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[教學]使用Audacity及其他軟體鑑定及討論(2樓Hi-Res分析及辨別及CD品質探討)
本帖最後由 konkon3141 於 2019-1-10 05:43 AM 編輯頻譜分析軟體:Audacity
鑑定軟體:建議分軌使用，整軌無損(無壓縮)穿插有損會影響軟體判斷
TauAnalyzer:這邊不做介紹，因為還需要虛擬光碟軟體掛載CUE過於麻煩
站外教學: ( http://evil-ms.*b*l*o*g*s*p*o*t.com/2009/12/cdape-tau-analyzer.html<請將*刪掉>)
Audiochecker:開啟軟體將音樂拖拉丟進軟體按START，鑑定結果判斷與TauAnalyzer相同
Lossless Audio Checker:分析WAV與FLAC，將音樂拖拉丟進軟體，Clean(CDDA)、Transcoded(轉碼)、Upsampled(升頻)
auCDtect Task Manager:auCDtect系統製作的軟體，對岸有超詳細的介紹及分析(blog.s*i*n*a.com.cn/s/blog_637d7cd80101pzx4.html<請將*刪掉>)，對於示例1及示例3，我應該還是會歸類在MP3 320K(歡迎討論)，下方有誤判案例
FLAC、APE及WAV頻譜無差異，拿無壓縮WAV 44.1KHz / 16bit 雙聲道及常見MP3做討論，詳細說明請看版大發的如何選擇適合自己的音樂檔案？無損 VS 有損音樂格式與站外高解析就等於高音質嗎？
額外補充
WAV檔案與無損檔案是不完全相同的，WAV檔案只是不去對原有檔案(CD)去做壓縮。
CD儲存也不代表是完全無損，而是將錄製的聲音處理後製成母帶，通常取樣率為96KHz，經過原始母帶→工作母帶→母盤CDR→玻璃母模→金屬母模→壓碟CD，降頻以44.1KHz / 16bit做取樣。
FLAC、APE、ALAC、AIFF(無壓縮)、WAV(無壓縮)之間是可逆無損，差在檔案格式及壓縮比不同，隨意互相轉換不影響音質，而有損跟無損(無壓縮)之間則是不可逆，升頻也只是忠實地呈現有損檔案而已。
為了讓大家不被扣積分，圖片控制在9張內，縮圖請自行用新分頁開啟放大
開啟Audiochecker將音樂拖拉丟進軟體，按三角形選單選擇頻譜圖
WAV 44.1KHz / 16bit 22KHz及以上依然飽滿未失真
MP3 320K
通常320K在22KHz會有明顯的切痕，編輯器可以設定保留22KHz以上，純色頻譜難分辨(-b 320 --lowpass -1)，320K與256K及192K之間差異極小不好分辨
MP3 128K 則與其他規格有明顯的差異
為何需要判斷真偽無損(無壓縮)?因為將有損升頻無損(無壓縮)音質並不會變好，已遺失與失真的音質不會恢復，下圖是128K升頻WAV，體積增加副檔名也是WAV，但看頻譜高頻帶多了很多雜訊，並不是增加音質，只是浪費硬碟空間而已
22KHz有損音質升頻，以AAC 275K為例
Audiochecker讀取AAC需安裝FFmpeg 程式庫，頻譜與一般無損(無壓縮)差異不大，將AAC升頻WAV，Audiochecker、TauAnalyzer、Lossless Audio Checker、auCDtect Task Manager皆誤判為CDDA，auCDtect Task Manager頻譜也無明顯黑、粉色塊，高頻帶也相當飽滿，色階變化也相當不明顯，但截圖用對比軟體Beyond Compare可明顯看出差異，鑑定軟體不適用接近22KHz有損音質升頻無損(無壓縮)的鑑定，易誤判
音質不好有幾個例外
1.錄音及壓片後製差
比如:
電視原聲帶 我的野蠻千金 全軌
電視原聲帶 死神少女 全軌
蔡健雅 T-time Tanya新歌＋精選 深信不疑(全軌就這首音質低)
2.伴奏、古典樂或音頻較低的音樂，也不會像一般流行歌這麼飽滿，但高頻不會有明顯切線，線性分析平緩衰弱而不驟降，分貝圖未顯示大片黑色區塊，易誤判
3.光碟是否有灰塵及受損刮傷，壓制的參數及速度，抓軌時轉速穩定無震動，光碟機及音效卡好壞也會影響音質，要較佳的音質就要壓制的比較久，快速壓制雖然也是無損(無壓縮)，但音質一定有所差異(詳細介紹)
4.超過2聲道的音頻與混音，很難去判斷，軟體也無法分析
5.22KHz以上有損音質升頻無損(無壓縮)，單看頻譜圖難以分辨，圖與一般無損(無壓縮)相差無異，其實從另一方面也肯定了AAC算法和壓縮率的出色表現，但音質還是有差異，詳細判斷頻譜及分貝變化是否自然，需要經驗的累積，更詳細的判斷是將無損(無壓縮)與偽無損頻譜重疊，看是否完全重疊，未重疊則是顯示紅色，上方auCDtect介紹作者有詳細說明(有損格式橫評)
附上WAV與降頻AAC 512K的比對圖，從圖中可見差異不大，比上圖AAC256差異更小，但容錯率0基本整張圖全紅，肉眼分辨不出，易誤判
6.海外版及台版CD音質也有所差異(詳細介紹)，首發跟精選集可能因為增益、降噪、混音、變調、增幅、壓縮器、等化器、淡出入、殘響(介紹及應用)，而造成聽覺上有所差異，請多用耳機詳細聆聽音質的變化，頻譜在怎麼好看，音質有噪音也無用，畢竟頻譜是包含整首音頻變化(含噪音)
已上資訊僅本人多年的經驗及參考網路資訊，歡迎討論，如有錯誤及建議請告知謝謝...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><div></div> 本帖最後由 konkon3141 於 2019-1-12 08:40 AM 編輯
Hi-Res-名詞介紹
Hi-Res:傳統的 CD 音質解析度是 PCM (Pulse-code modulation) 16bit/44.1kHz。根據日本音頻協會的定義，Hi-Res Audio 必須超過 CD 解析度
人耳可以聽到的聲音頻率範圍在20～20000Hz之間。高於這個範圍的波動稱為超音波，而低於這一範圍稱為次聲波。
因為人類耳朵聽覺範圍頻率上限會隨年齡而下降，也就表示年輕人可以聽到的高頻率聲音，年齡較大的人不一定聽得到。(介紹)
SACD:主要提供比 CD 更好的音樂品質。 SACD 的取樣方法並不是像 CD 一樣使用「PCM」的方法來擷取聲音檔，而是使用「DSD（Direct Stream Digital）」方式擷取聲音檔，在DSD 上的取樣頻率每秒 2,822,400次，比起 CD 44100 次還要高出 64 倍，而且是以 1bit 的單位在紀錄資訊，所以不同於 PCM 每 16bit 一個單位的取樣方式，因為在這樣的取樣方法下，可以由量化不精確的聲音訊號而造成的噪音和失真，減少至一個位元以內的誤差。
但是由於 SACD 不普及，其中主要原因是設備門檻太高、錄製成本也偏高，消費者購入的管道少，所以即使因為有著高音質的優勢，還是贏不了大眾都在使用的 CD 的 CP 值來得高。
相同時間內16bit/44.1khz音頻取樣點，44.1khz的音頻表示1秒鐘對音頻文件採樣44100次。而量化位數所影響的是聲音的細節程度，16bit的音頻文件可以將音頻分成16個二進位記錄，即2字節。將音頻振幅分為2的16次方即65536個量化階層(介紹)。
相同時間內24bit/96khz音頻取樣點，從圖中可明顯看出差異更小，更接近原聲
16bit/44.1khz Hi-Res頻譜圖
24bit/96khz Hi-Res頻譜圖，整整比44.1多出一倍以上
雖然人耳只能聽到20000Hz，但PCM 的取樣方式，理論上取樣位元數越高，細節越清晰
缺點:
1.檔案太大
2.越高的量化位數和採樣頻率，除了能給我們帶來更加出色的細節之外，也會帶來更大的噪音
噪音對採樣的影響，紅色曲線噪音
3.真假難辨，CD升頻得來的高解析音樂最好敬而遠之，CD每秒作 44100 次數位取樣與作 192000 次數位取樣，後者要還原出原本類比波形的吻合度應比前者高，因此，才會有升頻的軟硬體演算功能出現。
問題來了，原本只有 44100 次取樣的檔案音樂，要如何經由升頻演算，無中生有出 192000 個取樣點，結果聽來彷彿是當初錄音，混音到母帶後期就是採取如此高取樣規格製作般？這就考驗各家數位訊源廠商「假以亂真」(使用一些 Upsampling 升頻技術 (譬如 JVC K2HD, SONY DSEE))的演算功力了。多數案例，升頻後的音質都教人失望。
4.價格不菲
CD品質探討-名詞介紹
音量競賽:指的是混音業（特別是唱片公司及廣告界）中將母帶的音量提升(介紹及http://a85115230*.pix*n*e*t.net/b*l*o*g/post/329413747<請將*刪掉>)
動態範圍:指的就是音量最小聲跟最大聲的差異範圍，不同曲風動態範圍不同，不代表動態範圍少就不好聽，多就比較好聽
CD和Hi-Res理論動態範圍對比
被音量競賽荼害的樂曲，最小聲跟最大聲幾乎是沒有什麼差異，這樣的動態範圍極低，因此波形就像一堵牆，又名磚牆壓縮 (Brick wall limiting)
削波(Clipping):因為音量太大超出 0dB 導致被削去的部分。這些削波在播放時容易產生爆音、破音、尖銳刺耳的聲音的現象
聲音的染色:
指的是處理聲音的過程，經過很多不同的硬體機器，每台機器其實都有自己的AD/DA放大增益，甚至是壓縮器經由這些電路設計的不同，原本的聲音訊號就會得到不同特性的改變，更細微的說法，硬體裡每個電容、電阻、放大器(電晶體或者真空管)的選擇，都有對聲音處理決定性的影響
就工業設計上來說，這樣的訊號改變其實算是輕微失真的一種情形，不過所謂高檔的機器，就是能保持訊號原本的特色，在盡量抑制雜訊產生下，還能替聲音增色，至於增色的好壞就取決於使用者的喜好，甚至於聽眾的主觀口味認定(https://b*l*o*g.x*u*i*t*e.net/lovmoonkimo/wretch/136657751<請將*刪掉>)
泛音:泛音系列中除了基音以外的任何一音，樂器或人聲等自然發出的音，一般都不會只包含一個頻率（參見純音），而是可以分解成若干個不同頻率的音的疊加(介紹)。
那也許有人有疑問，音量太大有什麼不好的？如果覺得太大聲，只要把音量鈕拉小聲就好
因為聲音一旦已經經過了 Compression 壓縮器處理過後，聲音波形的本質就已經受到改變與處理，之後不管聽眾怎麼將播放的音量大小做改變，也無法再改變聲音的波形與本質。
將原先的雙聲道曲子擷取成為單聲道，再使用 Photoshop 將聲音重疊蓋入，再將波形調整為兩者音量相同的音量，然後我們來看一看。
你可以發現，當兩者的音量調整至一樣的大小時再做相較的時候，原先紅色的音波波形擁有較多的動態範圍，而藍色壓縮的較誇張的處理方式，卻被壓縮 cut 掉了！相較之下，原先那深沉又有厚度好聽的爵士鼓動態，全被壓扁了
音量競賽缺點:
1. 過度壓縮歌曲的動態音量，曲子不再擁有自然的呼吸與動態範圍。
2. 每首曲子的響度較大，容易造成聽覺疲勞。
3. 耳朵聽力受傷。
4.多數有削波情況，連 Hi-Res 也要來個音量競賽
RightMark Audio Analyzer:對音效卡或任何連接到電腦的音訊介面進行評測的軟體，可分析WAV頻率響應（Frequency response）、本底雜訊（Noise level + interference）、動態範圍（Dynamic range）、總諧波失真+雜訊（THD + noise）、身歷聲分離度（Stereo crosstalk）、互調失真（Intermodulation Distortion）...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div> 本帖最後由 konkon3141 於 2019-1-10 05:06 AM 編輯
原本要講解泛音但想了想太複雜
直接在2樓貼介紹
有興趣的在自行觀看 上了1課豐富的知識感謝 能請問一下，重新安裝2.3.3板後，頻譜只能看到8K，以前好像有要改個設定，找不到怎改了，能請版大告知一下，謝謝!
補充內容 (2020-2-14 01:38 PM):
從2.1.0試到2.3.3 只有幾版有放大功能且不須設定，已找舊版安裝2.1.0比較習慣，謝謝版大<br><br><br><br><br><div></div> 感謝版主，這篇是近年來難得看到的，用特定軟體分析工具分析各種常見音樂後處理及格式的好文。也許下次也來發一篇就數學方式解釋為何人耳聽不到的高低頻，以及相位(電容、線材等)會影響音質的文章。 感謝分享經驗，獲得寶貴音質的知識，提升對音樂的鑑賞. 感謝konkon3141大大的專業解說&分享,已收藏真的太棒了.
個人對於各種音樂的聆賞心得是
不同型式的載體(磁帶, LP, CD, SACD)
或不同格式的音檔(ALAC, FLAC, AIFF, WAV, DSD)
都是好音樂,各有不同的特色及韻味.
PS. 以上單指本地,不包括遠端和串流！
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