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菜鸟必看:听音入门系列之声音的层次

文章来源:夏昆冈 责任 更新时间:2007-4-3 【 】 【加入收藏


菜鸟必看:听音入门系列之声音的层次

    《听音入门》系列文章很长没有更新了,一是因为懒,二是因为这系列文章写起来很有难度,我们希望能够深入浅出的用图片来讲述,这让我们绞尽了脑汁也没什么好主意,这次尝试着继续这个系列,可能在表达上会有很大的局限性。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的层次
24位的JPEG

    大家熟知的几种图片格式,例如:BMP、JPG、TIFF等,都能支持到24位色。24位的含义是2的24次方,就是16777216,这些图片格式都能支持记录16777216种颜色。这16777216种颜色究竟是如何得来的呢?所有色彩都由红绿蓝三色合成,简单的除法:24/3=8,在一张24位的图片中,单色最大位数只能为8位,即256,简单的说,单色能产生256种深浅变化。三种单色则能产生16777216种变化。

  这就是24位图片色彩的极限层次。前不久,微软推出了HD Photo格式,这种新的图片格式支持16x3位色,它的单色可以支持2的16次方种深浅变化(即65536种),比起24位的单色8位,层次要丰富256倍,这不能不说是一种巨大的进步。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的层次
8位的GIF

  在网络上,我们能接触到大量的GIF格式的图片,这种格式最大支持8位,总共256色,显然他们之间有着明显的差别。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的层次
放在一起对比时则更明显。24位的色彩显然要比8位层次细腻得多。

  来一张故宫角楼的照片做个对比,你应该能很轻易的区分出好坏。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的层次
故宫角楼的照片

菜鸟必看:听音入门系列之声音的层次
故宫角楼的照片

  而声音,也常常用到 16位、24位这个词,某些发烧友嘴里念叨着的“2496”,24就指的24位。

菜鸟必看:听音入门系列之声音的层次
这张图的横轴表示时间,竖轴表示能量。

  将声波变成数字信号,需要设置好采样率(微软称为采样级别)和采样大小。采样率的单位为赫兹(Hz),是一个与时间有关的概念,假设1秒中采样次数为10000次,其采样率就是10000Hz。连续的采样率能纪录声音的频率信息,但没法记录声音的能量值,所以还有一个采样大小需要设置。所谓能量大小,就是声大声小的问题。将能量轴上划上刻度,声音的大小能到哪个刻度就记录下这个值,这样就将波形数字化了。刻度的疏密程度决定了采样大小,CD的采样大小为16位,意思就是能量轴上有65536个刻度。

  如果你没有足够好的数学思维,没关系,我们尝试从另外一种说法来理解。采样率为16位时,表示声音(声压、响度)可以产生65536种大小变化。而发烧友追求的24位,则能产生16777216种声音大小变化,比16位要足足高出256倍。也就是说,层次要丰富得多。

  更丰富的声音大小变化能够更清楚表现各类乐器颤音、泛音,尤其泛音,衰减缓慢而细微,高的采样大小可以让声音重现得更接近完美,当然,录音设备需要足够高级才行。

  在不少游戏音乐中,采用了8位采样大小的音乐,您可以拿着来和16位的音乐来对比。如果你没有这种采样大小的文件,也可以拿WAV、APE、FLAC等无损音乐文件来转换一下,对比一下,你会发现巨大的差异,其差异不会小于上面那组故宫角楼照片对比。8位的音乐,很多乐器都会混沌到一块,甚至分不出一个彼此来,层次感较差。对此有疑问的朋友,你们不妨实验一次,感受一下采样大小的位数和层次之间紧密关系。

  不少解码器、声卡都号称支持24位,这表示他们可以接受或产生24位的数字信号,但不表示16位的CD会变得和24位的DVD Audio一样更动听。我们也常常听到“某某音箱听感有层次”,能产生这种评语的前提是:有很好的信号输入,如果用8位的声音信号,即便用10万级的音箱听也是“没层次”。

   “有层次”,这其实是一个比较难以达到的评价,你需要好的音乐、好的音源以及好的音箱和功放和好的听音环境。缺一不可,否则就像256色显示器上看美女图一样。有些测评文章里,用板载的声卡、128kbps的MP3,200元的箱子,得出很HiFi很有层次的结论,你认为可信么?

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