发烧论坛

注册

 

发新话题 回复该主题

音響初哥補習班 ─ 數位訊源選購指南 [复制链接]

1#
課程一
啥是數位訊源?

在介紹數位訊源之前,我們來重溫一下完整的音響系統包括幾個部分。首先是播放音響訊號的器材,我們稱之為「訊源」,再來是負責放大訊號使其具有足夠驅動力的擴大機,最後才是發聲的喇叭。全套的音響器材,我們稱之為音響系統的硬體部分,而相對於音響的唱片,就常被稱之為軟體(嚴格來說,唱片本身其實也是硬體的一部份,錄在上面的音樂訊號,才是所謂的『軟體』部分)。目前,不管是紀錄數位音樂訊號的CD-ROM,類比音樂訊號的LP,或者是紀錄類比影像的錄影磁帶,還是最新的大容量光碟DVD-ROM,我們將其通稱為「載體」。不過在這裡要強調一點,任何載體都可以任意的紀錄上類比或數位訊號。換句話說,使用光碟紀錄的訊號不見得全是數位訊號,例如LD上面紀錄的影像訊號,就是一種稱之為RF變頻的類比影像訊號。至於使用磁帶紀錄數位訊號的例子就更多了,如DCC、DAT甚至早期大型電腦使用的大捲磁帶,都是很好的例子。還有一點要說明的就是,使用相同載體紀錄的訊號,可以使用相同的器材來讀取,只要用不同的方式解讀,就會得到不同形式的結果。您還記得很久以前,小教授電腦是用卡式錄音機來作為程式的存取介面,此時卡式錄音機就是數位訊源,而不在是類比訊源了。

簡單一句話,載體上記載的是數位訊號,就是數位訊源;記載著類比訊號的,當然就是類比訊源了。

那麼,到底要怎麼分辨數位訊號和類比訊號呢?

「數位訊源」顧名思義,這種訊號是以一組組的數字所組成的。換句話說,在沒有轉換成類比訊號之前的數位訊號,就是一連串沒有意義的數字。然而經過適當的解碼過程之後,這些無意義的數字可能代表著一首歌、一部影片、或是一套電玩程式。而將無意義的數位訊號解讀出其意義的過程,我們稱之為數類轉換(D/A Convertion)。當然,在這個過程中,負責轉換解讀訊號的晶片或程式一向是來者不拒的,既然無論是VCD、CD唱片、或是遊樂器的遊戲光碟,都是以數位訊號的方式,紀錄在同一種載體 — CD-ROM上。理所當然,它們可以被同一種訊源設備所讀取,甚至這三種軟體的載體連記載訊號的格式(Format,載體要紀錄數位訊號前,要先經過格式化的過程,以確定這些數碼訊號的存放形式。在不同的格式下,相同結構的載體將有不同的記憶容量)都相同。這也是為什麼當您把VCD或遊戲光碟放入一般的CD唱盤中的時候,它仍然可以正常的工作,但解讀出來的卻是一陣陣的高頻噪音。因為CD唱盤的讀取系統,雖然可以讀取VCD或遊戲光碟的資料,但唱盤中的數類轉換系統卻是針對解讀CD唱片的16bit PCM音源所設計。遇到VCD上的MEPG影音訊號,或是遊戲光碟上的程式碼,仍然將之當作PCM音源來解讀,其結果當然是一堆噪音了。

至於為什麼用VCD放影機來讀CD唱片的時候,讀出來的卻是一般的音樂?這是因為VCD放影機中,同時具備了PCM與MEPG二種數位訊號的解碼系統。而VCD影碟片上,存有與CD唱片不同的辨識碼,當VCD放影機讀到這組辨識碼時,就會用MEPG這套解碼系統來解碼,否則就將其當成一般CD唱片,則以PCM系統解碼。至於先發明的CD唱盤,因為無法辨識這個辨識碼,於是通通將其當成CD唱片解讀,結果當然是一陣陣噪音。

這下子你懂了吧,各種數位訊號都要有專用的D/A轉換系統來解讀,這也就是即使DVD-Video和DVD-Audio都以DVD-ROM作為載體,但先前推出的DVD-Video光碟機卻無法讀(嚴格說,應該是可讀不可解)DVD-Audio唱片的原因。

為什麼電腦沒接MEPG解壓卡,也可以看VCD呢?

雖然我不清楚當時SONY和Philips在設計CD的時候,為什麼要將音樂訊號數位化來儲存,但在電腦科技進步、中央處理器速度愈來愈快的今天,這樣的作法卻帶來意想不到的好處。所有的數類轉換過程說穿了都是一連串繁複的計算,如果我們有一只很強的計算晶片,配合上不同的解碼程式,理論上它可以解讀所有不同的數碼資料。所以,要是您想用電腦看DVD-Video的影碟,卻又不知道要不要買MEPG 2解壓縮卡的時候,店員一定會詢問您電腦的CPU與影像卡規格,因為他得確認您的硬體速度,是否足以處理MEPG 2規格數位影像的解碼工作。所以說,一部可以通解CD唱片的PCM音源、DVD-Video的Dobly Digital、以及dts等多種數位音訊的多聲道解碼器,並不用準備這麼多套數類解碼系統,只要用一顆夠強的CPU,搭配上各種不同的解碼程式,就可以解各種不同的數位音訊了。

目前到底有哪幾種數位訊源

這個問題並不好回答,我們簡單將數位音源先分為二類,一類是以程式控制音源器發生,像電腦執行Midi訊號驅動取樣音源、或電視遊樂器中的音源晶片模式都可視為此類。至於另外一類則是將收錄現場演奏(不是一般所謂的Live演出,而是指實際發出聲響的演奏過程)錄音數位化後的訊號,轉換成類比訊號發聲的器材,像CD、MD、DAT甚至於現在流行的MP3都屬於此類,而且可以分為壓縮與未壓縮二類。

嚴格來說,我們討論到的第一類數位訊源其實該算是一種樂器,而不算是一種音響器材。不過,筆者考慮到現在有愈來愈多的電腦都配備有音源器(也就是一般所謂的音效卡),它所使用控制音源器產生音樂的程式檔資料量,要比PCM、MP3的音樂檔要小得多(因為這種檔案所紀錄的只是演奏音樂的方式),也因為資料量小,使得它更適合網路傳輸,而成為現代樂迷獲取音樂資訊的另一種方法,所以也將之列為數位音源的一種。日劇「網路情人」竹野內豐誤傳給女主角,而產生後來一連串愛情故事的音樂檔,就是這樣的形式。既然可以當成傳遞愛意的工具,當然可以將之視為一種音樂訊源了。

當然,由於這種檔案只是演奏音樂的模式,而非音樂的本身,所以發出來聲音的優劣,完全取決於音源器的素質。還記得多年以前中華商場還在的時候,電腦配備的音效卡主要還是以FM音源為主。當時位於忠棟的一家軟體公司,跑遊戲的時候使用Roland的PCM音源產生器播放配樂,出來的效果可說讓習慣於FM音源簡陋聲音的電腦玩家們驚嘆不已,不明就裡的人還以為老闆使用的音響系統特別好呢!現在,隨便一張音效卡,或隨便一部遊樂器配備的音源晶片,其素質大概都比十多年前的高價製品要好,所以現在以這種方式發聲的音樂品質已經沒有太大問題了。

事實上,如果您可以取得作曲家作品的程式碼(Midi檔),配合和作曲家使用相同廠牌的音源器發聲,得到的結果將可能是最接近原作的聲音。

我們再談談第二類,也就是一般使用的數位訊源吧!

到底什麼是16bit/44.1kHz

剛接觸音響初哥讀者,一定還對於16bit/44.1KHz這個規格的意義尚不甚瞭解。簡單的說,44.1KHz就是在一秒鐘,對聲音做44,100次的取樣,而16bit則代表著資料精度。我們都知道,一組音波間是沒有任何段落的,但我們要用一組數字來表達這個音波,就一定要將它分隔才行。
我們以CD上的PCM音源規格來作例子,它的聲音數位化是這樣進行的:先決定擷取音波頻段的範圍(例如最常用的20Hz—20KHz),然後就像在方格紙上描圖形一樣,我們將這個範圍分割成好幾段,再將這些區段依序標上0、1、2、3……做為它們的代表名稱。很明顯,這個範圍被分得愈細,標出來的位置就會更加精確;但愈精確的資料,代表的是需要容量愈大的資料載體與更快速的資料讀取系統,得用速度更快的計算晶片來分割還原;大量的資料也需要更大頻寬的傳輸線路,這些都牽涉到制定規格的技術力,和設備的製造成本是否合乎經濟利益。CD的規格是將這個範圍分割成2的16次方,也就是65,536個區段。
還有一個因素就是得決定我們要作多大的取樣數,也就是每秒中我們要對音樂取出機個樣本。當然,取的樣本數愈多,得到的資料會更加精確,除了前述的因素會再度影響這個數值的決定外,取樣的頻率還牽涉我們能製造出多精確的震盪器,如果決定時序的震盪器不夠精確的話,根本沒法子取得正確的資料。就像你用間隔大小不同的方格紙描圖,得到的圖形一定會歪七扭八一樣。CD的取樣頻率前面已經說過了,每秒鐘四萬四千一百次(44.1KHz)。

現在您可以計算每分鐘的音樂資料量有多大了吧。每次取樣的資料量是16bit,每秒取樣44,100次,每分鐘60秒,所以一分鐘16bit/44.1KHz的PCM規格音源有16╳44,100╳60,答案是42,336,000bit。換句話說,一分鐘16bit/44.1 KHz的PCM規格音樂,您要用大約10Mbytes的資料載體 — 硬碟也好、CD-ROM也好,來進行儲存。而CD推出的七○年代末期、八○年代初期硬碟設備尚未普及,軟碟片則還是5.25吋的低密度磁片,即使雙面都使用,每片的資料容量也不過是0.3Mbytes左右;當年個人電腦仍是8bit的Apple II,中央處理器速度也只能在10MHz左右徘徊。您現在知道CD在當時,為何會被稱作「劃時代產品」的原因了吧!

壓縮後的數位音樂軟體,效果是否會比較差

事實上,這個問題的答案並不像所想的那樣容易肯定。如果我們將紀錄同樣內容的16bit/44.1KHz與24bit/96KHz二種格式PCM錄音,再將後者的資料量壓縮至與前者相同,那麼未壓縮過的未必會比壓縮過的聲音優秀。尤其是現在數位資料的壓縮技術愈趨成熟,再加上演算晶片不斷速度超越以往,價格也不斷下降,好的壓縮技術與更快的演算晶片,都能使壓縮數位音源的未來性更為寬廣。如果您還懷疑現今數位壓縮技術,您可以比比看LD與DVD-Video的影像畫質。DVD-Video播放出來的MPEG 2影像不但經過數位化,還經過壓縮,但是得到的效果不但不比LD差,還猶有過之呢!
其實,任何影音軟體的品質優劣,和製作的過程有著很大的關係。如果母帶的製作先天不良,那麼使用再優秀的規格去重製,其結果都會讓人嘆息。懷疑這點的人不仿找個機會去比比SACD和CD的差別,相信必有所獲。

我該選怎樣的數位音源,或是應該選擇數位音源嗎?

講到這裡,其實該介紹的有關數位音源基本知識都已經介紹得差不多了。接下來,該告訴大家如何選擇適合自己的數位訊源,後面的課程再詳述選擇優秀的數位訊源器材 — 尤其是CD唱盤的重點。
雖然有些音響前輩可能會告訴您,聽LP才是音響迷一族至高無上的享受,但目前市場上由數位訊源稱霸卻是不爭的事實。除非您永遠不想聽阿May、許如芸的流行歌,除非您願意花數倍的價格買軟體(還不見得買得到),除非您願意聽音樂前多多少少做些調整的工作,否則,買部CD吧!

還有呢?目前個人電腦的普及率相當高,假如您家中有一部效能較高,並附有音效卡的多媒體電腦,就可以聽MP3及許多以電子合成器做成的音樂檔案。如果您的電腦還加裝CD-ROM或DVD-ROM光碟機的話,更能夠聽CD或DVD-Audio(可能、不一定)。再加部數據機的話,就可以從網路上下載音樂了。當然,就音響效果來看的話,它們的音效與「好」的確還有一段距離。不過,至少它們是方便的,而且可以提供一些純音響無法帶來的樂趣,如自行複製壓縮、自己作曲編曲等。

上課上班要錄音,您還在用錄音帶嗎?那還真是有夠落伍的。或許可以考慮試試MD,長達150分鐘以上的錄音時間(單音模式),不管遇到再多話的上司、老師,或是開再長的會議,都可以應付自如。MD還有一個好處,它的隨身聽機型聲音要比同功能的卡式錄音座好得多,使用上則比CD隨身聽方便得多,加上了轉接器帶上車用,也有相同的優點呢!

至於MP3的隨身聽,因為目前的網路傳輸效率並不高,加上器材使用的載體 — 快取記憶體價格並不便宜,所以暫時不予推薦。

停、停、停!講得都忘了時間了,我已經看到台下許多同學開始口吐白沫,齜牙裂嘴、手握凶器的好像也不少,猶記學生時代最恨佔用下課時間的老師,我可不想重蹈覆轍。下課、下課(台下顯然是一片片的歡呼聲,顯然這句話是整堂課中最精采、最獲人心的一句)!

<圖1>市面上的收音調諧器雖然多半採用數位調整方式,不過接收的卻是類比訊號,因此不能算是「數位訊源」。

<圖2>數位訊源是近十年來的訊源主流,而CD唱盤更是其中最大的贏家,各種價位、型式的產品多得不勝枚舉。

<圖3>Video CD(VCD)也是標準的數位訊源之一,不過近二年來DVD快速崛起,使它以極端的快速在市場上沒落。

<圖4>DVD的數位訊號雖然經過壓縮,但是製作精良的版本仍然很有可能不輸給CD,對於同時有影像需求的音響初哥們深具誘惑力。

回138期目錄
分享 转发
TOP
2#

Good & Thank you.
TOP
3#

不错。
TOP
4#

许茹云----《我依然爱你》 《不爱我放了我》Dest good!
TOP
5#

EP-71大哥,你要常来啊!!
TOP
6#

谢谢分享,支持斑竹,
TOP
7#

建议把那些台港的习惯用词改为这里的习惯用词,如果数位应该改为数码等。。。。
TOP
8#

亢好了^_^
TOP
9#

好就一个字!
TOP
10#

       leslie,您真是“及时雨”呀!每天都给我们充电。
TOP
11#


鼓掌!

nice post  ^^'
TOP
12#

好文,实是我等初哥之福,L版辛苦了!
已打印。
TOP
13#

課程二
買啥器材來聽CD ─ 兼談CD唱盤的購買要訣

請問,當下可以播放CD唱片的家用器材有哪些?一體式或分體式CD唱盤,答對!……LD碟影機,答對!……DVD-Video光碟機,答對!……SACD及DVD-Audio唱盤,答對!……附光碟機及音效卡的個人電腦,答對!……附光碟機的電視遊樂器,答對!……當然,除了上述標準答案之外,還有不少器材,一樣可以播放CD唱片,像是Video CD放影機、多媒體CD-I等等等………,如果要完全清列的話,負責控制篇幅的編輯部,以及負責「配給」薪水的老闆,大概會聯合起來砍我。不過,由此您大概可以知道,在現在的社會中,要找一部可以播放CD唱片的器材有多容易了吧!

既然有這麼多器材可以播放CD,我幹嘛去買一部單功能的CD唱盤?

好問題,不過答案也很簡單 — 為了取得更好的聲音,而這也是深為音響迷最在意的一件事。當然,有了獨立功能的器材,使用上也會更方便一些。例如當您在使用電腦CD-ROM安裝程式的時候,假如有獨立的CD唱盤,就可以放些輕鬆的音樂來聽。

單一功能的CD唱盤真的會比較好聽嗎?如果是真的。為什麼?先請教您一句,在台北街頭塞車的保時捷跑得快,還是在高速公路上奔馳的裕隆跑得快?這也許可以表現出幾分音響器材設計的重點:再優秀的電子元件,也要在設計良好而暢通的訊號通路上,才能發揮實力。但一般的情形是,在相同的成本條件之下,功能愈複雜的器材,通常會使用更多的電子原件,卻未必能對電子迴路作更加嚴格的隔離措施。如此一來,電子元件本身因為規格誤差等種種因素,造成整個線路的污染增加,這種現象通常被音響迷戲稱為「多隻香爐多隻鬼」。另外,主動式的電子元件工作頻率通常很高,所以常常會產生些高頻雜訊,若沒有做好隔離的工作,這些雜訊將會彼此互相影響,使得整個電子線路的工作環境變差,而使得音響器材的聲音、或影像器材的畫質無法保持應有的水準。

請注意,上面那段文字強調的不是元件多寡,而是隔離措施是否作的完善。假如能提供隔離良好的工作環境,和規格優秀的電子元件,線路複雜的器材還是有發出良好聲音的本錢。

既然已經開了頭,我們就直接進入課程吧!

既然播放CD還是使用單一功能的CD唱盤較好,那麼如何選擇一部好的CD唱盤呢?其實這個問題並不算複雜。要一部CD唱盤好聽,就要提供器材內器材最好的工作環境,包括穩定的電源供應、盡量降低高頻雜訊對工作晶片的干擾。數位訊源對於電源的要求和擴大機不大相同,由於擴大機需要提供驅動喇叭所需的能量,所以需要很強大充足的電源供應。CD唱盤的電子元件則以IC為主,通常用不著多大的能量就可以工作。

但也正因為這些IC相當靈敏,過大的電流起伏都會造成其工作的不穩定。而一部CD唱盤的內部線路分為數位與類比二個部分,它們的線路對於電源要求也各不相同。一部設計完善的CD唱盤絕對不會在電源部分馬虎處理,如果是較高級的機型,可能會用上數顆變壓器 — 傳動系統部分使用一顆、數位線路部分一顆、類比線路部分一顆,甚至連電子顯示幕都有獨立的變壓器供電。雖然初哥使用的平價機種,在電源部分可能就沒有辦法這麼講究,不過設計較為嚴謹的機種,會耗費較多的心思在穩壓上。至於如何觀察一部CD唱盤的穩壓線路是否良好,老實說,這並不容易,不過如果您發現這部器材線路板上的晶片附近有著不少小電容,這可能就是在穩壓上比較用心的機型。

而要減少外界電波、以及內部其他晶片工作所產生之高頻震盪所帶來的干擾,方法也不少,最簡單的方式是使用能隔離電波的材質製造機箱,或是加厚機殼的厚度也有相同的功用。更嚴謹一點,可以用隔離雜訊的材質,將各個不同的工作線路隔開,或把晶片封裝起來。由於供應電源的變壓器在工作時常會發出很大的雜訊,所以有些較高價的器材往往會把電源部分獨立出來,另用一個機箱裝置。

數位輸出裝置是必要的嗎?

第一次買回CD唱盤,您會發現除了左右聲道的輸出端子外,還有標著「Digital Out」字樣的端子,長相可能和一般的RCA端子一樣,也可能是方方的形狀,這就是所謂的數位輸出端子。如果您上一堂課有專心上課,大概知道CD唱片上面紀載的是由數字組成的數位訊號。這些數位訊號,必需經過數位類比的轉換過程,才能成為我們所聽到的類比訊號。而CD唱盤的這個數位輸出端子,輸出的卻是純粹的數位訊號。

目前,會動用這個端子的音響迷,大概都是使用獨立數位/類比轉換器(DAC)的使用者,而DAT、MD這類數位錄音器材用家在進行數位對拷的時候,也會利用這個端子來接續。另外,在Video CD剛發展出來時硬體還不十分普遍,有廠商發行一種名為「黑老大」的解碼器,聲稱用一般的CD唱盤接續就可以看Video CD。事實上,這種器材就是一種數類轉換器。只不過一般音響用的數類轉換器解的是PCM的聲音訊號,這種「黑老大」則是一種MPEG 1的影音解碼器。看到這裡,相信您一定咧解,它也是接續CD唱盤的數位輸出端子。

是的,數位輸出端子的功用大概就是這些。對於平價的CD唱盤而言,由於傳動系統受成本所限,加裝數類轉換器後的聲音,不見得會比直接升級較高價的CD唱盤來得好。過去李陵兄就曾經說過,平價CD唱盤最好刪去不必要的裝置,將成本集中在聲音的改善上,而數位輸出端子就在他的「非必要裝置」的名單上。不過,如果您要進行數位錄音或是接續dts多聲道解碼器聽dts CD,還是得動用到數位輸出端子。只是請注意,MD的數位輸入端子通常用的是Toslink光纖,如果您的CD唱盤數位輸出只有同軸端子,恐怕只能用類比傳輸對拷了。

HDCD解碼功能是否需要

二年多前,有人說了一句很有趣的話用以形容HDCD:「今年,您買不到沒有HDCD解碼功能的數類轉換器,也買不到有HDCD編碼的唱片軟體」用來形容這種規格硬體發展過於軟體的情形,可說是相當的貼切。不過,具有HDCD解碼功能的數類轉換器在當年價格並不是很便宜,中低價位的一體式CD唱盤則多半沒有搭配這個規格,也讓HDCD的普及率遠不如知名度,而一直讓人有「有錢音響迷玩物」的印象。後來高容量CD(也就是現在的DVD-Audio與SACD)的企劃曝光之後,HDCD更是被視為提前出局的產物。很諷刺的是,此時一些硬體製造廠商卻開始生產附HDCD解碼功能的中低價位CD唱盤,小型的獨立唱片公司有愈來愈多的軟體支援這個規格,大型的國際唱片集團也開始發行少量擁有HDCD編碼的軟體。而這,正是當初制定HDCD規格集團的目的。

就我自己的經驗,使用有HDCD解碼功能的硬體來播放使用HDCD軟體,效果的確會比用一般CD唱盤來得好些。雖然具有HDCD編碼的唱片佔所有軟體總數量仍然未達「九牛一毛」,但可選擇的種類愈來愈多卻也是個不爭的事實。因此我認為,假使同樣級數的機種,具有HDCD解碼功能的機種貴不到一成,還是相當值得的。不過如果超過這個比例,就需要好好考慮了。

需要考慮到未來SACD與DVD-Audio的相容問題嗎?

一直到目前為止,市面上可以唱SACD或是DVD-Audio的中低價機種仍相當少,所以這個問題似乎沒有提出來討論的必要。不過就我的觀點來看,這些規格能推出成熟的中低價機種,應該是在二、三年之後了。因此,在這段時間內,挑一部您喜歡的CD唱盤,安心的聽音樂吧!等以後新規格的技術成熟了,正是您該換機的時候,再來努力思考這個問題。至於軟體的問題更是不用擔心,無論是SACD或是DVD-Audio,都是可向下相容的機種,您過去辛苦收集的唱片絕無變成廢物之虞,請安心。

<圖1>雖說新世代數位訊源已經登場,不過我們相信在二、三年以內,就純立體聲的聲音全面性表現成就最高者仍然非CD唱盤莫屬。

<圖2>數位傳輸介面幾乎是所有CD唱盤的標準配備,不過對於平價器材來說並不算非常必要,所以建議初哥們不要以此為選購依據。

<圖3>HDCD已經進入窮途末路之際,反而有許多軟體與硬體廠家開始大力支持它。同樣的,這不是絕對必要的配備,您大可以不用把它當作選購指南。

<圖4>D市面上極富音樂性表現的CD唱盤不少,而且有許多平價的好選擇,建議初哥們多花點心思好好的深入瞭解。
转自 音响论坛杂志
TOP
14#

呵呵,如果把L兄的杰作都打印出来的话,看来要联系一下打印耗材的批发商咯。
TOP
15#

确是好文。
TOP
16#

古古哥的电力可比我足啊!!
TOP
17#

嗯,不错,讲得挺好,适合我这个初哥!
就是太长了,我眼睛疼,看不动!
打出来放大字号慢慢看!谢谢L版!
TOP
18#

L版主是负责任的,敢做敢为,真是好哥哥。
TOP
19#

鼓掌!
TOP
发新话题 回复该主题