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24BIT的迷思 [复制链接]

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平衡乎?--24BT乎?
                                              转自《视听论坛》






            平横乎?24Bit乎?
            发言者:转贴
            发表时间:2000年4月05日 23时38分34秒
            来自202.108.73.158)
        

              转贴影音极品留言录:
              "123胡言乱语"之一:谈平衡

              家用音响用平衡到底好不好,也许大多数人认为好。但我确不这样看,我认
           为关键是平衡电路是否能做到一致,如果能做到我相信一定好。
              平衡的好处是可以消除共模噪音,像长线传输必须用平衡,否则干扰信号太
           大。谓平衡最终都要转为非平衡,转换过程很简单,去掉相同的信号,留下不同
           的信号。关键就在这里了,如果平衡的两个信号到达转换点不一致会怎么样,结
           果也很简单:消掉了部分有用的信号。前面帖子谈CD机平衡问题讲为什么DENON
           (或许TEAC也是)不平衡到底。我想其中的奥妙也与"一致性"有关系。大家知道,
           电容很难做到%1的误差,CD机的低通滤波器又需要较多的电容,电容进行配对可
           以满足要求,欧美小厂贵价机"可能"这样做,但需要量产的日本大厂就无法做到。
           所以,日本部分CD机普遍采用信号一出DAC就由平衡转非平衡的方法,这里平衡的
           目的就是为了消除在DAC在数模转换过程中的产生噪音信号。
              平衡好不好,关键就在是否做到一致,不一致就会有损失!
              相对而言,由于前级、功放的信号通路不需要什么电容(电路中的隔直电容
              对速度影响较小),所以如果是平衡电路,变换速度容易做到一致。当然,如
           果你是一个完美主义者,你就不能不视而不见半导体速度问题。很多人鄙视用OP
           做反相器的假平衡做法,看不起假是因为再快的OP,也有时间延迟问题。客观的
           讲,它也不能算是"假",如果后面接的是长线传输,假平衡还是很有用的。如果
           要我必须这样设计电路,我会在用一个OP做反相的同时,再用一个OP做正相处理,
           以达到正负信号一致。当然利用平衡的某些不足,做出一种声音,也没准声音变
           得"好听"!?
              音响器材中大多数的平衡输出相对非平衡输出电平要高6db,"声高有理"会取
           悦很多人。
              如果不是好平衡,就是真平衡,我劝大家不要用!
              

              "123胡言乱语"之二:24bit还是16bit?44K还是96K?
              
               先发一点"牢骚",做为发烧友真是没有办法,你稍懂一点音响,就会有这
           样那样的人找你咨询。开始还有一点"陶醉"感,后来就觉得真麻烦,是觉得解
           释起来比较麻烦,因为很多人听不动你的解释,最后干脆几句话概括完事。言
           归正题,事情要从我朋友买CD机说起。最近我朋友的朋友买了一台CD机想让我
           谈谈看法。开始都是好好的,后来他告诉他那台是24BIT的,因为我知道他那台
           不具有真正24BIT能力,所以我脱口而出说"不是",这下麻烦来了,解释来解释
           去,最后还闹个似懂非懂。我知道为什么他不太信我,因为他相信广告!
               感谢DVD,因为自从有了DVD,24BIT/96K就开始"深入人心"。16bit/44K的
           CD机可算是倍受打击。CD机沉默几年忽然发现这里还是有文章可做。于是乎,
           多数国内的、部分国外的CD机纷纷标称24bit/96K,很多发烧友也随之响应,一
           时间,买CD机都要问没有24bit/96K。
               这次我就想谈谈对这方面的看法,我尽量少用技术词汇以免不太了解这方
           面的朋友不易看懂。
               大家知道,CD是以44.1K/16比特格式记录的,这个格式是1981年PHILIPS和
           SONY共同制定的,44K是指记录的频率,16比特是指以2进制为单位的记录长度,
           16比特的最大变化范围(也可以看成精度)换算成十进制有65536个变化。44.1
           K也叫采样(抽样、取样)频率,用Fs表示。数字录音和CD编码转换技术,经过
           了20多年发展,已有很大变化,早期数码录音效果和现在数码录音效果已有较大
           不同。不过,不管录音采样频率有多高,采样数据有多长,最终记录到CD中都会
           转换44.1K/16比特这个格式(准17比特长度的HDCD格式另当别论)。
              也许有些人现在就讲,那些有24bit/96K功能的CD机是将16/44提升到24/96上
           来,说得没错!关键我想谈的是:有!还是没有?仅指24比特这点,我的了解是:
           现在大多数CD机没有此功能!多数是利用使用具有24BIT/96K功能的数字/模拟转
           换器(DAC)来"鱼目混珠"。24bit/96K是什么?是表示能接收这个格式,能接收
           这个格式并不代表能将16bit/44K提升到24bit/96K。
              现在的CD机在数字/模拟转换器前都要用一个叫数字滤波器的东西,数字滤波
           器这个叫法是从英文直译过来的,我认为这个叫法不确切,或者说不完全,其实
           叫数字处理器(DSP)也许更好一点。数字滤波器功能分两种形式实现:软件和
           硬件。有意思的是,当用软件实现时,就叫数字处理器(Digital SignalProce
           ssor);当用硬件实现时,就叫数字滤波器(Digital Filter)。
              数字滤波器功能描述起来比较复杂,我只想谈其中一项:插补(插样)功能,
           所谓插补就是在两个原有数据中增加多个数据以填补间隔空白,现在常见的有4
           倍插补和8倍插补。4倍插补也就是在两个数据中间增加3个,8倍则7。记得在刚出
           现插补功能时,都叫超倍取样,这个叫法也不正确,取样让人容易和录音时的取
           样混淆起来。如何插补有各种技术,可以说得天花乱坠,在此不做评论。举一个
           简单例子,1和5之间,如果以平均值算法做4倍插补,很容易得出插补2、3、4。
           联系到后面的DAC,有插补数据就必须要有转换,4倍插补后的DAC转换频率就要
           有4×44.1=176.4Khz,8倍则352.8Khz。如果不谈插补精度和"无中生有"问题,4
           倍插补和现在新的SACD或DVD-ADUIO记录格式取样频率相同或接近,一个是2.822
           4Mhz,另一个是192Khz。(16×176.4Khz=2.8224Mhz)。所以,看CD机其中的转
           换频率指标,看有几倍插补就可以了。关心接收频率没有太大用处,因为CD记录
           频率是44.1K,现在的CD机最小也是4倍插补,大多数是8倍。如果以CD谈96K,真
           不知从何谈起。想起以前别人看先锋DVD机S9使用1702说它不可能有96K,显然他
           没有搞清滤波器与DAC关系问题,1702没有24比特是对的,但转换96K一点问题没
           有,只不过前面的数字做4倍插补,4×96Khz=384hz(由于DAC转换频率都有一定
           余量,所以超过352K没有太大问题)。
              继续谈对24比特看法,前面讲了简单的插补方法,但是,如果是1和2之间又
           如何插补?按取平均值算法,由于不能用1.25、1.5、1.75表示,所以,只能得
           出1、2、2,转变成模拟波形显然就有线性失真问题。用增加比特数的方法可以
           解决问题,可事情不这样简单。如果考虑线性问题,两倍插补就要将16比特增加
           到32比特,4倍要64比特,做起来显然行不同。如何以少量比特数进行提升,这
           里,比特再分配技术就成了关键。考虑到商业因素,由于硬件实现起来难度较大
           ,所以,就引入高速DSP进行软件处理,至于如何处理属于秘密,不是我等人可
           以了解到的。
              由于现在大家使用的CD机基本都是硬件数字滤波器,到底有没有提高比特数
           功能?
              据我所知,单独数字滤波器功能芯片基本有这样的功能,例如PMI100、NPC58
           4X等,不过也就是提升到18至20比特,个别号称能提升24比特,如DENON DVD500
           0使用的那颗NPC芯片,还有ALPHA9自己的什么FPGA,其实FPGA无非是一颗可编程
           逻辑,常用于工业控制,也拿这个来吓人。dcs东西是很好,但没有高速DSP,用
           硬件是无法达到dcs真正的水平。至于PHILIPS和SONY的东西有没有此功能,我不
           太了解,似乎从出现1bitDAC那天起他们就不再关心谈比特数问题,而更多精力放
           在1BIT技术上。
             对于将数字滤波器和DAC集成在一块芯片的廉价DAC,根据我理解至少到现在没
           有比特提升功能!例如BB1716、CS4390、NPC587X,它们与PHILIPS和SONY一样,
           重点在低比特转换(类似1bit技术的delta-sigma)技术上。能接受24比特表明,
           如果进入DAC的数据如果是24比特,就能转换相应模拟数据。但是,进入DAC的数
           据如果是16比特CD数据,能转换出也就是16比特相应模拟数据。
              对于多比特DAC,就要看前面数字滤波器能力了,像现在"自我感觉"很好的17
           04,如果前面是20比特的数字滤波器,它与1702一样,也只能转换20比特精度。
           上BB网页看1704说明,曾经对1704设有20和24比特切换方式百思不得其解,当看
           到有人用1704做CD机时才恍然大悟,我的理解是要想发挥最大比特数自动调整(
           MSB TRIM)功能,还必须设置成20比特格式。
               朋友们,千万不要被一些数据所迷惑(有点苦口婆心的感觉)。就CD而言,
           管它什么24比特,什么96K(估计再往后该是192K了,因为192K的DAC现在也是大把
           ),关键声音好,制作精良,质量有保证,16比特,就是4倍插补也有好东西!
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是这样啊
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我就是转来让大家讨论的,大哥你发表意见吧,太专业的我就不明咯 ,请教。
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24Bit/96KHz规格的芯片 刘汉盛
  要想将数字录音的规格从16Bit/44.1KHz提高到24Bit/96KHz,首先唱片工业界必须要有这种规格的模拟转数字芯片,以便将麦克风拾取的模拟音乐讯号转换成24Bit/96KHz规格,再制成DVD或CD。而音响工业界呢?当然就要有24Bit/96KHz规格的数字转模拟的运算芯片,以供制造24Bit/96KHz规格的数字模拟转换器。此外,还需要一个具有接收96KHz讯号能力的数字接收芯片。 24Bit/6KHz只不过是实验规格,尚未标准化在此要提醒您注意的是,24Bit/96KHz规格目前并不是DVD Audio的最后定案规格,更不是DVD Video的声音规格(它的声音规格就是Dolby Digital 5.1声道),它只不过是目前实验性的商品规格罢了。可是,为了迎接未来的数字时代,音响工业界中有名的Crystal与Burr Brown二家芯片制造公司已经推出配套的96KHz数字输入接收芯片以及24Bit的数字模拟转换芯片。前者的数字接收芯片就是CS 8414(8413也能接收96KHz),数字模拟转换芯片为CS 4390(台湾有人卖680元台币一颗)。而后者所推出的数字模拟转换芯片则为PCM1716与PCM1728(厂价一次购买1000颗时每颗3.95美元)。不论是CS4390或PCM1716、1728,它们都是以Delta Sigma的方式来做的,前者超取样为128倍,后者则为8倍超取样。CS4390的规格上注明还适用于32KHz、44.1KHz以及48KHz。要关心的是解析力、讯噪比与动态范围这三种规格从这二家公司的网站上,我找到了这些芯片的规格数据。对电子有兴趣的读者可以自己上网察看资料;而对于一般读者而言,数字接收芯片的规格只需了解是否真的能够接收96KHz就够了。至于数字转模拟芯片则有三个数字比较实用,那就是解析力、讯噪比以及动态范围。所谓解析力就是解析声音强弱变化的能力,也就是前篇文章所提将声音强度分为二的二十四次方种不同强弱的能力。而讯噪比则是讯号强度与噪音强度的比值,这个数字越高越好。动态范围就是从最小声到最大声的幅度。在厂方所公布的名称中,CS 4390与PCM1716、1728都清楚的写明为24Bit/96KHz规格的芯片。不过,在详细的规格表中,却没有看到明确的解析力规格,只有讯噪比与动态范围。其中前者的讯噪比为115dB,动态范围为106dB;后二者的讯噪比为106dB,动态范围也是106dB。或者您会奇怪,书上不是明明说1Bit的动态范围是6dB吗?既然如此,24Bit不是应该有144dB的动态范围吗?怎幺这二种芯片都只有106dB的动态范围?这是否说明了这二种芯片虽然名为24Bit,但是实际上的动态范围却还不到20Bit(20Bit有120dB的动态范围)?从以上的规格数据来推测,这二种数字转模拟芯片恐怕还无法达到真正的24Bit规格。除了以上几种之外,日本JVC有推出用在自家DVD机上的K2接口,上面用的是MN35503,目前新的升级版也具有24Bit/96KHz的性能。还有,日本朝日精机也推出AK4324芯片,这也是24Bit/96KHz规格者。目前的芯片还没有真正144dB动态范围者事实上,24Bit有那幺重要吗?或者说有那幺实用吗?如果您就此事请教一些音响工程师,他们会回答您24Bit的规格是值得怀疑的。为什幺?因为据信目前用来录音的麦克风都还没有动态范围达144dB者,音响器材的规格也还没有动态范围144dB者。既然源头的录音与末端的再生器材都还无法达到这个高标准,24Bit/96KHz规格的录音软件岂不是假的?24Bit/96KHz规格的数字模拟转换器岂不是白搭?或者,我们可以以这样的态度来看待标明24Bit/96KHz规格的软件以及硬件:这些软件与硬件真的是以标明24Bit/96KHz规格的芯片来制造的,所以在名称上并没有骗人。问题是出在音响器材工业(包括麦克风)还没有相对应的产品,所以这个责任不应该由标明24Bit/96KHz规格的产品来承担。何况,从这二种芯片的规格来看,它们也只有106dB的动态范围,那才差不多是18Bit的动态范围。从这个角度来看,24Bit/96KHz规格的产品还是具有实用价值。更进一步来想,您能保证我们目前所使用的16Bit芯片具有真正的96dB动态范围吗?如果朝正面的角度去看这件事情,说不定这二家公司很快就能将这二种芯片的规格提升到真正的144dB动态范围。有了这幺大的余裕,麦克风、喇叭与扩大机的设计者还真有得追的呢!
最后编辑leslie
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瓶颈还是扬声器咯:(
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老三老四都来了吗???
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