发烧论坛

注册

 

返回列表 «345678910» / 31
发新话题 回复该主题

LP、CD格式里的几点总结和几点容易理解错的概念 [复制链接]

121#

科研级旗舰 在 2005-11-23 20:03:20 发表的内容
felixcat 在 2005-11-23 15:56:12 发表的内容
2. 是否说数码取样就一定没有误差?

当然,器材、硬件所带来的测量误差肯定会有的,不过我们先不考虑器材的性能。我们来看看CD的取样格式理论上会有什么误差。

理论上误差只有一个,称为“量化误差”。具体是什么意思呢?上面我们说过要为这种“变换”取参数吧,所以我们现在就去参数。

我们每秒要取44100组参数,每组参数包含两个数字:时间和该时间信号的振幅。时间好办,因为时间间隔是我们来定的,所以我们能够精确地100%写下准确时间。但问题是信号的振幅却由不得我们来定,我们只能去观察它。

计算机只会认二进制的数字,并且由于光盘是由容量的,它不可能记录无穷多的数据。所以在CD格式里面,我们限定对于振幅,我们用16位的二进制数码去表达。在模-数转换的时候,比如说通过测量,我们预先知道这个母带里面最大电平的绝对值在1V以内,所以我们可以用000000000000来表示-1V的电平,111111111111来表示1V的电平,然后在-1V到1V这个区间内,平均分成65536份,这样就在-1V到1V之间定出65536个点。测量振幅的时候,我们看振幅的数值距离这65536个点中哪个最近,我们就把这个振幅记录成这个点的数值。

因此可见,这有点像“四舍五入”,误差就来源于此。不过这也不能责备数码模式,因为我们不可能完整地记录下某些小数,比如说圆周率,就算给你无穷多张白纸,你也永远写不完圆周率小数点后的所有数字。

对于模拟技术同样也有这个问题,比如说让你在LP上刻一个振幅为圆周率的信号,我们也绝对刻不出这个精确的振幅,我们只能说,我们刻出来的振幅,和圆周率十分十分接近。

量化误差对音质是否会有影响?这当然是会有影响的,毕竟你测量变换参数的时候没有正确记录下来,那么由这些带有误差的参数还原出来的信号肯定是会和原先的有些不同了。

问题是,这些影响听觉能否听出来,程度有多大?这就只能看每个人自己怎么看了。有的人说,上面举的这个例子里这个误差最多也就0.00003V,小菜一碟,没关系,人家LP刻盘时机械、材料的误差比这大十倍、上百倍呢——这当然OK;但有的人说:不行,我就是认为CD的声音就是因为这0.00003V而不好,不管失真有多大,我就是觉得模拟的好听——这也OK。选择谁并不要紧,关键是自己选择自己喜欢的就行了。

(未完待续)


CD的信息,在从20~20K这个频段里其实已经能很完美的记录声音的波形了,如果能被CD机很完美的读取,解码,输出,声音其实相当不错了----关键到最后才还原了多少?有人说CD衰声这不是CD本身的错,数字技术和电子技术的进步,CD机越来越好声,所以以前的CD片子听起来会感觉变好了

那为什么又要搞SACD,DVD-A呢?当时指定CD的红皮书技术标准时,对人耳的听音心理学研究得很不够,认为20K以上的信息记录毫无必要,到后来才发现是一大失着,或者说当时CD的开发者认为这是很完美的音乐载体,实际上却只能满足普通人而不能满足发烧友的听感,等到发现问题想要再提升格式时,无奈CD已经大量发行,改格式已经不可能了,所以干脆直接做SACD,DVD-A

有理由相信,对于SACD来讲,如果其理论上的声音元素能被大部分很好的还原,绝对能满足绝大部分人的要求了---前提是母带的声音就要好,早期的模拟录音因为母带老化和D/A转换的因素在先天上就差了DSD DIRECT一些:) 要温暖感?没问题,母带工程师完全可以作出来,至于高频延伸,空气感,那是DSD的优势,根本毫无问题


同意科研兄的观点.
TOP
122#

Raxel 在 2005-11-24 13:02:30 发表的内容
VV 在 2005-11-24 11:44:26 发表的内容
Felixcat兄不厌其烦的科普很使我感动。从一系列科普知识来看,CD至少比LP好(高)N个层次的,什么我们听不出这N个层次差别呢?是不是也值得大家探讨?
1,K板------------我们对客观的记录系统和人的主观听觉系统之关系研究并不完善。
2,果兄说----------适用范围使用条件(好声理论)
-3,----------------------
-4,--------------------



1.调整心态,冷静,客观的看待模拟/数码记录,LP/CD播放介质之间的技术特点差异.有差异,不代表就一点有优劣之分.同时也阅读,了解一些科学常识.不要认为播放CD的时候,声音是一段段播放出来的,喇叭里面跳出了是一个个0或者1.
2.不要把LP比CD好声这种一部分人的主观听感偏好,混淆,夸大成客观现象.事实上,就算不说主流市场,已经淘汰了LP.就是发烧软件市场,偏爱CD声音的人并不少.就是在这个论坛上也有.所以,不论是支持LP,还是支持CD,就听感而言,这是主观的选择.支持LP的一方,不要把它拔高为LP的声音是有品味的声音之类.如果有人觉得LP不够好声,就觉得对方不是他不懂得怎么欣赏音乐,就一定是他的LP设备没有调整好.
3.脱离具体软件谈论LP和CD哪个好声,并无实际意义.因为最终的音质,还受到前期录音,混音,母带状况等诸多因素的影响.相比一些老外玩家而言,我们这里对专辑的版本研究还不够.如果选择某张专辑的最佳版本,是不可能简单的用买LP或者买CD来决定的.我昨天看到有个老外Bon Jovi的一张专辑就收了30多个版本,让我瞠目结舌.虽然这种做法不一定值得提倡,但人家的态度就远比这里经常发生的LP和CD的争论可赞的多.
4.音乐听感是非常主观的事情,每个人的听感没有高低档次的分别,更不存在什么品味的差异.关键你选择自己喜欢的介质就可以了.




===========================
为什么理论上这么高规格CD声音,未能几何等级胜出LP呢?
最后编辑VV
TOP
123#

先用排除“基本错误”的概念,把讨论的前提按自己的要求确定下来。就有点像游戏双方的规则由一方订。呵呵,如此“科普”,有趣。尤其是反对方,连“普”的水平都没达到,似乎失去了讨论的公平性?
这些“总结”尚未确定是否正确的时候,反方的发言还有点打岔的嫌疑。
高!
TOP
124#

JWang 在 2005-11-24 18:05:44 发表的内容
不但是电平的讲法有毛病。

那个横向力,纵向力的讲法也不科学。lp是v型的。这个作用力是一个复合的力。一个复合的力并不等于两个分离的力。


不是说我不想JWang在我的帖子里面发言,只是JWang经常说一些连最基本的科学常识都缺乏的话,经常就导致讨论偏移主题。你看,这回他又说了一句“一个复合的力并不等于两个分离的力”这个连初中学生都笑得喷饭的话了。

空间是三维的,所以运动肯定是左右、上下、前后这三个分量的矢量和了。你的唱针是连在唱头上的吧?它是金属造的,总不会“前后前后”那样抽动吧?那么就剩下左右、上下这两个方向值得考虑。

最后,我再重复一次:这个帖子里面不讨论谁比谁好,谁胜过谁。
TOP
125#

该用户帖子内容已被屏蔽
TOP
126#

JWang 在 2005-11-25 7:30:02 发表的内容
兄弟,你理解错了。

这里明明白白地是在讲lp轨迹间的距离。lp的轨迹是v型的。声音大,也就是说电平大,轨迹就要刻得深,它的宽度也就是大。为了更好地利用lp的表面积,CBS根据电平的高低,即轨迹宽窄来变化轨迹之间的距离。和速度豪无关系。lp必须保持一个稳定的速度。
TOP
127#

hifi168高手淋漓,佩服!
TOP
128#

原来是这样,后方的声场我倒真没留意过。
TOP
129#

Dr kuang 在 2005-11-24 23:47:30 发表的内容
原来是这样,后方的声场我倒真没留意过。



普通唱片哪来什么后方声场!能把前面的搞好就不错了!
TOP
130#

该用户帖子内容已被屏蔽
TOP
131#

LP另外一个不适于做播放介质的原因就是内外圈音质的不一致.匀转速.根据半径的长短就清楚,内圈和外圈的带宽可以差了一倍甚至更多.这也是为什么许多发烧LP单面播放时间很短,只用外圈的那段.

一张专辑,播放到不同的地点,音质不一致本身就是不科学的.
TOP
132#

开个玩笑, 凭已知推测未知, 但并不知道理由的, 就是猜测,如插值方法,如算命先生.  

凭已知算出未知, 并且知道理由的,  如同采样定理, 就是半仙
TOP
133#

该用户帖子内容已被屏蔽
最后编辑JWang
TOP
134#

[quote]JWang 在 2005-11-24 17:33:59 发表的内容
呵,又来了。

这位felxicat老兄真是个书呆子。LP的放音是个机械动作,误差当然会有。这没什么好奇怪的。问题是你对LP的声音又了解了多少呢。翻点书抄上一阵没多大意思。我在前面就讲过了,你这个门也没入呢。你们这些支持CD的老弟们,哪一个听过45转的lp。我可以讲百分之百没有的。
首先,贴主比老兄文明,他很尊重听LP和喜欢LP的人,而你却不是这样!
其次,你也太武断了,LP的历史比CD长,怎么会没有人听过呢?而现在听的人少了,总不是因为它出色的原因吧?
第三,给你个反例,CD我从90年以后才接触,这之前听唱片不听LP还能听什么呢?若我没有猜错的话70年听这东西的时候,你都不知道它叫LP,其实我也不知道...!那时候,都叫密纹唱片.
第四,贴主写的文章科学且理性,你完全可以以同样的方式也写些令人信服的东西啊!
TOP
135#

说到耳机,仿真人头录音用耳罩耳机播放,左、右、后三向的声场真实得有些吓人,只是前方声场还是差些。上下两方可能是录音的关系不太引人注意。可能用耳塞前方声场更真实,可是我没试过。
不知道这是不是左右声道没有混入L+R或L-R的纯正的两声道?
最后编辑LEISURE
TOP
136#

该用户帖子内容已被屏蔽
最后编辑JWang
TOP
137#

各位朋友对我的鼓励,我心领了。写这个帖子的目的是希望和大家一起讨论,互相学习 :)

另外对上面的频谱分析补充一点:我刚才看了看上传上来的那两幅缩小了之后的图象,发现在14000Hz以上的部分,新版的频谱里颜色要比旧版要深,这说明了新版在高频部分似乎分量也比旧版多。

但是,我又找回没有缩小之前的原来的频谱图,我怎么看也没发现在大图里面颜色有这个区别。所以我也弄不清楚到底是哪个环节产生出这个变化了(有可能是Photoshop的问题)。不过不管怎样,我们还是能得出:新版CD和旧版CD之间听感的不同,是源于在各个频段上声音能量分布的不同所造成的。

不过请不要以为频谱图中新版的颜色整体看上去比旧版深就说明新版含有更多细节,真正的原因是:颜色深是因为新版整体平均电平都比旧版高(请参见上述“平均RMS功率”那一栏数值)。

噢,差点忘了,明天开始是四天的感恩节假期,星期天晚上我们再继续这个帖子的讨论。祝各位朋友节日愉快 :)

(未完待续)
TOP
138#

其实各位根本没有必要研究的这么深奥,这和听音乐关系不大.
我给各位出个主意,如果单声道,特别是老录音必听的话,那么LP系统是一定要上的,因为单声道CD比LP差很多.
如果单声道不是一定要听,或是听的不多,或是听新的录音,特别是80,90年代以后的为主,那么LP就不是一定要上了,因为差距已经远没有单声道大了.
所以听LP还是听CD一定要和自己听哪种音乐相关.
简单总结就是,要听单声道及50-60年代的唱片的,LP系统必上,而听新录音为主的,那差距不值得在投资LP,CD可以了.
TOP
139#

enrique 在 2005-11-24 16:38:23 发表的内容
松香味 在 2005-11-24 11:01:14 发表的内容
看来felixcat兄的科学普及还不能深入人心,请看下面这段话;

“究竟问题在那里呢?现在只好回到抽样定理那边找答案了。抽样定理是经过数学证明的,本身肯定不会有问题的。要有什么问题的话只能从它的适用条件里去找了。

抽样定理的核心内容是从有限的离散样本值恢复出“连续”的信号,它的基本工作原理是用前后多个样本值(理论上要全体抽样值)来推算出某处的值,如果没有后面的样本(或数量太少),它将不能正确的推算出某处的值。问题的结症就在这里啦。试验电路和老CD机就是因为无法提供后面的样本。所以试验电路和老CD机不能正确的还原原信号就不奇怪了。

后产的CD机一般都有N倍的数字滤波器,目的就是尽量恢复一些数值。所以当《雨果发烧碟一》用有数字滤波器的机器播放时能输出较好的正弦波。这就是现在不同牌子的CD机厂都不约而同的使用数字滤波器的原因。但不同的厂家对数字滤波的算法是不一样的,也不可能用太多的样本来计算。另一方面,虽然数字滤波器对简单的正弦波能很好的处理,但对复杂的音乐信号就打折扣了。因此目前的CD机还是无法彻底解决数码声的问题。”



felixcat兄“任重道远”哟。



我的理解:

这段话是有知识错误性的. 抽样定律(或Nyqist 采样定理) 并不是从前后的几个值去推算中间的值那么简单.  如果是简单这样的话,那是插值公式. 有很多种插值方法,线性插值, 二次曲线插值.. Bezier 插值, 样条曲线插值等等.  

插值技术的核心是借助有限的数据去推算未知的数据. 并不要求了解函数的解析式, 只要求函数具有连续性就可以. 数码相机中的"数码变焦" ,还有用ACDSee 放大和缩小图片就是用插值技术.
一张像素很少的图片放大到大图片的大小也不会和像素很多的大图片一样清楚. 这就是用已知(无凭据的) 推测未知的问题.


而采样是高于插值的, 他们是不一样的. 正如Felixcat 兄所说,如果我定义一条直线,那么有两个点就可以了. 前提是我已经知道了他是一条直线. 那么对于第三个点来的时候, 我已经知道了直线的方程式,就可以算出第三个点的函数值.  对于一条抛物线 (二次曲线) , 只需要三个点就可以了. 因为对于二次曲线, 有三个点就可以完全复原出曲线的方程式. 对于正弦信号也类似,  只要连续间隔采样,并且采样频率大于正弦信号频率的两倍,就可以算出正弦信号的方程式. 也就是说,对于周期是 T 的正弦波信号, 最少 T/2  时间采一次样,就可以根据采样值完全算出正弦波的方程式.


采样频率 f  确定以后,就已经做了一个假设,就是假设目标的频率都低于f/2, 然后下面的事情都是可以精确计算的了,而绝不是像插值那样仅仅是用已知的点去推算未知的点.

所以采样定律不是根据已知推测未知,而是根据已知,算出模型, 根据模型,算出未知. 只要模型精确度足够高, 未知就是可测得.   如果被采样的信号频率100% 的落在采样频率f 的一半以下,那么模型就是100%的正确.


哈哈,enrique兄,对数据处理很熟悉啊!
TOP
140#

该用户帖子内容已被屏蔽
最后编辑JWang
TOP
发新话题 回复该主题