为什么同一台解码器搭配不同的转盘、同轴、光纤，会出不同的声音？进来看看这篇文章

小白

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同一个解码器搭配不同的数字前端出来完全一样的声音才是奇怪！有经验的发烧友应该个个知道这个事实。至于具体原因和机理，发烧友只能说个大概，比方jitter如何如何等等，其实这个世界上知道得最清楚的人，也不是Stereophile杂志那班编辑，而是那些一流数字音源厂家的技术人员，工程师。 比方dCS, Wadia, Esoteric，他们的CD机工程师，是了解此类问题最为深入的。只不过他们的研究成果，是不发表的，而是体现在他们的产品里。

小白

以上大家说的意思是，数字电路的底层还是模拟电路，在电路中的表现形式还是模拟电信号。在0和1两个状态之间，是有“过程”的，不是一下子从0到1，从一个状态跳跃到另一个状态的。这是一个方面，另一个方面就是，时钟的不完美，时钟同步的不完美，在实际电路中总是存在的。而对数字音频这个纯粹建立在“时钟必须完美才能完美重现出模拟声波”基础上的东西，任何一点时钟的波动，以及时钟同步的问题，都必将带来复原后模拟声波的畸变。

小白

上帝设计这个世界的时候，就没让人类省心。没有简单的事情。模拟音频系统有无法解决的信噪比问题，复制/编辑带来音质劣化的问题，数码音频系统有无法彻底解决的JITTER问题，量化噪声问题。各有各的问题。

80年代起数码音频之所以大行其道，很快成为主流，是因为它的两大关键优势：信噪比好，复制和编辑几乎不带来音质劣化，是人类多年来梦寐以求的，而且是模拟音频系统无法作到的。相对来说jitter和量化精度虽然很快被人们意识到是很难彻底解决的影响数码音频音质的问题，但毕竟它在大多数情况下是可以忍受的。但这并不等于说数码音频就是完美的了。

大家只要看看，近年来数码音频工程师们搞出了些什么玩意，什么技术，比如独立时钟，异步升频，24比特/96K的取样频率，就可以从中体会到数码音频的问题在哪里了。每一项新技术的出现和得到普遍运用，其实背后都针对着数码音频的一项缺陷。

[ 本帖最后由 小白 于 2009-11-9 12:01 编辑 ]

小白

呵呵,别的不说,从数字源到解码器的同轴线换一条,听到的声音就会不同. 难道换了一根线,传输过去的数字信号就变了? 001变成010了? 或者对转盘做一定的避震处理,听到的声音也不同. 难道加了避震脚后,001就变成010了?

小白

问题都是在实践中发现的,靠纯理论的推想,不实践的话,问题是发现不了的.

数码音频的早期,谁知道jitter是什么,会对声音造成什么影响?  数码音频刚问世时,一片喝彩叫好声,都认为数码音频音质完美,远好于模拟音频,谁也无法预料出,无法从纯理论上推测出还有jitter这回事. 问题都是逐渐在实践层面上暴露出来的. 发现了问题,再研究它,找出它的原因在哪里,从而丰富,改善,进化我们的理论体系. 事物都是这样运转的: 理论设计方案 - 实践 - 发现问题 - 分析问题 - 找出原因 - 丰富或改写理论. 再进入下一个循环.

如果是理论设计方案 - 实践 - 完美符合理论,到此为止划上句号. 这样的情况在各行各业里不能说没有,但也确实是少数情况呢.

小白

很多实践中发现的问题,是预先没有理论指导的! 比方实践中发现,原来同轴线是影响音质的,原来避震措施是可以影响音质的,这些可以通过反复实验确认为事实. 发现这个事实后,再去分析和寻求理论上的原因. 难道发现这个事实的实践,必须预先有某种理论指导?  或者,我们一时分析不出背后的原因,就可以去否认我们的发现?

人的很多发现,都是在没有理论指导,甚至无心,无意的实践中发现的. 这个你只要熟悉科学史,就应当知道,是个常识性的问题! 青霉素的发现,X光的发现,伟哥这种药物的发现,都是在没有任何理论指导的情况下意外发现的结果. 关键是发现这些现象之后,有心的人会去探究背后的原因是什么,从而产生新的理论,学识,甚至诞生出新的学科.

小白

对数字音频而言,如果说现在的理论已经较完整,那也是经过多年摸索和实践所得. 倒退回去,回到比方1985年的话,当时即使是世界最顶尖的数码音频专家,他们也没有jitter的概念.

再过20年呢? 我们现在认为已较完整的理论,到那时回头一看,很可能觉得很粗浅.

我自己是从上世纪八十年代末就开始听CD的,并一直关注CD音频,我记忆中读到过最早关于数码音频音质的批评,是针对它的"数码味"的,说它高频冷,硬,不好听. 当时的普遍分析认为是因为取样频率为44100赫兹,所以极高频信号取样过少,无法准确还原出来. 那个阶段还没有jitter这个概念,连个概念都没有. 后来出现的第二种对数码音频音质的批评才是针对jitter的. 再后来,出现了20比特的潮流,人们意识到16比特的量化精度是不够的,要提高. 20比特热闹了一阵,后来就开始闹24比特了. 取样频率也拓展到96K赫兹甚至更高.

这一步步走过来的路途中,我相信有无数人的探索,实践. 实践还是最为重要的,它未必是在理论指导下的,很多天才的,重要的发现是源于某个灵光一闪,或注意到别人忽略的细节. 当然,实践所得,要找出背后原因,上升到理论高度,才最有意义. 不过现在流行的是实践所得变为某个商品卖钱了再说. 凡是应用科学领域内的东西,多半如此.

小白

数字电路也好,模拟电路也好,都用到三极管,电阻电容,都靠导线来传输,电路里走的都是电流,只不过数字电路里的电压变化理论上是完全离散的,不连续的,是0和1两种状态之间的切换跳跃(模拟电路里的电流电压变化是连续的).

但实质上从微观角度说,从一个状态到另一个状态的转换,还是有过程的,同时构成电路的元器件,传输线,接口等的电气特性,还是会影响到声音.  所以如果从理想状态出发,从理论出发,认为元器件,导线,接口,这些都不会影响数字信号,从而不会影响音质,这个想法是错误的.  如果真的不影响声音的话,那声卡之间也就不会有音质差别,不同CD转盘之间也就不会有音质差别.  在模拟电路中,元器件,导线,接口的电气特性,是如何影响模拟电流和音质的,在数字电路中,元器件,导线,接口的电气特性,还是以类似的方式去影响数字电流和最终音质. 不管是模拟电路还是数字电路,电路里走的都是电流,都是电子的流动.  

[ 本帖最后由 小白 于 2009-11-10 11:17 编辑 ]

小白

原帖由 right 于 2009-11-10 12:27 发表


不认同您的这个观点，即只要“都用到三极管,电阻电容,都靠导线来传输,电路里走的都是电流”，那么数字信号就等于模拟信号；起码逻辑上就不合理。


就像我前面说到的发动机，按您上面的逻辑，是不是都用烧油， ...

你这个人还真是"搞". 我再说一次,不论是数字电路,还是模拟电路,电路里走的都是电流(electric current). 都是电子的流动. OK? 这个有疑义吗? 所谓的"模拟信号"或"数字信号",这只是两个"概念",其在电路中实际存在的形式,都是电线里走的"电流". 数字音频的电路里,也是相同的电流,并不是另外一种东西.  

那么数字电路里的电流,和模拟电路里的电流,有什么区别呢? 区别当然是有的. 我前面已说了,模拟电路里的电流,是在连续地变化中,表示的是模拟的波形,而数字电路里的电流,是非连续的一个个极其短暂的脉冲,表示出0和1两种状态. 但它们都是电流,都是电子在导体中的流动! 所以电阻,电容,导线,接线端子,这些东西的电气性能,既会影响模拟电路,也会影响数字电路!

小白

举个实际的例子: 数码同轴线,和模拟信号线,都会对音质造成影响.  有人难以理解,同轴线传输的是数字信号,为什么也会影响音质? 因为数字同轴线虽然传输的是数字信号,但其本质也不过是电流,也是电子在导线中的流动,所以数字信号的电流,在流过同轴线这一传输导体时,也要受到导体传导性能的影响!

而且有经验的发烧友都会知道,同样一根线,在用做模拟信号线,和数字同轴线时,声音的特征,是大致相同的. 比方一根线低频肥,那么它用做信号线时,低频肥,用做同轴线时,一般也是这个特性! 原因就同上. 既然这根线的电气特性是低频肥,那么不管是模拟电流流过它,还是数字电流流过它,总之都是电子流过它,它的自身传导特性便都会体现出来.

小白

好象没有人说过"数字信号=模拟信号"啊. 数字信号和模拟信号,区别是很明显的,包括我在帖子里已说了好几次了. 但这里面有两个问题要拎出来一下: 第一,数字信号包含时钟信息,所以是有jitter 这个概念的,而且jitter肯定是影响音质的. 怎么可能存在不会影响音质的jitter的呢? 稍微了解一下数码音频的原理就会知道这点; 第二,因为数字信号也是以电流方式在电路中,在传输线中运作的,所以电路上的元件特性,传输线的电气特性,都会去影响数字信号,从而最终影响到音质.  这些都是实实在在的,被听感支持,也有测量数据支持的东西. 包括不同的同轴线,音质不同,这既是被无数发烧友注意到的事实,也是被实验证实过的(不同同轴线传输时,测得不同的jitter).

如果脱离开电流,电路,元器件特性这些基础的实实在在的东西,去空谈"数字信号",实在是只有理论意义,而没有多大实际意义的,而发烧友更关心的是实际的情况. 什么是数字信号? 谁都知道0011,但难道切开一个数字电路我们可以看到这些数字在蹦? 这些"数字信号"还不是以电流的形式实际存在的,是以电流的形式来表达的,而电流在电路中,在电路间传输时,还不是受到传输线,受到三极管,受到电阻电容的特性的影响!

如果我们脱离实际,只谈理论上的数字信号,我们必须同时知道,理论上的数字信号,和实际上的数字信号,是存在一些差异的. 理论说的是理想状态,而实际中是不存在理想状态的. 比方在理想状态下从0到1的转换是不间隔任何时间的,但实际上从0到1的状态转换,是需要一点点时间的. 不存在完美的,在两种状态间切换时不需要时间的器件. 这就带来了实际情况的复杂性.

说到底就是一句话: 理想归理想,实际归实际. 实际情况远比理想复杂. 而我们发烧友更关心的是实际,包括实际的听感. 如果一切皆理想,确实很多听感差异就不该存在了.