音乐文件的采样率和采样位深是不是越高越好？

我们经常遇到hifi人在扯这个事情，其实这玩意一点也不hifi。

    首先要简单了解一下什么是采样率和采样位深：采样率是指系统对一段声音的采样频率有多少，可以简单理解成一个文件里能播放多高频率的声音；采样位深则是指这些声音的失真程度有多大（即信噪比），可以理解成一个声音从最小声到最大声有多少密度的格子，这些格子反复读取时就会产生马赛克一样的失真噪声。格子越密，采样位深越大，噪声频率越高、噪声音量越小。采样率和采样位深从某种程度上代表着所谓的“音质”，在录音和放音时我们都要注意匹配相应的格式，达到最佳的录放效果。
    了解完声音录放的格式后，我们还需要了解的是这些规格越高，转码占用的带宽资源越大，也就是说音乐文件的码率越高、占用空间越多。但是，不同文件的编解码方式不一样，在某些格式下，可以做到比常规格式码率低、音质高。所以光靠码率是不能完全确定一个文件里装的声音质量有多好，应该用示波器、频谱仪去分析里面实际装载的内容。
    在继续讲解音质前，我们先了解一下人耳的生理知识：我们人耳通常只能听到20~20千赫兹的声音，并且能长时安全聆听的最大音量为70~80分贝（85分贝的每日摄入量为8小时）。这么一个生理特性，对应着音频文件格式开发的实际目标：文件至少能播放到20千赫兹的声音，并且噪声的音量小于人耳可闻的范围，即假设人听的标准音量为0分贝，那么噪音音量必须低于-70分贝。
    这一个数据换算成基础的采样率和采样位深应该是40khz（一个完整的波形需要2个采样点，故乘以2）、12bit（20log(2^12)，即噪声大小低于-72db左右）。
    通常，我们听音乐的格式大多是44.1khz采样率、16bit采样位深的mp3文件，换算成人耳听的内容应该是22.05khz声音频率、-96分贝的噪声大小，并且这个噪声的主要频率高于20khz，已经超出了人类能察觉到的范围。无损文件（wav、flac等）的格式为44.1khz采样率、24bit采样位深，也就是把噪声音量降低至-144分贝，且频率更加高，远超人类能察觉声音的极限。
    我们不难发现，最低格式的无损文件已经超出人耳分辨的极限，对人耳来说已经是真“无损”了。那么，48、96khz等更高的采样率，32bit采样位深——这些更高级的格式有什么样的用途？。(顺带一提，48khz采样率只是索尼提出的一种用于视频的音频标准)
    答案是用于音像制品的版权分发，它其实是一种靠细节划分的防伪技术：
    ● 作者有工程本身的内容，或最高规格的文件，给总代理提供次一级的母带级文件。母带级文件格式通常为192khz、32bit；
    ● 总代理把母带级文件转成高清文件交给分销商。高清文件格式通常为96khz、24bit；
    ● 分销商再将高清转为标清发给各具体渠道商。标清文件格式通常为48khz、24bit，或44.1khz、24bit，或44.1khz、16bit的无损文件，或320k的有损mp3文件；
    ● 渠道商再将标清作为收费专辑出售，并且制作低清的免费试听。低清文件格式通常为有损的256、128k的mp3文件，人耳可以明显感受到音质差，这个格式会直接扣除人耳可闻的声音。
    可以发现，各级商家都无法越级将音频文件伪造成更高级的格式去窃取版权，单纯的格式转换不能把音频的内容无中生有，通过频谱仪就可以看出问题来。就像钱币一样放大就能用纹理防伪。所以说除非用机器去观察，不然人耳是察觉不到这些格式变化的。市面上流通的各种高级无损，其实也就是各级商家出售专辑打的噱头：它只能作为一种纪念，无法带来我们消费者所期望的“音质提升”。这些高格式文件不仅通用性差，留着那些文件也会白白浪费我们的存储空间。对于消费者来说，我们应该拿的就是消费级的产品。
    那为什么有些人会说他能听到高级无损的区别？答案就是在播放兼容上出现问题。在格式匹配错误的情况下，音乐播放会出现无法预料的问题，比如细节丢失、产生额外噪音、音调变化等，或者有些hifi设备会主动为某些格式做调音处理。
    读到这里，大家可能会开始认为320k的mp3文件就可以满足听音需求了，真的是这样吗？在我的看法里，mp3的最高音质是将声音频段裁切到20khz左右来实现有损压缩，在20khz的边缘其实会产生一些失真，只是这些失真被某种特殊处理（dither）掩盖住了，一般人难以察觉。只有混音师或者作者本人才可能发现mp3与无损产生的差距。作为消费者，我们听无损更多是证明自己拿到了专辑本身，就像上文提到的版权证明一样。所以无论是320k mp3还是无损，都可以放心去享用，选择一首优美的音乐远比纠结这个格式的意义更大！

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