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第三章 HIFI入门

Date: 2009-12-31 22:35:12  Tags:HIFI 入门 精通   View:905 次

《HIFI 从入门到精通》 作者:薛勇

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第三章   HIFI入门

1.          音源的组成与音质的区别。
2.         DAC与音源的关系,如何区别DAC好坏?



        前面讲了很多,现在我们讨论一下怎么样才能入门HIFI?

想人门HIFI还是有些基本条件的,我们看一下。
最基本配置:音源+功放+音箱+线材。
少于这样的配置应该是称不上HIFI的,我们竟然谈的是HIFI,当然是有一定音质要求的,我们分别讨论一下每一个组成部分。

1.         音源的组成与音质的区别

CD机:这是最基本的音源,很多人现在可能都不知道还有CD机,因为他们已经习惯了DVD机或者电脑,是的,有CD机,而且价格贵过DVD很多,从最便宜的1500元左右到贵的十几万元,超过一部汽车的价格,一般CD机是由2部分组成,转盘系统+解码,当然电源设计以及机箱等都会影响声音,但是主要还是这2部分,转盘系统非常重要,好的转盘要求非常稳定,在读取CD信号时不能有任何抖动,这样出来的信号才能保真。现在转盘比较常用的是飞利浦,在现在CD机里使用最多。

入门CD只能采用低价转盘,这些转盘稳定性差些,因此出来信号JITTER误差会大些。

解码:从CD机读取的信号是数字信号,数字信号是无法直接播放的,必须必须转换成模拟信号,这样才能通过放大器放大后发出声音,因此把数字信号转换成模拟信号叫解码,解码线路里有2个部分组成,数字处理以及模拟输出处理,因此解码的好坏非常关键,高档的解码即使前面JITTER有误差,通过解码器里数字处理可以把JITTER误差降到最小,这是最基本条件,如果JITTER非常大,声音误差就非常大,后面模拟怎么处理都是空的。模拟处理是决定声音的走向,不同的处理会产生不一样类型的声音,在这里也会产生染音,染音在这里也就是CD机的声音,如果模拟处理过分的话,不管你放什么样的CD片,出来的声音都会带上这个品牌风格的声音,进口有些品牌就有非常明显的染音。

DVD机:DVD也可以作音源,DVD机往往具有非常好的参数,以及众多的解码:DTS,AC3等... 但是因为DVD机是高速转盘,读取CD信息时容易抖动,另外DVD的电源一般采用开关电源,声音没有CD机的模拟电源来得温暖,DVD设计是为了图像,重点放在图像上,而且图像部分的电子线路是会影响声音的,而且现在的DVD都是多声道设计,尽管有模拟输出,但是DVD还不能称理想音源。

DVD机+DAC: 通过DVD机的数字输出接入DAC,这样光使用了DVD的转盘部分,抛弃DVD模拟部分,这样出来的声音根据DAC水平,如果DAC素质好的话会有不少提升,但是毕竟DVD是比较差的转盘,作为入门是可以的,但是还不能算高档,除非你的DAC在锁频以及JITTER处理上特别优秀。

电脑:电脑可以播放不同类型的音乐,非常方便而且片源多,但是现在的电脑也不是为了音质设计,里面干扰多,作为音源也不能算理想。

电脑+DAC:好的电脑声卡有很高的技术参数,但是HIFI不是以参数为标准的,可以这么说再好的参数在这里也没用,电脑声卡作为HIFI是不够理想的,那么外接DAC会怎么样?通过电脑的数字输出,接上外面的DAC,这样总体效果会有较大的提升,当然也是根据DAC素质,但是也只能作为入门音源使用。

媒体音乐播放器:现在有很多各类播放器,IPOD等,但是这些都是为了方便大家设计,对音质考虑很少,作为HIFI音源肯定是不合格的。但是媒体音乐播放器是个非常理想的音源,需要的是有人真正为了HIFI做出高品质的媒体音乐播放器,如果有这样的产品,相信会是一个非常理想的音源。

所以从上面分析看,现在比较理想的音源还是只能是CD机,媒体音乐播放器,其次是DVD+DAC,或者电脑+DAC,最不理想的是DVD机跟电脑。

我们重点了解一下CD机跟媒体音乐播放器
CD机可以分成普通CD机以及高档的转盘+解码分体式。
普通CD机是把转盘跟解码做在一起了,其实这样的方式是非常理想的,把转盘跟解码分开并不一定可以提供高音质,而且设计上更麻烦,但是这样看起来档次高。

影响CD音质有很多因素,基本上可以分成以下部分:
1. 转盘系统:好的转盘需要平稳,抖动少,这样可以减少JITTER。
2. 数字伺服系统:配合转盘,提供优质数字信号。
3. 电源系统:分成数字供电跟模拟供电,稳定的电源对减少JITTER非常重要。
4. 解码系统:把数字信号加时钟信号变换成模拟信号,这里芯片以及解码电路的设计会严重影响声音,好的解码需要对时钟进行处理,锁定,并不是芯片决定声音,好的芯片加上好的线路才能发挥作用,国内很多CD机采用了最高档的芯片,但是如果没有对芯片性能有充分了解,是无法发挥真正作用的。时钟处理可能重要过芯片,只有好的时钟处理才能让JITTER减到最小,才能出来优质的声音,所以在这里大家不要去迷信解码芯片。
5. 模拟系统:把解码后模拟信号进行处理,提供给下面功放使用,这里是决定声音的风格,有些进口CD机带有染音就是因为这部分线路关系,不同的模拟线路对声音影响很大,决定声音的是总体线路设计,而不是某些发烧元件,可以这么说有所谓高档元件的并不能提供真正的好声音,只有好的设计才能产生真正的好声音。

从上面这些可以了解到,一个好音质的CD需要以下几点:
1. 好的转盘系统。
2. 合适的数字伺服系统。
3. 稳定的电源。
4. 优质的解码系统,这里对时钟处理重要过芯片参数,并不是芯片好就是声音好。
5. 合适的模拟输出,你可以选择自己喜欢的声音风格,我建议你选择比较平衡的系统,带染音的CD机只是短时间讨好你。
媒体音乐播放器:这里的媒体音乐播放器不是指市场上卖的各种类型多媒体播放器,应该说现在市场上还非常稀有,价格非常高。
媒体音乐播放器指的是用来播放现在流行的WAV,APE,FLAC等无损音乐文件,这些文件现在大部分人在电脑上播放,现在通过媒体音乐播放器来代替。

大家从事实已经了解到电脑出来的声音怎么都比不过一台低价的CD机,但是很多人就是不明白为什么声音会有区别,电脑可以提供跟CD一模一样的数据,但是就是无法提供一模一样的声音?

道理前面已经说了,就是JITTER在作怪,大家记住这一点,听音乐是个连续的过程,而且音乐最后都转换成模拟信号,然后放大,这个连续转换的过程是无法等待或者缓冲的,必须是实时的转换,因此为了转换过程的正确性,前面需要做很多准备工作,任何方面的疏忽都会导致转换失误,人耳是非常敏感的东西,其敏感性远远高于眼睛,电视图像具有欺骗性,每秒24幅图像眼睛已经无法区别,所以图像处理可以缓存,但是声音就不行。所以这里决定了声音要求远远高过图像,不能有任何出错。

实时的转换,以皮秒(ps)级衡量的要求,决定了处理的难度,现在电脑或者媒体音乐播放器或者CD机都可以读取准确的数据,但是数据的整齐度不一样,低抖动可以读取比较整齐的数据,差的环境或者高抖动会让数据整齐性比较差,这些在实时转换中因为DAC没有校错,造成声音的巨大差别。

我打个比方:电脑上有磁盘碎片整理,电脑运行一段时间后会有很多碎片,但是因为电脑有缓存,所以只是运行速度慢了,但是不会出错,因为你电脑里内容是一样的,当然进行碎片整理后,电脑里数据整齐了,读取速度就加快了。

现在不同系统读取的音乐数据就像电脑里的碎片,好的系统读取出来数据就比较整齐,在实时转换中出错就少,JITTER也低,差的系统读取的就是相当于碎片多,如果不整理的话在实时转换中就容易出错,同样JITTER也高。

这里最最关键一点,大家记住:实时转换,不能有缓冲!对就对,错就错!

所以这里同样解释了为什么需要好的转盘,线材的不同对声音的影响(因为不同线材会影响数据的整齐性)等等问题。

好了,我们现在来说媒体音乐播放器,它跟电脑的区别:
1. 提供好的稳定的电源.
2. 提供稳定的元件,合理的设计,少的干扰。
3. 数据整理,这是媒体音乐播放器最关键一点,但是现在这项技术非常难,市场上应该还很少有这样的产品,我们希望将来能够看到这样的产品。
现在市场上的所谓的APE播放器或者其他多媒体播放器有以上这2条,这样相对电脑声音会好些,但是没有真正接近关键问题,所以声音不能跟高档次CD机比。
有了第3条,媒体音乐播放器才能上档次,这样出来的数据可以跟高档转盘相比,同样音质也可以媲美高档转盘。

2.         DAC与音源的关系,如何区别DAC好坏

这里说的DAC是指digital-analog converter,数字模拟转换,也就是把数字信号转换成模拟信号,因为现在CD片录音是数字的,而数字是无法直接播放,必须转换成模拟信号才能播放,现在所谓的数字放大器也并不是直接放大这些数字信号,因为喇叭是不认识数字信号的。
所以所有的数字信号必须转换成模拟信号,这就是D/A转换,如果单独做成机器,现在都叫DAC。
D/A是必须的,不管在CD机还是在电脑上(由声卡完成这个工作),是音源的组成部分,但是很多人不知道这样的东西,因为平常很少碰到。
现在为什么单独讲这个DAC?因为它对音质影响非常大,那么到底是什么决定DAC音质?
一般DAC分成3个组成部分:
1. 接收部分,用来接收数字信号。
2. D/A转换部分,把数字信号转换成模拟信号。
3. 模拟输出:把转换出来的模拟信号进行放大以及其他处理。

这是最简单的DAC组成,当然高档DAC就比较复杂,至今为止我看到的最高级DAC是这样组成的:
1. 可以接收32BIT (最新格式) 最多8路
2. 时钟恢复组合
   a. PLL锁相环 富士通 多频
   b. ASRC(Asynchronous Sample Rate Converter-异步采样频率转换器) (升频)
   c. DDS(Direct Digital Synthesis-直接数字频率合成)
   d. FIFO
   e. 强制多重被动同步采样升频
   f. Wordclock发生器 时钟同步
   g. 各种组合方式
3. DAC方式  平衡,并联,平衡
4. 为了DAC稳定,用精确参考电源(third generation bandgap voltage reference)
5. 多样滤波方式
6. 分离原件 平衡模拟

很多进口的CD机只是采用了这个DAC的一部分技术,他们的销售价已经超10万了,但是这个DAC把这些技术全部用在一起了,而且有些技术还是设计者独创,其实已经不是商业考虑了,设计者目的只有一个,到底没有JITTER的声音会怎么样?
我们现在先不讨论这样的DAC,太高级了,先从普通的开始.

那么我们看看普通DAC跟高级的DAC差别就知道怎么样才能出来好声音了。
一. 接收部分:
普通DAC只能接收16bit,当然这个是普通CD的标准格式,也足够了。但是现在技术提高了,有些音源是24BIT,或者32BIT,普通DAC就无法接收了。
电脑上如果你的声卡好的话,是可以通过声卡调整测试一下DAC能否接受24bit,播放器FOOBAR调整没有的,如果硬件无法输出的话,是无法输出24或者32BIT的。
USB输出肯定不能输出24BIT的,有些DAC标称可以接收24BIT,但是却必须通过USB输出,完全是在骗人了,因为USB本身输出限制,最高只能达到48K.
当然接收只是表示你有这样的能力,没有这样的能力也可以,调整到16BIT就行了,当然有些浪费。

二. D/A转换部分
这是好音质的关键一点,其实现在国内不少DAC出不了好声音的关键就是这里部分技术不行,D/A转换最最关键就是JITTER,一个JITTER高的DAC后面怎么搞都不可能出好声的,JITTER意味着错误,JITTER高也就是错误多,D/A转换才是声
音的起步,这里错了后面怎么调整只能在错误基础上改善,但是不是根本性的提高。
现在大部分DAC没有时钟处理,只能靠芯片的优劣决定声音的好坏,其实芯片的优劣对JITTER会影响,但是时钟处理才能真正减少JITTER,所以这里有个非常大的误区,很多烧友只是关心DAC采用什么芯片,高不高级,以为有了好芯片声
音自然好,要知道国内CD或者DAC很多都采用所谓很高级的芯片,但是有些进口品牌他们就是普通芯片,声音却好过很多所谓的高级芯片,为什么? 一个原因就是对时钟的处理。
所以这里你应该关心的是DAC厂家有没有这样的技术,而不应该去关心采用什么样的芯片。
当然大部分人是不可能真正懂得这里的关键点的,因为想减少JITTER需要做的事非常多,包括线路走向都会影响JITTER,所以大部分人只能忍受JITTER的错误。
但是如果你懂一点,这样在选择上不会光迷信芯片。
另外有一点现在很多人的误区,现在市场上炒得价格很高的芯片,以为是好芯片,其实完全是错误的了,数字芯片这几年来一直在进步,数字芯片永远是新的好,只是大家不懂如何运用,这个不同模拟部分,你可以想象电脑现在的发展
,它们都是数字芯片,你会说3年前的电脑好过现在? 现在300的CPU好过3年前1300元的CPU,所以D/A转换芯片道理是一样的,新的芯片技术更好,消耗更小,唯一缺陷是大家还不了解。

三. 模拟输出
模拟输出是决定声音的走向,D/A转换后变成模拟信号了,通过对模拟信号不同的处理,可以出来不同风格的声音。
有些CD机带染音就在这部分决定了,这里声音风格非常多,看你的喜欢了。
现在大部分DAC模拟输出是采用运放,不同性能的运放模拟输出不一样,声音风格基本上是由运放决定了。
如果能够采用分立元件模拟输出,DAC的档次就提高很多,但是能够这样设计的人不多,现在玩DAC的大部分人其实没有什么设计能力,所以采用运放这样简单的办法。
如果采用分立元件模拟输出,很多方面可以提高,无论动态,音场,细节等,不过也只有真正懂的人才敢这样设计。

四. 电源部分
电源对DAC影响也非常大,稳定的数字部分电源可以减少JITTER,所以这样需要的是电源的精度。
很多人看见大变压器以为就好,其实DAC消耗电源非常少,特别现在新一代的芯片,集成度高,大家可以看一下手机的个头以及电脑芯片的个头,这些芯片现在消耗已经非常小了,所以DAC上面大变压器是毫无用处的,只是看起来舒服吧
了,浪费的。
DAC一般就消耗几瓦-十几瓦功率,普通变压器就可以,但是后面的电源处理部分反而重要,高精度电源可以提高DAC不少性能了。