问个问题,现在有数字信号常见问题直接发声的音响设备吗

有关乐视USB Type-C耳机 你必须先知道这些
4月20日下午,乐视召开了新品发布会,号称要完成“苹果第二击”,其中一条就是“率先干掉”了3.5mm耳机接口,完全使用USB Type-C接口来实现音频输出。毫不意外,这点变化被贾跃亭吹得神乎其神,好像那些传统音频大厂明天就要倒闭似的。那么type-c输出真的有那么厉 害?去掉3.5mm接口到底有多大的意义和提升呢?就由笔者从科学的角度为各位分析一下。
封面图载自zaeke
模拟信号和数字信号:
有关type-c音频输出,模拟信号和数字信号的问题是乐视吹牛的重点之一,其中模拟信号被形容为“禁锢时代”的枷锁,就像封建社会制度一样必须消亡。
果真如此吗?当然是呵呵了。只是问题有些复杂,若要解释清楚,必须从两种信号的基本概念说起。
首 先,两种信号都属于电信号,换句话说就是不断变化的电流,通过电流或者电压值的变化来传递信息的信号。而模拟信号,就是通过电流的变化 来精确复制原有信息波形的信号,比如对于音频信号,就是音频响度变大,电压就相应变大,频率提升,电压变化频率就相应提升,等等。
模拟信号因为是对原有信号的精确模拟,故而有不少优点,比如易于生成和解读,记录精确等等,但缺点就是信号本身是连续的,不规则且过于复杂,面对干扰非常脆弱,而且在二进制的计算机器件内不易存储和读取。为了解决这些问题,数字信号便就此诞生。
数 字信号的实现方式,就是利用微分的方式,通过对连续信号进行一定频率的采样,再用有限的编码规则表示采样到的值,编为0和1构成的二进制码,然后通过记录 数值的方波电流和记录位数的时钟电流来在电路中传输。由于这种信号使用离散的二进制编码,构成规则简单,故而易于存储也不易受到干扰,但也因为其编码方式 有限,对于不规则信息描述不够精确,所以只能通过类似屏幕分辨率的方式,按照需求调整精确度,也就形成了现在看到的各种质量高低不同的媒体文件。
上面讲的内容其实有些复杂,小结成一句话,就是:
数字信号相比模拟信号更能抗干扰,适合传输和存储,但不易编成和解读。
耳机/音响的基本原理:
了解完两种信号,还要清楚一个基本概念,就是耳机或者扬声器这种将音频电信号转化为声音的器件,到底是如何工作的。当然,这是中学物理课电磁方面的内容,相信不少读者此前就了解,不过笔者还是先简单絮叨一下比较好。
电 信号是变化的电流,而声信号则是物体的振动,二者之间是通过磁来转化,具体就是电流会形成磁场,变化的电流就会形成变化的磁场,这样磁场内的磁性物体就会 因磁场的变化受力运动,换句话说,就是存在于电信号所形成的磁场中的磁体会带动与之刚性相连的物体跟随电信号振动,自然就可以发声了。
这就是耳机和扬声器的工作原理,从这个原理中也可以清楚的知道,想要驱动耳机音响,必须通过模拟信号,因为数字信号是由人为制定的二进制编码构成,而非自然界原本存在的信号,扬声器件并不认识它们,直接驱动只会发出“滴滴滴”的电报声。
音频系统的构成:
讲完上面这些原理,然后就进正题,说一下音频系统的构成,其实也就是声卡的构成。
首 先是通过CPU读取音频文件并解码,然后将数据输送到音频子系统,这里就需要i/o控制器来掌管输入输出,这时传输的是数字信号,接收它的叫DAC,或者 codec,即数模转换器,来将数字信号转化为模拟信号。此后就是将模拟信号输出,由于信号功率不足够驱动耳机,所以还必须经过放大和滤波。
于是整个音频系统的构成就很清楚了,由内到外就是CPU、音频i/o控制器、DAC、放大滤波电路、耳机,音质的高低都是取决于这些器件的素质、设计以及调教。然后我们再回头看看乐视干的这档子事。
讲到现在,其实就比较清楚了,任何人都没有用数字信号直接驱动耳机的地外科技,乐视也是通过数字转模拟的方式走的,只是把i/o开始的结构从手机内部挪到了外面,也就是所谓的“耳机”里面,换句话说就是和外接USB DAC一致,那么音质水平当然还是被外置音频系统的用料、设计和调教所决定。而按照乐视的宣传,可以得知包括i/o控制器、DAC和运放的这些几乎是完整声卡输出结构的主要元器件,都被直接塞进那苍蝇大的type-c插头里面,空间严重不足,自然是毫无素质可言,搞不好还远不如SOC方案所集成的音频相关芯片,所谓专业、定制更是笑话。
不过万事都有两面,乐视这么搞理论上也有点好处,就是保证从CPU到type-c接口,全程数字输出(当然别人对应层级同样是数字传输),避免被机身内部复杂的电磁环境干扰,便是所谓CDLA标准的核心内容。然而实际上这并没什么用处,首先负点责任的厂商都有做内部的电磁屏蔽,再就是接口处的音频系统还会受到外界电磁信号的干扰,还牺牲了元器件和电路设计的空间,以及独立接口的便利,对于用户完全得不偿失。
当然,也许有些读者会想,乐视这么搞,不就是说音频系统可以外接更换,由用户自己选择而不再必须通过自带的音频系统了么?有利于专业烧友提升音质啊。但笔者告诉各位,这纯属想太多,因为通过USB输出数字音频,免驱动外接声卡、解码放或者DAC耳机的功能,除了上古设备或者vivo这种自负音质的厂商,大家都支持。
乐视为什么要这么做?
说到这,其实各位就明白了,乐视这么玩不仅并没有什么用,甚至得不偿失,那么问题来了,乐视为啥要这么干?
首先还是机身空间问题,拆过机的人应该都了解,3.5mm接口是个“硕大无比”的器件,而手机内部寸土寸金,少个器件自然设计起来容易很多;
二是将元器件转移到配件上,通用性降低,配件价格自然会水涨船高,再在产业链里拉拢一批厂商,有利于扩大乐视的利润来源和供应链地位;
最后就是那句老话“一流企业卖概念,三流企业卖产品”,音频输出这些对于普通消费者绝非明确的概念,乐视这么一搞,自然和其他产品有着很大差异,只要“它跟别人不一样”,就有炒作刷屏吹牛的空间,颠倒黑白绝非难事,而这种大新闻带来的轰动效益和话题性绝对不可估量,更何况此前的确有传闻说苹果打算放弃3.5mm接口。
讲到这里,相信各位都懂了type-c接耳机是怎么一回事,对于消费者而言,根本还是要选择适合自己的产品,而非沉沦于厂商对于概念的炒作和忽悠。乐视,你这么能吹,咋不上天呢?
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那些在某些Hi-Fi论坛上大谈计算机复制声音信号无损的人,你们清醒一下吧,现实世界声音的再现方式只有一种,就是模拟,数字只能将声音转化成符号,进行记录,但任何数字记录方式要想发声,都必须进行再转换,即
那些在某些Hi-Fi论坛上大谈计算机复制声音信号无损的人,你们清醒一下吧,现实世界声音的再现方式只有一种,就是模拟,数字只能将声音转化成符号,进行记录,但任何数字记录方式要想发声,都必须进行再转换,即
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那些在某些Hi-Fi论坛上大谈计算机复制声音信号无损的人,你们清醒一下吧,现实世界声音的再现方式只有一种,就是模拟,数字只能将声音转化成符号,进行记录,但任何数字记录方式要想发声,都必须进行再转换,即D/A方式,这一点对计算机方式的数字信号也不例外,就算是HD中的声音文件,也必须通过声卡的D/A电路进行再转换才能发声.其实声音的表现模式才是真正不具备二义性的(就是模拟).这一点,以前没有变过,现在没有变过,永远都不会变.如果那天声音变成了数字,那人就全是哑巴,人们之间的交流可能就象蝙蝠一样通过超声波吧!(开个玩笑).一直以来,能最真实的再现声音世界的,只有模拟信号一种(这是定理,如果对此也怀疑,那上帝真该剥夺你说话的权利),或者这样说声音本身就是以模拟的形式存在,将它(指声音)转换成数字信号,再大废周折将其转换成模拟,他就已经产生了质(指声音的品质)的瓶颈.两次转换即:A/D然后到D/A,你们知道在这两次转换中,我们通过数字记录方式听到的声音丧失了多少真实世界声音的细节吗?任何一种记录声音的数字硬体(包括计算机用的硬盘和内存)想要将真实的声音收录其上,都必须经由A/D转换,如果这些硬体的欲望还不仅仅是记录(它们还想把自己记录的这些没有活力冷冰冰的数字符号传达出去),那就必须再次逆向前进:D/A.这才是数字信号失真的罪魁祸首,过多的繁琐的中间环节,早已把真实世界的声音破坏的支离破碎,声音与普通的文字数据文件最大的区别,就在于它们拥有真实这个永远不变的参照物.很多计算机的使用者,在做诸如类似抓音轨或者发表计算机数字复制无损等言论时,他们却都在回避真实,也许计算机内部数字间的D/D传输无损吧(但具我所知计算机系统中与声音和影像有关的传输电路根本不可能做到高级Hi-Fi产品的那种纯净度,要知道在Hi-Fi中就算是在D/D传输阶段,一个微小的电容的纯度不够都会影响到音质),抛开这些不说,收录声音和传送声音,信号经过了两次不同模式的转换(A/D和D/A),这种转换造成的失真(同样计算机格式的声音也牵扯到取样频率,在这方面的处理能力,比起高档Hi-Fi产品,它就显得太低能了)早已超越了数字间的相互转换,而是两种有本质区别的模式的相互转换造成的.而切声卡的DAC电路简直是粗制滥造,声音面目全非是必然的.我说过只有重放波形最接近高质模拟音频信号波形图的数字信号才是最优秀的.CD做了20年,在代表最高音质的Hi-End领域始终逊色于LP,并不是CD的生产技术比不上LP所造成的,而是数字格式的记录方式永远在真实再现声音方面不可能超越模拟(只能最大限度的接近高质模拟信号),这是数字记录声音方式的先天不足.而SACD之所以拥有比CD真实的多的声音表现(用权威人士的话说:SACD最有趣的好处是录音的"空气"包围感,和跃动的真实感,把你从罐头音乐带到真实的音响空间.")就是因为它的DSD 1Bit直接数码流记录方式要比任何一种数字记录方式在转换成模拟信号的过程中,都要减少了大量的繁琐的中间过程(DSD 方式是现行数字格式中拥有最精简转换方式的记录格式),所以它对声音信号的重放波形拥有最接近高质模拟信号的特点,当然它的声音拥有超级的透明度和真实无比的还原力.&p&我可以非常明确地告诉你,只要不进行格式的变换,计算机内部数字间的D/D传输绝对是无损的。打个比方,如果你所说的损失确实存在,那你这篇大作每COPY一次就会多上几个错别字,多复几版,别人就看不懂了。就算是音频数据进行格式变换的时候,会引入一些数字环境特有的噪声(或失真),但和模拟复制相比,完全是可以忽略不计的。&lt&因为复制的过程不涉及A/D、D/A转换,所以这是一个纯软件的环境,和硬件没有任何关系。&lt&我们这的电台采用一种以软盘为媒介的数字系统来播放客户广告,虽然从容量和传输数率的角度,我绝不认为它是一种好媒介,但BBQ你想一想,百多元的软驱和几块钱的软盘,也能得到专业的认可,什么原因呢。&&&BLOCKQUOTE&&font size=&1& face=&宋体&&引用:&/font&&HR&而切声卡的DAC电路简直是粗制滥造,声音面目全非是必然的.&HR&&/BLOCKQUOTE&你说的这种情况的确很有普遍性,但也不要说得那么绝对,顶极的专业声卡比你们家所有器材加起来都贵。就算是民用环境里,声卡的数字输出也能做到基本无损(这是相对它播放的数字文件而言,不是和原始声音做比较),这些输出再接入外置高质量的解码、功放设备,完全可以极大地改善电脑重放的音质,使其达到HIFI的品质。&&&BLOCKQUOTE&&font size=&1& face=&宋体&&引用:&/font&&HR&两次转换即:A/D然后到D/A,你们知道在这两次转换中,我们通过数字记录方式听到的声音丧失了多少真实世界声音的细节吗?&HR&&/BLOCKQUOTE&但你知不知道用纯模拟的方法进行记录会损失更多真实世界声音的细节,它所遇到的噪声和失真困扰比数字系统大得多,而且这种劣化是每过一个设备,每复制一代都会累积放大的。顶级的录音棚的确喜欢追求模拟的台子,但你知不知道他们要以什么作为代价吗:整个通道整个流程尽力保持顶级顶级再顶级(那可是用钱砌的),制作过程也力求简单,不能加入过多的效果和过多的调整,尽量以最少的复制代数完成整个工作,以减少累积的噪声和失真。不是所有的棚子都有这种资金和技术的条件的,他们更多的是从一开始就进入D的世界,在硬盘录音机和音频工作站相对纯净的环境下进行工作(其实就算是顶级的模拟录音棚都会有这些让BBQ很不满意的计算机音频设备),数字的最大优点就是复制加工过程能保持品质,生产者比消费者更能享受这种优点,否则要数字干吗。&lt&如果单用现在所能掌握的测量手段,从波形、技术的指标来对比,模拟不可能比数字更加接近真实。但模拟比数字的声音更好这也是大部份人承认的事实,为什么呢。以下是一篇我们校友写的文章,你可以看看。&P&&&&A HREF=&http://www.audio100.com/cgi-bin/softbug/newsoft.cgi?user=audio100&class=1&subclass=8&softid=2& TARGET=_blank&http://www.audio100.com/cgi-bin/softbug/newsoft.cgi?user=audio100&class=1&subclass=8&softid=2&/A&&&&P&就算是在顶级的条件下,模拟也不可避免地引入较多的失真,但这种失真比“干净”的数字声更符合人的音响审美和听觉习惯(也有人喜欢数字声的,尤其以听着合成乐长大的年青一代为多,他们没有听模拟声的习)。这只是一种说法,在听觉研究上还有很多目前理论解释不了的东西,也有可能真如你所说,A/D、D/A带来的失真比更容易察觉的模拟噪声更要命,但A/D、D/A还可以改善,也比较容易改善,而减小模拟噪声的技术已经差不多到头了。&p&&BLOCKQUOTE&&font size=&1& face=&宋体&&引用:&/font&&HR&大谈计算机复制声音信号无损的人&HR&&/BLOCKQUOTE&&lt&请不要偷换概念好不好,所谓计算机复制声音信号无损,其基准点当然不是现实世界的声音,而是经过录音师修饰处理过(也经过了许多繁琐的环节),并且已经数字化到CD上的数字信号,这种数字信号的读取和传输,在适当的硬件接口标准和软件协议的配合下,是可以做到无损的,对于LP,其极低的性价比(想一想唱片和唱头的损耗就行了)注定了它已经成为明日黄花。至于SACD,不可否认其数字规格超过了CD,但能否普及,好要取决其性价比能不能大大提高才行。楼上的朋友说的科学有理。好!!!!!!!如果有必要(市场有需求),数字音源在15年之内肯定可以突破256BIT/800KHZ,而且没有转盘、没有震动震动,到时候,模拟音源还有什么优势? &lt&如果没有记错B兄好象比较迷信“发烧天书”(本人对此书毫无贬摘或不敬之意),那么记得其排行榜中谈到一条原则,声音中增加某些东西所带来的不快,远超过损失某些东西。那么,那些模拟音源在复制时积累和重播(转动)时产生的噪声,怕要比这种15年以后的数码音源量化时损失的东西(也许神仙还是听得出来的)难听多了吧。 &lt&补充一下,您的耳摸结构和我的一样,是“数字”的,学过化学和高能物理的人都知道。所以,不要对我说什么“只要是数码,总会有损失”,因为,那没有意义。 &lt&此外,本人应属于比较顽固的“模派”,甚至比B兄走的更远,居然相信磁带这种“劣质”模拟声听某些音乐还是有机会超过CD的。&P&还是那句话,数字技术,一日千里,任何模拟信息载体终将被淘汰。第一、所谓计算机数字信号无损复制是基于复制音乐作品及相关内容思想确立的。我们知道,无论何种音乐,通过磁带或者其他模拟记录设备进行储存,其复制次数和存放时间的累加必然导致还原质量的下降。今天的所谓数字音乐,并不是说播放数字,而是为了更好的记录和保证对音乐作品的复制。已经固化在CD上的数字讯源如何完整的进行复制,是当前研究的主要问题。这里不能不谈到数字录音技术,请注意并不是因为数字能够产生音乐,而是用数字去记录音乐。这和用五线谱用来记录音乐作品具有同样作用。它并非可以发声,更多时候它只是一种符号而已。当然,这种数字记录方式远比我们常用的记录方式来的复杂,因而长久发展的结果必然可以使未来的音乐在细节还原方面做的更好。当然,要做到和现场演奏相同这几乎是不可能的。第二。我绝对不承认只有模拟的声音振动才能使人产生音乐美感。我们都知道,人的视听只是一种感官刺激讯源传递进入大脑产生的连锁反应。从直接结果看,和计算机外部设备连接并传递信号并无质的区别。那样直接将类似的视听刺激讯源以人脑的信号频谱输入完全可以达到同样效果,这不是上帝赐予的,这是生物科学在新世纪中完全可以做到的。它并非神圣就足以改变现在的很多思维概念。因此我提倡,解放思想。时刻想着保留现状不仅仅可耻而且可悲。第三、还是回到音乐作品的著作权上。没有人可以否定它的价值,在一些程度上,只有真正深华它的意义,我们谈论数字音乐记录技术才有意义。数字记录的最终目标是为了真正作到完美复制,而复制本身就必须得到著作权人的授权,若人人都可以简单做到,之后的法律人伦靠什么去维持。技术不是人类的难题,如何维持人类社会赖以维系的法律、伦理、道德才是真正的难题。音乐这个话题可以聊的还有很多很多,总的看来,能够使人乐观向上、勇于追求这肯定是好的。但我们绝不应忽略其负面因素,能够克服这些负面因素,我们的进步才更坚实、更有意义。& &BLOCKQUOTE&&font size=&1& face=&宋体&&引用:&/font&&HR&发起人 yxiao:&lt&此外,本人应属于比较顽固的“模派”,甚至比B兄走的更远,居然相信磁带这种“劣质”模拟声听某些音乐还是有机会超过CD的。&lt&还是那句话,数字技术,一日千里,任何模拟信息载体终将被淘汰。 &HR&&/BLOCKQUOTE&你太不了解真正的模拟音源了.再说一边,CD能替代LP,(实际上是替代普通民用的电唱机)从来都不是因为CD的音质比LP好,高级的LP唱盘所重放出的声音是最接近真实的,Linn Sundeck LP12诞生于26年前,但直到今天还是牢牢占据着<<Stereophile>>寻源榜AAA级榜单,它的售价:23,000港币($3,200美元),但却是一代超级名机, 其后Linn开发出了Sundeck CD12其实是有它的深意的.1:当然是为了纪念LP12这部超级铭器,另外就是想以CD的数字技术重现胶木音乐特有的那种质感,我两样都听过,LP12是一年前于香港初次体会,其售价只有CD12的1/5不到但音质表现力上明显胜过CD12一筹,有人说CD12的声音很保守,很准确,但我却认为,它还是有所修饰,CD12在音乐感和音场方面已经很接近LP12了,但就是少了LP12的那分自然,轻松.而且LP12具有无限的升级空间,只要玩家是个调较老手,那么LP12那种表现胶木音乐特有的那种平衡感,是无论任何顶级CD唱机也办不到的.在这里,一提到模拟,有些人就立即会想到磁带,大家要知道,能代表模拟声最高境界的只有LP,磁带――没错这种模拟声比数字确实差的太多,它的制造工艺和卡座的生产水平,早已将它抛离了Hi-Fi的圈子,CD所表现出的声音特性是属于罐头音乐型的,而LP所表现出的是一种音场明显被拓宽,细节再现惟妙惟肖的真实音乐空间.二者决不是一个档次,当然LP有它的弱点,本底噪声较大(相比CD),动态不如CD,但在频响宽度上CD决不是LP的对手,另外在模拟时代,磁带从来都没有成为过音响界的主流,模拟时代毫无争议的主流音频格式从始至终一直是LP,CD所取代是LP(它可从来没有取代磁带.在音像界从来没有人将CD和磁带相提并论),真正取代磁带的是数字音频领域的非主流格式:MD.还有CD取代LP(真正的LP唱机根本没有被淘汰)仅仅是在普通消费层,它(指CD)所替代的仅仅是普通的电唱机(这种电唱机是一个整体,不具备任何升级空间,更不能准确还原出胶木唱片的特有音质)而真正的模拟唱机系统,它的唱盘,唱臂,唱头是完全分离的,你可以自由组合,无限升级.(这也是真正玩音响的乐趣),而这种模拟系统,在Hi-Fi界的地位不但不曾降低,而且是根深蒂固.高级的LP唱机,在音响界不但没有被淘汰,相反它的音质到成了数字音响器材参照的标准,其实在这个耳机论坛上,大家谈论最多的歌德,是世界上最著名的LP唱头生产厂商(耳机只不过是它的副业),在民用和专业音响领域歌德的唱头是高传真度的代名词.其规模最大的就是唱头生产&lt&&p&&BLOCKQUOTE&&font size=&1& face=&宋体&&引用:&/font&&HR&发起人 yxiao:&B&如果有必要(市场有需求),数字音源在15年之内肯定可以突破256BIT/800KHZ,而且没有转盘、没有震动震动,到时候,模拟音源还有什么优势? &lt&。&/B&&HR&&/BLOCKQUOTE&你好象并不熟悉音响界,SACD的取样频率已经是:2.8224MHz了,是CD的64倍(怎么越发展越落后了).&lt&超高采样率正是计算机音频的优点,低BIT是它的缺点。SACD的普级不是要帮了电脑的忙?听这位B一席谈,我想应该找一台钢丝录音机来配你那个生满蛆的头,这可是真正的模拟录音,“原计原味”,你还应该配一台手摇电唱机,这样才不会有电磁干扰,又一个“原汁原味”抓几只蛤蟆你与它们对叫,这叫真正的高保真主体声原音再现!对自己的歪理斜念如果心里有数就到国内知名刊物上发表发表。这里不是你来的地方!!!我说的是PCM格式,通俗一点就是目前CD、和DVD-AUDIO 采用的格式,与SACD 积分编码模式完全是两回事。抛开标准优劣之争,仅就信息量而言,256X800K你算算是2.8M的多少倍,同样的道理SACD包含的音频信息是CD的4倍而不是64倍。&lt&此外,SACD是一种地道的,百分之百的数码音源,与LD模拟激光信号完全不同。既然你认为它已经可与模拟声相提并论,那么,数字声全面超越模拟声的日子还会远吗。&lt&
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