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高BIT有意义吗? [复制链接]

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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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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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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。
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csdam 在 2006-2-23 21:11:13 发表的内容
×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
如你所说,XRCD又是怎么一回事呢?


XRCD的详细技术,不太了解。但可以肯定的是XRCD碟里的数据格式和普通的CD是一样的。
如果模拟音乐信号在数字化以前作一些频响上的调整,听感上会有很大的变化的。
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对CD而言,录音时采用高于16 比特的量化也是没意义的。就是说,录音时用高于16 比特的量化,最后刻录到CD上的时候再变换到16比特,是没什么实际意义。

举个例子,给0.63765伏特的电压用二进制数字化。设满电平为1伏,当用5比特量化时,结果是10100,当用7比特量化时,结果是1010010。如果我们想把7比特的数据降为5比特,只要把去掉那7比特的后两位数10 即可。或者说7比特数1010010,变换为十进制数时,如果后面的1当零看时,其结果和5比特的变换结果是一样的,都是0.625伏特。
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鸟谈天 在 2006-2-28 22:01:08 发表的内容
HDCD/XRCD单从制作来说提高品质是肯定的,但现在的CD兼容HDCD、XRCD机子是兼容格式还是兼容品质,也就是将XRCD格式的数据去掉末尾的bit用CD格式解码、还是忠实地用XRCD码还原原理解码的,这是问题的关键。


鸟谈天 兄,HDCD、XRCD和CD是同一个格式,不存在兼容的问题。HDCD有点特别的地方是:打个比方吧,一本书里,每页纸都不是印得满满的,总有点空白吧。有人觉得浪费,于是在那里用特殊的油墨印了点与书中内容有关的东西。一般情况下我们是看不见这部分内容的,但在特定的光线下,就可看到。就象钞票上的萤光墨。

所以要完整的播放HDCD碟里的内容,要一个专用的解码器。如果没有专用的解码器,我们只能播放正常的内容。
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dr kuang 在 2006-2-27 14:52:59 发表的内容
16BIT是2的16次方,16BIT以上都是完整的倍数,24BIT就是2的24次方,这还不是整倍数吗?

jy 在 2006-2-27 20:58:19 发表的内容
问题就在这里.本来凹凸正好.升频后,凸的不是锐利的了,是圆滑的了.就再也不能完满互补了.有了漏洞.

Timme 在 2006-2-28 19:03:34 发表的内容
这位是否听信了电脑杂志上的某些言论?



Timme 兄,这两个图的采样频率与信号频率是成整数倍的关系,采样点也正好在零点和顶点上,实际的音乐信号不是这样吧。另外,能否试一下,把信号频率改成不是整数倍的关系,再把时间轴变一下参数,使显示的波形有100个周期左右。结果会是怎样?
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开心果 在 2006-2-23 21:01:50 发表的内容
对CD而言,录音时采用高于16 比特的量化也是没意义的。就是说,录音时用高于16 比特的量化,最后刻录到CD上的时候再变换到16比特,是没什么实际意义。

Raxel 在 2006-3-1 12:22:39 发表的内容

问题是录音后不是直接刻到CD母盘上的,否则就是直刻CD了.事实上,在混音过程中,有大量的操作,实际反应在计算机内部就是复杂的数学计算.精度高,当然有利于最终数值的精确率.我想读过中小学的都应该同意,复杂计算,中间过程保留3位小数,和5位小数,最后结果会有差别.


多谢Raxel 兄指正。
我的原意是指直刻CD,不过这种情况应该很少。实际上在混音过程中只要不对某个声轨的信号先放大再混音,差别就可忽略。
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鸟谈天 在 2006-2-28 22:01:08 发表的内容
HDCD/XRCD单从制作来说提高品质是肯定的,但现在的CD兼容HDCD、XRCD机子是兼容格式还是兼容品质,也就是将XRCD格式的数据去掉末尾的bit用CD格式解码、还是忠实地用XRCD码还原原理解码的,这是问题的关键。

开心果 在 2006-3-1 0:17:52 发表的内容

鸟谈天 兄,HDCD、XRCD和CD是同一个格式,不存在兼容的问题。HDCD有点特别的地方是:打个比方吧,一本书里,每页纸都不是印得满满的,总有点空白吧。有人觉得浪费,于是在那里用特殊的油墨印了点与书中内容有关的东西。一般情况下我们是看不见这部分内容的,但在特定的光线下,就可看到。就象钞票上的萤光墨。

所以要完整的播放HDCD碟里的内容,要一个专用的解码器。如果没有专用的解码器,我们只能播放正常的内容。

鸟谈天 在 2006-3-1 21:06:29 发表的内容

说得是CD兼容HDCD/XRCD,,多谢指教!!!


说CD兼容HDCD还有点说得过去,说CD兼容XRCD是不是有点画蛇添足的味道了。
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