441赫兹的专业知识
大家有没有这样一种感觉啊,就是现在的音乐啊明明音质变清晰了,但就是不难听听久了会烦躁、会疲劳,远不如那些几十年前的老唱片来的悠扬、宽松和自然。你可能归结于自己的线材不够好,音响设备不够极致,或者自己的心情今天有问题。但是我今天告诉大家一个颠覆认知的真相啊,这种不耐听或许从数字音乐诞生的那一天起,就被刻进他的基因里。啊,这一切的源头正是我们习惯的44.1K赫兹。这个是源自上世纪80年代的一个声音枷锁。在没有数字音频的时候呢,声音是在一个连续的世界里啊,这个声音就像是一个连绵起伏光滑的山脉。这开盘机黑胶唱机这些模拟设备就像是一个记忆高超的化石,它能一丝不苟的临摹下这个山脉的每一条曲线,每一处起伏。那时候的音乐有强大的动态,就像交响乐,它既有窃窃私语的温柔的片段,也有排山倒海恢弘的高潮。这种强弱的起伏啊,能让耳朵就像呼吸1样自然的感觉,声音即便你长时间的聆听也不会感觉到疲劳。但是数字音乐来了,这就彻底的改变了这一切。数字音乐它不能完整的记录这个声音的波形,而是将其切成无数个离散的切片,通过记录这些离散的片段来实现声音的记录。这一过程就是我们熟知的采样。从理论上来看啊,数字采样可以很完美。根据这个奈奎斯特的采样理论来说,只要采样率超过声音最高频率的2倍,就能完美的还原声音。人耳的听觉呢上限基本上就是20K赫兹,这就意味着采样率只要高过40K就能完全覆盖人耳所能感知到的声音。可是历史的走向呢往往被现实条件所扭曲。我们就在上世纪70到80年代,飞利浦和索尼联手研发了这个数字音频规范的时候啊,遇到了一个关键的难题。当时的数字音频还没有适合储存的设备,当时的硬盘的价格是又贵容量又小,专业的储存设备啊是非常的罕见。工程师当时想出了一个非常天才又尴尬的办法,就是利用当时最普及的录像机的磁带来存储这些数字音频文件。具体来说呢,就是把数字音频文件伪装成黑白的视频信号,填到这些录像带的每一帧的扫描的间隙里边。这个操作限制啊就在于呢它的采样率必须严格按照录像机的工作原理去运行。我们以这个PAL制的一个625线每帧25帧每秒为例,其实际可用的就是588行为了满足立体声的需求啊,我们每一行需要储存3个16比特的音频文件,左声道右声道各一个,然后校验码和其他数据占了一个。最终采样率呢就是588乘以25乘以3,等于44100赫兹及44.1 44.1。这个由录像带的规格制定的数字啊,阴差阳错的成为了CD的全球标准,并沿用至今。它从诞生起就不是为音质服务,而是在当下的技术限制下做出的无奈的工程妥协。44.1K的妥协啊给数字音频埋下了两个难以弥补的缺陷。第一个就是丢失了空气感。44.1K的采样率是根据奈奎斯特定理,看似刚好覆盖了人耳20K的上限,但是20K以上的超高频的泛音,即便是人耳没有办法听到,但是他可以感知到这些泛音是音乐空间感与空气感的来源,也是乐器音色自然光泽的关键。而44.1可以就像是一把铡刀直接斩掉了这个部分,让数字音乐少了一份沉浸式的氛围,变得有些干瘪。而生硬的滤波器为了防止采样出现不同频率的信号重叠的杂音,必须在22.05K处设置一个滤波器,彻底滤除更高频率的的一些信号,早期的模拟滤波器设计的比较粗糙,滤波曲线极为陡峭,会严重的扭曲声音的相位,让原本温暖的声音变得生硬冰冷。这就是老哨口中说的数码味核心的来源,也是早期CD听起来远不如黑胶温润的技术的元凶。而专业领域为了规避这些问题,选择了另外一条路啊,就是48K的采样率。它将奈奎斯特的定律啊提升到24K为滤波器留出了宝贵的缓冲空间,无需再用陡峭的滤波曲线,平缓的滤波能够大幅度的降低失真,让音质更干净自然。因此啊48K赫兹成为了影视配乐、专业录音广播等专业领域的标配啊,但这也造就了新的问题啊,消费级市场的44.1K与专业市场的48K长期的割裂,两种格式之间的转换啊需要重新采样,会带来新的音质损耗。就这样带着与生俱来的枷锁啊,CD凭着便携耐用,几乎无损耗复制的优势啊,横扫了全球,将我们彻底带入了数字的音乐时代。如今技术早已突破了当年的限制啊,我们拥有了串流的海量曲库,还有192K采样率甚至更高马力的设备啊,能轻易的捕捉到远超人耳听觉极限的声音细节。但是呢44.1K这个源自录像带的枷锁啊,至今依然是流媒体数字专辑的核心标准。所以当下如果你觉得音乐不难听,你感知到的啊其实是一段被锁在数字声音源头的妥协式。啊,我们享受了数字音乐的便捷与低成本,却也可能永远的失去了一片本该更广阔更自然的声音风景。(本期资料来源于 抖音青岛小孙)