揭示了CD复制的原理.（转贴） [复制链接]

好文章，揭示了CD复制的原理
沉迷于声色之间——关于音频CD复制的再讨论

    


    在很多地方，几乎所有和音乐相关的论坛，对于这个话题的讨论，基本上是没有休止的。原版和盗版，原版和刻录，大家各执一词，互不相让，最终的结果也就是没有结果。

我也不会指望凭借我的浅陋学识，就能把这个问题说个水落石出，但是作为曾经的小半个发烧友，和现在的半个电脑发烧友，把我的理解用通俗的方式整理成文，去除一些迷惑，也就是我的最终目的了。

    音频CD的复杂化，有一点原因是在于它的纠错机制，没有数据CD那么完善，但最主要的，是因为他的目的在于播放，也就是必然存在一个数模转换的过程，如果不存在这个过程，他就毫无神秘性可言。对于数据CD来说，只有彻头彻尾的外行才会以为一张正版压制的WINDOWS，和刻录出的这张盘有什么不同，甚至以为正版盘安装以后效果更好。撇开版权问题不谈，这种观点纯粹是个笑话。

    同理，即使对于音频CD，在数字的阶段，也是可以完美复制的，即使经过APE压缩，也完全无损。只有计算机的门外汉，才会以为在压缩还原过程中丢失了什么。抓取的WAV文件，在计算机中被认为和任何文件一样，都只是二进制数字的集合，没有任何特殊性。同样WINRAR也可以压缩WAV文件，是否你也会失去对WINRAR的信心？要知道在压缩中，很多类型的文件，只要一个字节的偏差，就会有彻地灾难性的后果，对于计算机处理二进制数字的本领，你应该绝对放心。


    通过合适的抓轨软件，目前是EAC最为优秀，经过适当设置，特别是关于光驱和刻录机偏移的设置，作出的镜像，经刻录机刻录还原，完全能够做出在数字层面上，也就是内容上和原版100%完全一样的复制品，这个说法可以通过第二次抓轨，用最严格的二进制比较方式来比较复制品和原版的差异，结果是完全一样，而且不管你是用了50元一张的最好的AUDIO专用刻录盘，还是1.x一张的低价盘（前提是没有质量问题），数字的比较仍旧是相同的。

    所以，在拷贝和复制过程中， 音频CD所包含的数字信息，能够做到完全没有损失，可以通过科学来验证。有些人抱着人不可两次踏入一条河流的哲学思想，总是认为差异不可避免，但实际上这种猜想完全不适用于数字领域。甚至有人认为同一张盘一首歌，两次抓轨生成的硬盘上的WAV文件(说到文件，其含义是完全摆脱介质影响，不要争论硬盘的不同位置声音是否不同的无聊问题），经过数字比较完全一致的，也仍旧是不同的，会有不同听感，这种想法极其荒谬，实际上就是在说耳朵能听到不存在的声音，分辨不存在的差异，不知道这算是虚无主义还是传统玄学。

    数字完了就要播放，可惜人的耳朵是没有办法欣赏0,1的二进制数字的，如果能够进化到如此程度，倒是省却了太多麻烦，此时无声胜有声了。因为人体的构造，实际上我们无法直接感知一切数字的东西，你的所有感觉：听觉，视觉，嗅觉，味觉，触觉，都只能感受模拟化的东西，这些感觉都只能辨识程度，而不能绝对精确化，这就是模拟的和数字化的区别。话归原题，我们想要听到数字化的CD发出声音，就必须把数字的CD转化为模拟的电流，再通过电流推动扬声器，发出我们听到的声音。这期间经过多重复杂转换，优美的声音或者劣化的声音，由此产生。

    模拟的世界，就是一个不确定的世界。在这个概念里，只有尽可能而没有绝对。想要完美还原一把小提琴的声音，只有再次找到这把小提琴（这里完全没有考虑人的因素，地理环境因素及时间因素），正是因为完全精确是不可能做到的，所以对于听感的概念，有太多歧义。想想一把小提琴的构成，再想想音响单元的振膜构成，就可以知道所谓还原是不可能的任务，而听过现场古典音乐会的朋友，都知道现场和CD完全是两种声音。

话归原题，说说为什么刻录盘和原版的声音不一样，关于这个技术问题，早前已经有了精辟的推论，引用如下：

    Jitter 一般翻译作时基误差，是数位音讯音质劣化的杀手。 Jitter 造成声音的改变可是成因却非资料本身的错误，而是资料的时间部分出错了。在之前数位化的过程中我们知道一个取样点包括振幅和时间这两项资料，而 jitter 造成振幅没有在准确的时间呈现出来，因此造成波型扭曲。在普通的 CD Player 中，由于读取机构是由资料流量来判断转速是否合宜，而电路的工作时脉又是以读出的一连串数位讯号的多少来决定，因此当转速不稳定时，每秒读出的资料数量就有误差，而电路工作时脉就受到影响，由电路工作时间所决定的各个取样点的出现时间与实际的时间就产生误差，这就是 jitter 的成因。还有很多影响工作时脉的原因都可能造成 jitter ，例如 CD 的重量与厚度是否均匀影响转动稳定性，反射面的材质， CD 转盘到 DAC 之间的连接线，都会造成 jitter 而影响音质。要避免 jitter 发生最直接的方法就是 re-clock ，将接收的数位讯号先存到缓冲记忆体中，然后用一个精准的时钟重新排列这些数位讯号，并且让后续的数位电路都以这个时钟为运作基准。有些 Hi-End 器材使用不同于一般 S/PDIF 的单线数位传输介面，加入包含时钟讯号的接线用意即在此。  

    或许读者仍对于所谓资料正确但是音质受到影响感到疑惑，为了让读者对 jitter 有更深刻的认识在此提出一个实验结果。先准备一张音乐 CD ，然后复制成另外一张，并用抓音轨软体保证这两张 CD 的资料内容是相同的，可是放到 CD Player 中聆听，却发现两张 CD 的音质有很大差异。我们怀疑 CD Player 的读取机制不如电脑光碟机精准，因此准备了专业用音效卡 CardDeluxe 来做数位录音，将 CD Player 的数位输出 (SPDIF Out) 接至音效卡上。经过多次的比对，我们发现数位录音的结果与直接抓音轨的资料内容相同，也就是说 CD Player 读取并没有问题，影响音质的主要原因是 jitter 。单位时间资料流量不稳定的变动造成 jitter ，但这些资料内容本身并没有出错，因此不能单从数位录音的资料发现错误。一般来讲，除非设计上有瑕疵， jitter 要大到使资料内容出错是不可能的。  

    以上资料内容从台湾的LukeLo网友撰写的大作《关于数位音乐》中摘录，感兴趣的网友可以找原文观看，内容专业详细，很有借鉴作用。

    现在明白了，造成CD音质差异的原因，完全不是凭空臆想的所谓转换损失，刻录盘的本身介质差异，刻录机的精确度限制，注定了它和原版盘在物理上是不可能完全一致的，这两张盘记录信息的凹坑(pit)和平面(land)绝对不可能会是一致的，它们的jitter也不可能是一样的（同理，盗版盘和正版盘，几种不同的刻录盘，甚至不同刻录机烧录的同一种刻录盘，都不可能一样）而压制正版盘片的工艺是玻璃母板制作，类似于印刷术，所以，同一母板在其寿命范围以内，制造出的盘片就有完全类似的凹坑和平面，它们的jitter也会有相当的一致性，这点和刻录的方式完全不可比。

    一个悖论：在模拟的世界里，信息经过多重成衍生复制，会一代代劣化，而数字的世界则可以精确克隆。那么这个精确复制下来的刻录盘，如果重新作为载体，进入光盘加工厂，重新制作玻璃母盘，重新压制CD，有没有可能音质超过这个源盘？我的结论是：如果经过认真制作，压制盘的工艺品质本来就超过刻录盘，在完全保留信息的基础上，生产出的盘片完全可以有更好的物理特性，具备更小的的jitter，在音质上超过原来的刻录盘和毫不奇怪。

    光盘的jitter对音质的影响究竟有多大？到现在为止，完全没有权威验证，因为音质本身，作为一个模拟指标难以量化，而耳朵收货这句话，其不确定性更是大到无以伦比。且不论每个人对声音的感觉根本就无从比较，也不说听觉对于不同年龄的人也是相差很远，想一想，你在心情不错的日子，听到一声响雷，最多只是一惊，而如果在失恋的日子，听到雷声，可能就像雷电劈上心头，已经砉然泪下了。

    心理的差异和变动，远大过声音的变动。而CD的jitter造成的音质差异，只能说很小，小到大部分人无法察觉。如果你的音响换个功放，换个CD机，甚至改换一下喇叭的摆位，造成的音质差异都大过原版和刻录盘的区别很多，而如果换一对喇叭，嘿嘿，那就是完全换了一种声音。

    到此告一段落，不得不说的是，对于大部分人来说，心理引导会完全蒙蔽耳朵，一些很玄的结论就是由此而生。而我们也不能不考虑这种心理因素，所以，购买原版不仅是对创作者的尊重，也是对自己耳朵的尊重，心理感觉也远远好过刻录盘。只要不是经济困难或者难以寻觅，喜欢的音乐绝对应该买正版。此外，任何技术的研究和探讨，目的都只是为听到更好的音乐，请记住音乐二字，这是用来欣赏的，是一种提高情操修养的高雅爱好。而如果不是真正的研究者，却沉迷于所谓比较，所谓音质之中，整天自以为听出xx盘的微小区别而沾沾自喜，就已经完全忘了音乐的含义，进入魔道。就像以前买了一堆正版盘却不听的人，都是属于收藏癖，器材把玩者一类，和他们谈音乐无异于对牛弹琴。