您所在的位置:首页 > 说音乐 > 正文

电脑HIFI入门知识-初级发烧必看

作者:11424769 来源: 日期:2017/7/17 10:54:00 人气:0 加入收藏 评论:0 标签:

关于电脑HIFI大家讨论比较多,现在也很流行,但是一直没有得到很好的效果,今天就如果进行电脑HIFI本人提出一些看法,可能会有些错误,大家可以提出,另外我会不断请教博士,进行修改。

电脑HIFI除了音源采用电脑外,其他都没有变化,实际上应该是HIFI的一部分,那么为什么效果不够理想? 原因何在?

我们先看一下电脑HIFI跟普通HIFI的区别:

电脑HIFI:电脑声卡+功放+音箱

         电脑+外置DAC+功放+音箱

普通HIFI:CD机+功放+音箱

         转盘+DAC+功放+音箱。

从上面可以看出,确实电脑是代替CD机或者转盘的功效,其他都没有变化。

我们先讨论电脑跟CD机的区别,为什么电脑跟CD机同样都输出声音,为什么效果差别这么大?

我们先看一下CD机是如何输出声音的?CD机是通过CD光头读取碟片上的数字信号,然后通过CD机里的伺服系统,再通过数字模拟转换(D/A)输出模拟信号。

那么电脑是怎么输出声音的? 同样电脑通过声卡进行数字模拟转换(D/A)输出模拟信号。

2者差别就是:

一. 读取系统。

二. 数字系统.

三. 数字模拟转换(D/A)

四. 电源系统

读取方法:CD机是通过读取碟片的信号,电脑是通过读取硬盘里的信号,应该说这2者差别不是很大,但是读取过程是不同的,CD是通过光头读取,电脑是通过磁头读取,我们先看一下他们的区别:

1. CD读取是光头,机械系统,然后通过伺服系统变化成数字信号。

2. 电脑读取通过磁头,电脑播放器把这些0,1信号变换成数字信号。

从以上过程中我们看一下CD机影响数字信号JITTER的一些因素:

1. CD光头的强弱,光头使用一段时间后光头会衰减,信号的强度会变化。

2. 转盘的机械系统好坏,稳定性。现在很多转盘使用塑料结构,使用时间久会影响稳定性,这也是为什么PRO转盘被炒到很贵的一个原因吧。

3. 伺服系统影响,伺服系统对输出数字信号影响也很大,里面的线路元件,外围的电源稳定性对出来的数字信号影响很大。

4. 碟片的质量,头版碟,正版碟,盗版碟,刻录碟他们的质量不同,这里我们也可以从另一方面了解一下为什么盗版碟,刻录碟相对声音会差些,其实道理就像一部运行的汽车,路感好的汽车很容易感觉到路面的不平整,汽车通过不同路面的道路,坐在上面的人感觉不同,CD机在读取过程中道理其实是跟道路一样的,在读取过程中需要非常平稳,碟片中任何问题都会让机器里面电流或者电压调整,在这样的调整过程中会引起电源的电压等发生变化,这些微小的变化会直接影响JITTER。

从上面分析可以看出,以上问题都会对出来的数字信号JITTER影响,但是因为CD机所有设计都是为了声音,所有元件是围绕JITTER的,最关键一点他的参数是比较稳定的。

我们来看一下电脑情况, 电脑通过磁头读取,然后通过播放器变换成数字信号,影响数字信号JITTER的一些因素:

1. 所有运算是CPU,它的工作繁忙,在读取过程中还担负着很多其他工作。

2. 通过播放器转换成数字信号,不同的播放器转换不同,而且都是软件解码。

3. 电脑的时钟,所有音频数字信号必须有2部分组成,0与1数字,另外一个是时钟,这样才能在还原成模拟信号时不会搞错时间,什么时候应该出来的是0,什么时候应该出来的是1。

  电脑的特点是不会出错,即使出错他会通过矫错改正,所以读取的信号是不会错的,问题在哪里?

其实问题就在上面了,首先电脑的时钟(不管它是怎么出来的时钟)精度不高,其次播放器通过CPU运算把音乐解码,因为电脑的多用性,在解码过程中电脑进行着很多其他事项,它的稳定性就非常差。这2个最基本因素就决定了电脑出来的数字信号不理想,也就是为什么现在电脑HIFI一直不能理想的真正原因。

这里我们多点篇幅描述一下他们工作过程,以便大家可以更清楚明白为什么电脑出来的声音会不理想。

很多朋友经常会这样说,电脑出来的数字信号,数字信号是不会错的,为什么同样的数字信号声音有不同?

如果知道JITTER的人可能会明白些了,现在的音箱只能接受模拟信号,也就是波形形式的信号,同样功放接收的也必须是这样的模拟信号,并且把它进行放大。

那么现在的CD或者电脑出来的都是数字信号,把这些数字信号转换成模拟信号叫D/A转换,D/A转换必须有最基本的2样东西:

X轴与Y轴,X轴是时间,Y轴是量,也就是波形的大小,高低通过Y轴表现。

现在我们可以明白那些0与1的数字信号是不会出错的,这也是大家说的数字信号怎么会错?对,他们不会错。

但是把那些0与1放在X轴那个位置? 原来波形的位置读取时它会给一个时间,就是还原时波形是应该根据这个时间还原的,如果没有一点偏差,那么我们就认为JITTER是0, 如果在时间上有一点偏差,那我们就认为是产生了JITTER.

什么是JITTER?

jitter是数字化后的产物,数字录音分为2个部分,数字音频信息和时钟,数字音频信息是用来被还原为模拟波形信号的,时钟是用来控制还原时间的。

在录制数字音频的时候,一个参考时钟信号会和音频信息一起被送进AD转换器(Analog-Digital converter),转换器把模拟信号转换为0101的数字信号并且记录下来。

播放数字音频的时候,DA转换器(Digital-Analog converter)把0101的数字信号转换成模拟信号,一个参考时钟信号会和音频信息一起被送进DA转换器,但是在这里时钟会产生误差,这就产生JITTER。

当然这个JITTER是非常小的,是以NS\PS计算。人耳到底可以分辨出低于多少ps的jitter,至今也没有准确答案,一般理解是,人耳能分辨出低于200ps的Jitter,HIFI发烧友应该更低。

“1秒=1,000,000,000 纳秒(ns) ,1秒=1,000,000,000,000 皮秒(ps)”

大家看见看出JITTER是非常非常短的时间,但是问题是人耳太敏感了,换成人眼就好了。

现在电脑的最关键问题有以下几个:

1.电脑时钟的不确定性。

2.播放器软解的不稳定性。

这2个因素造成电脑出来的数字信号的不稳定性,也就是现在电脑HIFI不理想的关键所在。

现在我们再来看一下具体影响二者声音的一些关键。

1. CD的数字系统是专门为CD信号设置,硬件晶振时钟是按照44.1K,电脑就不同,电脑声卡会固定采样率,一般按照48K设计,其他采样率需要进行SRC,通过运算去作为44.1K时钟,这样的话因为48K跟44.1K不是整数倍,会有误差,本身

时钟就不够准了,分离出信号可以想象。

2. 数字模拟转换(D/A)转换素质的不同当然对声音影响会很大,我们这里先不讨论这个问题,留到后面再探讨。

3. 电源系统:电源系统2者的差别应该是很明显了,CD机一般采用专门的模拟电源,供电足,稳定性好,电脑一般是采用很普通开关电源,这样的开关电源的高频模拟性能一般比较差,而且电源干扰比较大。

这些基本因素决定了电脑声卡如果直接输出模拟信号不会很理想,即使有些高级声卡按照44.1K配置晶振,采用高级的D/A转换,但是因为电脑的环境不稳定性以及电源影响,效果还是无法达到好些CD的效果。

既然电脑声卡效果因为这些因素无法达到理想状态,我们能否把那些容易产生问题的地方改变一下,电脑的环境以及电源严重影响模拟输出,如果采用电脑+外置DAC+功放+音箱,这样效果是否会理想?

我们再来分析一下,这样的办法有2种:

1. 电脑通过数字声卡输出数字信号

2. 电脑通过USB TO SPDIF输出数字信号

2者都是为了输出数字信号给后面的DAC用,差别就是数字声卡是直接在电脑里面完成,这样会同样有前面提出的问题,晶振是按照44.1K设计吗?

现在有些数字声卡采用双晶振,这样的话出来的数字信号肯定会理想过通过SRC的。

那么第2中情况会怎么样? 其实情况跟第一种是一样的,看设计情况而定。

在USB TO SPDIF里进行基本稳压,采用有源晶振,采用44.1K设计,好的驱动,良好的隔离,这些因素可以让USB TO SPDIF也出来跟设计良好的数字声卡差不多的效果。

不够USB声卡也有其不可忽略的严重不足。这种不足来自于USB总线本身。

USB总线的优先级远不如PCI总线,这就使得在系统忙的状态下,USB总线往往得不到足够的CPU时间,对于大多数USB设备这没有什么问题,但对于实时数据需求量很大的USB声卡来说,就会出现断断续续的现象。

而且,用户使用的USB设备也是一个问题,由于USB总线采用了共享模式,所以USB硬盘、USB光驱这些同样需要大数据流量的设备会和USB声卡争夺有限的数据带宽,从而导致USB声卡和这些设备共用的时候就会出现如当年PCI声卡和PCI显卡所出现的爆音现象。所以,当使用这些设备的时候,一定不要把它们和USB声卡同时连在一个USB接口。

如何解决这些问题?

1. 提高USB优先级别,这里必须改变WINDOWS软件,比较麻烦。

2. 采用缓存,让数据先进入USB TO SPDIF,然后再处理,但是这里存在的问题是当你看电影时,因为缓存的存在,会造成声音跟画面不同步,打游戏也一样,当然听音乐相对会好些。

这个问题是制约USB声卡很关键的因素。

以上2个方法都是把声卡的模拟部分去掉,通过外置DAC来完成,这样的好处就是还是很明显的。

1. 可以避免电脑里的很多干扰,因为模拟信号更加容易被干扰。

2. 可以为D/A转换提供良好的电源,D/A转换过程中电源因素是非常重要的。

因此从以上分析可以看出,电脑HIFI的以下2种情况:

电脑+外置DAC+功放+音箱效果肯定会好过电脑声卡+功放+音箱。

因此作为电脑HIFI来说最基本第一步应该是:电脑+外置DAC+功放+音箱。

这样在同等投入下效果肯定会好过直接电脑声卡+功放+音箱。

那么我们来看一下电脑+外置DAC+功放+音箱这样情况,怎么样配置比较合理。

当然我们谈的是电脑HIFI,关心的是前面部分。

这里电脑数字输出有2种办法,声卡与USB TO SPDIF。

声卡的选择:既然模拟部分在这里已经不起作用,这样的话我建议大家直接选择好的数字声卡,这样可以节省模拟部分的费用,好的数字声卡会更加注重数字输出,采用双晶振,在元件方面也同样会更加考虑数字输出性能,因为没有了模拟部分那些元件,成本也会相应比较低些。

USB TO SPDIF选择方面,BB公司的芯片相对比较好些,不过现在芯片集成了很多功能,因为USB TO SPDIF只是使用了芯片里面一部分功能,使用同系列产品不用选择最高的,越高他们辅助功能越多,里面可能会加模拟输出,耳放输出啊什么的,因为这些都没有用,但是价格却上去了。芯片是一个因素,外围配置非常重要,电源稳定对数字输出影响很大,晶振的好坏等,这些可以作为选择的参考。

DAC的选择

作为电脑HIFI,前面已经指出,按照现在这样的方式数字输出效果是不会很理想的,作为入门HIFI是可以的,但是距离真正高素质HIFI还有比较大的差距。

因为电脑出来的数字信号不算很好,这样选择DAC方面不用过分高档,但是有些因素会很重要。

1. 采用二级锁相环,这样有利于减少数字信号的JITTER,在听感上会好很多。

2. 不要被数据迷惑,CD的标准格式是16/44.1KHZ,现在很多DAC 采用24/192KHZ,一方面是否有真正的24/192KHZ的音源不说,即使有真正的192KHZ音源,如此高的频率对线材要求会很高,从电脑到DAC一般是很难达到这样高频的要求的。

  其实一台DAC能够真正把16/44.1KHZ做好就算不错了。

当然这些都是理论因素,一款真正好的DAC需要设计者对各元件性能非常了解,不是照搬照抄,一款合适理想的DAC对声音效果会起到非常大的作用。


本文网址:http://www.5dian1.net/html/shuoyinyue/15374.html
读完这篇文章后,您心情如何?
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
更多>>网友评论
发表评论