DVD-Audio、SACD,能比CD强多少?
王逸驰
第一,量化精度的好处
技术发展到了DVD-Audio,号称量化精度可以达到24位,而SACD更是“领先”一步,采用1Bit量化,并且指出对手DVD-Audio的PCM线性音频有其本身无法克服的缺点。那么我们来看看SACD有什么理由可以这样说。
音频系统中量化精度——即Bit的数目决定了声波振幅的范围(即动态范围,最大音量与最小音量的差距),如果这个位数越大,则可以表示的数值越大,描述波形更精确。每一个Bit的数据可以记录约等于6dB动态的信号。一般来说,16Bit可以提供最大96dB的动态范围(加高频颤动后只有92dB)。每增加一个Bit的量化精度,这个值就增加6dB,因此我们可以推断出20Bit可以达到120dB的动态范围,24Bit则可以提供高达144dB的动态范围。如图:
那么,动态范围大了,会有什么好处呢?动态范围是系统所能发出的最小音量和最大音量的差别(也是最大不失真电平功率与噪音功率的比值)。这个数值越大,则系统可以承受很高的动态,比如某些《1812序曲》发烧录音唱片中的炮声。如果系统动态过小,高于动态范围的信号将被削波(高于0dB的溢出信号将被砍掉,会导致噼里啪啦的声音)。因此,DVD-Audio和SACD都号称可以完美还原整个交响乐队的庞大动态。
更高的量化精度还有一个好处,就是在低电平时失真小。假设一个只有-90dB的声音信号,并且系统最大音量是96dB(以最小音量为0dB)。那么在16Bit的情况下,系统将只用1Bit的数据来表示这个信号,失真将会很大。而如果在24Bit的条件下,最大音量不变,则-90dB的声音信号将在这里变成一个相当于16Bit下的一个-32dB的信号(最小音量减少48dB),系统将使用9Bit的数据来表示这个信号。失真很明显将会降低许多。因此,高量化精度带来的小失真,大动态的效果。听起来很棒!如图:
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2. 动态的神话
按厂家的标准,动态越大越好,那么我要问一句:有必要吗?我的观点是CD的96dB已经足够了,如果再增加,则会对耳朵有害。96dB已经足够大了,甚至喷气机的轰鸣都可以表现出来。而且一般人的听觉痛阀(人所能忍受的最大音量)在人耳最敏感的频段(大约4Khz)达到130dB左右,个别人达到140dB。可以看到,如果真的存在144dB的动态的话,对你的耳朵将会是毁灭性的打击!
这时候,厂家要问了,如果动态超过96dB怎么办?我认为可以做压限处理——将这个动态衰减到96dB。而且音质不会有变化。我之所以敢这样讲是因为心理声学中有很重要的一条原则——声音的相对论,即声音的音量大小是个相对的感觉。比如海顿的《No.94 惊愕交响曲》,实际上音量不算大,但是因为那是在很安静的情况下陡然增强了效果,所以显得很大。按照这个理论,一个瞬态的声音从0到96dB和一个从0到140dB的瞬态声音给人感觉到的效果是一样的。因为它们的突然性和刺激性太强,人的耳朵和神经系统已经根本无法分辨他们的强弱。所以普通人是无法说出,一个从瞬时动态为96dB的信号和一个瞬时动态为120dB的信号谁的动态更大。正因如此我觉得,CD标准的动态已经足够了,至于有人为什么感觉SACD和DVD-Audio的动态大,有三种可能:1.心理暗示作用。2.他们用作对比的CD的动态其实并不大,没有达到90dB以上。3.CD所作的动态扩展不够。