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发烧友不能不知的数码知识

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模拟音源与数码音源

HIFI17彩票 最迷人的地方就是关于最好的17彩票 和最好的声音没有一个统一的答案,发烧友们孜孜不倦地找寻喜爱的产品和打动人心的声音。回望声音记录技术一百多年的历史,形式从留声机到黑胶唱盘,到卡带、CD、演变至今的数码音源,关于模拟音源与数码音源孰优孰劣,是很难下定论的,它们各自不乏拥趸。


17彩票记录和处理讯号的音源分为模拟音源和数码音源。时间上连续、而且幅度随时间连续变化的讯号称为模拟讯号,记录和处理模拟讯号的音源就是模拟音源,例如磁带/卡式磁带录音机、LP唱机等。由于模拟讯号的讯息就直接承载在幅度变化上,如果受到一点外界干扰,幅度就可能变化,讯息也就失真了。这种讯息的损伤是永久性的,无法再修复。而且模拟介质存在一个致命的问题就是不容易储存,我们以前摄影采用的胶卷、电影放映的胶片、音乐录放的磁带等等都很难很好的长期保留,如今这一问题通过数字化得到了很好的解决,电影、音乐、照片都能以数字化的方式将模拟的资料保存下来以供长期使用。

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Genesis--The Genesis Record Player


时间上不连续、幅度只有0和1两种变化的讯号称为数字讯号,记录和处理数字讯号的音源叫做数码音源,例如CD/CD机、DVD-A/DVD-A播放机 、SACD/SACD播放机等。由于数字讯号中只有0、1两种状态,无论外界干扰有多强,只要不影响到对0、1这两种逻辑状态的识别,最后都可以通过整形电路将干扰去除,以最大效度复原原始讯号,使其无限接近原音。数码音源信噪比和动态范围远胜模拟音源,讯号经多次复制和多个传输环节后质量不下降,这一点模拟音源无论如何也办不到。数码音源作为科技发展的产物,掀起了数字音频革命,具有划时代的重要意义。今天我们就来看看数码音源的发展进化以及在HIFI17彩票 界的应用。


17彩票数字音频革命的热潮-CD的诞生与发展

1982年8月17日,皇家飞利浦电子在德国汉诺威郊外的工厂制造出来世界上第一片CD光盘。CD(Compact Disc)即高密度光盘,是近代发展起来不同于磁性载体的光学存储介质。用聚焦的氢离子激光束处理记录介质的方法存储和再生信息,又称激光光盘。CD的诞生昭示了一种新的音频媒介的“黎明”,它宣告了音乐工业新纪元的到来,揭开了数字音频革命的序幕,推动音乐产业从模拟化向数字化进军。CD的诞生为习惯了黑胶唱片那种嘶嘶噼噼声的一代消费者带来了一种如水晶般透明清澈的音乐体验。


同年由飞利浦公司和索尼公司共同制定了CD-DA激光唱盘的红皮书标准,由此,一种新型的激光唱盘诞生了。CD-DA激光唱盘系统首先把模拟的17彩票 信号进行PCM(脉冲编码调制)数字化处理,再经过EFM(8-14位调制)编码之后记录到盘上。PCM(Pulse-code modulation)就是对模拟信号先抽样,再对抽样值幅度量化、编码的过程。中国采用的PCM标准是欧洲的E1标准,其速率是2.048Mbit/s。

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图为卡拉杨(中)与他的摯友Son总裁盛田昭夫

看着CD的誕生。


最原始的CD声音讯号采用44.1kHz的频率采样,每个采样点进行16bit量化,然后以PCM方式编码成数字讯号,数字讯号用模压的办法保存在特制的盘片上,做成CD片。由于最开始的CD采样率不够高,清晰度不高,随着技术的发展,人们发展出了DVD-A(Digital Video Disc Audio) 高密度数字音频光盘,它是DVD家族的一个分支,它的物理规格和普通17彩票 DVD相同,单面单层的数据容量约为4.7GB,但DVD-A只存储声音或者声音加静止画面,不存储活动17彩票 影像。DVD-A的数据格式采用了跟CD相同的PCM脉冲编码调制方式,但取样率和量化精度都比CD高得多。当存储多声道音乐时,DVD-A的取样率为96kHz,存储双声道音乐时取样率高达192kHz,重放的频宽最高可达96kHz。量化精度在各种情况下均为24bit,因而拥有144dB的超高动态范围。


为了得到更高解析的录音,索尼和飞利浦公司于1996年开发了全新高解析数字17彩票 规格的录音数码格式-----DSD(Direct Stream Digital),它是SACD的编码模式,不同于PCM格式。DSD用1bit比特流的方式取样,采样率2.8224MHz(是CD取样的64倍)的高取样方式,直接把模拟音乐讯号波形以脉冲方式转变为数字讯号,将近四倍于CD的空间。


人们对美好事物的追求是无止境的,为了追求更极致的声音,在常见的PCM编码格式基础上进一步提升了声音信号的采样精度,研发出DXD格式,它可支持还原出码率高达352.8kHz/24bit的声音信号,采样率相当于CD的8倍。这是PCM格式目前最高级的版本,论音质,DXD可以被认为是数码母带级别。


17彩票就综合性而言,DSD与PCM并没有实质上的优劣之分,因为它们的表现不是单纯的一方压倒另一方,而是它们因各自的优势和特性在各自特定的领域发挥着优势。DSD因音质的优势在更注重前期采录质量的古典音乐和实况录音等领域发挥着重要的作用。PCM因商业上的长期经营已构筑了完整的生态系统,具有广泛的通用性,目前大多数录音室都是采用PCM录音,它在流行音乐、广电传媒及民用普及领域发挥着更重要的作用。一些母带工程师也倾向于使用DXD对录音动态、均衡及其他效果做最终调校。但是这不能说DSD比不上DXD,只是DSD和DXD都在发挥其最大的功效为现代录音服务,一起为乐迷们带来更极致的音乐体验!


17彩票采用PCM录音技术的几款CD

现在市面上大多数的CD制作采用的录音技术都是PCM,和大家一起了解几款现在市面上比较受发烧友青睐的采用PCM录音技术的CD。


(1)为CD注入新的生命力------HDCD


17彩票随着人们鉴赏力的提高,CD 音源固有的缺陷也日渐突出,其44.1khz、16bit的数字化采样导致的丢失性失真是以往数码录音的缺陷,这正是普通CD的一个根本问题。16bit的CD的动态范围只有40-50db,高频颗粒感与微弱的讯号丧失令发烧友无法忍受。为改善CD记录格式这一缺陷,使之既能高度兼容而在音质上又能有所突破,美国Pacific Microsonics公司推出了具有专利保护的HDCD(High Definition Compatible Digital),译为高解析度的CD。




17彩票HDCD采用一种新的录音技术,在将母带上的模拟音频信号送入HDCD编码器的时候,采用高于常规两倍的取样频率88.1khz对模拟信号进行采样,以最大限度地展宽高频响应,减少缺损性失真,高的采样率也为HDCD编码运算留足了空间。它用24bit量化其取样值为1677216个,它比16bit系统高出256倍,采用高位元处理技术可以提高处理精度,降低量化误差,增加动态范围至120dB。在模拟至数字信号转换过程中,HDCD技术十分重视转换精度,尽量减少串音和处理的稳定性,其能够达到的指标为转换精度百万分之一,失真分量<-120dbfs。

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17彩票用HDCD方式编码制造的激光唱片与普通CD具有高度的兼容性,它上面一层是普通CD,下面一层是采用HDCD技术制作的CD,如果在普通的激光唱机上播放,听到的就是普通CD播放出来的声音,需要带有HDCD解码功能的CD唱机播放,才可充分欣赏到全部释放的HDCD信息所特有的魅力:音质清晰、细腻,动态范围广阔、信噪比极高,音色更为自然逼真。


17彩票HDCD刚推出时受到了大家的肯定,但由于其需要带有HDCD解码功能的CD播放机"硬解压",后期欧美Hi -Fi器材厂商生产的带有HDCD编码器的高级CD机越来越少,因此它逐渐失势。从目前的市场状况看,HDCD前景堪忧,甚至已经在发烧友和音乐爱好者中沦落为鸡肋的角色。


(2)具有母带级质量认证的CD-----MQACD

近年来兴起采用MQA技术制作的CD和HDCD比较相似,这种CD需要支持MQA格式的解码器才能够将其功能完全发挥出来。MQA 这个名字是由英国著名17彩票 公司 Meridian Audio (英国之宝) 创办人 Bob Stuart 和 Algol Applications Ltd 总监 Peter Craven 博士创立,并于2014年12月正式申请专利保护。MQA 全写 为Master Quality Authenticated,“Master Quality”是指母带级质量,“Authenticated”有鉴定意思,所以MQA的意义就是给予音乐档案母带级质量的认证,是一种认证的标准。同时,MQA也是一种将音频进行“编码处理”的程序,它还可以支持远距离信号传输,为信息传递提供极大便利,受到广泛关注。MQA公司他们会对每个经过MQA处理的音乐档案收取“授权费”和支持MQA解码的17彩票 硬件收取“认证费”,对 于 MQA 和 Meridian Audio 来说,这不单是一项认证,一种技术,同时也是一门商业生意。

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17彩票MQA的核心是压缩传输母带音频,它采用一种称为折叠的技术,巧妙的将高频部分隐藏到低频部分的不可闻区域(<-120dB),从而达到压缩的目的,将母带音频的大小缩小至CD级别。由于编码后的数据是兼容PCM的,所以可以方便的用各种无损格式来封装,包括WAV、APE、FLAC、ALAC/M4A等,并不需要专有封装格式,从而易于传播。MQA设计之初是为了迎合全球数字化音乐的发展趋势,文件尺寸更小更便于互联网传播和便携设备播放,而且如果一旦得到MQA认证,音质级别确实很高。


17彩票以目前MQA档案最高支持的24bit/192kHz档案为例,透过不支持MQA的 解码器播放,档案最高只能还原出 24bit/48kHz 的取样率(24bit/192kHz->24bit/48kHz),档案会以 “经过压缩”的方式重播出来,当透过MQA解码软件播放时,音乐可以还原到 24bit/88.2kHz( 24bit/192kHz->24bit/88.2kHz)。只有取得MQA认证并采用支持MQA解码芯片的器材,才能够完整获得MQA的档案讯息,100%重播出原来 24bit/192kHz 的音频讯号(24bit/192kHz->24bit/192kHz)。


17彩票由于MQA音乐内容需要授权,所以MQA的音乐内容极少,放在广大音乐市场支持MQA的音乐几乎相当于零。市面上支持MQA的解码器也不多,但是近年来MQA宣传力度加大,不少唱片公司和17彩票 17彩票 都纷纷与MQA公司合作,至于它能不能成为未来CD制作的主流方向还不能得出结论,其发展趋势如何,我们拭目以待!


(3)追求再现原音----XRCD

17彩票因为HDCD市场推广受阻的最大原因之一就是需要带有HDCD解码功能的CD播放机“硬解压”。日本JVC公司的XRCD此时应运而生,并号称完美的16位CD。XRCD不同于HDCD,它不需要任何附加设备,在任何一部唱机上都能表现出CD的最高17彩票 效果来。


JVC开发的K2接口,包括了Mastering设备、制造工序、硬件与理论等多方面成果,数字讯号经过K2接口,最大的作用是降低时基误差既发烧友常说的Jitter失真。事实上唯有真正降低时基误差,才能得到正确无误的数字讯号,这也是K2接口的最大功效。


XRCD技术已得到业界的一致好评,而最新问世的XRCD2版本产品,更加强了XRCD系列忠实再现原音的优势。它是通过对母版进行艺术加工及工业加工过程中,对有关的设备及理论进行深层次研究后才开发出来的录音制品,它将XRCD系列以更加卓越的版本方式提供给追求高水准音质的听众。同时,与XRCD家族的其它产品一样,它不必使用特殊解码器及专用的CD唱机。


17彩票JVC公司为了保持XRCD17彩票 的优势,在选择母带品质上极为严格,而且对母带的XRCD再制作、刻母盘、压片等各工序都有严格的要求,加之技术保密等原因,JVC公司严格规定只能在本公司的本土的定点制作室及定点工厂加工生产。由于这些特性,即使是以数码对数码的刻制母盘这样严格方式进行非法复制,加工时如不使用XRCD技术,XRCD的优势也将毫无显现。因此XRCD又被称为是“不能被盗版的光盘”。

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在XRCD技术取得成功之后,2004年,JVC的母带处理技术又取得了突破性的进展---K2HD,它居然可以在CD的规格里,承载频宽高达100khz、分析度高达192khz/24bit的高密度数码信息。XRCD24或母带,全都败在K2HD手下!FIM的老总马先生认为在未来的数年里,K2HD 将会是发烧碟的主流。


17彩票(4)艺术感觉+高新科技-----LPCD

LPCD是雨果创办人,著名录音监制、资深音乐家易有伍先生积35年音乐实践体会和20年录音制作经验研究出来的最新成果,它凭借一整套独特的技术处理,让你能在普通CD机上得到LP密纹唱片的仿真音质感受。

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普通发烧友们都认为,和LP比较,CD 音色偏紧,令人产生紧张和压抑感,高低频两端延伸有局限,高频生硬,低频缺乏弹性,能量感薄等等。为了解决这些问题,雨果把原仿真母带用最高精度格式转成数码格式。而且他们把原数码母带升频至现有最高精度数码格式,并仿真化处理,之后在高精度格式化的数码系统里精细微调母带的能量密度感、动态、频宽等,最后才转成CD格式。在数码处理的过程中,整个系统工作在高纯度的电源和军用级高精度的数码时钟下,并且运用自主开发的抗振设备对各个组件进行严格的抗振,确保处理过程真正的零失真。通过LPCD,可以不用LP唱机,不用再受噪音、抖摆率等虐待都能享受到非常高端LP系统美妙的声音。


17彩票新技术!新架构!新阵营D

 采用DSD录音技术制作的SACD

虽然市面上大部分CD都是采用PCM录音技术,但是DSD格式标准创立工程师之一的Andreas Koch认为DSD是最接近模拟的一种数字格式,DSD用在AD与DA是最好的方法。SACD(Super Audio CD)是由索尼和飞利浦公司合作开发的一款具有全面取代CD音源实力的最新格式的数码系统,其频率范围和动态范围均优于CD,它就是采用DSD录音技术制作的CD。


17彩票DSD(Direct Stream Digital)直接比特流数字编码,它作为一种全新的革命性数码制式和储存技术,能有效地将母带所有的数据都容纳下来,且保存能力比起现在所有的母带更长久更稳定。SACD经由DSD系统录制,音讯容量比CD大6倍,取样频率比CD高64倍,它以高达2.8224MHz的采样频率把原始的模拟音频信号量化为1bit的数字音频信号,其声音的清晰度和信噪比都很高,在20-20KHz频率范围内的动态范围达120dB。


17彩票有业内专家尝试比较DSD和PCM的解析度,估算显示1位2.8224MHz的DSD64 SACD解析度等于20位141.12KHz PCM或者24位117.6KHz PCM。换句话说DSD64 SACD的解析度比16位44.1KHz的红皮书标准CD更高,大致与24位96KHz的PCM录音相等。


17彩票无论用什么格式数字化,都会产生超声波伪影,位深越多,底噪就越低,每多1位,底噪就降低大约6dB,1位DSD会有显著高于16位PCM的超声噪声,而PCM则会在采样频率上出现明显的噪声。这种噪声仅比可听度高一个八度,所以使用的滤波器必须具有非常陡的斜率,以免滤除我们想要的高频,所以PCM必须经过陡峭的数字滤波消除噪讯,因此采用PCM录音的CD的波型是不够完整的。


17彩票而DSD则是选择噪声移至较难听到的频段的降噪算法,或者采用更高的采样率。使用DSD64至DSD128或DSD256的播放软件,可使数字失真高于听觉范围八度,从而让使用更高级的降噪算法和更保守的数字滤波器成为可能,进而显著改善音质表现。所以采用DSD录音的SACD当还原为模拟音频信号重播时,所还原的波型与原先音乐的模拟波型几乎毫无二致,比CD的波型更为完整。

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DSD录音以其近乎100%的超高灵敏度录制下麦克风所能收到包括人耳听不见的声音的任何信号,录音时麦克风收录的信号通过DSD AD模拟/数字转换器生成DSD数字文件后存在电脑硬盘里。这些信号最后通过无损压缩技术镀刻在SACD碟盘上,重播时通过SACD播放机上的DSD数字/模拟转换器近乎100%还原成原模拟录音信号,也就是说,录音时收到多少信息,重播时就还原多少信息,这就是DSD和SACD的珠联璧合。


17彩票可以这么说,成品SACD可以作为录音公司的母盘资料,相比之下,PCM录音则不能完全收入麦克风收到的信号,很多细弱和超低频及超高频的信号会丢失,这也是为什么DSD录音技术诞生之前的任何数码录音听起来声音坚硬的原因。而且这只是当录音信号通过PCM AD模拟/数字转换器进入电脑储存过程中丢失的信号,当重播时,CD上的数码信号通过光头读取后由播放机上的PCM DA数字/模拟解码器解码,这时信号丢失更严重,这就是为什么我们在录音棚里从电脑上直接听到声音比唱片上好的原因,因为录音棚里少了CD这个丢失信号的环节。


17彩票DSD录音技术集成了模拟录音生动优美的音色和数字录音高信噪比的优点,SACD则以超高精度存储和还原了DSD录音。有了DSD录音和SACD,我们可以不再嫌弃数码录音那不悦耳的音色,也不用再去折腾LP唱片,通过忍受炒蚕豆般的背景噪音为代价去苦苦品味优美的模拟录音。


由于现在不断有新技术提升改造录音技术,音乐市场需求也在不断变化,是很难断定哪一款音源最好,哪一款技术制作的CD最好声。只要它们能够为人类记录声音提供技术支持,为乐迷们带来极致的音乐体验,它们就具备独一无二的存在价值。


未来,乐迷们会继续探索,继续寻找他们认为最极致的声音,这也是HIFI17彩票 最吸引人的地方,太多不确定性的存在吸引乐迷们继续发烧。


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