数字音频内容在录制时,决定其质量的两个关键因素是音频位深(以bit位为单位)和采样率(以KHZ千赫兹为单位)。用于评估音频录制或播放质量的两个常见标准是16-bit 44.1 kHz和24-bit 96 kHz。有人可能认为这两种音频标准之间的差异微乎其微,普通人难以察觉。
然而,音频专业人士和音箱发烧友应当了解这两种标准之间的差异。16-bit 44.1 kHz和24-bit 96 kHz之间的差异不仅体现在质量上,还涉及兼容性、音频文件大小等多个方面。本文将深入探讨这些音频标准的所有差异。
读完本文后,你将清楚了解它们之间的差异,并能够确定哪一种更符合你的使用体验。但首先,让我们来探讨影响音频质量的两个主要因素。
什么是位深?
位深是影响音频质量的一个因素,它指的是用于表示音频样本振幅的位数。在数字音频中,声音被表示为一系列在规则间隔处获取的独立测量值,即样本。每个样本代表该时间点音频波形的振幅。位深决定了每个样本可能拥有的振幅级别数量。
例如,在24bit音频系统中,有2^24(16777216)个可能的振幅级别,范围从最轻的声音到最响亮的声音。这提供了一定的动态范围,即能够准确表示的最轻和最响声音之间的差异。
这意味着位率越高,振幅级别越多,从而动态范围更广,能够捕捉更多细微之处,尤其是在音频的更安静部分。
什么是音频采样率?
音频采样率是指每秒获取的音频样本数量,其测量单位是赫兹(每秒的周期数或音频样本数)。音频采样率决定了音频波形的振幅被测量和记录的频率。
实际上,更高的采样率能够在音频波形中捕捉更多细节,特别是在更高频率部分。根据奈奎斯特-香农采样定理,采样率必须至少是频率值的两倍,才能准确再现该频率。例如,要捕捉高达20 kHz的音频频率(这通常被认为是人类听觉的上限),需要至少40 kHz的采样率。
标准音频CD采用44.1 kHz的采样率,能够准确捕捉高达22.05 kHz的频率。另一方面,96 kHz的采样率允许准确捕捉高达48 kHz的频率,这基本超出了人类耳朵的识别范围。
由于48 kHz是先进的采样率之一,知名公司制造音频设备时会采用这一采样率值,特别是在麦克风中。这是因为该采样率能使麦克风捕捉到高灵敏度的频率。因此,当听到录制的声音时,听者能够感受到更高的音质。这就是为什么一些麦克风听起来格外清晰。一些麦克风提供24bit位深和48 kHz采样率,使它们成为专业人士和内容创作者的首选麦克风。
正如我们在本文后面将要看到的,具有更高采样率的音频文件可能会微妙地影响音频质量,但需要注意的是,并非所有音频系统或听众都能察觉到这些差异。在某些情况下,在音频处理和编辑过程中,更高采样率的好处可能比在收听场景中更明显。
16-bit 44.1 kHz和24-bit 96 kHz有何区别?
如前所述,16-bit 44.1 kHz和24-bit 96 kHz是在区分音频录制和播放质量时使用的两个常见标准。这两种音频格式之间的差异在于位率和频率,这在某些情况下会影响音频质量。
在位深方面,16bit音频提供了相对合理的质量,但在复杂的声音内容中难以处理更多细节。另一方面,24bit音频提供了更高的精度,在录制和后期制作任务中保留了细腻的细节。当使用高质量硬件收听音频时,通常可以察觉到这种差异。
在采样率方面,标准的44.1 kHz适用于大多数人听力和日常收听。相比之下,96 kHz超出了人类听力范围,但可能具有有限的可感知影响。然而,音频行业的专业人士和其他注重音频质量的发烧友可能会注意到细微差异。
像Apple Music和Spotify这样的流媒体平台支持16-bit 44.1 kHz格式的音频文件,因为对于大多数听者来说已经足够。对于需要更好音质的人,Spotify支持24-bit 96 kHz,他们称之为高保真音频。另一方面,Apple Music支持高分辨率无损(最高24位/192kHz),质量更高。
16-bit 44.1 kHz和24-bit 96 kHz怎么选择?
根据你打算使用这些格式的音频文件的方式,这里有一些你必须考虑的因素。
音频保真度和细节
16-bit 44.1 kHz适用于大多数日常收听场景,因为它提供了合理的音频质量和细节,适用于日常使用,包括音乐播放、流媒体和播客。
另一方面,24-bit 96 kHz适用于高端音频制作、专业音乐录制和发烧收听场景。
录制精度
这是音频制作人需要考虑的因素。16-bit 44.1 kHz通常足以捕捉大多数声音来源,但在极轻的声音和复杂的音频细微之处方面可能会有限制。另一方面,24-bit 96 kHz是捕捉细腻细节、低电平声音和动态范围的理想格式,使其成为工作室录制、混音和母带制作的首选。
存储空间
在选择这两种格式时,我们必须考虑的另一个关键因素是它们所需的存储资源。16-bit 44.1 kHz格式的音频文件通常较小,节省存储空间。例如,一首3分钟的歌曲在16-bit 44.1 kHz格式下可能约为8MB,适合设备存储有限的用户。
另一方面,24-bit 96 kHz格式的音频文件由于更高的位深和采样率通常较大。如果选择此格式,可能需要更多的存储空间,因为文件可能每分钟超过12MB。
播放设备兼容性
16-bit 44.1 kHz得到各种播放设备的广泛支持,包括智能手机、计算机、传统音响系统以及大多数人日常使用的耳机。另一方面,24-bit 96 kHz格式的音频文件不被大多数消费级设备支持。
除非你拥有支持最新蓝牙5.3标准的设备,否则无法通过蓝牙播放24-bit 96 kHz格式的文件。在外部音响设备上播放这些音频文件需要通过高带宽的3.5毫米耳机插孔或USB端口连接。还需要注意的是,支持此音频格式的耳机和扬声器价格较高。
收听环境
收听环境也会影响你辨别这些音频格式的能力。16-bit 44.1 kHz适用于日常收听环境,在这些环境中差异可能不明显。另一方面,在声学处理过的或高端音响系统以及音乐工作室环境中,24-bit 96 kHz更为明显。
结论
16-bit 44.1 kHz和24-bit 96 kHz是两种流行的音频格式,它们的细微差异可能因用户及其使用的设备而异。对于大多数用户来说,与他们习惯的16-bit 44.1 kHz格式相比,24-bit 96 kHz等高质量音频格式可能不会带来明显差异。
然而,对于音响专业人士和其他音乐发烧友可能会注意到差异,尤其是在使用支持的硬件时。因此,在选择这两种格式时,你需要评估自己的喜好,以确定每种音频格式的好处是否超过其缺点。