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高BIT有意义吗? [复制链接]

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高取样倍数才有意义。
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数字滤波的问题我同意确实是需要高BIT的一个理由,但单纯从听的角度上似乎是听不到那么高的BIT。
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zhangxian 在 2006-2-22 16:28:59 发表的内容
我最近对DAC做了一番研究,我认为就电源和听音环境而言,16bit的精度已经完全可以满足播放的要求。举个例子如果CD最大输出为2V,则16bit输出的最小单位为2/65535=0.03mv,而通常最高档的稳压芯片LT117/317的纹波抑制也就80DB,换算成噪声电压为0.2mv。网上查到的某国产高档的DAC在非平衡输出时的“噪音输出:0.08 mV(静态,输出空载)”,也就是说有用信号已经淹没在噪声中了,所以是不是可以认为再高的D/A精度已经没有意义了?再从听音环境考虑,一个非常好的安静的听音环境的背景噪音在30DB左右,假设一个90DB灵敏度的音箱用100W的功放来推,最大可以达到110DB的音压,那么我们可以听到的动态范围是110-30=80DB,换算出来为10000倍,小于16384(2的14次方)。也就是说人耳能够听到的精度也就是14BIT。由此可见16bit其实已经足以满足我们听音的需求,不是有传说菲利普的某款顶级14bitCD级丝毫不逊于现在的某些顶级CD。看来传说是有一定道理的。


“通常最高档的稳压芯片LT117/317的纹波抑制也就80DB,换算成噪声电压为0.2mv。”

zhangxian 兄,这个80dB是不能换算成0.2 mv 的,因为这个80dB是指输入纹波与输出纹波的比例关系,不是电平值。您把抑制比当成电平看了。如果输入纹波是2伏特的话,输出纹波刚好是0.2mv,如果输入纹波是0.1伏特的话,输出纹波只有0.01mv了。

高比特当然有意义了,如果以2伏特为最高电平进行(16比特)量化,每级的电压差约0.03毫伏,量化误差是0.015 毫伏,相对于2伏特的比例大约是10万分之一。但是音乐信号电平的变化是很大的,且高频信号的幅度比低频信号的幅度低得多。所以对于高频来说,量化误差所占的比例是比较大的。10 khz 以上时大约是几% ,影响不能忽视了。
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WADIA,PHILIP很早就强调高取样了,强的很啊

不过讨论到最后还是各有巧妙不同
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不要过多考虑技术,指标,还是要靠实际听感啊!
我现在是24BIT192 ,细节确实比原来多,强弱对比动态也不同了
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高bit取样可以减少量化误差,这是理论级别上的提升了。

而对CD进行高bit解码则是使得可以用相对简单的算法来实现硬件(不排除控制成本的因素),同时取得更好的解码效果。

当然,用于不用差别也不会大到一个天一个地,每个人的听音灵敏程度也不同。
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对CD而言,高于16 比特的解码是没意义的。这是什么意思呢?

我们用测量物体的体积来帮助理解吧。有一个小盒子,用最小刻度是厘米的尺来测量它的边长,那么厘米以下只能估计了,结果是:10.1厘米  、5.0  厘米、2.3  厘米 ,那么它的体积是:116.15 立方厘米,实际记录应该是116.2 立方厘米。为什么要记为116.2而不是116.15呢?因为测量边长时,小数点后只有一位小数,而这位小数是估计的,是不可靠的。那么116.15中,小数点后的1 也是不可靠的。也就是说小数点后的1字,可以是0,可以是1,也可以是2  。那个5 字呢?就更不可靠了。所以最后只能按四舍五入处理。

如果用最小刻度是毫米的尺来量,那么毫米以下只能估计了,结果是:10.08厘米  、5.0 2 厘米、2.3 3 厘米 ,那么它的体积是:117.901728立方厘米,同理,实际记录应该是117.90立方厘米。

显然为了提高计算的精度,只能提高测量边长来实现。你无法用10.1厘米  、5.0  厘米、2.3  厘米算出117.901728立方厘米这个结果来。

同理,16 比特的CD格式,不可能还原出高于16 比特的精度来。也许有人会问,为什么升频升比特的解码更好听?
我认为是升频的结果,与升比特无关。说实在的,升比特根本就是不可能的事。如果没有毫米刻度的尺,你不可能精确的知道是10.1厘米还是10.08厘米。
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升频后的高频伸展,和通透感-------------大伤!
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到底是24bit好、还是1bit好?甚至还有朋友提问:某某机器说是1bit为什么输出是24bit?到底这样的机器是24bit还是1bit?其实,针对第一个问题很好回答:如果单从量化的角度看,当然是24bit好过1bit,然而,问题决不是如此简单,它涉及了两个完全不同的技术概念,其一:24bit、1bit是关于量化的概念;其二:这里又牵扯到多bit、1bit 解码方式的概念;那么,针对第二个问题可以肯定地回答:从来就未曾有过量化精度为1bit的机器,而这个问题需要解释的是有关1bit DAC的工作原理,因此,对以上问题作一次较为全面的解释是非常有必要的。
  自从1987年Philips公司生产的全球第一颗1bit(单比特或称为单位元)DAC芯片问世以来,Philips公司便将这种单比特技术全面应用于其公司的高、中、低不同档次的数码音响产品上,随后,某些日本厂家也将单比特技术应用于自己的HiEnd产品中。而在当时,除了Philips及日本的产品之外,其他国家的产品仍然采用的是多比特技术。对于单比特技术而言,实际上是在比特流技术理论的基础上演变成的不同数学模型用来处理经过量化的数码数据,常见的单比特技术形式有:Bitstream、MASH、Delta Sigma等,由于近几年来美国Crystal公司在单比特技术上的卓越成就,使同为单比特的Delta Sigma方式大受好评,Delta Sigma方式不仅仅被广泛应用于中、低价位的数码音响系统中,更重要的是Delta Sigma方式还被相当多的厂家用于其生产的顶级HiEnd器材中。
  1.为什么采用单比特技术?
  单比特技术最重要的目的就是要将多比特的数码信号直接以1bit DAC进行解码,再利用模拟电路或数码电路将数码音频信号调变为模拟音频信号。其最大的好处是它不再像多比特解码器一样需要用到16或18、20、24个很精密的基准电流来代表经过量化后的多比特(16、18、20、24bit)数码音频信号。因为,多比特系统在低频部分由于基准电流太低的原因,使信号变得相当微弱,如果电源或电路设计不当,就很容易造成解析力大幅度降低,一般来说,多比特系统常见的非线性失真及过零失真就是这样造成的。因此,采用单比特技术可以避免多比特系统容易造成的非线性失真及过零失真。
  单比特系统的另外一个好处是一个芯片解决问题,配备了具有超取样技术的数码滤波器及插值(或称为插补)算法,目的是将经过激光拾取器拾取的数码信号在进入解码器之前的过程中所增加的高频噪音,或模拟信号在进行数码化时产生的量化噪音,通过超取样的方法加到较高的频率。然后,利用插值读取的数码信号在经过超取样之后,数码滤波器用插值算法在数码信号之间插入了一些数码信号,对形成的数码曲线进行修补处理,以获得较佳的平滑度。与多比特系统相比较,多比特系统中的数码滤波器是与数模转换器分开的,在电路设计方面,版面占得较大,电路较为复杂,设计难度较高,因采用器件多而造成成本偏高,想出好声音并不容易。其实单比特系统是一种返朴归真的设计,尤其是Crystal的Delta Sigma结构,将数码滤波器、数模转换器(1bit DAC)全部放在一个小小的芯片中。因此,它的外围电路非常简单,采用器件少,较为经济,只要你的电路设计合理、电源干净、信噪比高,一定会有满意的声音表现。目前,Crystal的Delta Sigma家族有:CS4328、CS4329、CS4390、CS4393。
  2.关于Delta Sigma
  多比特系统的解码原理是:一次对16个数码位(或18、20、24个数码位)进行解码,数码信号不需要经过调变的过程,也就是说,不需要重新排列信号。
  单比特系统的解码原理是:一次对1个数码位进行解码,数码信号还需要经过一个调变电路(Delta Sigma),也就是说,还需要重新排列信号,将处理过的单比特数码信号连贯起来,送1bit DAC进行解码。而这样对信号的处理方式,就称为Delta Sigma方式。其原理是:先对接收的数码位进行超取样及插值运算处理(可以接收16~24bit数码信号),然后再进行Delta Sigma调变,将调变数据送1bit DAC进行解码后,再转换成模拟信号输出。
  举例来说,一串用细绳穿起来的珠链。我们用两种方法将细绳上的珠子取下来,第一种方法是:分若干次取,每次取下固定数量的珠子;第二种方法是:有多少颗珠子就取多少次,每次只取一个珠子。实际上,第一种方法就相当于多比特方式,只有接收到全部16位数码后,才进行一次解码处理。第二种方法就相当于单比特方式,一个数码位一个数码位、连续不停地解码处理。对于大多数人来说,没有必要将Delta Sigma的数学理论弄清楚,只要知道多比特与单比特的区别,它们各自的工作方式有什么不同就足够了。


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开心果 在 2006-2-23 21:28:22 发表的内容
现在回到楼主 zhangxian 兄的问题,我认为高比特量化高比特解码才有意义。用时髦的话讲,一条龙高比特才有意义。
对的!
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