数据量大并不代表声音更好,有时候反而会更差。
以下就是顶级工程师对超高采样率的看法。
高分辨率音频,尤其是 192kHz/24 bit,经常被宣传成录音室级别的音质。但很多顶级工程师和音频专家却说,这种高采样率其实没啥额外优势,甚至还会让音质变差。失真风险更大并且更浪费存储空间,这些问题都是真的吗?
专家们为什么说 CD 级别的音质(44.1kHz/16 位)才是更靠谱、更干净的选择呢?往下看就知道了。
本文内容
- 什么情况下更高的采样率才有意义
- 为什么 44.1kHz 就已经够用
先从基础讲起:人类的听力和数字音频是怎么一回事
一般来说,大多数人能听到的声音频率在 20Hz 到 20kHz 之间,这可是经过几十年研究和测试确认的。
有个奈奎斯特-香农定理,简单来说,就是数字系统要准确捕捉一个频率,采样频率只要达到这个频率的两倍就行。那也就是说,40kHz 的采样率,就能把我们能听到的所有声音都“捕捉”下来。
CD 用 44.1kHz 的采样率,主要是为了让抗锯齿滤波器在接近奈奎斯特极限的时候能更平缓地过渡,这样能减少那种刺耳的预振铃和相位失真。
Ogg Vorbis 编码器的开发者、FLAC 项目的骨干、Xiph.Org 的创始人克里斯托弗·“蒙蒂”·蒙哥马利(Christopher “Monty” Montgomery),一直都在“打假”高分辨率音频的炒作。
“192kHz 的数字音乐文件没啥优点,甚至还会让音质变差一点。超声波在播放的时候就是个累赘。”他这样说。
蒙哥马利可不是一个人在“战斗”。Lavry Engineering 的创始人、专业音频转换器的设计大拿丹·拉夫里(Dan Lavry)也同意他的观点,还说 192kHz 不仅超出了人类的听力范围,还会损害音质。
“192kHz 的采样率,比最佳采样率快了差不多三倍,这会降低准确性,导致失真。”拉夫里这样说。
那既然 44.1kHz 已经能把我们能听到的声音都捕捉到了,为啥还要把采样率提高四倍呢?
失真问题:数据太多反而坏事
192kHz 音频的问题,不只是文件太大,更关键的是会导致失真。
那些多余的超声波数据,看起来好像没啥影响,但实际上和播放设备“相处并不好”。很多普通的功放和高音单元,根本就处理不了 20kHz 以上的高频。
要是强行处理,就会出现互调失真。简单来说,就是超声波音调在功放或喇叭里相互“打架”,产生一些我们能听到的杂音。
蒙哥马利举了个很形象的例子:两个超声波音调(30kHz 和 33kHz),在不完美的设备上播放时,可能会因为非线性相互作用,产生能听到的失真。这种失真虽然很微妙,但却破坏了高分辨率音频“完美无瑕”的传说。
Pro Tools 认证工程师、现场声音主管保罗·蒙德(Paul Maunder)在后期制作工作室和现场录音里,也经常碰到这些问题。
他说:“坚持用 44.1kHz 或 48kHz 的采样率,其实更好……超声波内容在播放的时候,很容易通过设备产生可听到的失真,因为这些设备本来就不是用来播放这么高的超声波频率的。”
蒙德还提到,更高的采样率会让 CPU 负担加重,插件的动态范围也会变小。而且,用饱和器或者复古建模插件这些非线性处理器的时候,失真的风险也会增加。这些问题可不是理论上的,而是实实在在会让人头大的,会直接影响工作流程和播放效果。
蒙哥马利总结得很到位:“192kHz 的播放保真度,其实比 16/44.1 或 16/48 的音质还差一点,而且它占用的空间是后者的六倍。”
所以,尽管 192kHz 在参数表上看起来很牛,但它其实会让系统更“累”,产生更多失真,声音更不清晰,而这些折腾都是为了人类根本听不到的频率。
但听众真的能听出差别吗?
你要是还不信邪,觉得自己有“金耳朵”,能听出差别,那可太天真了。这事儿早就有人测试过了。
AIX Records 的创始人马克·沃尔德雷普博士(Dr. Mark Waldrep)一直都在搞音频测试。他做了大规模的双盲测试,找了几百个人来听,从普通乐迷到专业工程师都有。结果呢?
“高分辨率音频,或者高清音频,和标准分辨率的 CD 或文件相比,根本听不出啥区别。”
这个结论可不是孤例。波士顿音频协会(Boston Audio Society)也做过一个很有影响力的测试,由 E. 布拉德·迈耶(E. Brad Meyer)和大卫·莫兰(David Moran)主导。他们让参与者听高分辨率音频,再和经过下采样到 44.1kHz、通过 CD 级别 A/D/A 环路的信号对比。
“在正常到大声的音量下,没有任何一个人能在任何一套播放系统上,听出 CD 级别 A/D/A 环路的存在。”
这些测试可不是随便搞搞,都是用的高端设备,环境控制得很严格。结果呢?听众们根本分不清,全靠瞎猜。
母带工程师为啥还用 CD 级别?
要是有人能听出标准音频和高分辨率音频的区别,那肯定就是母带工程师了,他们可是训练有素,能捕捉到声音的细微变化。但很遗憾,连他们都不买高分辨率音频的账。
拿格莱美奖得主、母带工程师鲍勃·卡茨(Bob Katz)来说,他写了《音频母带处理》这本书,搞了这么多年高端系统和源材料。他的结论是:
“48kHz/24 位的提升,比提升到 96kHz 或 192kHz 的区别大多了。高分辨率音频并不会让声音更好,真正起作用的是录音和混音过程中的那些细节。”
卡茨还强调,44.1kHz 的好转换器听起来就是透明的。真正能让声音变好的,是混音质量、母带处理技巧和源材料,而不是采样率。他承认,更高的采样率在母带处理的时候能让滤波器设计更简单,但对听众来说呢?“这只是锦上添花,不是什么大突破。”
教育工作者兼混音工程师丹·沃拉尔(Dan Worrall)也持同样观点。他在课上和视频里经常戳穿高采样率的“神话”。
“44.1kHz 和 96kHz 之间有啥可听的区别?几乎没有,甚至根本听不出来……真正重要的是你在混音的时候做了什么。”
沃拉尔还打了个比方,这就好比吉他:一把便宜吉他,要是弹得好,也比一把高端吉他弹得差劲听起来强。同样,一个 44.1kHz 下做得好的混音,肯定比一个 192kHz 下做得差的混音要强。
卡茨和沃拉尔都说了,高采样率并不是好声音的关键,好的制作才是。
什么时候更高的采样率才重要?
其实专家们也没完全否定高采样率,只是明确了它的用途。
在制作过程中,96kHz 或 192kHz 有时候确实有用,比如音高变化、极端均衡或者时间拉伸。有些插件为了避免混叠,需要过采样,更高的采样率就能给它们更多“发挥空间”。
但沃拉尔也说了,这些只是工程上的便利,不是为了提升播放效果。一旦音乐做完母带处理,就没必要还用 192kHz 分发。卡茨也说,他工作室里的母带处理,大多数都是在 48kHz/24 位下完成的,这已经足够专业了,而且又实用又干净。
那为什么还有人非得给消费者推销 192kHz 的文件呢?其实还真不是为了营销。
唱片公司都知道,“高分辨率”听起来很厉害,哪怕它听起来并不更好。在专辑上标个“192kHz”,肯定比老老实实做一次重新母带处理、用干净的源材料和合理的均衡器设置要容易多了。
蒙哥马利说得很直白:“192kHz 是一个不存在问题的解决方案。”
人们对规格的执着已经超过了科学本身,这反而让人忽略了真正能让声音变好的东西。
专家们都这么说:坚持用 44.1kHz
从双盲测试到母带工作室,结论都是一样的。44.1kHz/16 位仍然是音乐播放的标杆,它能完整地呈现所有可听的声音,而且兼容性超广。它能捕捉到所有可听的声音,避免了超声波问题,只要音乐经过良好的母带处理,就能提供高保真度。
如果你真的想追求更好的声音,那就别再纠结采样率了。相反:
- 换一台更好的音源,或者升级一下扬声器。
- 多找找经过良好母带处理的音乐。
- 避免那些编码质量差、过度压缩的混音。
- 改善一下你房间的声学环境。
192kHz?还是留给实验室或者营销部门吧。