macOS 上的高音质播放器，是不是智商税？

我一直不理解：高音质播放器为什么要通过复杂的「播放设置」来标榜「专业性」？按照 Dieter Rams 的「设计十诫」，这样的做法甚至连「诚实」都算不上。

高音质播放器早已多如牛毛，macOS 上也不例外。如果你收藏了一些「无损音乐」，或者使用 USB 解码器，下面这一长串名字1，至少有一两个会看起来眼熟，也许某个已经「荣登」你的信用卡账单了。

• Amarra
• Audirvana
• BitPerfect
• Decibel
• Fidelia
• JRiver Media Center
• Pure Music

在「位元完美」2（Bit-Perfect） 的范畴内3，本文「解密了」macOS 上高音质播放器的核心功能、设置与营销技巧。无论你对正在使用的播放器是否满意，这些干货都值得你看看。更重要的是，别错过文末的「应用推荐」。

作为「高保真播放器」的 Mac

与技术相比，对人们有信心更为重要。要相信他们基本上是善良、聪明的。如果你给他们工具，他们会用这些工具做很棒的事情。

—— Steve Jobs (1955-2011)

从这段话中不难看出「内容创作场景」始终是 Apple 产品的驱动力；而「内容消费场景」也往往得益于此。以「音频回放」为例：

• 为了给「数字音频工作站」提供可靠的、低延迟的音频 I/O（输入/输出），Apple 在 WWDC 2003（没错，是 2003）上推出了音频 HAL（硬件抽象层）接口，早于 Windows 平台上对标的（第三方）ASIO 协议。
• 2009 年，Apple 在 Mac OS X 10.6 中支持 USB Audio Class 2.0 协议支持（与 RME 推出 USB 2.0 音频界面卡同步）。这也是 USB 解码器规格书中经常出现「仅支持 Mac OS X 10.6 以上版本」字样的原因。相比之下，微软在 2017 年构建的 Windows 10 中，才加入了对 USB Audio Class 2.0 的支持。

macOS 上主流的高音质播放器全部基于以上接口与协议。

你也许有这样的疑问：从年份上看来，这些技术似乎已经「廉颇老矣」，与近两、三年出现的「计算音频」、「空间音频」等摩登词汇相比，「尚能饭否」？其实不然。每套接口对应着不同的设计目的。对于与「输出设备」打交道较多的「高音质播放」场景，这些接口仍然是最佳选择，因为：

• 客观地讲，这些接口满足了高音质播放器的功能需求，并且足够贴近「输出设备」（即使达不到「直接处理硬件中断」的程度）。
• 那些使用更底层接口的4，随着操作系统的更新与替代性接口的出现，会逐渐（或已经）无法正常工作。
• 那些使用更高层接口的5，在营销中占据劣势。 CoreAudio 在这个「全靠忽悠」的小圈子里已被不幸「黑化」（满足若干条件时，这些高层接口依然可以做到「位元完美」的回放）。

主流高音质播放器均使用底层的 HAL 接口。来源：developer.apple.com

好了，我们开始梳理一下 macOS 上高音质播放器的关键功能与设置。

采样率切换

音频内容的「采样率」和「位深」，有时会被比喻为监视器的「分辨率」与「色深」。营销人员胆子再大些，还能把一张满是感人马赛克的图片，和另一张300dpi的图片，类比成「44.1kHz」和「DSD256」…… 下次再见到这样的宣传，请勿当真。

当你播放一张 24/486格式的专辑，而解码器却工作在 24/192 状态时，并不会听到 Papi 酱视频里那样的倍速音效 —— 在你的 Mac 上，「操作系统」或「播放应用」用 DSP 算法完成了「采样率转换」（SRC）操作7。有些解码器具备「内部升采样」功能，这意味着你听到的音乐可能是双重 SRC 的产物。

对「高音质播放」而言，应当在 Mac 上进行「采样率转换」么？对大部分用户而言，并不建议。这在「数字音乐」和「输出设备」之外，引入了新的「影响因子」。这个「影响因子」并不透明，还受到诸如参数配置、应用程序版本、商业授权等因素的影响。

当这个「影响因子」变化时，你将无法独立地评估系统中其他部分的性能，也不能回答「从 HDTracks 买的高格式的『吉普赛之歌』是否比 CD 更好听」这样的问题。

「音频 MIDI 设置」已经 16 岁了

使用 macOS 自带的「音频 MIDI 设置」应用，你可以手动地将输出设备的「采样率」与专辑格式相匹配，再配合「位深」和「音量」设置，也能做到「位元完美」（Bit-Perfect）的回放。这明显不现实。

Studio Display 最高支持 96 kHz 的采样率，不过竟然有 8 个声道。

根据音乐内容格式，自动调节输出设备的「采样率」，是「高音质播放器」的必备功能。

「位深」亦称采样精度。对 USB 接口的解码器而言，「界面位深」可以理解为 USB 线缆上传输的「数据格式」8。

在 Audio MIDI Setup 应用中，你同样可以手动调整输出设备的「界面位深」。

较新的 USB 解码器支持 32 位的界面深度，虽然意义不大。

USB 音频协议本身支持 IEEE-754 格式的 32 位浮点数，但只被专业设备采用。所有的「Hi-Fi 解码器」都采用有符号整数作为「界面格式」。有些用户倾向于将其设置为设备支持的最大值（如 32 位整数），以降低「低音量下的量化噪音」9。这个主张是否成立，需要一些补充信息：

• 如果音量由「操作系统」或「播放器」使用「音量算法」进行调节（比如你正在用 TV 看剧），那么将输出设备的「界面位深」设置为该设备支持的最大值（并尽量选择带有「抖动」的音量算法）是正确的（R-2R 架构解码器存在例外，在此不做讨论）。
• 如果音量由「输出设备」或者模拟域的「前级放大器」控制，并使用「位元完美」（Bit-Perfect）的播放应用，这时「界面位深」仅需等于（或大于）「源位深」即可。新型（如使用 ESS 系列芯片的）「输出设备」的音量算法有 32 位或更高的整数精度，与「界面位深」并无关联。

有些「输出设备」的「位深指示」能显示实际「内容位深」，而非「界面位深」10：无论你把「界面位深」设置成 32 位还是 24 位，当「位元完美」地播放 CD 内容时，屏显都是「16 位」。这个功能能识别一部分通过「简单移位」生成的「假高格式」音乐。

根据音乐内容格式，自动调节「输出设备」的位深，是「高音质播放器」的必备功能。

部分高音质播放器提供了「整数模式」（Integer-Mode）设置。这是一个 macOS 的特有概念。如果该应用同时有 Windows 或者 Linux 版本，你在那里将找不到这个选项。

一个（简化的）数字链路「大致上」可以这样表示：

高音质播放器的数字域链路（示意图）

「驱动程序」根据「音频设备」所要求的 界面格式（如 24 位整数）传输数据，却允许播放器按照 虚拟格式（如 32 位浮点数）提供数据。

• 对于 32 位的「源格式」，为了「位元完美」的回放，必须使用「整数模式」才能完成，因为 IEEE-754 格式的 32 位浮点数仅可以表示 25 位有符号整数。
• 对于 24 位或 16 位的「源格式」，无论是否使用「整数模式」都能实现「位元完美」（Bit-Perfect）的播放。但是「整数模式」避免了一次由 32 位浮点数到 24 或 16 位整数的额外转换 —— 本应如此。

「整数模式」应由高音质播放器自动启用。一定要将这个设置「暴露」给用户，或者大肆鼓吹，则是「营销需要」。

通常，你在刷 B 站的同时，也能听到 QQ 提示音 ——「驱动程序」允许多个「应用程序」同时使用一个「输出设备」。但是一个「输出设备」只有一路输入啊？没关系，「驱动程序」会「混音」。不过，有一些场景下，你可能不希望或者不能允许「混音」的发生：

• 你不希望在听着马勒的「复活」时，喇叭里发出阿里旺旺的「叮咚」声。
• 以 DoP 协议播放 DSD 内容时，如果和另外的音频流「混合」，会丢失 DoP 标志，退回 PCM 模式。

「独占模式」解决了这个问题。独占的「输出设备」只接受一路输入，其他应用也无法对其进行其他操作。为了回放 DSD 内容，和避免其他应用的干扰，高音质播放器应当自行完成「独占模式」的设置。

I/O 缓冲

「I/O 缓冲」（I/O Buffer Size）是个「连续值」(如 512 个采样)，有时通过滑块调节，有时会以 Mode 1、Mode 2 等「神秘形式」存在。

我们知道「驱动程序」并不生产音频内容，只是音频内容的「搬运工」。为了将音频内容发送至「音频设备」，「驱动程序」会定期向「应用程式」请求音频内容。这称为「I/O 操作」（搬砖）。但是搬砖的节奏是快是慢？对于专业应用来说，太快或太慢都不行。

• 每毫秒搬一次，处理器开销高：每秒钟不得不做 1,000次 「I/O 操作」
• 每分钟搬一次，输出延迟高：第 60 秒才开始搬运第 0 秒产生的音频

「I/O 缓冲」调节的就是搬砖节奏 —— 缓冲越大，频率越低。因为对「输出延迟」没有要求，「高音质播放」应当增大「I/O 缓冲」来降低「CPU 占用率」。

高音质播放器应当自动为设备选择最大的「I/O 缓冲」。让用户自己来设定？妥妥的「营销伎俩」罢了。

I/O 占比

就高音质播放而言，「I/O 占比」（I/O Procedure Duration）是个「智商税」设置。如果你找不到这个设置，那最好。

虽然名字挺专业，但理解起来并不难。如果「驱动程序」每隔 1 秒钟搬运一次数据（「I/O缓冲」= 1 秒），从你在 Garage Band 里敲下军鼓，到从扬声器听到声音，最长要等多久？你可能想抢答：「1 秒种」！但正确答案是「可能要 2 秒种」。

「驱动程序」请求音频内容之后，不会让「音频设备」立即读取。「驱动程序」知道，「应用程式」最长需要「1 秒种」才能造出来这「1 秒钟」的音频内容。如果在第 1.0 秒「驱动程序」向「应用程式」请求数据，「驱动程序」通常让「音频设备」在第 2.0 秒读取音频内容，最早这时你才能听到军鼓声。

默认情况下，I/O 占比 = 100%

有些「专业应用」不接受这样的高延迟，他们向「驱动程序」信誓旦旦地承诺：「哥，我是个快手，填满这『1秒钟』的『I/O缓冲』我连『0.1秒钟』都不用，你就让『音频设备』在『0.1秒钟』以后来读就行」。凭着这张「承诺书」，输出延迟一下子就减少了「0.9秒钟」。在 macOS 平台下，这个「承诺书」就是 I/O 占比（IOCycleUsage），用途是帮助「专业应用」和 I/O 延迟斗智斗勇。

显而易见，对于「高音质播放」场景，降低「0.9」秒的延迟，没有任何意义。

有时也称作「缓存大小」、「缓存空间」等，设置方式既可能是个开关，又可能是以 MB 或者 GB 为单位的内存空间大小。

你可能以为「内存播放」特别酷：输出设备可以直接访问 RAM 里面已经「无损解压」的音频。而现实却是残酷的：而当你固执地把 10 GB 的 DSD 256 一次性写到「内存堆」里，macOS 不得不把他们再次「交换」回固态硬盘上。

这是一个「智商税」设置，满足了和下面「系统优化」一样的「纯营销目的」。

这同样是一个「智商税设置」。如果你的「高音质播放器」里找不到这个设置，那就对了。

「关闭一些系统服务，降低 CPU 占用率，就能提升音质」—— 这套比「金坷垃」更容易上口的「营销话术」，虽然早在 10 年前就已被证伪，但仍然出现在一些「高音质播放器」里，原因就不过多解释了。

文末介绍的 Tonal 有着比一些「高音质播放器」更低的 CPU 占用率（欢迎自行测试）。仅仅这一点，无法为「播放音质」背书。

播放 16/44 音频内容时，Music 应用使用了 13.8% 的 CPU。

大部分 Mac 用户无需时刻关注 CPU 占用率。诊断如「运行迟缓」等问题时，从 macOS 的「活动监视器」入手，了解各种系统资源的使用情况，并分析其合理性，方为明智之举。相信「高音质播放器」的「系统优化」功能，无异于被收了「智商税」。

人类使用工具，而非工具使用人类；不要被这样的「营销话术」洗脑，成为工具的奴隶。无论是「系统服务」还是「第三方服务」，都不是「播放音质」的拦路虎。

为何不能「零设置」？

我一直不理解：高音质播放器为什么要通过复杂的「播放设置」来标榜「专业性」？按照 Dieter Rams 的「设计十诫」，这样的做法甚至连「诚实」都算不上。

对于无需配置 DSP 参数、音量调节亦交由输出设备（如 USB 解码器）来完成的「位元完美」（Bit-Perfect）播放器，没有正当理由把这些设置暴露给用户。

不妨试试 Tonal

为了验证这个想法，我打造了 Tonal —— macOS 平台上的高音质播放器。

在 Tonal 的创作过程中，我的目标十分明确：Tonal 可以有「用户偏好」，却不能引入任何「播放设置」。使用 Tonal 播放音乐，你的预期是明确的：从 CD 格式到 DSD 256，只要设备支持，回放就一定是「位元完美」（Bit-Perfect）且处理得当的。

这种「简单」的高音质播放体验，是其他应用无法替代的。

Tonal 是 macOS 平台上的高音质播放器。

了解你的输出设备

通过 Tonal，你能了解某个 USB 解码器的真实规格。从下图中，Tonal 报告了我的 USB 解码器支持：

• USB Audio Class 2.0 协议；
• 「异步」传输模式；
• 128 级音量调节；
• 16、24、32 位深；
• 高至 768 kHz 与 DSD 256 的采样率。

在中间的一列，Tonal 报告了 USB 解码器的技术规格。

听上去怎样？

从技术上，所有「位元完美」（Bit-Perfect）的正确回放，在「理论上」与「实践中」上并无任何差别；从伦理上，我不应提供「主观听感」等诱导性描述。你可以在 加拿大博主 @archimago 的博客 上了解这一事实。

如果你依然好奇，或者认为「高音质」的产品都得靠「主观听感」来「收货」，我只能以截图的方式「引用」两位用户的主观听感。

认出发件人身份的读者请留言，第一个留言者会获得内购兑换券一张。

在 Roon 的论坛上，我发现了讨论 Tonal 的帖子。

「与众不同」的 Tonal

本文介绍了 Tonal 是如何成为一个「零配置的高音质播放器」的。不过，在介绍 Tonal 的系列文章中，最精彩的并不是这一篇：

• 如果你正在构建无损音乐收藏，请阅读 收藏无损音乐之前，先想好这 3 件事。希望这篇文章能引发你对本地音乐收藏的一些思考。
• 如果你是一个古典音乐爱好者，却始终无法找到完美支持古典音乐的播放器，请阅读 在 macOS 上听古典音乐？没有 Apple Music Classical 不要紧，了解为什么「对古典音乐的支持，Tonal 都藏在了细节里」。这篇文章的大部分内容同样适用于其他音乐类型。
• 千万别错过本系列文章中的最后一篇 音乐元数据，原来还能这么玩，因为这是一个「大块儿头」，也是 Tonal 的最大的创新（或槽点）。Tonal 的音乐元数据编辑功能「特别的好玩儿」，如果您希望自己的音乐收藏「更完美」，值得花点时间来了解。

Tonal 只有 25 MB，是名副其实的「轻量级」应用。你可以 在 Mac App Store 免费下载 。

免费版的 Tonal 在功能与使用时间上都没有限制，但最多添加 20 张（CD 或高格式）专辑，相信能支撑您构建一个心爱的「迷你收藏」。

超出之后需要一次性内购解除限制（非订阅）。推广期内国区定价 ¥348（不到其他区定价 $99.99 的一半）。有一个比付费解锁更好的办法：如果您评测了 Tonal，欢迎联系我领取内购兑换券11；如果您进行了深度评测，还会额外再提供一张兑换券，方便您赠送挚友。

下载之前，请先阅读 《Tonal 使用手册》（英文版）。

听，见不同。向 Apple 的「Think different」文案致敬。

最后，真诚地寻找一位「创始合伙人」，让 Tonal 的体验越来越美好，能给更多的爱乐者带来「小确幸」！欢迎私聊。

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