24bit是什么意思(24bit到底有多大)

我们知道,CD音频是属于44.1KHz/16bit的PCM数字音频,由于最近30年来CD一直是音乐发行的主流载体,因此44.1KHz/16bit也成为了约定俗成的PCM数字音频品质标准,然而近年来网络音乐、流媒体等技术不断发展,24bit位深的数字音频越发常见,而关于24bit和16bit之间的争论也就随之而来。

在一派玩家看来,16bit音频已经足够让音乐的品质达到人们的聆听需求,发行24bit音频是多此一举;而另一派则认为24bit对于音乐品质能带来立竿见影的提升,而这种提升甚至不少人声称是可以通过双盲实验来认知的。

无损数字音频,24bit和16bit区别到底有多大?

那么到底哪一派的意见更符合事实呢?在判断孰是孰非之前,我们先来了解16bit和24bit各自的起源。

CD为什么采用44.1KHz/16bit?按照奈奎斯特采样原理,“对原始信号进行特定频段采样,只要采样频率大于或等于最高频率的2倍,采样信号就能无失真地精确还原原始信号”,考虑到人耳可闻声是0Hz-20KHz,因此理论上超过40KHz的采样率都能“精确还原”可闻声信号;CD采用了44.1KHz的采样率,既是为求留出一定余量,同时也是由于早年的数字录音设备,是由一台录像机+一部PCM编码器组成,当时使用的PAL录像制式场频50Hz,可用扫描线数294条,每条扫描线的磁迹可记录3个音频数据块,50*294*3刚好就是44100,因此这个数字也就成为了CD音频所采用的采样率标准,并从此一直延续下来。

至于采用16bit位深,主要是考虑两个因素:第一,位深越大,信噪比和动态范围越好,音色也就越真实、生动(传统的模拟录音磁带/黑胶碟信噪比约60dB);第二,也要考虑CD光盘的容量限制(约为650MB)。这两个因素折衷考虑下,CD最终选择了16bit位深作为常规方案。在理论上,CD采用16bit,信噪比和动态范围可以达到98dB,对比传统的模拟录音,动态表现已经有了质的飞跃,也足够完整地收录绝大多数录音现场的动态变化,“16bit够用”论也正因如此。

无损数字音频,24bit和16bit区别到底有多大?

但理论是一方面,在实践中,由于录音和播放设备都会有一定的底噪,事实上往往有2-3bit是被底噪信号耗掉的,假设在动态范围上有意义的位深只有13bit,这时实际的动态范围也就80dB左右,听一般轻音乐录音问题不大,但大动态的录音作品,就可能存在一定影响(动态被压缩)了。

要让PCM数字音频有更好的动态表现,对策自然是进一步的提高位深,24bit也就应运而生了。24bit音频的动态范围,理论上可去到144dB,即便有2-3bit底噪,实际可以听到的动态范围也在120dB以上,对比16bit确实提升明显;另外,在录音室环节,录音师们其实也大多使用24bit或更高位深进行录音,因此比起压缩为16bit的CD音频,24bit音频确实更能接近录音数据原貌(或至少受到的压缩更少)。

无损数字音频,24bit和16bit区别到底有多大?

在日常聆听时,对于使用普通播放设备(手机+蓝牙耳机、原车音响等)的听众来说,同一首音乐16bit和24bit版本的区别,确实还是很细微、甚至可以忽略不计的,要让24bit音频的动态优势充分体现,还是需要相对发烧的器材作为硬件前提;所以“16bit够用”论和“24bit有用”论,两者其实都没有错,无非是两者所满足的并不是同一个听众群体。

在目前的数字音响业界,对于无损音频的定义,也分成两大阵营,一派认同44.1KHz/16bit及以上的都属于无损音乐,而由日本JAS(日本音频协会)和CEA (消费电子协会)联合制定的Hi-Res标准,则规定Hi-Res的PCM音乐文件必须满足至少达96kHz/24bit的技术指标。

当然,无论16bit还是24bit的PCM数字音频,现在都越来越多,对于一款优秀的播放器来说,要做的自然是先在硬件上做好兼容,然后把选择播放音频的权利,留给用户。因此,无论是发烧级的随身数播,还是吉普赛之声G80这样的高清车载数播,对16bit和24bit的PCM音频都已经实现了全面支持,自认为金耳朵的老烧们,要通过24bit音频追求比CD品质更好的动态,也已不是困难事了。

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