2的16次方跟24次方。他所影響的就是剛剛所說(shuō)縱軸的部分，如圖。

可以看到24bit可以紀(jì)錄的動(dòng)態(tài)范圍比起16bit來(lái)得大，所以換言之你所聽(tīng)到的聲音可能會(huì)更加生動(dòng)，換言之他可以容納更大的動(dòng)態(tài)范圍。

 

接下來(lái)，我們就來(lái)看看常見(jiàn)的幾種組合，如下圖我們一般的CD是16bit 44.1kHz而Sony Hi-Res Audio則是24bit 192kHz。大家可以比較一下他們檔案大小上的差異，大概差了6倍吧，而這也是為了聽(tīng)高音質(zhì)所要付出的代價(jià)。

至于最下面MP3所說(shuō)的320k其實(shí)是指320kbps，他指的是比特率而非位深度。換算方式是（以雙聲道CD來(lái)說(shuō)）44100*2(雙聲道)*16=1,411,200也就約是1411kbps。因此我們是要用這個(gè)來(lái)跟320kbps比較，而非直接用2的16次方65536來(lái)做比較。所以可以說(shuō)CD音質(zhì)1411kbp是優(yōu)于320kbps的MP3