CD是數字的還是模擬的?
CD是數字的,存儲的是PCM制式的音頻數據,用二進制方式存儲,也就是0/1數據。別以為CD是存儲的模擬信號了。但CD里面的0/1數據只是紅皮書規(guī)定的編碼格式,也就是一長串的0和1,不是電腦里面的文件數據格式。別以為CD存儲的就是wav文件了。
PCM是什么?
中文名稱叫做脈沖編碼調制。一段模擬制式音頻信號例如1khz正弦波信號,橫軸時間和縱軸幅度是連續(xù)的一段曲線。這段信號通過固定的采樣率(CD是44.1khz)抽樣成為時間離散但幅度連續(xù)的模擬信號,可以理解成用橡皮檫按固定橫軸間距檫除固定長度的正弦波曲線,剩下一個一個的信號點。然后將連續(xù)的幅度信號(這個時候幅度也就是那些點在縱軸上還是模擬連續(xù)信號)按一定的量化深度(CD是采用16bit,也就是2的16次方可以表示65536個數值)量化成幅度離散的數字信號,可以理解成在幅度縱軸上定位了65536個刻度,每個信號點按就近的刻度取值。這些數字信號點經過各種方式的編碼就成了PCM信號。一段音頻信號經過抽樣、量化、編碼三個步驟才成為的數字信號。不同的音頻信號其采樣率和量化深度是不一樣的,例如固定電話采用的是8khz/8bit(沒有查實,希望沒有記錯)。
為什么需要同步,時鐘是怎么來的?
按照PCM的方式,其實大家都默認44.1k/16bit就可以工作了,這和人看時鐘一個道理,大家都默認時針一小時走一格,分針一小時走一圈就可以了。但如果給你兩個鐘,走起來時間肯定不一樣,如果要協(xié)同工作,大家要對表,而且經過一段時間兩個表會走得不一樣,還得再對表。舉個例子是一條餃子皮生產線,源頭負責給面粉(當這個是spdif信號好了),加工的人就是DAC負責加水、和面、壓餃子皮,大家根據規(guī)則約好一分鐘生產60個餃子皮(當這個是20hz~2khz的音樂),供應面粉的人和加工的人對表(同步),然后按規(guī)定節(jié)奏(CD的節(jié)奏是44.1khz)供應,加工的人按時間進度加工。一段時間之后加工的人發(fā)現(xiàn)面粉供不上了,可以采用兩個方式,一是告訴供面粉的加快一點,一個是自己做得慢一點。還有一種方式是有個監(jiān)工,時刻看著生產線,提醒供面粉的和加工的保持生產線的節(jié)奏?;氐?span>CD播放的過程,spdif是單向信號,所以DAC無法告訴CD機快一點或者慢一點,只能根據轉盤輸送過來的數據調整自己的工作節(jié)奏,這就是同步。如果有個外部時鐘同時告訴轉盤和DAC準確的時間,這就是外部時鐘。所以外部時鐘都是同時接dac和轉盤才有效,單接一個能提高設備內部時鐘精度,并不能保證同步,這個時候接轉盤好點,因為DAC是跟轉盤的spdif同步的。
CD中帶有時鐘信號嗎?
可以說有,可以說沒有。CD中有按照紅皮書規(guī)定的方式存放的0/1數據,但數據本身并不含有時鐘信號。時鐘信號是通過CD的壓制/刻錄方式固定到CD盤中的。例如規(guī)定CD坑的長度和間距是多少um之類(具體記不得了,可以查紅皮書)。一個比較直觀的例子是時鐘,1-12/1-60這些個數字是不含有任何時間信息的,但按照等角度間距排列成一個圓加上時針、分針、秒針就能表達時間信息了,但我們不能說1-12這些數字含有時間信息。例如我現(xiàn)在給你看一個表,長針指到6,短針指到12,你會說表示6點,因為你默認長針是時針按一小時走一格,短針是分針按一小時走一圈。我現(xiàn)在告訴你這個是秒表,只代表已經走了6分鐘了,是不是完全就是另外一個概念了。所以嚴格說CD里面的數據并沒有時鐘信號,只是有個紅皮書的規(guī)則,使得大家讀CD的時候能讀出時鐘信號。
WAV文件中帶有時鐘信號嗎?
完全沒有,因為wav中只有數據,連CD的坑坑洼洼間距多少um之類信息都沒有,但wav文件中有采樣率/量化深度的信息,電腦或者其他設備讀取wav文件時,會按照相應的信息進行解碼和解調。如果一個wav是96khz/24bit的,解碼器就知道按這個要求進行解碼。
CD機和DAC怎么確定CD的時鐘?
不用征求CD碟片的意見,按照紅皮書和PCM的規(guī)則確定。所有CD和DAC的生產廠家都按照44.1khz和16bit、以及spdif的編碼規(guī)則生產設備就行了。然后DAC負責和CD轉盤同步,CD轉盤的spdif輸出模塊還得和轉盤光頭和電機同步,保證讀出的CD信號不會太快、也不會斷糧。大家可以觀察CD碟片的轉速,越靠近圓心轉的越快,就是CD機為了保證讀取的線速度穩(wěn)定,調整電機的轉速。為什么有的CD這么貴啊,因為它的時鐘走得準一些,包括光頭和電機走的更穩(wěn),防電磁干擾什么的做得更好,spdif的輸出更有節(jié)奏更整齊。為什么我的爛CD機讀刻錄碟我的貴價DAC不能同步啊,說不定爛CD機是用刻錄碟的坑坑洼洼同步spdif輸出的,貴價DAC不認了。但爛CD機讀刻錄碟模擬輸出還是有音樂的,因為爛CD機里面有一個爛監(jiān)工,起碼保證內置DAC能和刻錄碟的坑坑洼洼同步。
抓軌和光纖轉錄數據一樣嗎?
當然。只要沒有誤碼情況,都是CD里面原版的PCM數字信號。誤碼的情況轉錄比抓軌發(fā)生的概率更高,因為轉錄只用轉盤讀一次,錯了就錯了,抓軌還重復讀幾次對比數據、或者上網進行md5之類的校驗,所以抓軌比光纖轉錄要保險一點。
原版和刻錄數據一樣嗎?
當然。只要質量符合要求的,數據是一樣的。不過刻錄也是只刻一次,錯了就錯了,所以要小心謹慎操作。
為什么原版CD聲音比刻錄CD好?
首先大家要認可spdif越整齊聲音越好,否則下面沒法說了。原版是壓盤的,我們可以默認壓盤的設備一定比我們家里200塊的CDROM刻錄機要精度高,CD里面坑和坑的位置、間距精度更高。原版CD可以理解成印刷的時鐘面,刻錄的CD是自己手畫的時鐘面,不同的人水平還不一樣。CD機讀原版CD的時候,因為精度高,電機可以轉得比較平順,出來的spdif信號也整齊。讀刻錄碟可能有的地方間距長了,有的地方間距短了,有的坑淺了(大概沒有深了的),轉盤為了讀對和保持節(jié)奏,電機轉速和光頭功率都是變來變去的,輸出的spdif信號也是不整齊的。所以才說刻錄碟傷CD機,主要就是傷光頭(要調整功率,通常是調大),其次電機之類伺服機構也比較累。
jitter抖動是怎么來的?
問題比較復雜,建議有興趣的看專業(yè)論文和書籍。嫌煩的,就當轉盤的時鐘和DAC的時鐘精度不高、走起來不一樣造成的就行了。雖然大家都規(guī)定44.1khz的時鐘,但轉盤精度可能是44.11khz,DAC可能是44.09khz,這個時候已經有時差了,但還不是jitter抖動,DAC還是可以與CD機同步也按44.11khz走。但如果轉盤的時鐘一會兒是44.11khz,一會兒是44.09khz,抖動jitter就來了,或者DAC雖然按照44.11khz和轉盤同步了,但自己加工的節(jié)奏沒把握好(內部時鐘精度差,或者走著走著時差越來越大),spdif信號就不整齊了,聲音就變差了。舉個例子,整齊的spdif信號(01字符間有一個空格)是這個樣子:1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 01,抖動大的spdif信號(空格都亂套了)是:11
同樣數據的兩個WAV文件播放起來音質不一樣是為什么?
首先大家要達成一個共識,兩個wav文件播放條件一樣,就是都用同樣的電腦環(huán)境播放,和刻錄什么其他播放環(huán)節(jié)沒有一毛錢關系,才能討論,要不引入的因素就太多了。其次理論上兩個WAV文件用asio還是DS、存放的硬盤碎片、電腦多任務操作系統(tǒng)分神之類內部因素都可能影響wav的播放音質,甚至播放第二個文件的時候閃了一下電都可能造成兩個文件音質不同。但這些音質不同都不是wav文件本身造成的,也不是我們可控的。所以我認為兩個數據一樣的wav文件,一個是A,一個是B,沒有一致可重復性的音質差異。所謂一致是指聽多少次音質都是A>B,可重復是指只要電腦環(huán)境一樣(可能換了另一臺同樣品牌、同樣配置的電腦),都是A>B。其實我們說原版CD比引進版CD音質好,也是有一個一致可重復的前提的。
如果數據一樣的兩個wav文件沒有一致可重復音質差異,為什么為聽起來不一樣?
其實前面已經說了一些客觀原因,我認為很大程度是主觀原因。這個一年前有過帖子討論,但趙版說要等兩年,所以大家就等吧。建議大家盲聽(ABX)的。