音響初哥補習班 ─ 數位訊源選購指南 [复制链接]

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