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無損音樂發(fā)展史

 淡泊1971 2023-08-17 發(fā)布于重慶

繼LP、TAPE之后,音頻進入無損時代,無損音樂主要是指取樣率高于44.1KHz的數(shù)字音樂文件,能達到無損的必定是以數(shù)字信息方式記錄的,無損音樂的發(fā)展先后經歷了以下音樂格式和記錄載體。


一、CD,無損先鋒,格式CD-DA

      在 1970 年代(對應 1970 到 1979 年),飛利浦研究人員使用了激光光盤的技術,讓我們嘗試制作僅用于隔音的光盤。它最初用于編碼寬帶 FM 音頻和后來的數(shù)字 PCM。1982 年10月1日,飛利浦和索尼聯(lián)合發(fā)布CD技術標準,同時推出第一張音樂CD---《The visitors》,標志著數(shù)字音頻革命的開始。這張新的音頻光盤因其音質而獲得了認可和贊譽。最初是為錄制聲音而發(fā)明的光盤的使用擴展到其他領域,兩年后的1984 年,CD-ROM(只讀存儲器)問世,有了這種光盤,我們可以存儲大量的計算機數(shù)據(jù)。用戶可寫 CD 或 CD-R 光盤 (CD-R) 在 1990 年左右出現(xiàn)并成為交換標準。今天的計算機和音樂存儲 CD 格式非常成功,僅在 2004 年,全球就銷售了超過 300 億張 CD-ROM、CD-R。在20世紀末,飛利浦、索尼和其他公司展示了數(shù)字音頻光盤的原型。

   隨著壓縮音頻文件的出現(xiàn)和普及,以及MP3 等有損格式出現(xiàn),CD 銷售量開始下降。例如,在 2000 年至 2008 年期間,整體音樂銷售量在一年內增長并異常上升。主要唱片公司的 CD 銷量也有所下降。隨著技術機制的變化,人們轉而轉向數(shù)字音樂。


二、DAT,磁帶的最后守護者

     數(shù)字音頻磁帶DAT(Digital Audio Tape,)是最早由SONY開發(fā)并于1987年推出的一種信號記錄和播放介質,常見采樣率為32,44.1 和 48 kHz。先鋒開發(fā)出了可以記錄96kHz 16bit的HS格式,以及TASCAM等開發(fā)出48kHz 24bit,在今天看完全符合Hi-Res小金標的錄音格式。隨后SONY和飛利浦這對推出CD音頻格式的老搭檔在尋求一種新的便攜式音頻格式中,走了兩個不同的方向。索尼非??春每刹翆懘殴獗P的應用前景,在1992年推出尺寸只有CD的1/4大小,帶盒子的可擦寫小型光盤MD(Mini Disc)。為了彌補容量上的不足,采用了先進的ATRAC有損壓縮方式來去掉聲音中一些人耳容易忽略掉的部分來實現(xiàn)等同一張標準CD74分鐘的錄音長度。另一方面,對于自己在上世紀60年代推出的標準磁帶格式(compact cassette)的廣泛普及,飛利浦打算用同樣物理規(guī)格數(shù)字方式的dcc(digital compact cassette)來延續(xù)這種輝煌。 dcc兼容已有的模擬磁帶,但是能通過采用類似ATRAC的PASC數(shù)字編碼的方式錄制和回放接近CD音質的dcc磁帶。因為磁帶在容量上占優(yōu),實際上dcc的音質要優(yōu)于MD。幾乎在MD上市的同時,dcc也開始銷售了。dcc依然采用容易磨損的接觸方式,并且依舊會出現(xiàn)磁帶卷帶等缺點,而在隨機讀取上也遠沒有非線性的光盤來的便利,而且SONY在宣傳策略上一直強調MD就是可以錄音的CD,這在CD的優(yōu)點被大眾廣泛接受并推崇的當時來說是相當有沖擊力的。雖然一開始MD有著體積大,電池壽命短,性能不穩(wěn)定的缺點,但是市場最終向MD傾斜了,DCC在專業(yè)級上干不過DAT,民用上干不過MD,隨后,dcc陣營的主力松下也易幟開始開發(fā)生產MD,最終dcc被放到博物館里去了,或者偶爾作為回顧MD歷史時的一個反面教材被提及一下。

      數(shù)字磁帶錄音機技術未能普及的原因是:一方面由于DAT(Digital Audio Tape)數(shù)字化的方式并且超過普通CD的音質水平,讓唱片業(yè)界深感不安,并通過政府立法禁止其進入消費電子領域,因此DAT并沒能成為大眾產品。另一方面,設備相對粗笨,被比較先進的錄音播放設備及音頻格式替代(MP3)。與它同時代市場上的先進錄音設備很多,包括CD、MP3等,能夠完整地進行音頻以及語音的錄制和播放,同時因為它們的設計更加靈活,能夠為用戶提供更多更易用的操作方式。而相對的,數(shù)字磁帶錄音機在兼容性以及合理化的功能方面的表現(xiàn)相對較差。


三、HDCD---CD的深耕

HDCD的英文全稱是High Definition Compatible Digital,中文意思是高分辨率CD。原始的44.1KHZ、16BIT 的數(shù)字化采樣導致的的丟失性失真既數(shù)碼錄音過程中的損失是極大的。為了改善傳統(tǒng)CD的聲音干冷、粗糙、數(shù)碼味重的缺陷,使其高度兼容,并在音質上有所突破,1995年美國太平洋微音公司引進了HDCD的一種新的錄播技術,并獲得專利保護。早期以88.2kHz的采樣頻率對模擬信號進行采樣,經過后期發(fā)展,采樣頻率和采樣深度分別出現(xiàn)了96kHz、192kHz、384kHz、768kHz和24bit、32bit、64bit。明顯減少了CD錄制時增加的失真和信號損失,可以聽到比傳統(tǒng)CD更多的細節(jié)。體現(xiàn)具體的聽覺就是更強的解析力、更寬的聲場、更清晰細膩的音質、更加自然逼真的音色、更高的信噪比、更寬廣的動態(tài)范圍、更舒服感覺。盡管有上述優(yōu)點,HDCD的一個很大的缺點是,如果你想播放HDCD光盤,CD播放機必須配備HDCD“硬解壓”獨有的解碼功能。

       HDCD剛推出時受到了大家的肯定,但由于受到日本廠商抵制以及缺乏DG、DECCA、飛利浦等國際唱片巨鱷的支持,需要帶有HDCD解碼功能的CD播放機"硬解壓",加之歐美Hi-Fi器材廠商生產的帶有HDCD編碼器的高級CD機越來越少,因此逐漸失勢。采用HDCD技術的國產Hi-Fi CD機倒是很多,但因片源少,以96/24和192/24碼率為主流,高規(guī)格的音源極少,市場的否定決定了HDCD的未來將是走向滅亡的。


值得一提的是DXD(Digital eXtreme Definition)音頻格式,它是由荷蘭音頻設備制造商dCS(Digital Compact Classics)開發(fā)的。DXD格式旨在提供比標準CD更高的音頻分辨率,以滿足專業(yè)錄音室和高端音頻設備的需求。它可以被看作HDCD的一種。

1. **高采樣率**: DXD使用352.8kHz的采樣率,這是基于專業(yè)錄音室常用的24/88.2kHz或24/96kHz錄音格式的四倍采樣率。

2. **高分辨率**: 由于其高采樣率,DXD能夠捕捉到更多的音頻細節(jié),提供更豐富的聲音層次和更精確的時域信息。

3. **專業(yè)應用**: DXD格式主要用于專業(yè)錄音和母帶制作,它允許錄音師和工程師在制作過程中進行更精細的編輯和處理。

4. **兼容性**: 盡管DXD格式在專業(yè)領域內得到了一定的應用,但它并沒有像CD格式那樣廣泛普及。因此,播放DXD格式的音頻文件通常需要專業(yè)的音頻設備和軟件。

5. **文件大小**: 由于DXD格式的高采樣率和分辨率,相應的音頻文件會比標準CD格式的文件大得多,這可能需要更多的存儲空間和更高的傳輸帶寬。

隨著高分辨率音頻(High-Resolution Audio)的興起,DXD格式面臨著來自其他高分辨率格式的競爭,如DSD(Direct Stream Digital)和更高采樣率的PCM格式。盡管如此,DXD格式仍然在一些專業(yè)領域內保持著其應用價值。


四、XRCD,不能被盜版的光盤

       傳統(tǒng)CD的44.1KHZ、16BIT 的數(shù)字化采樣導致的的丟失性失真,導致傳統(tǒng)CD的聲音干冷、粗糙、數(shù)碼味重的缺陷。又HDCD片源少,帶有HDCD"硬解壓"功能的CD播放機也少,日本 JVC公司于1997年推出的XRCD應運而生,并號稱完美的16位CD。XRCD不同于HDCD,是通過對母版進行藝術加工及工業(yè)加工過程中,對有關的設備及理論進行深層次研究后才開發(fā)出來的錄音制品,它不需要任何附加設備,在任何一部唱機上都能表現(xiàn)出CD的最高音響效果來。在完全一樣的音響系統(tǒng)上,XRCD很明顯在透明度、高頻的圓滑延伸、立體感與珠圓玉潤的質感等方面,要勝過原版的CD。與一些粗制濫造的HDCD截然不同,XRCD絕無那種陽光奪目、高頻過亮的現(xiàn)象,既擁有超越普通CD的解析力,又帶來了更好的音樂感。

       XRCD共經歷了3代發(fā)展,分別為XRCD、XRCD2和XRCD24,但那種不食人間煙火的聲音讓人足以忘卻幾百元一張的"天價"碟帶來的肉痛!大多數(shù)唱片公司的不支持,性價比更高的記錄方式(D∨D-A、SACD)的出現(xiàn)讓XRCD生不逢時。


五、DVD-A/DTS-A,出師未捷身先死

DVD-A是一種數(shù)字音頻格式, 是1999 年 3 月發(fā)布(日立、湯姆遜、索尼、東芝和時代華納等科技企業(yè)領袖聯(lián)合)的 DVD-音頻規(guī)范,用于在DVD上傳遞高保真音頻內容。DVD-Audio使用光盤上的大多數(shù)存儲來獲得高質量的音頻,而不是將其用作視頻傳遞格式。只存儲聲音或者聲音加靜止畫面,不存儲活動視頻影像。 DVD-A的數(shù)據(jù)格式采用了跟CD相同的LPCM線性脈沖編碼調制方式,但取樣率和量化精度都比CD高得多。dvd-A的采樣率是CD的兩倍多(96khz)。此外,雙層DVD-Audio的采樣率是標準 DVD-Audio 的兩倍(192khz)。DVD-Audio 每個樣本的比特深度也更高,可以播放 5.1 個音頻(包括 6 個頻道,而 CD 只有兩個頻道)。毋庸置疑,dvd 音頻的質量潛力要比 CD 音頻大得多,盡管后者的格式可能更受歡迎,而且質量也足夠好。DVD量化精度(采樣深度)在各種情況下均為24bit,因而擁有144dB的超高動態(tài)范圍(每一比特對應6dB動態(tài))。

然而,作為PCM陣營的一種格式,DVD-A一上市便與SACD遭遇格式之戰(zhàn),隨著消費者對可下載音樂的喜好,DVD-A無法取得好的市場滲透,現(xiàn)在幾乎已經滅絕了。盡管 DVD-A音質很好,但由于只能在 DVD 播放機(而不是普通的 CD 播放機)上播放,DVD- audio 的使用率已經極低了。


六、SACD,音質的天花板

SACD全稱叫Super Audio CD,是超級音頻光盤系統(tǒng),是索尼和飛利浦公司1996年開發(fā)、1999年發(fā)布的錄音數(shù)碼格式,是一款具有全面取代CD音源實力的最新格式的數(shù)碼系統(tǒng)。SACD碟片的調制方式,是未壓縮編碼模式,采用DSD數(shù)字錄音技術,它的頻率范圍和動態(tài)范圍均優(yōu)于CD。數(shù)字文件后綴名.dff\.dsf。DSD編碼分為原生DSD64、DSD128、DSD256、DSD512四種碼率,也就是CD采樣頻率的64倍、128倍、256倍、512倍。以DSD64最為常見,碼率為2.8224KBPS, dff是飛利浦開發(fā)的格式,dsf是索尼開發(fā)的格式,后者方便分割文件保存,id3信息可修改,方便操作。SACD是一種新型的光盤,它不是CD格式,而類似DVD光盤,播放時需使用SACD專用的播放設備。

目前的情況而言,SACD始終保持著領先的地位,在硬件供應方面,SONY、Manantz、SHARP、先鋒、飛利浦、金嗓子、安橋、愛華、第一音響、松下、勝利、天龍等幾家公司先后有不同品種應市。軟件供應方面,一方面更說服Telarc、DMP、拿索絲、DIGITAL等發(fā)燒唱片公司加盟SACD陳營,一方面各大唱片公司源源不斷地出版SACD碟以示支持,至今已有超過50000款SACD唱片面世

DSD明顯改善了PCM格式的缺陷,聽了SACD的用戶肯定不會再想聽傳統(tǒng)CD了。但SACD終沒引領市場,又是什么原因呢????一方面,SA級別的素材需要SACD播放器(不可移動且個頭大,用起來不方便),目前沒有兼容sacd在內的移動播放設備。另一方面,這級別的素材就算你的前端能播放,你也需要一個好的功放,天價的音箱,耳機就別想了。。。。。。。最后那種不食人間煙火的聲音也難以讓人忘卻幾百上千元一張的"天價"DSD碟帶來的肉痛!用戶聽無損音樂所付出的“代價”實在是太大了。


七、 **MQA(Master Quality Authenticated)**

- **時間**:2014年 - **特點**:MQA結合無損壓縮和高分辨率音頻,文件較小,適合流媒體。 - **影響**:MQA在流媒體平臺上逐漸流行,提供高音質體驗。

問題來了,依賴本地播放的DSD數(shù)播技術早就比CD先進了,但為什么沒有普及呢????在于利益分配原因,唱片公司不會讓你白嫖,我們拿不到真正的母帶級高解析音樂文件,讓發(fā)燒友隨意下載和傳播。通過加密、會員制及MQA折疊技術,一方面唱片公司持續(xù)盈利,另一方面發(fā)燒能享受到真正的母帶級高水平音樂。



八、數(shù)播,一統(tǒng)江湖的終結者

近些年音響科技突飛猛進,新名詞層出不窮,如同“數(shù)字功放”一樣,“數(shù)播”是指可播本地數(shù)字音頻文件,也可通過智能手機、平板用APP在互聯(lián)網中進行選歌、播放等操作。這里說的數(shù)播,嚴格意義上講應是“無損數(shù)字音樂播放器”。很多數(shù)播面板有液晶顯示器,用遙控器或面板按鈕操作,使用起來就像傳統(tǒng)的CD機。很多數(shù)播是內置硬盤,這讓你和容易擁有幾十上百張張本地專輯,但如果有幾千張專輯時,使用和管理起來就非常的郁悶了。在數(shù)碼網絡時代,擁有幾千張專輯,是很普遍的。數(shù)播浩大的音樂資源庫、簡便的操作、優(yōu)秀的音質,是數(shù)碼、網絡時代享受音樂的最佳選擇。

       數(shù)播的分類上,有數(shù)播一體機、數(shù)播轉盤之分。數(shù)播一體機,類似傳統(tǒng)的CD機一樣帶有解碼器,有模擬音頻輸出,而且具有音頻輸出音量控制,可以直接接駁有源音箱或后級功放;部分數(shù)播還可以接駁其它數(shù)字音源,例如電視機頂盒的光纖、電腦USB數(shù)字接口以及各類存儲介質;數(shù)播轉盤只輸出數(shù)字音頻信號,必須搭配解碼器,是比較高端的玩法。還有一類數(shù)播,是將SACD、CD機與數(shù)播功能結合在一起,目前還比較少見,價也較高。

     數(shù)播之所以能一統(tǒng)江湖,是基于如下幾個優(yōu)勢:

1、片源豐富、價格感人,豐儉由人。既滿足數(shù)字音樂,又能實現(xiàn)互聯(lián)網模式。不論是本地各種存儲介質里的還是互聯(lián)網上的,只要你能想到的都能找到相應的無損格式,滿足了人們偏向網絡下載和數(shù)字音樂的各取所需的要求。

2、兩個陣營的各種文件兼收并蓄,支持各種文件格式及各種存儲介質不論是PCM還是DSD,無論采樣精度是1Bit、16Bit還是64Bit,無論采樣頻率是44.1KHZ還是22.5792MHz,無論是否壓縮,無論你是WAV、FlAC、APE,還是dsf、dff、dst,各種無損音樂格式的文件均能識別播放。

3、硬件形式多樣,選擇隨意:不論你是想要迷你的便攜式數(shù)字播放器,亦或是臺式Hi-end、書架式HiFi組合,還是大個頭的專業(yè)數(shù)字播放設備,都能找到相應的產品。

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