2014年底，日本音讯学会（Japan Audio Society）与消费电子协会（Consumer Electronics Association）合作，使用高解析音讯标章「Hi-Res Audio」贴于认证的产品上，共同来推广高解析音讯。并在CES 2015中，推出多款产品，包括全世界第一台支援Hi-Res Audio播放的4K LED TV，展现未来可能的前景与商机。

定义与范畴

图1 : （source：attach.bbs.miui.com）

自人类发明留声机后，便积极追求能保持声音完整度与长久储存音讯的方式。早期，还未进入数位化时代时，音讯的储存与播放方式都使用类比的方式，主要使用唱盘、录音卡带等方式，不过受限于材料与科技，有保存不易与容量过小的缺点。

CD则在1982年问世，主要用途为储存数位资料，而在音讯的领域中，则多用来储存数位音乐，称为音乐光碟（Audio CD）。而CD具有体积小、容量大与保存长久的优点，渐渐取代传统类比的方式，也就是说Audio CD的发明，等同宣告了数位音讯的来临。

而数位音讯的标准与品质的高低，主要有两个评估指标，如下：

动态响应范围（Dynamic Range）

即可解析的数位资料，其最大值与最小值的比例，通常以dB值为表示单位，下表为各种资料处理宽度所能表现的动态响应范围。也就是说拥有越高的位元数，其动态响应范围越大，也越能够显现音讯细微变化的程度。

取样频率（Sample Rate）

无论是数位化类比信号,或将数位讯号还原为类比信号,取样频率的高低也决定信号的完整度与精确度。

从取样原理来看，类比讯号要用数位化的数值来表示，取样的过程会产生所谓的量化误差（Quantization error），所谓量化误差指的是实际讯号之大小（Amplitude）和数位化后所得数据之间的差异。同样地，把数位信号还原成类比信号也是如此，此量化误差被称为失真（Distortion），失真度越低代表越能忠实呈现信号的原始状态，通常以dB值或百分比为表示单位。

为了要降低音讯的失真，便要降低量化误差，而降低量化误差最有效的方法便是提高取样的频率，下图以正弦波（Sine wave）显示取样频率越高，可以减少信号的量化误差，进而提高信号还原后的完整度。另外，若是要改变取样的频率，此升频或降频的动作被称为SRC（Sample Rate Conversion）。

图2 : （source：reviewcentralme.com）

根据日本音讯学会（Japan Audio Society，JAS）对高解析数位音讯的定义主要有二点：

1. 装置的输入/输出与信号处理,器动态响应范围至少要达到24bits以上的资料处理宽度,且其取样频率至少要能达到96kHz以上。

2. 数位音讯播放的来源必须为无压缩（No Compression）或无损压缩（Lossless Compression）的音讯格式。

目前市面上常见的MP3、AAC档案等为一种失真压缩的音讯格式，还有以Bluetooth为传输介面的设备，由于其频宽的限制目前仍无法即时传输高解析的数位音讯资料，也不在本文的讨论范围。

技术发展现况与趋势

PCM为主要的调变方式，DSD急起直追

PCM（Pulse-Code Modulation）是一种常见的类比讯号数位化的方法，其原理是将讯号的强度依照同样的间距分成数段来量化并记录下来。目前大多数的数位音讯格式都采用PCM的调变方式，如常见的Audios CD，其规格便是使用44.1khz/16bit的PCM调变方式。

DSD（Direct Stream Digital）为Sony与Philips的专利，主要是利用脉冲密度调变编码将音频讯号数位化，为PCM外常见的数位音讯调变方式，目前多数的MEMS麦克风也是使用DSD输出格式。过去几年，以日本为主的厂商，积极推广DSD调变方式，有越来越被重视的趋势。

另外，也有两者的混合体即为DoP（PCM over DSD），乃是将DSD的信号载在PCM信号上传输，只要在接收端将DSD信号撷取出来即可，如此便可利用原PCM的介面或接口来传输DSD信号。

PCM与DSD调变方式的优劣比较，一直以来争论不休，也各自有支持者，然就观察过去电子产品的发展历史，未来的终端产品发展趋势多倾向可同时支援两者的解调变方式，甚至可互相转换，目前其转换的方式多使用软体来进行，不过也开始有厂商开发可PCM to DSD/DoP或DSD/DoP to PCM的转换晶片，下图则用波形简单说明PCM与DSD的调变原理。

无压缩或无损压缩为主要档案格式

目前支援高解析音讯的无压缩音乐格式以WAV档居多，另外，DSD格式也可以被称为Hi-Res音讯；而无损压缩（Lossless Compression）的音乐档案，有FLAC、ALAC、WMA Lossless，等格式。

由于无损压缩的档案大小比无压缩的档案来的小，也无损音乐的品质，预期未来将成为主流的高解析数位音讯档案格式。

主要传输介面

SPDIF

SPDIF是历史最悠久的数位音讯传输介面，广泛使用于家用的CD/DVD/BD Player、TV、Desktop PC与家用音响设备的连接。 SPDIF的接头主要有光纤（TOSLINK）与同轴（Coaxial）两种，无论是标准的光纤或同轴接头体积都嫌太大，较不适用于行动装置上使用。为了缩小体积，市面上有出现在3.5mm耳机孔上增加SPDIF光纤输入/输出接口，目前在部分高阶或电竞笔电中可以见到。

@小標:HDMI

HDMI也是在家庭中常见的影音传输介面，主要连结TV、STB、DVD/BD Player、Game Console等装置，除了传输影像外也可以传输高解析音讯，在HDMI 1.4以上版本最高可传输PCM 1536kHz/32bit 、32声道与DSD的超高解析音讯，是目前定义最高音讯传输频宽的介面。

@小標:USB

USB Audio为使用USB介面来传输Audio的方式，现已发表到Audio 2.0，目前多由PC的播放软体将高解析音乐档案解码成PCM或DSD的格式后再传输到扩大机等后级处理器来播放，市面上已可见到最高可支援384khz/32bit PCM与DSD/DoP2X的产品。

@小標:Wi-Fi

Wi-Fi最大的优势为可使用于无线的环境，由于高解析音讯的资料量较大，将可取代Bluetooth为主要的无线传输方式。目前多数的PC与行动装置等都可以Wi-Fi来传输数位资料，如能与家用的无线网路、AP、NAS结合，将可以扩大其应用领域。

图3 : 高解析数位音讯传输介面优劣比较表（资料来源:资策会MIC，2015年6月）

市场需求与产业动态

图4 : （source：kmmc.in）

高品质的音乐需求逐渐被重视

声音的存取与播放的历史比影像还久远，然观察过去十数年多媒体影音的发展历程，影像品质的进步远大于声音。

以液晶电视为例，面板的解析度由SD提升到Full HD大约仅花了5~8年的时间，目前仍迅速地往4K2K甚至8K4K的解析度来提升，而色彩解析度也由RGB各8bit的全彩1,677万色提升到12bit的687.2亿色，整体的画质提升相当多。

由于过去数十年，当电子产品由数位时代进入行动装置时代后，为了携带方便与美观，逐渐往轻、薄、短、小发展。在储存装置价格及传输速率的限制下，行动装置大量使用失真压缩的音讯格式如MP3、AAC等，如此却大大降低音乐的品质。

近年来在光纤普及以及4G通讯、802.11ac等传输技术的发展下，传输的品质及速度大幅提升，无须再以牺牲音讯品质方式换取音讯传输流畅度，再加上储存设备的低价化使得储存成本大幅降低，使无压缩或无损压缩的高解析度音讯日益受到重视，市场发展可期。

图5 : 数位影音发展趋势概述(资料来源:资策会MIC,2015年6月)

因为声音的品质需要一定的空间才能显现，如薄型化的LED TV，其内建的音箱因为空间过小而无法显现好的音质表现，便带动如家庭剧院或Soundbar的成长。又如行动装置部分，一般附赠的耳道式耳机越来越难满足消费者的听觉，也使得全罩式耳机销售越来越高，如热卖的Beats耳机，甚至为了追求更好的驱动品质，进而购买耳机扩大机等来满足更高端消费者的需求，应用在家庭剧院、Soundbar及高阶耳机等产品的音讯编解码或格式转换、音效处理、可升降频的SRC等晶片需求亦将随之成长。

日商力拱「Hi-Res Audio」授权标章推广市场

2014年6月，日本音讯学会JAS表示，无论是音讯的来源或设备都能达到高解析音讯的定义，加入成为JAS的会员后，便可以申请在其产品上，贴上「Hi-Res Audio」的授权标章。包括Sony、Yamaha、TEAC、Onkyo、Pioneer、Panasonic等日本音响大厂都积极参与，也陆续发表或开始销售相关的产品，目前台湾也有少数几家已争取到或正积极争取授权中。

为了扩大此一授权标章的全球影响力，JAS于2015 CES举办的前夕，即2014年底，宣布与消费电子协会（Consumer Electronics Association，CEA）合作，同意让CEA的会员们可以申请与使用将此一授权标章，而不再限制必须为JAS的会员。目前CEA的会员拥有超过2,200家的厂商，相信此一策略可以争取更多品牌的认同，达到推广高解析音讯的效果与商机。

图6 : （source：currys.cdn.dixons.com）

而在2015年CES中，已有多家厂商推出贴有「Hi-Res Audio」授权标章的产品发表，其中以Sony最为积极，由于Sony兼具家用音响、消费性产品与音乐媒体的身分，是最有主导力的厂商。 Sony在展场除了发表高解析音讯播放器、扩大器外，也展出支援播放Hi-Res Audio的Ultra HD LED TV，其声音的细节以及纯净度，都大幅超越非Hi-Res格式的音乐，与4K2K的高解析度面板搭配，可谓相得益彰，同步提升影音的效果，而Sony台湾也于2015年5月底发表此产品。

其中，值得注意的是Sony此款TV是全世界第一台支援Hi-Res Audio播放的LED TV，由于Sony在TV/DVD/BD的发展历史上扮演着极重要的角色，也经常是规格的主导者。然而，未来是否会有更多的厂商推出支援Hi-Res Audio的TV，值得期待与后续观察。

MIC观点

高解析音讯限制因素消弭有望逐渐普及

需求（Demand），主要来自于消费者不断追求更高品质的视听娱乐，在储存装置价格及传输速率等限制发展因素降低后，高解析音讯逐渐抬头。以实际观赏影音节目的感受来看，如要达到良好的影音效果必须要同步提升影像与声音的品质，目前面板的技术已经可以达到4K2K甚至8K4K的超高解析画质，消费者也对于高解析音讯所能够带来更好的音质越来越期待，有望继高解析影像后逐渐普及于一般的消费性产品。

由另一个角度来看，目前高解析画质的产品差异化越来越少，若能同步提供高解析音讯的效果，除了可以赋予产品更高的价值外，也可以成功做出产品的差异化与市场区隔，以避免陷入低价竞争的泥沼。

带动装置与晶片规格的提升，USB Audio后市可期

技术（Technology），为了达到高解析音讯所带来的高品质效果，包括处理晶片与装置，都需要提升整体的规格。

在音讯处理方面，需要具备处理高解析音讯所带来较大的资料量，包括音讯编解码或格式转换、音效处理、可升降频的SRC等晶片的配合；而在传输介面方面，由于USB为大多数人熟悉的介面，且未来的电子产品可能都会支援可正反插的USB Type-C，加上最高可支援到PD2.0的100W供电能力，可望应用于USB耳机、喇叭等，未来的成长性最被看好。

台商可积极争取「Hi-Res Audio」认证标章，借力使力

认证（Certification），透过认证过的授权标章，方便取得进入高解析音讯的门票。如同过去Dolby、DTS、AC3等授权标章，如能取得「Hi-Res Audio」的授权标章，是一种身分与技术的表彰，容易得到此产业上、下游与消费者的认同，对于产品绝对有加分的效果。

目前推广高解析音讯的认证标章，以日商最为积极，尤其Sony同时具有消费性装置与音乐媒体的身分，实力最被看好。建议台商可以加入此认证标章的行列，除了代表技术达到标准外，对于行销上将很有助益，有机会借此打入高阶音讯产业的供应链，借力使力，达到扩大商机的目标。

（本文作者为资策会MIC资深产业分析师）

**刊头图片来源：（wallpoper.com）