YAMAHA SoundVQ 介紹

YAMAHA SoundVQ 介紹
1997/11/24刊出

（對著 player 的圖形按下，可將 player 取回）

最近受到很多人關注的就是 YAMAHA 公司也推出了一種新的聲音壓縮格式，YAMAHA 將這種聲音壓縮技術命名為 SoundVQ。有人說這種格式可以達到 20:1 的壓縮率，是真的嗎？

根據目前可以使用的規格來看，Sound VQ 在立體聲的情況下有兩種格式：80Kbps or 96Kbps(kilo bit per second)。我們先來看看時際的壓縮率到底是多少.

一個 CD 音質的檔案(44.1Khz, 16bit, Stereo), 每秒鐘需要多少資料呢?

44.1 * 1000 * (16 / 8) * 2 = 176400Bps(byte per second).
換算成 KB：176400 / 1024 = 172.265625KB.
換算成 bps：176400 * 8 = 1411200bps.
換算成 Kbps：1411200 / 1024 = 1378.125Kbps.

相對於 80Kbps, 壓縮率為 1378.125 / 80 = 17.2265625.
相對於 96Kbps, 壓縮率為 1378.125 / 96 = 14.35546875.

我們常說 MP3 有 10 - 12 倍的壓縮率, 就是拿 MP3 常用的 128Kbps & 112Kbps 去算的.

所以, SoundVQ 的壓縮率當然沒有 20:1 那麼大, 而是 14 - 17 倍左右. 當然, MP3 的檔案也可以做出 96Kbps 的格式, 那就會和 SoundVQ 的檔案差不多大了. 透過這樣的解說, 大家應該可以初步了解 SoundVQ 的壓縮率.

接著我們就要來看看, SoundVQ 認為 80Kbps or 96Kbps 的檔案就可以如同 MP3 使用 112Kbps or 128Kbps 般來呈現大多數人耳聽不出來的失真音樂, 真的有這麼厲害嗎? 我們知道, 在失真壓縮下, 檔案越小, 失真的越多. SoundVQ 和 MP3 是不同的技術, 是否 SoundVQ 真有這個能耐可以用更小的檔案來提供相同的音質呢?

我們來看看 SoundVQ 的 encoder.

（對著 encoder 的圖形按下，可將 encoder 取回）

大家可以從畫面上看到, 這個 encoder 有些選項, 來決定檔案的品質. 而跟據一般人聽音樂的需要, 我們選擇 stereo, 並且將所有的格式都做一遍, 來徹底的比較看看. 以下是測試的機器與相關檔案列表 :

測試機器與相關檔案
CPU	Pentium MMX-262 (75Mhz * 3.5)
RAM	72pin FPDRAM 40MB
OS	Win95 OSR2
SCSI & HD	AHA-2940UW & IBM DCAS32160S (2.1GB)
CD-ROM	Pioneer DR-A12X (IDE 12X)
原始 WAV 檔	10,214,780 bytes (57 秒)
128Kbps MP3 by L3ENC	用 L3ENC 花 2:22 壓縮成 927,033 bytes.
128Kbps MP3 by MP3 Compressor檔	用 MP3 Compressor 花 0:55 壓縮成 923,942 bytes.
96Kbps MP3 檔	用 L3ENC 花 1:51 壓縮成 695,275 bytes.

SoundVQ 檔案與壓縮時間
	Low Quality		Normal Quality		High Quality
	壓縮時間	檔案長度	壓縮時間	檔案長度	壓縮時間	檔案長度
80Kbps	4:29	579,164	5:25	579,167	8:39	579,165
96Kbps	4:29	694,980	5:34	694,983	9:01	694,981

hint1:如果您使用 Netscape，請按下滑鼠右鍵選擇 Save Link as.
hint2:對著檔案長度的數字按下可以將檔案取回.

先來講一下這首測試用的音樂。據我所知，國內非常不容易找到大型投幣式電玩(arcade) SEGA Daytona 的原版音樂，縱使在 SEGA Saturn 上已經有兩個 Daytona 了，但是音樂仍然和 arcade 的版本有出入，而我聽來聽去還是 arcade 的版本最好聽，沒錯這首就是 arcade 版本的 Daytona Main Title，喜愛 Daytona 音樂的人有福囉!

根據這個表格，我們可以發現，當你需要壓縮越高的品質，花的時間就越多。在 low quality 時，80Kbps or 96Kbps 所需要的時間是一樣的，不過我想這是因為測試的檔案不夠大的關係，照理說 96Kbps 應該比 80Kbps 需要多一點點的時間來壓縮。而在 normal quality 下，時間就開始有差距了，而在 high quality 下，差距更大。

這個壓縮時間的比較，和 MP3 是一樣的，在我另一篇的測試報告中，已經提過，壓縮率越小的檔案，需要花越多的時間來壓縮。

說真的，如果你沒有"金耳朵"恐怕很難聽出這些音樂之間的差異在何處。一般人應該可以勉強聽出 80Kbps & 96Kbps 之間的差異，但是如果是同樣的壓縮率，想要聽出 low & normal & high quality 的差異，就相當的難了。我也沒有"金耳朵"，不過我很努力的去聽，盡量將差異找出，以下是我的發現：

根據人耳對高頻的聲音比較敏感的道理（明顯的證據是有些音響會提供一個中央低音喇叭，兩旁置放兩個中高音喇叭，因為人對高頻敏感，所以高頻有分左右聲道，但是低頻就只有一個中央聲道），我也是專心去聽高頻的部份。

希望是我選的音樂不夠好的關係，因為我聽不出來 SoundVQ 比 MP3 好，不要說是和 128Kbps 的 MP3 做比較了，我覺得和 96Kbps 的 MP3 差不多呢!論高頻部份，MP3 衰減的很少，但是 SoundVQ 衰減的就比較厲害；另外我也聽出寬廣度有差異，SoundVQ 變得比較窄了，而 MP3 就還好。即使同樣是 96Kbps 的音樂，我覺得頂多 SoundVQ 能夠和 MP3 一樣，但是實在聽不出 SoundVQ 能夠比 MP3 優秀，所以更別說是和 128Kbps 的 MP3 做比較了。

而在 SoundVQ 和自己的比較方面，的確，越高的 quality，高頻失真的越少，不過真的很難聽出來。另外我在此發現了一個嚴重的問題，那就是 80Kbps & Low Quality 會壓出雜音來。大家可以抓回所有的檔案，然後特別去聽 80Kbps & Low Quality 的那個版本，在一開始沒多久大約 3 秒鐘左右即可聽到一聲小小的雜音，如果聽不出來的話請戴上耳機，應該會比較容易發現。我第一次聽到時以為自己聽錯，反覆再聽一次發現的確有，把檔案重作依然存在，但是其他格式的 VQF 檔則都沒有此現象。

這個驚人的發現告訴我們，不管怎麼樣，千萬不要使用 80Kbps & Low Quality 這種格式來製作 VQF 檔。

到底，SoundVQ 花了那麼多的時間，做出了比一般 MP3 更小的檔案，到底值不值得呢？我個人從自己的測試是覺得不值得。有許多網友說，他們聽一些古典音樂的 MP3，覺得失真的情況比起流行音樂要來得嚴重。今天我用的測試音樂應該算是流行音樂，都已經有那麼大的差異，假如 SoundVQ 對於古典音樂也如同 MP3 般會有更嚴重的失真，那怎麼聽得下去呢？如果我今天實在很需要檔案更小的音樂，我想我寧可用 96Kbps 的 MP3 就好了，因為壓縮起來快多了，聽起來也和 SoundVQ 差不多。

再說，製作 VQF 花的時間比起 MP3 要多很多，品質卻沒有比較好；而在播放 VQF 檔方面我也有測試，CPU load 也比 MP3 高，實在缺乏和 MP3 競爭的籌碼。

另外不管測試的結果如何，我也不鼓勵大家使用 SoundVQ，原因是 SoundVQ 的技術是來自日本電通研究所 (TTN) 的 TwinVQ(感謝 Thomas Shan 指正)，假如有一天 SoundVQ 的使用率已經高過 MP3，然後 YAMAHA 或是 TTN 開始要求使用者一定要付費，那我們不是就被這些單位吃死了嗎？反觀 MP3，規格雖然不易取得，但總算是個公開的格式，大家也可以看到 MP3 的 player & encoder 有許多人在默默的貢獻，這種情況才是大家樂於見到的不是嗎？