Hifi入门
最近买了个我有史以来最贵的耳机:拜亚DT131,按照官方的说明,这是一个入门级的Hifi耳机.但是当我收到货并开始试听的时候,却有点失望:音质怎么跟几十块钱的国产货差不多呢,且外观还丑很多.报着这个疑问我开始上网查询相关资料,折腾了一个下午加晚上,终于大致搞清楚了.
所谓Hifi,百度百科的定义是:Hi-Fi是英语High-Fidelity的缩写,直译为“高保真”,其定义是:与原来的声音高度相似的重放声音。一般来讲,是指通过一系列的器材播放出高品质音乐.在具体分类上,有随身Hifi,台式Hifi和最近几年兴起的PCHifi.
在播放器材上,一个典型的Hifi系统通常由六部份组成:电源、线材、音源、解码器、功放和扬声器(无源).由电源供电,由线材传输数据,由音源获取媒介上的数字信号,由解码器将数字信号转化为模拟信号,由功放将模拟信号放大,最后由扬声器(无源)将放大后的模拟信号转化为声波播放出去.
对于随身Hifi,由于便携性所限制,不可能制造的太大.以目前的发展情况下看是由两个部份组成:音源与扬声器.这里的音源实际上是一个小型一体机,其包括了音源,解码器与功放,而扬声器,一般是指耳机或耳塞.
对于一套标准的台式Hifi,音源、解码器、功放和扬声器是四个独立的设备.音源是一个转盘,存储音乐的媒介是CD/DVD或者其它类型的唱片,转盘从媒介上读取数字信号.
对于一套标准的PCHifi,相对于台式Hifi可以理解为除了音源和媒介不一样其它都一样.这里的音源是指电脑,具体包括电脑各硬件及其操作系统,而媒介则是硬盘上的文件.
并不是每个人都能承受的起一套标准Hifi设备的价格的,这时就需要把上述六个标准组件时行集成整合并适当缩减规格以节约成本.首先就是把功放与扬声器(无源)整合为有源扬声器,这时不需要功放设备扬声器也能放出声音.其次是将解码器整合进声源,具体是整合进声卡中.然后由于现在的设备就是电脑主机+扬声器,所以音源的电源就是主机的电源,如果扬声器是耳机或耳塞,则其不需要独立电源.而唯一的我们可以影响的线材则是电脑主机与扬声器之间的数据连接线了.
整合到现在,一套入门级的PCHifi设备就与一台普通的多媒体电脑没什么区别了,都是一台主机+扬声器.只不过不同的是要用好的声卡(解码器)与好的扬声器(供放+扬声器)而以.
然而,这句话反过来说却不合适,一台多媒体电脑却不仅仅是一套PCHifi,从声卡的角度来讲,它有三个基本功能:一是音乐合成发音功能;二是混音器(Mixer)功能和数字声音效果处理器(DSP)功能;三是模拟声音信号的输入和输出功能。PCHifi用的仅仅是第三个功能的半个:模拟信号的输出.从更细节的角度来讲,输出的模拟信号的声道分X.0和X.1,前者一般是2.0,用来听音乐,这也是Hifi使用的声道;后者一般是2.1,5.1,7.1等,是用来看电影的.
拥有一套PCHifi设备与聆听到好的音乐之间并没有绝对的关系.影响音乐质量的因素主要包括音乐媒介,播放设备与收听人的喜好与心境.
上面说过,对于PCHifi而言,媒介是硬盘上的文件.音乐文件的格式主要分两种:有损压缩格式与无损压缩格式,具体的规格指标,则是采样率,采样位与比特率.具体的定义可以百度百科.顾名思义,只有播放无损压缩格式的,具有较高采样率,采样位与比特率的音乐文件,才奠定较好的聆听效果的基础.一般APE或FLAC是无损格式,而CD音乐的采样率,采样位与比特率分别为44.1kHZ,16位,1146.6kbps.
播放设备是影响聆听效果的关键因素.普通的多媒体电脑也能放歌,入门级PCHifi也能,标准的PC/台式Hifi也可以,但他们的播放质量显然是不同的.如何选择正确的器材与搭配方式是一个博大精深的问题,需要无数的人经过无数的实验才能总结的出来,这显然也不是我这个旨在搭建入门级Hifi的人所能够解决的.我在这里阐述的是另外一些问题.
一.为什么同等级别的台式Hifi与PCHifi,甚至是除了音源不同其它都一样的两套设备,大部份情况下台式Hifi表现的要好?
我能够找到的解答总的来说就是一句话:这就是通用系统与专用系统的差距.台式Hifi除了听音乐还是听音乐,而PCHifi则还可以打游戏,上网,写博客等等.那么在设计上,PC就不可能以Hifi为标准进行设计.它为了实现其通用性而牺牲了很多专用领域的性能.
致于更加具体的原因,可以参看下面所列出的参考文章:求指导,PCHIFI 的原理,其第190,242,255,291,293楼都有非常详细的讲解.我在这里暂且引用一下293楼的说法吧:
第1个讨论主题:
在数据没有出错且后端设备完全相同的基础上,导致PCHIFI音质不如CDHIFI的主要原因,是否是jitter问题?
讨论结果及形成的共识是:YES!理论依据是:因为PC功能太过强大和复杂。由于受机箱内部电子元件以及IBM架构、系统总线、CPU等等诸多因素影响,导致PCHIFI产生了大量的jitter。大家一致认为,PCHIFI作为音源的硬伤就是jitter问题。就目前实际情况来看,如果还有其它原因也是次要原因。
第2个讨论主题:
PCHIFI是否能通过技术手段,排除自身严重的jitter问题,从而达到高音质的目标?
讨论结果及形成的共识是:YES!理论依据是:虽然PCHIFI作为音源jitter问题很严重,但通过后端的努力是可以进一步降低jitter的影响。例如异步USB+缓存+独立时钟可以有效的解决前端造成的绝大部分jitter影响,但成本也会成倍的增加。因此,相对于专用于音频播放而设计的台式CD,PCHIFI作为音源要想达到很好的音质,需在后端付出很大的代价来解决jitter问题。
第3个讨论主题:
如果说“数码HIFI系统”的未来出路不在PC,那会是在哪里?
讨论结果及形成的共识是:“摆脱了PC架构、采用固体储存器的专业台式流媒体音频播放器”。理论依据是:因为它摆脱了IBM架构,绕开了繁杂的PC主板电路,解决了CD机械转盘的震动,摒弃了一切与音质无关的功能,符合了“术业有专精”的理念思想,设计的唯一目的就是为了尽可能的降低jitter对数字音频的影响,追求最佳的音质。所以“它”很有可能将会是未来数字HIFI的发展方向。
那么什么是jitter呢?我还是引用255楼的讲解吧
吵得那么多,对于audio 数字传输的 jitter 我来描述一下吧
大伙将 audio 数字传输理解成一个供应链条,这个链条有很多货物(节点),每个节点对应一个audio frame 数据,每个节点间的连接看作 timing 时间间隔,就是发货快递的时间间隔
DAC 男 需要数字输入,可以看作链子的接受方,PC + USB 男 当作链子的给予方。那么我们常说的 44.1k hz 的音频数据是啥意思呢
就是 DAC 男,需要一秒钟能拿到 44100 个节点,而且每个节点时间间隔必须要求是 1/44100 秒.
如果 DAC 男 在每秒内拿不到总数 44100 个节点,这个叫做 clock drift,就是时钟偏移,这个是最烂的
如果 DAC 男 在每秒内拿到了 44100 个节点,但是每个节点间的间隔不是 1/44100 秒,那么这个间隔就叫做 jitter。
造成上面的问题,可能是 DAC 男,也可能是 PC + USB 男,也可能是两者间路太窄。为了简化问题,我们姑且认为 DAC 男是全宇宙最好的劳工,按时按量干活。那么就可能是 PC + USB 男太忙了,CPU 100%,也可能 PC + USB 男没有时间观念,clock 不对。也有可能 PC+USB 男偷懒,每次放两个货物,然后等两个单位时间 ....
因为是数据传输,因此本质上大伙也可以理解成从 PC 向移动硬盘拷贝数据, 但是有个非常严格的要求,就是每秒一定要拷贝同样字节数的数据,而且要将这些数据分成 1/44100 等分按时传送。
或者291楼的讲解
2、jitter 我的理解是这样的:
假设我和一个歌唱家 A ,我每一分钟给 A 扔过去一张纸条,纸条里面写了些歌,当然有谱有词,A 是专业的一看就知道怎么唱,这张纸条里面的歌时间长度是 1 分钟。正常情况下,我每分钟扔过去一张,然后 A 唱一分钟,很流畅的歌声呐(什么你扔的没那么快人家拆纸条也要时间这种牛角尖就别转了哈)。
但是呢,有时候我写的那个纸条里面啊,曲谱时间调调上面就有问题,难免手抖嘛,所以A照着唱出来必然就有问题了;有时候我扔的不准时,比如迟了 10 秒钟,这样 A 唱出来整体的调调也有问题了。这就是我理解的两种 jitter。
有时候呢,我交过去的纸条里面有些字写错了,如果就一两个字的话, A 按照语句常识基本能猜出来,这就是基本误码纠错算法;但要是连着一溜都不知道写的什么字,那悲剧了,大家会听到 A 大喝一声 “CAO! 写的狗屎啊!” 完了,这就是爆音,这个没救,因为 A 不会告诉我重新扔一次,也即无误码重传协议。
所以 误码(字写错了)和 jitter (手老抽疯,不按时干活)不是一回事
一句话,jitter就是正确的声音没有在正确的时间播放.
二.从普通的视听设备升级到入门级Hifi器材的升级顺序.
按我的研究,这是要具体情况具体分析.比如有时换一根线就能解决恼人的底噪问题.但一般来讲,从普通的视听设备升级到Hifi,第一该换的就是扬声器,几百块钱的投入,立马就能产生非常大的效果,第二是声卡,最后是功放,解码器.前两步属于升级.后两步属于功能拆分.这也符合事务的一般规律.
至于资金的投入比,这就是个木桶原理了.一般来讲,100块以下的音箱就不需要配独立声卡了,声卡与音箱的价格比为1:2到1:3之间,耳放为耳机的0.5-2倍为宜,声卡+DAC最好不要超过耳机和耳放之和.
三.煲与调
扬声器是个机械设备,这意味着一个新的扬声器是有磨合期的.磨合扬声器的过程就称为煲.正确的煲可以最大限度的挖掘扬声器的潜力.
不同的器材由不同的厂家生产,这也会产生不同的风格,比如说在耳机方面,森海塞尔的产品阴柔细腻大动态,平衡稳重,适应面最广,古典尤其是交响乐是其拿手好戏,而拜亚动力则冷静、高解析,大动态,平衡,适应面广。适合古典、金属摇滚、newage(高透明度)、录音好的发烧唱片等.通过器材间不同的搭配与器材自身参数的设置,扬长避短,优化音乐环境.
最后是人的问题,这也是最难解决的问题.你喜欢流行,他喜欢古典,但是昨天他心情不好,听了一大通摇滚.呵呵,这个基本不属于科学而是属于玄学的范畴了.
最后放上一张图,作为本次文章的基本总结:
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