在線高清音頻體驗與研究[一] 淺談MQA編碼的技術與商業模式
Soomal 于 2018.05.10 17:49:59 | 源自:www.soomal.com | 版權:原創
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MQA是Master Quality Authenticated的縮寫,2014年由英國的老牌音響品牌Meridian Audio[子午線]提出的一種音頻檔案編碼格式。隨著近兩年音頻串流媒體新的應用和商業模式變得火熱,TIDAL作為高品質在線音樂串流媒體平臺在2017年開始支援MQA編碼,MQA理論上真正開始發揮它的技術優勢。作為HiFi音頻發燒友,今天才來討論MQA似乎稍微有點晚,但受到條件所限,我們第一篇相關MQA的文章只能算是表面技術的初探,之后有機會會持續跟蹤。

說起MQA,直到上個月測試索尼ZX300A播放器時,我自己也沒弄明白,因為在一年前macOS平臺的音樂播放器軟體《Audirvana Plus》升級至3.x,需要另外花錢購買[之前買的2.x版本正版],由于這個軟體還是有點小貴,所以仔細研究了一下它更新內容,其中就談到了MQA,當時還以為MQA就是一個352.8kHz和384kHz FLAC的馬甲。前不久測評ZX300A中,對于MQA粉絲應該發現文章基本沒寫關于MQA的內容,因為當時我們還沒搞清什么是MQA……,而且還納悶,為何在USB DAC模式下ZX300A可以支援到384kHz,索尼官方卻說ZX300A不支援MQA呢?直到前幾天,閑逛索尼Hi-res的音樂銷售平臺,才發現原來我們已經太多次的錯過MQA,實在有些慚愧。

MQA全稱Master Quality Authenticated,對于音樂檔案來說,MQA是一種音頻編碼格式,它采用有損壓縮的方式,記錄352.8kHz和384kHz采樣率的檔案,以特殊的編碼保證了官方所說的原汁原味。由于采用了有損壓縮的方法,所以它的檔案大小在352.8kHz時,碼率為1200kbps左右,所以要比PCM編碼的WAV更小,即通俗點說,比CD抓軌16bit/44.1kHz的WAV檔案更小一點,或者說相當[1411kbps]。

從系統角度來說,要還原MQA編碼檔案,需要從播放器軟體到硬體授權的全套支援,這就是Authenticated的意義。但它也做了向下支援的考慮。例如,我們購買MQA檔案音樂,它表面是以FLAC封裝的檔案,在沒有硬體支援的情況下它也可以88.2kHz或96kHz的采樣率解碼。如圖所示,關注幾處我們紅色劃線標注的位置資訊。我們看到Audirvana播放器在右上角識別出了MQA編碼,并點亮了MQA的Logo,檔案在下方和右側均顯示了352.8kHz采樣率標識,但由于音效卡不支援MQA,所以以88.2kHz的方式在播放。

MQA的功能價值

接下來,我們先將MQA中Authenticated相關的商業內容放在一邊,來簡單分析一下它的功能。

首先,MQA的有損壓縮是一種思想上的解放,作為Hi-End級的Meridian公司能夠放下架子,理論結合實際,為352.8kHz、384kHz的PCM檔案做有損壓縮是絕對合理的。我們知道,超高的采樣率是為了迎合Delta-Sigma ADC/DAC的工作原理而生的技術規范,也是PCM音頻在后期處理運算所需要的。它并不是要讓我們聽到20kHz以上的超聲波,而是為了軟體和硬體處理做數學運算時提供更高的采樣頻率范圍來拉高噪聲便于低通濾波。所以,有損壓縮,是有道理的。

第二,拋開ADC制作和音頻制品處理部分的需求,DAC部分還原高采樣率檔案時同樣不是去聽20kHz、40kHz的超聲波,大部分也是為了符合Delta-Sigma型DAC的工作原理。如果我們可以提供本身就是更高采樣率的檔案,那么DAC晶片內部就不需要做太多的升頻。在Sony的Hi-Res音樂網站上關于MQA的中文解釋中,應該可以看出MQA所做的是希望他們的數字音頻可以減少后延振鈴失真[因為現有資料的表述都太不專業了,這是我個人理解]。提供高采樣率原數據和升頻,就是為了不升頻,原理可參考之前的一篇文章《Foobar2000 PCM到DSD實時轉換軟體設定、音質體驗與工作原理 》[作者:趙宇為 ] 。所以,352.8kHz這樣的檔案中有大量內容可以進行壓縮,我們需要的支援讓DAC識別出它的采樣率,而不去做不必要的升頻處理。

第三,有損無損只是相對。我們習慣將APE、FLAC、ALAC等稱之為無損,通俗的說此時我們所說的無損是指這些檔案相對原PCM編碼WAV封裝的檔案。無損壓縮是指對PCM編碼WAV封裝檔案重新編碼封裝為APE、FLAC等檔案,并可1:1恢復。但有損壓縮的MP3、AAC編碼壓縮后,將不能100%恢復為PCM編碼WAV封裝原檔案。這些壓縮檔案的音頻采樣精度和采樣率保持PCM編碼時一致,但提供了更小的檔案尺寸。而如果我們換一個維度,如果采樣精度和采樣率都發生了變化?那是不是更嚴重損失的有損壓縮呢?從客觀指標和主觀感受來說都是肯定的。當錄音室的源檔案是32bit/384kHz規格時,16bit/44.1kHz才是更嚴重的有損壓縮。所以,傳統意義的有損與無損壓縮是基于采樣規格一定情況下相對而言,是更偏重檔案系統尺寸壓縮與還原的壓縮對比。而音頻檔案從制作到我們聽到質量的大幅度下降的損失反而被忽略了。

第四,MQA除了有損壓縮之外,還做了一些特殊的編碼,需要硬體和播放器端做Render和Decode,具體這方面的技術我們不清楚。但推測MQA不會僅僅是簡單的有損壓縮,可能還會稍微包含一些關于數字濾波器方面的限制和規定。從我們目前了解情況來看,MQA需要硬體廠商提交認證申請,如果是USB裝置則會提供相關晶片的固件開發包,最終整體通過認證。而手機、播放器端應該也有類似認證。

小結:從技術上來說,MQA使用有損壓縮技術,大幅度的縮小了高采樣率PCM檔案大小,讓它可以用比傳統PCM 16bit/44.1kHz記錄的WAV檔案更小一些的尺寸來還原352.8kHz和384kHz的音樂檔案,當然這需要軟體和硬體得到Meridian公司的授權。

MQA的商業價值

那么我們就來看看MQA商業部分的打算。我們不知道Meridian公司授權費用到底是什么級別,但可以看看目前比較便宜的支援MQA的裝置。最早的應該是LG的V30和V30+手機,因為LG在家電部分其實是和Meridian有合作,比如推出電視配套音響等等,所以這兩款LG的手機是可以支援MQA的。另外,就是索尼ZX300A和A45!沒錯,A45 Walkman也是可以支援MQA的。不過,雖然這兩個播放器都可以工作在USB DAC模式下,但在USB模式下是不支援MQA的。

而早在MQA技術剛剛提出的時候,同為英國老牌HiFi的Linn就把Meridian的MQA商業陰謀從軟體到硬體罵了個遍,的確,如果不是以上談到的三款裝置,想要在臺式機PC-HiFi上體驗MQA恐怕還是相當昂貴[似乎稍微便宜些的是iFi的某款?不太熟悉,望燒友指點]。但MQA這套從軟體到硬體的商業認證方案到底能否成功顯然不能指望重量級的桌面裝置,MQA的壓縮編碼設計就是為了大幅度減小檔案尺寸,就是為了像TIDAL一樣的串流媒體平臺來使用,只是目前來看價格并不便宜罷了。

當然,HiFi廠商的授權和商業行為顯然是因為看到了手機這塊蛋糕,LG的加入原本是Meridian計劃中很好的示范,只可惜LG的手機全球銷量實在太差,不足以起到示范效果。而索尼ZX300A和A45的效果也許會稍微好一些。另外,我們認為,以國產幾大手機品牌的體量,去嘗試一下MQA的認證也未嘗不可,畢竟它的檔案大小對于手機現有存儲以及我們現有網路來說,還是非常實際,并不超前的。另外,明確定位于手機使用的手機線式音效卡,微型便攜USB DAC也可以嘗試一下MQA?

當然最后就是MQA的內容,我們沒有舍得花錢去TIDAL訂閱,只是在Hi-Res的商城買了幾百塊錢的音樂,但總體來說MQA的東西還是太少太少了,少到什么程度,少到比DSD64還要少得多,所以解決內容問題,恐怕對MQA的未來更為緊迫一些。

總結

MQA對于高清音頻發展來說最重要的在于對整套音頻系統如何實現高品質的思考,它認清了傳統偏向于檔案系統壓縮所謂的有損和無損的相對關系,而把決定聲音品質的高規格采樣率高采樣精度放到更重要位置,在保真更重要的指標的前提下再去談新的壓縮。同時,MQA的設計思路在技術上也更加實際,更利于技術上的推廣與普及。當然,它的商業模式能否得到從唱片行業到軟硬體產品的支援,那是MQA商業運作的問題。 對于我們和發燒友來說,接下來的目標還是希望能夠體驗到真正MQA的表現,看看它到底有什么樣的水準。非常遺憾和抱歉,在測試ZX300A時,錯過了體驗MQA的機會。

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發表于2018.05.18 19:27:53
41
出街感覺cd音質足夠了 ,在說內容其實才是第一位的,這個可能就對串流媒體有點用吧
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發表于2018.05.17 22:53:25
40
182.242.***.***
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spek軟體對音頻檔案進行頻譜對比,采樣、位深越高,動態范圍越大。44/16一刀切的比較明顯,對比hires下動態較有限。
如果我用箱子聽音樂,感覺不同采樣位深的音樂瞬態、動態差異很大,用小耳機我連同一首歌的320的mp3和cd音質都分不清。
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發表于2018.05.14 15:28:19
39
人耳到底有多少解析度和采樣精度?在相同的HIFI裝置下播放相同音樂的24bit96kHz和32bit192kHz版本,有多少耳朵能聽出差別?恐怕現在裝置的播放精度和檔案編碼解碼精度早已大大超過人耳的解析度和采樣精度了。恐怕我們也只能在譜圖中“看到”這些聲音的差別了。
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發表于2018.05.13 17:15:12
37
發表于2018.05.13 09:58:12
35
無論是推廣策略還是技術,似乎都沒什么太大的革新,估計玩來玩去還是個小玩家
發表于2018.05.12 10:44:34
34
111.199.***.***
111.199.***.***
意義不大,不在乎體積要音質請dsd,資源全面度請普通flac,串流媒體不在乎音質追求小體積就aac。mqa這種折中方案還要授權和硬體配合的沒啥前途

發表于2018.05.11 15:34:01
31
192.163.020.***
192.163.020.***
發表于2018.05.11 15:06:38
29
比PCM更小的體積,提供更保真更高采樣精度的聲音,從這一點看就是實用價值的,但軟體、硬體都要購買授權,不利于推廣。
發表于2018.05.11 14:31:34
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124.089.008.***
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發表于2018.05.11 14:22:40
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