对于电视、蓝光播放器或网络播放器,电影、音乐会和系列节目的声音通常以多种格式提供,其中最常见的是PCM、Dolby Digital和DTS。这些格式可以是多声道的,以满足影院或立体声的需求。这三种格式有什么区别?我们应该选择哪一种才能获得最佳聆听质量?

  了解数字编码

  为了比较音频格式的质量,我们需要看看文件的分辨率(比特数)以及以kHz为单位的采样率。这些与将模拟音频信号编码到数字媒介有关。要做到这一点,每秒钟要采集一定数量的样本。

  通过8bit量化,每个样本由一系列8个元素表达,每个元素可以取值0或 1,这样就有256个可能的值来表达原始信号。如果我们将量化加倍到16bit,可以得到65,536个可能的值,而用24bit的量化得到16,777,216个值。因此,提高量化程度可以大大改善编码的准确性。

  采样率以赫兹为单位,表示每秒钟取样的次数。采样率越高,每秒从原始模拟信号中获取的样本数就越多。如果音频CD被限制为以44.1kHz的频率进行16bit编码,则Hi-Res音频文件至少会使用96 kHz或更高频率的24bit编码。

  PCM格式质量

  PCM是指脉冲编码调制。PCM出现在20世纪中期的电话行业中,最初指的是将模拟音频信号转换为数字信号。它随后在20世纪70年代被引入第一台数字音频处理器,并被选为CD-Audio的参考格式。今天,PCM在Hi-Res 音频领域与DSD直接竞争。它存在于大多数音乐文件中,如FLAC、WAV 和 AIFF,采样深度高达32bit,即精度是CD的65,536倍。对于性能最高的文件,此深度每秒可重复多达768次。

  在电影世界中,PCM的质量通常最高为24bit/192 kHz,以限制文件的大小。这种PCM格式可以在蓝光音乐会光盘上找到,无论是立体声还是多声道音轨,最多有7.1个声道。纯音频蓝光也使用PCM格式,分辨率为24bit/96kHz或24bit/192kHz。在某些光盘或程序上,你还可以找到L-PCM(线性脉冲编码调制)格式。这种格式的优缺点与PCM相同。

  Dolby格式质量

  杜比数字于1992年出现,提供多达6个不同声道的数字声音:左、中、右、左后和右后,外加一个专用于极低频效果的 LFE(低频效果)声道。与CD-Audio和PCM不同,杜比数字使用有损压缩方法:AC3。因此,声音被降级,但其降低的程度是可以接受的,而且通常是难以察觉的。但是,Dolby Digital有不同的变体,包括提供无损压缩声音的Dolby TrueHD格式。它支持多达14 个音频通道,7.1的分辨率高达24bit/96 kHz,5.1的分辨率高达24bit/192 kHz。Dolby TrueHD编码音轨的传输至少需要HDMI 1.3 连接。这种格式出现在大多数蓝光电影中。

  

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  DTS格式质量

  由史蒂文•斯皮尔伯格开发的数字影院系统,更广为人知的是DTS,与Dolby Digital非常相似,采用5.1声道编码。它的主要优点是,它对信号的压缩量减少了四倍,并将声音数字化为20bit,而不是16bit。与Dolby一样,DTS也有很多格式。为了获得最佳质量,斯皮尔伯格开发了DTS HD Master Audio(或 DTS-HDMA)格式。它在192kHz下提供24bit的分辨率,比特率为24 Mbps。这种分辨率在理论上可以有无限数量的通道,但传统上只有8个。另一方面,DTS HD Master Audio的比特率比Dolby True HD略高,当带宽被充分利用时,可以提供更详细的再现。在7.1中,DTS HD Master Audio可以提供比Dolby TrueHD更高的质量,但与5.1 Dolby TrueHD音轨不相上下。但是,它仍然不如PCM,PCM理论上可以超过32bit/768kHz。

  PCM VS Dolby VS DTS:动态

  除了影响声音信号的精度外,PCM、Dolby和DTS格式允许的最大分辨率也会影响动态范围。这表示感知到的最小音量和最大音量之间的差异。因此,乐器的动态范围是指音乐家能够发出的最弱和最强音符之间的差异。在电影中,它表现在电影和系列剧中最安静和最响亮的场景之间。为了加强沉浸感和自然感,导演们在私密的耳语或对话场景与配乐达到顶峰的动作场景之间创造了显着的动态差距。这种高动态范围是THX认证的主要选择标准,它确保所使用的设备能够提供真正影院般的体验。

  因此,宽广的动态范围在家庭影院中是至关重要的。然而,压缩的音频格式也会降低动态范围。例如,16bit采样允许音频工程师可以在96dB的动态范围内工作。通过将分辨率提高到24bit,即使大多数音频设备被限制在125dB,动态范围也可以达到144dB。因此,支持24bit音频的PCM、DTS、Dolby True HD和DTS HD Master Audio格式可以提供比16bit的Dolby Digital更大的动态范围。

  PCM VS Dolby VS DTS:聆听质量

  在理论上,PCM格式可以提供最高的聆听质量,其分辨率高达32bit/768 kHz。然而,迄今为止,这种非常高的分辨率仅用于聆听带有高分辨率文件(如 FLAC、WAV 或 AIFF)的音乐。在电影院中,PCM格式通常被限制在24bit/192 kHz 的最大分辨率,以优化蓝光光盘允许的存储空间。但是,PCM仍然优于Dolby Digital和DTS,但与Dolby TrueHD(24bit/192 kHz,最高5.1)和 DTS HD Master Audio(24bit/192kHz,最高7.1)并驾齐驱。因此,在量化和采样相同的情况下,PCM、Dolby True HD和DTS HD Master Audio之间的聆听质量相似。

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  如何利用PCM、Dolby或 DTS?

  PCM是最通用的格式。要在立体声中播放Hi-Res音乐,你需要像Volumio Primo Hi-Fi Edition这样的网络播放器,它与PCM兼容,最高可达32bit/768kHz。您还可以使用像Cambridge DacMagic 200M这样的DAC,通过模拟放大器欣赏PCM音乐。对于电影、电视节目和视频游戏,大多数电视和蓝光播放器都允许你将Dolby或DTS音轨转换为PCM。如果你想用DAC或没有Dolby或DTS解码器的连接扬声器来享受电视的声音,这种转换是必不可少的。另一方面,质量将保持与原始混音相似。在转换为PCM时没有过采样过程。

  Dolby和DTS音轨需要特定的解码器,通常直接集成在电视上。但是,这种音频处理器的质量在不同的电视上差别很大。此外,除了LG OLED65C1等高端型号外,播放通常仅限于立体声音轨。为了实现多声道曲目的最佳解码,最好是使用家庭影院放大器。你也可以选择回音壁。但是,有些型号仅兼容Dolby。除了Dolby和DTS 解码,你还需要确保支持Dolby True HD和DTS HD Master才能享受最佳质量。由于流媒体节目的音轨经常被压缩,因此还需要使用高质量的信号源,例如蓝光播放器。最后,一定要选择高质量的HDMI线,因为高清音轨需要更高的比特率。

  最好的格式是什么?

  PCM是一种通过非实体文件、网络播放器或USB DAC聆听音乐时提供尽可能高质量的格式。在家庭影院中,PCM的分辨率上限为24bit/192kHz,与Dolby True HD 和DTS HD Master Audio相当。因此,在相同的分辨率下,这三种格式的聆听质量相似。