Hifi入門

最近買了個我有史以來最貴的耳機(jī):拜亞DT131,按照官方的說明,這是一個入門級的Hifi耳機(jī).但是當(dāng)我收到貨并開始試聽的時候,卻有點(diǎn)失望:音質(zhì)怎么跟幾十塊錢的國產(chǎn)貨差不多呢,且外觀還丑很多.報(bào)著這個疑問我開始上網(wǎng)查詢相關(guān)資料,折騰了一個下午加晚上,終于大致搞清楚了.

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(zhì)音樂.在具體分類上,有隨身Hifi,臺式Hifi和最近幾年興起的PCHifi.

在播放器材上,一個典型的Hifi系統(tǒng)通常由六部份組成:電源、線材、音源、解碼器、功放和揚(yáng)聲器(無源).由電源供電,由線材傳輸數(shù)據(jù),由音源獲取媒介上的數(shù)字信號,由解碼器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號,由功放將模擬信號放大,最后由揚(yáng)聲器(無源)將放大后的模擬信號轉(zhuǎn)化為聲波播放出去.

對于隨身Hifi,由于便攜性所限制,不可能制造的太大.以目前的發(fā)展情況下看是由兩個部份組成:音源與揚(yáng)聲器.這里的音源實(shí)際上是一個小型一體機(jī),其包括了音源,解碼器與功放,而揚(yáng)聲器,一般是指耳機(jī)或耳塞.

對于一套標(biāo)準(zhǔn)的臺式Hifi,音源、解碼器、功放和揚(yáng)聲器是四個獨(dú)立的設(shè)備.音源是一個轉(zhuǎn)盤,存儲音樂的媒介是CD/DVD或者其它類型的唱片,轉(zhuǎn)盤從媒介上讀取數(shù)字信號.

對于一套標(biāo)準(zhǔn)的PCHifi,相對于臺式Hifi可以理解為除了音源和媒介不一樣其它都一樣.這里的音源是指電腦,具體包括電腦各硬件及其操作系統(tǒng),而媒介則是硬盤上的文件.

并不是每個人都能承受的起一套標(biāo)準(zhǔn)Hifi設(shè)備的價(jià)格的,這時就需要把上述六個標(biāo)準(zhǔn)組件時行集成整合并適當(dāng)縮減規(guī)格以節(jié)約成本.首先就是把功放與揚(yáng)聲器(無源)整合為有源揚(yáng)聲器,這時不需要功放設(shè)備揚(yáng)聲器也能放出聲音.其次是將解碼器整合進(jìn)聲源,具體是整合進(jìn)聲卡中.然后由于現(xiàn)在的設(shè)備就是電腦主機(jī)+揚(yáng)聲器,所以音源的電源就是主機(jī)的電源,如果揚(yáng)聲器是耳機(jī)或耳塞,則其不需要獨(dú)立電源.而唯一的我們可以影響的線材則是電腦主機(jī)與揚(yáng)聲器之間的數(shù)據(jù)連接線了.

整合到現(xiàn)在,一套入門級的PCHifi設(shè)備就與一臺普通的多媒體電腦沒什么區(qū)別了,都是一臺主機(jī)+揚(yáng)聲器.只不過不同的是要用好的聲卡(解碼器)與好的揚(yáng)聲器(供放+揚(yáng)聲器)而以.

然而,這句話反過來說卻不合適,一臺多媒體電腦卻不僅僅是一套PCHifi,從聲卡的角度來講,它有三個基本功能：一是音樂合成發(fā)音功能；二是混音器（Mixer）功能和數(shù)字聲音效果處理器（DSP）功能；三是模擬聲音信號的輸入和輸出功能。PCHifi用的僅僅是第三個功能的半個:模擬信號的輸出.從更細(xì)節(jié)的角度來講,輸出的模擬信號的聲道分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;后者一般是2.1,5.1,7.1等,是用來看電影的.

擁有一套PCHifi設(shè)備與聆聽到好的音樂之間并沒有絕對的關(guān)系.影響音樂質(zhì)量的因素主要包括音樂媒介,播放設(shè)備與收聽人的喜好與心境.

上面說過,對于PCHifi而言,媒介是硬盤上的文件.音樂文件的格式主要分兩種:有損壓縮格式與無損壓縮格式,具體的規(guī)格指標(biāo),則是采樣率,采樣位與比特率.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,具有較高采樣率,采樣位與比特率的音樂文件,才奠定較好的聆聽效果的基礎(chǔ).一般APE或FLAC是無損格式,而CD音樂的采樣率,采樣位與比特率分別為44.1kHZ,16位,1146.6kbps.

播放設(shè)備是影響聆聽效果的關(guān)鍵因素.普通的多媒體電腦也能放歌,入門級PCHifi也能,標(biāo)準(zhǔn)的PC/臺式Hifi也可以,但他們的播放質(zhì)量顯然是不同的.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(shù)的人經(jīng)過無數(shù)的實(shí)驗(yàn)才能總結(jié)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.我在這里闡述的是另外一些問題.

一.為什么同等級別的臺式Hifi與PCHifi,甚至是除了音源不同其它都一樣的兩套設(shè)備,大部份情況下臺式Hifi表現(xiàn)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(tǒng)與專用系統(tǒng)的差距.臺式Hifi除了聽音樂還是聽音樂,而PCHifi則還可以打游戲,上網(wǎng),寫博客等等.那么在設(shè)計(jì)上,PC就不可能以Hifi為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì).它為了實(shí)現(xiàn)其通用性而犧牲了很多專用領(lǐng)域的性能.

致于更加具體的原因,可以參看下面所列出的參考文章:求指導(dǎo)，PCHIFI 的原理,其第190,242,255,291,293樓都有非常詳細(xì)的講解.我在這里暫且引用一下293樓的說法吧:

第1個討論主題：
    在數(shù)據(jù)沒有出錯且后端設(shè)備完全相同的基礎(chǔ)上，導(dǎo)致PCHIFI音質(zhì)不如CDHIFI的主要原因，是否是jitter問題？
    討論結(jié)果及形成的共識是：YES！理論依據(jù)是：因?yàn)镻C功能太過強(qiáng)大和復(fù)雜。由于受機(jī)箱內(nèi)部電子元件以及IBM架構(gòu)、系統(tǒng)總線、CPU等等諸多因素影響，導(dǎo)致PCHIFI產(chǎn)生了大量的jitter。大家一致認(rèn)為，PCHIFI作為音源的硬傷就是jitter問題。就目前實(shí)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(shù)手段，排除自身嚴(yán)重的jitter問題，從而達(dá)到高音質(zhì)的目標(biāo)？
    討論結(jié)果及形成的共識是：YES！理論依據(jù)是：雖然PCHIFI作為音源jitter問題很嚴(yán)重，但通過后端的努力是可以進(jìn)一步降低jitter的影響。例如異步USB+緩存+獨(dú)立時鐘可以有效的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，相對于專用于音頻播放而設(shè)計(jì)的臺式CD，PCHIFI作為音源要想達(dá)到很好的音質(zhì)，需在后端付出很大的代價(jià)來解決jitter問題。

第3個討論主題：
    如果說“數(shù)碼HIFI系統(tǒng)”的未來出路不在PC，那會是在哪里？
    討論結(jié)果及形成的共識是：“擺脫了PC架構(gòu)、采用固體儲存器的專業(yè)臺式流媒體音頻播放器”。理論依據(jù)是：因?yàn)樗鼣[脫了IBM架構(gòu)，繞開了繁雜的PC主板電路，解決了CD機(jī)械轉(zhuǎn)盤的震動，摒棄了一切與音質(zhì)無關(guān)的功能，符合了“術(shù)業(yè)有專精”的理念思想，設(shè)計(jì)的唯一目的就是為了盡可能的降低jitter對數(shù)字音頻的影響，追求最佳的音質(zhì)。所以“它”很有可能將會是未來數(shù)字HIFI的發(fā)展方向。

那么什么是jitter呢?我還是引用255樓的講解吧

吵得那么多，對于audio 數(shù)字傳輸?shù)?jitter 我來描述一下吧

大伙將 audio 數(shù)字傳輸理解成一個供應(yīng)鏈條，這個鏈條有很多貨物（節(jié)點(diǎn)），每個節(jié)點(diǎn)對應(yīng)一個audio frame 數(shù)據(jù)，每個節(jié)點(diǎn)間的連接看作 timing 時間間隔，就是發(fā)貨快遞的時間間隔

DAC 男 需要數(shù)字輸入，可以看作鏈子的接受方，PC + USB 男 當(dāng)作鏈子的給予方。那么我們常說的 44.1k hz 的音頻數(shù)據(jù)是啥意思呢

就是 DAC 男，需要一秒鐘能拿到 44100 個節(jié)點(diǎn)，而且每個節(jié)點(diǎn)時間間隔必須要求是 1/44100 秒.

如果 DAC 男 在每秒內(nèi)拿不到總數(shù) 44100 個節(jié)點(diǎn)，這個叫做 clock drift，就是時鐘偏移，這個是最爛的

如果 DAC 男 在每秒內(nèi)拿到了 44100 個節(jié)點(diǎn)，但是每個節(jié)點(diǎn)間的間隔不是 1/44100 秒，那么這個間隔就叫做 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(rèn)為 DAC 男是全宇宙最好的勞工，按時按量干活。那么就可能是 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，然后等兩個單位時間 ....

因?yàn)槭菙?shù)據(jù)傳輸，因此本質(zhì)上大伙也可以理解成從 PC 向移動硬盤拷貝數(shù)據(jù), 但是有個非常嚴(yán)格的要求，就是每秒一定要拷貝同樣字節(jié)數(shù)的數(shù)據(jù)，而且要將這些數(shù)據(jù)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(shè)我和一個歌唱家 A ，我每一分鐘給 A 扔過去一張紙條，紙條里面寫了些歌，當(dāng)然有譜有詞，A 是專業(yè)的一看就知道怎么唱，這張紙條里面的歌時間長度是 1 分鐘。正常情況下，我每分鐘扔過去一張，然后 A 唱一分鐘，很流暢的歌聲吶（什么你扔的沒那么快人家拆紙條也要時間這種牛角尖就別轉(zhuǎn)了哈）。
但是呢，有時候我寫的那個紙條里面啊，曲譜時間調(diào)調(diào)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(zhǔn)時，比如遲了 10 秒鐘，這樣 A 唱出來整體的調(diào)調(diào)也有問題了。這就是我理解的兩種 jitter。
有時候呢，我交過去的紙條里面有些字寫錯了，如果就一兩個字的話， A 按照語句常識基本能猜出來，這就是基本誤碼糾錯算法；但要是連著一溜都不知道寫的什么字，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?yàn)?A 不會告訴我重新扔一次，也即無誤碼重傳協(xié)議。

所以 誤碼（字寫錯了）和 jitter （手老抽瘋，不按時干活）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.從普通的視聽設(shè)備升級到入門級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,從普通的視聽設(shè)備升級到Hifi,第一該換的就是揚(yáng)聲器,幾百塊錢的投入,立馬就能產(chǎn)生非常大的效果,第二是聲卡,最后是功放,解碼器.前兩步屬于升級.后兩步屬于功能拆分.這也符合事務(wù)的一般規(guī)律.

至于資金的投入比,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(dú)立聲卡了,聲卡與音箱的價(jià)格比為1:2到1:3之間,耳放為耳機(jī)的0.5-2倍為宜，聲卡+DAC最好不要超過耳機(jī)和耳放之和.

三.煲與調(diào)

揚(yáng)聲器是個機(jī)械設(shè)備,這意味著一個新的揚(yáng)聲器是有磨合期的.磨合揚(yáng)聲器的過程就稱為煲.正確的煲可以最大限度的挖掘揚(yáng)聲器的潛力.

不同的器材由不同的廠家生產(chǎn),這也會產(chǎn)生不同的風(fēng)格,比如說在耳機(jī)方面,森海塞爾的產(chǎn)品陰柔細(xì)膩大動態(tài)，平衡穩(wěn)重，適應(yīng)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(tài)，平衡，適應(yīng)面廣。適合古典、金屬搖滾、newage（高透明度）、錄音好的發(fā)燒唱片等.通過器材間不同的搭配與器材自身參數(shù)的設(shè)置,揚(yáng)長避短,優(yōu)化音樂環(huán)境.

最后是人的問題,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,這個基本不屬于科學(xué)而是屬于玄學(xué)的范疇了.

最后放上一張圖,作為本次文章的基本總結(jié):