192KHz/24bit以上取樣規格之數位流播放器對於音樂欣賞到底有無正面意義

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本文援引自我個人臉書中回答馬世芳兄的提問「Neil Young的PONO高音質播放器播放高音質音樂檔案,倒底聽起來會不會比CD好」,從中延伸出192KHz以上高音質數位流音樂檔案有無必要性?該怎麼購買,如何欣賞?

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首先,各位要曉得CD物理儲存規格為44.1 KHz/16bit,最高可記錄的頻寬為22.05KHz(立體聲,44.1KHz的一半)。SACD的物理儲存規格為2822.4kHz/1bit。其中,"Hz"在此為取樣率,是1秒內作多少數位取樣點,諸如44.1KHz就是在1秒內切割44100的取樣點,播放機就是根據這44100的取樣點模擬原本的類比波形;"Bit"則是用來記錄聲音的強弱輕重多大聲多小聲的方法,這方法分成「多Bit」與「1 Bit」兩大類,常見的多Bit是以2的16次方(16bit)紀錄聲音的大小。

在錄音室內,最常見的錄音檔次為96KHz/24bit取樣,其次為48KHz/24bit取樣,罕見有192KHz/24bit取樣的錄音、混音與母帶。

若是一開始唱片企劃就決定錄製成SACD者,則會選擇DSD錄音,錄音取樣為CD 44.1kHz的64倍,即2.8224MHz。此外,還有另一格式為2.8224MHz的2倍,即5.6448MHz。

先有以上規格概念,接下來我們才比較好討論到底消費者手上的播放訊源,播放高取樣高音質檔案音樂到底有沒有意義?

製成CD前,母帶必然有作降頻

前文說到,錄音室內最常見的錄音檔次為96KHz/24bit取樣,其次為48KHz/24bit,這兩大檔次都與CD標準儲存規格44.1KHz /16bit不對稱,不可能直接寫入CD。因此,音樂製作在Mastering母帶後期時,得先作「降頻」動作方能符合44.1KHz/16Bit的CD 物理儲存規格。這個降頻動作正是錄音室母帶音質與CD音質為何經常不同的關鍵。

有沒有可能讓母帶聽起來與CD差不多?有,降頻過程, 刪除許多取樣點後,還要能精確還原原本音樂的類比波形。如何降轉得好?方法有軟體與硬體演算,兩者都有很理想(也很貴)的解決方案,在此不多作贅述,有興趣理解母帶後期製作請自行作功課。我只能先跟各位說:不要相信網路上垂手可達的播放軟體的升降頻功能。

長久一來,人們都聽CD 44.1KHz/16bit的CD,聽習慣了,就會認為數位音樂的聲音就該是這樣的調性。唯物論的史觀也告訴我們,當世界上所有硬體廠商都針對 44.1KHz/16Bit音樂播放開始CD讀取光學頭,開發相關解碼晶片,開發相關數位電路與降頻方法時,44.1KHz/16bit的硬體規格當然會更成熟。

然而,44.1KHz/16bit終究不是錄音室母帶的原生規格,長久以來,音響迷或說發燒友一直渴望能直接聽到錄音室母帶 規格的音樂檔案,避免「降轉」所造成的音質劣化。這個願望,直到近幾年USB接受晶片取樣規格的提升,DA數類轉換演算晶片等相關成本的下降,總算能普及。於是乎,至少是近三年,市面上出現許多可以直接解碼48KHz、88.2KHz、96KHz、176.4KHz、192KHz、384KHz甚至 DSD檔案規格的播放器,定價也越來越低。Neil Young所推出的PONO不過是眾多高音質播放機中的其中一部,其實也沒什麼特別。

市售高音質檔案真的是母帶原始取樣率嗎?

有了播放器,然後呢?符合48KHz、88.2KHz、96KHz、176.4KHz、192KHz、384KHz甚至DSD檔案規格的訊源如何取得?去找錄音師、混音師要嘛?不可能。自己軟體升頻嗎?千萬不要,除非真的以為免費軟體可以幹掉一步動輒六萬數以上的DDC。所以高音質檔案該如何取得?正好,近幾年實體唱片賣不好,各大唱片公司將腦筋轉到數位發行上,除了提供itune MP3檔案外,也紛紛丟出44.1KHz、48KHz、96KHz等母帶檔案在HDTracks等各大網路商店販售,數位流玩家總算有機會直接購得渠等 「疑似」數位母帶的音樂檔案。

為什麼要說「疑似」?誰能確定當初在錄音室內,Mastering製作環境是多少取樣頻率?真的是96KHz/24bit嗎?

如果在網路上買數位音樂,我一向不會買192KHz、384KHz,因為多數錄音室內都不會開這兩檔次錄音,此二取樣率的音樂檔案通常都是唱片公司將 96KHz/24bit作「升頻」而來。然而,升頻與降頻一樣,聲音本質一定會與原生檔案有所落差,是好是壞都有可能,但朝向壞的可能較高。

只有一種可能,我會買192KHz、384KHz,那就是當初錄音是採DSD規格或類比盤帶,降轉與AD取樣的取樣失誤率會較升頻來得低,相關原理,在此仍不多作贅述,否則又是另外一則上千字的故事了。

不當升頻,問題多多

行文至此,可以優先回答第一個問題「192KHz/24Bit的高音質檔案下載到底有沒有意義?」如果各位樂迷下載高音質檔案的目的是為了聽到「接近母帶」的音質,很抱歉,除非該母帶當初Mastering是採192KHz/24bit檔次處理,否則,就只是96KHz/24bit升頻成192KHz /24bit的高音質音樂檔案而非母帶級檔案。更慘的還有可能是96KHz/24bit降轉成44.1KHz/16Bit寫入CD後,某樂迷或某廠商又將 CD Rip出44.1KHz/16bit數位檔案,再自行將它升頻成192KHz/16Bit,這樣降降升升,取樣誤差所造成的波形扭曲肯定大到無法想像,最 終聲音調性就會偏硬偏尖偏亂偏冷。

因此,若要讓「192KHz/24Bit的高音質檔案下載與播放有意義」,前提是要能確認該音樂母帶當初的Mastring檔次是否為192KHz/24bit,或者,至少要能確定當初錄音時是DSD作降轉或類比盤帶(許多老錄音)作重新AD取樣。

如果各位下載192KHz/24Bit高音質音樂檔案的聆聽目的是想要「超越CD音質」而非接近母帶,如此一來,各位得先知道「升頻」的意義與優缺點何在?

就規格來看,類比訊號中,一單位正負弦波作44100數位取樣分割與作192000點數位取樣分割,後者要還原成原本類比波形的吻合度會比前者高。問題 了,原本就是44100取樣的數位檔案,如何在無憑無據,沒有原本類比檔案可供參考的情況下,無中生有成192000的取樣?方法同樣有軟體演算或硬體 演算,同樣地,兩者都有盡善盡美的解決方案,可以作到無中生有又假以亂真,聽起來好像是當初錄音過程,從分軌到混音到母帶後期都是採取192KHz取樣般。

可是,多數情況,升頻過程,因為許多取樣點定位不明,勢必造成重播波形的抖動。舉例來說,假設在原本44.1KHz的取樣下,A 取樣點XY軸座標是(1,1),B取樣點是(2,3),再改作192KH取樣後,請問多出來的C取樣點該落在(2,1)、(2,2)、(1.2)、 (1.3)呢?在沒有原本的類比波形可供比對的情況下,數位重新取樣的依據標準是什麼呢?這部分要解釋其實有點難度,總之,大家只要記得一點:事後作升頻 取樣的失真來源往往是取樣點的定義不明,許多廉價的升頻軟體為了求方便,就是先求取樣點的「總數量」對就好,至於位置對不對就不被講究。這也將導致於最終 重播的波形有抖動狀況,聲音就會出現所謂的數位噪聲-冷尖刺硬乾瘦扁等。

升頻後的音樂動態勢必更好

回到馬芳兄分享的文章,該文章作者提出的觀點疑似認為再怎麼升頻,再怎麼提高取樣率,聲音都不會比CD好?真的是這樣嗎?

暫且不提多數高取樣率與高升頻率常犯的缺點,假設,升頻演算真的算得很準,很好,很線性時,波形是不是就能畫得比44.1KHz更接近原生的類比波形,答案是肯定的,且音響圈中不乏類似產品如橫跨家用與專業領域的dCS就是我心目中數位取樣與類比還原最強的廠家。

其次,就算是事後作升頻,而非錄音室母帶當初就是開192KHz檔次,44.1KHz/16bit升頻成192KHz/24bit後,有一點「改變」是 無庸置疑的「改善」,那就是聲音強弱輕重的幅度、階調與對比一定會提升,原因就是原本以2的16次方組合變化紀錄聲音大小,改成2的24次方紀錄,當然後 者可以記錄得更細膩,強弱音對比更高。這就好像一般家中顯示器都是10bit面板,改換12bit面板,以2的12次方顯示顏色後,12bit面板的對比 會更漂亮。

因此,說升頻是無意義的,是只有百害而無一益,這樣的說法其實也是應該反駁地。

結論

行文最後,作個條列式總結

1. Neil Young的PONO其實不是什麼創新或革命性的產品,市面上,類似高音質播放器比比皆是,且支援規格都高到可怕,如Hifiman、A&K等。

2. Neil Young的PONO賣點是支援FLAC解碼,其實,Hifiman、A&K等許多高音質播放器早就支援了,差別在於講出來「我們的產品支援FLAC」的人不是Neil Young。

3. 192KHz的高音質數位檔案聽起來就是會跟44.1KHz不一樣,怎樣個不一樣法,可能是提升,也可能是衰聲,但,絕對不會是一樣的,至少聲音動態對比與階調感就很不一樣。

4. 除非您很能確定該音樂當初Mastering的檔次是192KHz,否則,別相信192KHz/24bit是母帶級音樂檔案。

5. 如果您真的想在網路上購買192KHz/24bit音樂檔案,最理想的是當初就是開192KHz檔次作Mastering,其次則是當初錄音為DSD規格降轉,或者類比盤帶作初次AD取樣。(林家樑)

About Tzara Lin

查拉(Tzara),重度影癡,超自由影評人、半調子偽樂評、高傳真視聽雜誌前主編、假文藝青年俱樂部主唱,業餘PA音控、舞監...興趣多元,身分多重。現於翻面映畫任職,餬口飯吃。

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