[基本常识]【音响大讲堂】什么是MQA格式音乐？MQA母带 - 真相！真香！

湛伟坚

MQA的全称是Master Quality Authenticated，可以翻译为“母带质量认证”。最早由Meridian（英国之宝）专为高保真音频的流媒体和下载推出的，后来独立成为MQA公司运作。



相信关注Hi-Res高解析音乐的朋友，都有听过MQA这个名辞，但很多人一知半解。你可知道，MQA的处理方式是将声音信息「折迭再折迭」？而不同的器材设备、不同的播放方式，同一个MQA档案会展现不同的声音效果？为何MQA的扩展名是FLAC，它们之间有何关联？还有，你可知道，其实透过OPPO蓝光播放器就能避开重重译码问题，直接获得「最高等级」MQA播放效果？到底MQA是一个什么样的处理技术，现在又有哪些软件、硬件、网络串流支持？这回我们一次解答。
什么是MQA？
MQA是什么？它的原文是Master Quality Authenticated的缩写，是英国Meridian共同创办人Bob Stuart所主导开发的一种音频编码技术。讲到Meridian，相信很多剧院老玩家都知道，它是世界上对音效编码与压缩技术最有贡献的品牌之一，例如MLP（Meridian Lossless Packing）压缩技术就是源自Meridian，而这个MLP就是Dolby TrueHD和dts-HD等多声道音效压缩技术的核心，被广泛运用于DVD、DVD-Audio、BD与UHD BD等光盘软件，我们甚至可以说，因为有Meridian MLP，才有今日家庭剧院音效的运用与风行。
那Bob Stuart所推出的MQA是什么呢？简单说，就是针对市场上越来越广泛的Hi-Res高解析音频所开发的编码压缩技术。大家都知道Hi-Res音频的好处在于分辨率高、数据量大、声音质感细腻，然而它的问题就是档案很大，而且为了维持Hi-Res高信息量的好处，我们只能使用「无损失」的压缩编码技术，例如FLAC或Apple Lossless格式，经过这些无损压缩处理之后，能一定程度缩减档案大小，但仍然不够完美，用于下载尚可接受，用于串流就仍嫌庞大。
就因为受到网络带宽的限制，今日的网络音乐串流服务标榜能够提供「CD等级音质」就很不错了，例如Deezer Elite、Qobuz 与Tidal HiFi等等。而MQA的好处，就是它可以将Hi-Res音频压缩到只有「CD等级音质」大小，让网络串流Hi-Res音频成为可能。而这点就让MQA受到关注，要知道，网络串流是今日最有发展潜力的生意模式，各项调查报告都指出：在实体唱片、档案下载、网络串流等各种音乐贩卖模式中，网络串流的营业额是唯一不断快速成长者，而且未来还会持续，而MQA对这场串流服务竞争有着重要意义，所有经营网络串流的业者无人不关注MQA的可能性。
一向关注高解析音乐的2L Music网站现在有提供多种分辨率档案供网友下载，其中就包含MQA，图中「MQA Stereo」一栏便是。请留意，我们以第一条曲目MAGIFICAT为例，都是一样长度的立体声曲目，CD等级的44.1kHz/16bit版本大小为23MB、MQA为50MB、96kHz/24bit为90MB、192kHz/24bit为185MB、352.8kHz/24bit为410MB。其中MQA版本仅大于CD，小于所有的Hi-Res分辨率FLAC档案，而你知道这个MQA档案完全展开时的分辨率能有多高吗？答案是352.8kHz/24bit，由此你就能知道它有多省空间了吧。
再来我们比较同样原始分辨率都是352.8kHz/24bit的FLAC档案和经过MQA编码处理的档案（扩展名也是FLAC），两者都具备展现352.8kHz/24bit音质的潜力，都是一样长度的立体声曲目，经过MQA编码之后的档案大幅缩小，差距最多的可以达到八倍以上，差距最小的也有五倍左右。
因为MQA能将高解析音讯压缩成只有接近CD等级大小，让网络串流高解析成为可能，受到不少音乐串流服务商的青睐，其中最受本地消费者期待的就是TIDAL，在2017年初，TIDAL就推出了以MQA编码的音乐串流服务，称为TIDAL Master，能提供88.2kHz/24bit或96kHz/24bit等级的Hi-Res音乐串流内容。特殊的压缩方式：折迭、折迭、再折迭
那MQA是怎么缩小的呢？简单来说，就是将24kHz以上的极高频声音信息，以编码方式藏到0Hz~24kHz的带宽之中，并改装成小音量讯号（有人说类似噪音的型态），这样听起来很玄，而Bob Stuart是用一个很简明的方式来向大家说明，他说MQA就好像一张纸，上面承载了Hi-Res音频的所有信息，折迭（fold）之后，它所占档案大小就只有原本的一半，解碼时只要再将纸张展开（unfold），你就可以得到原始的信息量。而MQA的特色就是可以折迭、折迭、再折迭，让档案信息缩小、缩小、再缩小。
举例来说，原本96kHz的Hi-Res音讯档案折迭之后，就能变得跟CD等级档案（48kHz）类似大小，而这样的折迭可以进行多次，现阶段MQA最高可以支持到352.8kHz（或384kHz）分辨率，进行三次折迭之后，档案大小就相当于44.1kHz（或48kHz），如果你觉得难以想象，可以参考本篇的多种图片说明。当然，这只是让一般人容易理解的一个说法，实际的运作是更为复杂的编码过程。
而编码压缩完成之后的信息，Bob Stuart称之为Music Origami，他特别强调， MQA虽然能大幅压缩文件案大小，但是能在译码之后还原出相同的档案信息，所以和MP3这类的「破坏性压缩」不同。尽管MQA可以折迭再折迭，它仍然是一种无损失的技术，Bob Stuart标榜MQA在完全展开（unfold）之后，能让使用者听到录音室里原汁原味的声音效果，对Hi-Res档案的储存与播放能带来很大效益。
因为能将档案大小压缩到跟CD同级，让高解析音乐透过网络串流变成可能，让原本就标榜能提供CD音质的音乐串流服务，视MQA为升级加值的利器，其中最受台湾音响迷期盼的就是TIDAL，其在2017 CES展览期间已正式推出MQA音讯的串流服务，称为TIDAL Master，能提供88.2kHz/24bit或96kHz/24bit等级的Hi-Res音乐内容串流。只要是原本TIDAL HiFi（无损CD音质）的用户，都可以直接升级为TIDAL Master用户。而提供TIDAL Master内容的来源主要为华纳音乐集团（Warner Music Group）、TIDAL歌手及独立唱片公司，歌曲数目据说超过 30,000首以上，香港等地区发烧友早已有人采用，可惜的是，TIDAL至今仍未在大陆和台湾开放。
这是MQA官方提供的概念简图，第一步是先取得原汁原味的音乐讯号，有最高的分辨率和音质。然后经过MQA方式编码处理（称为Music Origami），就好像将音乐信息折迭一般。最后达成MQA档案，录音师只要使用MQA的编码工具，就可以审视它在不同译码状态下的效果。（图片取自MQA）
在Bob Stuart的官方blog中也有用这几张图来说明MQA的译码方式，其中可以看到档案结构和频率响应。请见图1，这是无译码（无展开）时的档案播放状态，只能呈现0~24kHz带宽之间的声音信息，标示为A。而无损失的声音信息B和C以编码方式隐藏在0~24kHz带宽之间的微小音量部份（甚至类似于噪音的型态），此时能播放出44.1kHz或48kHz取样率的声音效果。
请见图2，如果透过软件能进行一次的展开，也就是MQA Core译码，那么就可以将其中的无损失音讯B进行展开，此时能呈现88.2kHz或96kHz的声音效果。此时也一并提供了下一阶段展开所需要的相关信息。
请见图3，如果是透过硬件能进行Full decoder，那么就能再将隐藏于声音信息中的无损失信息C再进行展开，此时能获得最佳的声音效果。MQA Renderer的展开也是相同效果，差异在于功能较为受限，例如输出能力较差、不支持MQA串流等等，是适用于小型行动装置的方案。为何MQA的扩展名是FLAC？
除了压缩方式特殊之外，MQA还有许多特性与我们一般熟悉的Hi-Res音乐档案不同，例如其中一项，MQA本身没有专属的扩展名，而是结合多种我们已经熟悉的扩展名。你可以这样来理解，MQA是一种编码的方式，而不是档案的「格式」，与WAV、FLAC这些文件格式并不相同。MQA等于是利用FLAC等格式作为载体，内含MQA信息内容，就好像FLAC是一个容器，里面装的是MQA编码后的数据数据。而这个容器的条件必须是「无损失编码的PCM格式」，所以可以是FLAC、WAV，也可以是ALAC。不过现阶段 2L Music、e-onkyo 等网站所能下载的MQA档案都是以FLAC格式为主，这就是为什么大家看到MQA档案的扩展名几乎都是FLAC的原因。
这么做会有一个状况，就是容易混淆，很多消费者搞不清楚为何MQA的扩展名是FLAC，也造成MQA档案和一般FLAC档案不易辨识。例如2L Music在网站上开放下载的档案，就会以档案的名称来进行区别，例如同一首曲目，一般的FLAC档名为：2L-125_xxx_04.flac。而MQA版本的档名为：2L-125_xxx_04.mqa.flac，而它们的实际扩展名都是FLAC。　　
那为什么要这么做呢？因为能带来一个非常大的好处，就是播放的「支持性」。假如，MQA如同FLAC一样，是一种新出现的「格式」，那么要业界所有的软件、硬件都纳入支持，绝对要花上不少时日，将阻碍MQA的使用和普及。而现在采用这样的方式，原本所有支持FLAC、WAV、ALAC等格式的软硬件都能直接支持MQA，直接进行播放，业界完全不用重新适应，消费者也几乎不会碰到支持性的问题，能大幅提高MQA的运用与流通，是很聪明的作法。
任何装置都能播放MQA，但效果可能不同
再来MQA还有一个特性，如果你没有支持MQA的设备或软件，照样能播放MQA档案，只是播放出来的就是受限的效果，也就是44.1kHz或48kHz的声音信息，无法展现出档案原始的高信息量，不过即便如此，44.1kHz或48kHz也相当于「无压缩」的CD等级了，所以就算你的设备不支持MQA，也能从同一个档案听到CD等级音频，已经优于多数传统的压缩格式（例如MP3）。但如果你的设备或软件有支持MQA译码，随着播放设备不同、操作方式不同，同一个MQA档案仍然会呈现出不同效果，设备等级越高效果越好。
为什么要这样做呢？这其实是很合理而且周到的做法。因为今日跟早年以黑胶、CD等实体唱片为播放载体的状况有很大不同，今日大家播放数字音乐档案有很多种方式，每个人的需求、采用的设备等级也都不同，因此，同一个档案会面临多种设备、环境和解码条件，如果不能对应所有的状况，将会造成使用上的困难，也就是今日我们面临的这个局面。
举个例子你就明白了，例如我们在网络上花钱买了一个192kHz/24bit的档案，以消费者角度，当然希望所有装置都能播放，无论是PC、NAS、手机、USB随身碟…等统统都可以播，爱怎么听就怎么听，有最大的利用率。然而现实的状况是常常有困难，例如手机不支持192kHz，那么这个买来的档案就只能在家里使用了，无法跟着手机带出门。而MQA不同，无论你的设备条件如何，它统统都可以播放，可以归纳出以下四种播放状况。
No decode：就是你的播放环境（包含软件和硬件）完全没有译码MQA的能力，没关系，一样能播放MQA档案，不过只能辨识成最低规格。举例来说，使用一个不具备MQA译码能力的软件或播放器，播放一个192kHz/24bit的MQA编码档案，就会得到48kHz的声音效果。前面说过，虽然无法展现MQA的全部实力，不能算是Hi-Res，但最少也有「CD等级」，对许多人来说「CD等级」已经足够提供够水平的声音了。不过要留意一点，就是设备支持的档案「格式」要对应，例如某个MQA编码的档案，其格式为FLAC，那么你的播放设备自然要支持FLAC格式，如果连这点都办不到，自然就不能播放了。
MQA Core：简单说，当采用能对应MQA的「软件」播放时（软件译码），能让MQA音频展开（unfold）第一层折迭，例如在计算机端采用Tidal HiFi、Audirvana或Roon这些支持MQA的软件，就可以展开MQA的第一层折迭，其分辨率最高不超过96kHz/24bit或88.2kHz/24bit。例如，你用Tidal HiFi播放一个原始编码为192kHz/24bit的MQA档案，最终播放出来的效果会是96kHz/24bit，而这种展开MQA第一层折迭之后输出的音讯，也被称为MQA Core。
Full Decoder：如果是采用能对应MQA的「硬件」装置播放（硬件译码），除了能将音频做第一层展开（Origami unfold to Core），接着还进行更多层的展开，和各种相关处理，最终展现出最完整的MQA效果，展现音频的最佳分辨率。例如，你采用具备高级MQA译码能力的硬件装置，播放一个原始编码为352.8kHz/24bit的MQA档案，最终播放出来的效果就会是352.8kHz/24bit，不打折，而此时就是MQA最佳的播放状态，声音质感也是最佳的。
那如果PC端的「播放软件」和USB DAC这类的「硬件」两个环节都具备MQA译码能力呢？那么就会有两种译码方式，第一种，是由播放软件进行第一层展开，再交由USB DAC进行后续译码。第二种，是直接交由后端的USB DAC进行硬件译码。以TIDAL播放软件为例，其选单中就可以设定「Pass through MQA」，就是将音讯直接交由USB DAC来进行译码，如果搭配的USB DAC具备优秀的硬件译码能力时，这个选项将可能达到较好的效果。
MQA Renderer：这个比较特别，可以算是比较轻济、轻量的MQA解决方案（low cost, lightweight solution）。简单说，就是运用于小型或行动型装置上，可以进行MQA译码，不过其最高分辨率会受限于装置的译码能力，而且不支持MQA串流。另外，就是它只能对应单一或少量的讯号格式输入，例如audioquest DragonFly就是典型，它能解码MQA，只有单一输入，而且不支持MQA串流播放。
MQA在解码过程中还有一个特性值得一提，就是其解码过程是一层层展开的，前一层展开后，会挟带让后一层展开的必要信息，例如MQA Core展开之后就挟带了必要信息，能够进行下一阶段Full decoder或是MQA Renderer的完整译码。
那是不是没有达到Full decoder等级，就等于译码不完全、玩半套，效果会不好呢？MQA的官方文件中有提到，不管是No decode、MQA Core、Full decoder所产生出的声音效果，录音师都可以在制作端进行个别检视，以确保三种产出结果都是处于最佳状态，也就是说，只是受到播放条件限制而有不同的声音分辨率，但效果都是能做到优化的，这是MQA官方的说法。
当以软件来译码时，只能达成一次性的MQA Core解码，一定会有人想问：有没有办法透过软件译码一次就达成Full decoder状态呢？Bob Stuart曾在受访时提到：这是不可能的，因为MQA是一个完整的音乐讯号编码和译码的过程，它的开始和结束都必须是模拟讯号（MQA is an analog to analog process.），要做到Full decoder必须知道最末端的DAC为何种型态，是否支持MQA译码，因此，PC上的软件译码只能做到MQA Core阶段的第一层展开，无法做到Full decoder的完全展开。
有一统江湖的可能性？
看了这么多不同的状况和译码方式，是不是觉得有点头晕呢？怎么事情好像越来越复杂了？其实，MQA的设计并非要把事情搞复杂，而是要达成最简单、最易用的状态。
我们先放下音响迷的执着，不要计较「是否达成Full decoder的状态」，先用一般的使用情境来看。试想一下，未来随着网络带宽增加、数字档案价格下滑，Hi-Res档案势必越来越多，如果你取得了一个352.8kHz/24bit FLAC档案（我们以2L的MAGNIFICAT测试档案为例），它的大小为410MB，不仅占空间，而且只要手边的软件或硬件不支持，就是不能播，所以取得之后，只能放在某些有空间、而且支持352.8kHz取样率的设备上使用。现代人能播放音乐的管道很多，能取得的档案分辨率各式各样，有的能播有的不能播，其实是很麻烦的。
而同一个2L的MAGNIFICAT档案，如果有经过了MQA的编码处理，那它的大小只剩50MB，相当于八分之一。取得之后，它可以在任何装置上播放，就算你的软硬件不支持MQA，它也能呈现CD等级音质。而且你的软硬件不需要去适应新的文件格式，现在支持FLAC的设备就能支持MQA，完全没有支持性问题，所以你可以将这个MQA档案储存于任何装置上，想听就听。而当这个档案遇上了可支持的软件时，它可以展现部份实力，例如以88.2kHz/24bit来呈现，让你听到更好的音质。如果遇上了更好的硬设备，例如能完全译码MQA的USB DAC或DAP播放器，那么还有机会展现出全部实力，呈现352.8kHz/24bit的声音效果，获得最极致的听感。
而在串流部份，则是能将Hi-Res高解析音频编码成只有CD等级大小，让串流Hi-Res音乐成为可能，从各方面来看MQA都能达成前所未有的便利，让Hi-Res能更易于使用、更容易与我们的生活接轨，几乎可说是有一统江湖的条件。
而事情真的会这么美好吗？可惜的是，TIDAL一直没有引进大陆和台湾，我们只能从香港发烧友的口中得知，TIDAL Master（MQA版）的声音质感确实优于TIDAL HiFi（CD等级），包含声音的圆滑度、密度、高低两端的延伸都能听得出差别。

ly200757

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yszwang

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