Hifi入門什麼是音頻視頻位元速率，採樣率，講的很不錯

      最近買了個我有史以來最貴的耳機:拜亞DT131,按照官方的說明,這是一個入門級的Hifi耳機.但是當我收到貨並開始試聽的時候,卻有點失望:音質怎麼跟幾十塊錢的國產貨差不多呢,且外觀還醜很多.報著這個疑問我開始上網查詢相關資料,折騰了一個下午加晚上,終於大致搞清楚了.

      所謂Hifi,百度百科的定義是:Hi-Fi是英語High-Fidelity的縮寫，直譯為“高保真”，其定義是：與原來的聲音高度相似的重放聲音。一般來講,是指通過一系列的器材播放出高品質音樂.在具體分類上,有隨身Hifi,台式Hifi和最近幾年興起的PCHifi.

      在播放器材上,一個典型的Hifi系統通常由六部份組成:電源、線材、音源、解碼器、功放和擴音器(無源).由電源供電,由線材傳輸資料,由音源擷取媒介上的數字訊號,由解碼器將數字訊號轉化為類比訊號,由功放將類比訊號放大,最後由擴音器(無源)將放大後的類比訊號轉化為聲波播放出去.

      對於隨身Hifi,由於便攜性所限制,不可能製造的太大.以目前的發展情況下看是由兩個部份組成:音源與擴音器.這裡的音源實際上是一個小型一體機,其包括了音源,解碼器與功放,而擴音器,一般是指耳機或耳塞.

      對於一套標準的台式Hifi,音源、解碼器、功放和擴音器是四個獨立的裝置.音源是一個轉盤,儲存音樂的媒介是CD/DVD或者其它類型的唱片,轉盤從媒介上讀取數字訊號.

      對於一套標準的PCHifi,相對於台式Hifi可以理解為除了音源和媒介不一樣其它都一樣.這裡的音源是指電腦,具體包括電腦各硬體及其作業系統,而媒介則是硬碟上的檔案.

      並不是每個人都能承受的起一套標準Hifi裝置的價格的,這時就需要把上述六個標準組件時行整合整合并適當縮減規格以節約成本.首先就是把功放與擴音器(無源)整合為有源擴音器,這時不需要功放裝置擴音器也能放出聲音.其次是將解碼器整合進聲源,具體是整合進音效卡中.然後由於現在的裝置就是電腦主機+擴音器,所以音源的電源就是主機的電源,如果擴音器是耳機或耳塞,則其不需要獨立電源.而唯一的我們可以影響的線材則是電腦主機與擴音器之間的資料連線線了.

      整合到現在,一套入門級的PCHifi裝置就與一台普通的多媒體電腦沒什麼區別了,都是一台主機+擴音器.只不過不同的是要用好的音效卡(解碼器)與好的擴音器(供放+擴音器)而以.

      然而,這句話反過來說卻不合適,一台多媒體電腦卻不僅僅是一套PCHifi,從音效卡的角度來講,它有三個準系統：一是音樂合成發音功能；二是混音器（Mixer）功能和數字聲音效果處理器（DSP）功能；三是類比聲音訊號的輸入和輸出功能。PCHifi用的僅僅是第三個功能的半個:類比訊號的輸出.從更細節的角度來講,輸出的類比訊號的聲道分X.0和X.1,前者一般是2.0,用來聽音樂,這也是Hifi使用的聲道;後者一般是2.1,5.1,7.1等,是用來看電影的.

      擁有一套PCHifi裝置與聆聽到好的音樂之間並沒有絕對的關係.影響音樂品質的因素主要包括音樂媒介,播放裝置與收聽人的喜好與心境.

      上面說過,對於PCHifi而言,媒介是硬碟上的檔案.音樂檔案的格式主要分兩種:有損壓縮格式與無損壓縮格式,具體的規格指標,則是採樣率,採樣位與位元速率.具體的定義可以百度百科.顧名思義,只有播放無損壓縮格式的,具有較高採樣率,採樣位與位元速率的音樂檔案,才奠定較好的聆聽效果的基礎.一般APE或FLAC是無損格式,而CD音樂的採樣率,採樣位與位元速率分別為44.1kHZ,16位,1146.6kbps.

      播放裝置是影響聆聽效果的關鍵因素.普通的多媒體電腦也能放歌,入門級PCHifi也能,標準的PC/台式Hifi也可以,但他們的播放品質顯然是不同的.如何選擇正確的器材與搭配方式是一個博大精深的問題,需要無數的人經過無數的實驗才能總結的出來,這顯然也不是我這個旨在搭建入門級Hifi的人所能夠解決的.我在這裡闡述的是另外一些問題.

      一.為什麼同等層級的台式Hifi與PCHifi,甚至是除了音源不同其它都一樣的兩套裝置,大部份情況下台式Hifi表現的要好?

      我能夠找到的解答總的來說就是一句話:這就是通用系統與專用系統的差距.台式Hifi除了聽音樂還是聽音樂,而PCHifi則還可以打遊戲,上網,寫部落格等等.那麼在設計上,PC就不可能以Hifi為標準進行設計.它為了實現其通用性而犧牲了很多專用領域的效能.

      致於更加具體的原因,可以參看下面所列出的參考文章:求指導，PCHIFI 的原理,其第190,242,255,291,293樓都有非常詳細的講解.我在這裡暫且引用一下293樓的說法吧:

第1個討論主題：    在資料沒有出錯且後端裝置完全相同的基礎上，導致PCHIFI音質不如CDHIFI的主要原因，是否是jitter問題？    討論結果及形成的共識是：YES！理論依據是：因為PC功能太過強大和複雜。由於受機箱內部電子元件以及IBM架構、系統匯流排、CPU等等諸多因素影響，導致PCHIFI產生了大量的jitter。大家一致認為，PCHIFI作為音源的硬傷就是jitter問題。就目前實際情況來看，如果還有其它原因也是次要原因。第2個討論主題：    PCHIFI是否能通過技術手段，排除自身嚴重的jitter問題，從而達到高音質的目標？    討論結果及形成的共識是：YES！理論依據是：雖然PCHIFI作為音源jitter問題很嚴重，但通過後端的努力是可以進一步降低jitter的影響。例如非同步USB+緩衝+獨立時鐘可以有效解決前端造成的絕大部分jitter影響，但成本也會成倍的增加。因此，相對於專用於音頻播放而設計的台式CD，PCHIFI作為音源要想達到很好的音質，需在後端付出很大的代價來解決jitter問題。第3個討論主題：    如果說“數位HIFI系統”的未來出路不在PC，那會是在哪裡？    討論結果及形成的共識是：“擺脫了PC架構、採用固體儲存器的專業台式流媒體音頻播放器”。理論依據是：因為它擺脫了IBM架構，繞開了繁雜的PC主板電路，解決了CD機械轉盤的震動，摒棄了一切與音質無關的功能，符合了“術業有專精”的理念思想，設計的唯一目的就是為了儘可能的降低jitter對數字音訊影響，追求最佳的音質。所以“它”很有可能將會是未來數字HIFI的發展方向。

      那麼什麼是jitter呢?我還是引用255樓的講解吧

吵得那麼多，對於audio 數字傳輸的 jitter 我來描述一下吧大夥將 audio 數字傳輸理解成一個供應鏈條，這個鏈條有很多貨物（節點），每個節點對應一個audio frame 資料，每個節點間的串連看作 timing 時間間隔，就是發貨快遞的時間間隔DAC 男 需要數字輸入，可以看作鏈子的接受方，PC + USB 男 當作鏈子的給予方。那麼我們常說的 44.1k hz 的音頻資料是啥意思呢就是 DAC 男，需要一秒鐘能拿到 44100 個節點，而且每個節點時間間隔必須要求是 1/44100 秒.如果 DAC 男 在每秒內拿不到總數 44100 個節點，這個叫做 clock drift，就是時鐘位移，這個是最爛的如果 DAC 男 在每秒內拿到了 44100 個節點，但是每個節點間的間隔不是 1/44100 秒，那麼這個間隔就叫做 jitter。造成上面的問題，可能是 DAC 男，也可能是 PC + USB 男，也可能是兩者間路太窄。為了簡化問題，我們姑且認為 DAC 男是全宇宙最好的勞工，按時按量幹活。那麼就可能是 PC + USB 男太忙了，CPU 100%，也可能 PC + USB 男沒有時間觀念，clock 不對。也有可能 PC+USB 男偷懶，每次放兩個貨物，然後等兩個單位時間 ....因為是資料轉送，因此本質上大夥也可以理解成從 PC 向移動硬碟拷貝資料, 但是有個非常嚴格的要求，就是每秒一定要拷貝同樣位元組數的資料，而且要將這些資料分成 1/44100 等分按時傳送。

      或者291樓的講解

2、jitter 我的理解是這樣的：假設我和一個歌唱家 A ，我每一分鐘給 A 扔過去一張紙條，紙條裡面寫了些歌，當然有譜有詞，A 是專業的一看就知道怎麼唱，這張紙條裡面的歌時間長度是 1 分鐘。正常情況下，我每分鐘扔過去一張，然後 A 唱一分鐘，很流暢的歌聲呐（什麼你扔的沒那麼快人家拆紙條也要時間這種牛角尖就別轉了哈）。但是呢，有時候我寫的那個紙條裡面啊，曲譜時間調調上面就有問題，難免手抖嘛，所以A照著唱出來必然就有問題了；有時候我扔的不準時，比如遲了 10 秒鐘，這樣 A 唱出來整體的調調也有問題了。這就是我理解的兩種 jitter。有時候呢，我交過去的紙條裡面有些字寫錯了，如果就一兩個字的話， A 按照語句常識基本能猜出來，這就是基本誤碼錯誤修正演算法；但要是連著一溜都不知道寫的什麼字，那悲劇了，大家會聽到 A 大喝一聲 “CAO! 寫的狗屎啊！” 完了，這就是爆音，這個沒救，因為 A 不會告訴我重新扔一次，也即無誤碼重傳協議。所以 誤碼（字寫錯了）和 jitter （手老抽瘋，不按時幹活）不是一回事

      一句話,jitter就是正確的聲音沒有在正確的時間播放.

      二.從普通的視聽裝置升級到入門級Hifi器材的升級順序.

      按我的研究,這是要具體情況具體分析.比如有時換一根線就能解決惱人的底噪問題.但一般來講,從普通的視聽裝置升級到Hifi,第一該換的就是擴音器,幾百塊錢的投入,立馬就能產生非常大的效果,第二是音效卡,最後是功放,解碼器.前兩步屬於升級.後兩步屬於功能拆分.這也符合事務的一般規律.

      至於資金的投入比,這就是個木桶原理了.一般來講,100塊以下的音箱就不需要配獨立音效卡了,音效卡與音箱的價格比為1:2到1:3之間,耳放為耳機的0.5-2倍為宜，音效卡+DAC最好不要超過耳機和耳放之和.

      三.煲與調

      擴音器是個機械裝置,這意味著一個新的擴音器是有磨合期的.磨合擴音器的過程就稱為煲.正確的煲可以最大限度的挖掘擴音器的潛力.

      不同的器材由不同的廠家生產,這也會產生不同的風格,比如說在耳機方面,森海塞爾的產品陰柔細膩大動態，平衡穩重，適應面最廣，古典尤其是交響樂是其拿手好戲,而拜亞動力則冷靜、高解析，大動態，平衡，適應面廣。適合古典、金屬搖滾、newage（高透明度）、錄音好的發燒唱片等.通過器材間不同的搭配與器材自身參數的設定,揚長避短,最佳化音樂環境.

      最後是人的問題,這也是最難解決的問題.你喜歡流行,他喜歡古典,但是昨天他心情不好,聽了一大通搖滾.呵呵,這個基本不屬於科學而是屬於玄學的範疇了.

      最後放上一張圖,作為本次文章的基本總結:

 

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      電腦音頻發燒站

      頻技術專區 - 超能網玩傢俱樂部

      PCI王牌音效卡音頻技術討論區,電腦新生代論壇

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