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jml32370
- 论坛学士
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- 2007-07-13
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发表于 2013-09-03 10:52
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在数码音频的领域里，有一个问题恐怕是纠缠、困惑了最多人的，那就是：为什么发烧友老喜欢说原版CD音质比刻录的CDR好?为什么原版CD的音质比盗版CD好?为什么原版CD和抓轨下来的WAV文件听感会有差异?原版CD也好、CDR也好、盗版也好(如果是精心制作的盗版)、抓轨的WAV文件也好，它们不都是一样的数据吗? 其实这一系列问题有一个非常简单的回答：尽管它们从数据的层面看是相同的(假设不存在粗制滥造形成的误码)，但它们各自的物理存储媒介是不同的，数据被播放设备读取和播放的机制是不同的，导致播放时形成略有差异的声音。当然这个回答是以最简洁的方式作出的。具体情况下面我介绍一下。 数码音频的本质就是把模拟波形通过取样和量化，形成一系列0和1构成的二进制数据。一个录音做好了，最终出来的结果就是这么一个“数据”。下一步是关于存储和播放的，即这样的音频数据，如何记录到某种物理介质(Media)上去，并且如何播放它。这个问题的答案主流是两种方式：做成CD盘的形式，以CD机播放，或者以音频文件的形式存储在电脑硬盘上，以电脑读取文件的方式来播放。 CD盘是如何承载音频数据的呢?有很多基础读物在网上，大家可以自己去研究。大体说来CD盘的数据面表面是一个个长短不一的坑(pits)，除了坑之外就是平面(land)，CD碟在播放时光头射出的激光束所扫到之处，不是坑就是面，通过坑和面对激光束反射的不同，拾取到数据。这里的关键点，在于坑和平面的转换的地方。我先找一张电子显微镜下的CD碟的照片给大家看一下。
这里的每一个长条都是所谓的“坑”(注意所谓的“坑”其实是一个突起部分，只是对CD光头来说是个“坑”)，而坑和平面相转换的地方(平面到坑，以及坑到平面)，是最为关键的，因为CD播放系统正是靠着感知到“坑在这个瞬间转换为平面”以及“平面在这个瞬间变为坑”来识别数据的。从理论上说，坑越是鲜明、清晰、坑和平面间转换的地方越是陡峭、便于光头识别，则越是理想。如果一个个的坑边缘都模模糊糊，在坑转换为平面的地方都不够鲜明，那么光头识别状态(坑和平面两种状态间的变化)就比较困难，读出来的数据就有问题! 什么问题呢?从实际上来说，就是jitter的增大，光头输出的数字信号，会带有更大的jitter。这个是从源头就开始存在的jitter，是后面无法彻底消除的。除了我前面提及的"坑不够清晰"会造成这种后果之外，碟面的不平、旋转时碟不平稳、碟的材质或表面涂层不理想造成的激光束反射强度不够，都会影响CD光头拾取信号的工作状态，造成输出信号的jitter增大。下面两张图非常直观地显示了一张状态好、坑边缘锐利的碟读出来的原始HF信号，和一张表面不理想的碟读出来的原始HF信号。可以看到表面不理想的碟，读出来的信号就是模糊的，这将直接导致输出的二进制信号的质量。 大家必须知道的是，尽管CD光头去读一张碟上的数据，输出时一般是不会有误码的(除非碟面严重损坏了)，但在数码音频领域里，没有误码是非常非常起码的事情，也是很容易做到的事情，但低jitter，就非常难了。我前面提到的那些因素，都会使CD光头工作时碰到障碍，并非工作在最佳状态，从而增大输出信号的jitter。 什么是CD光头的理想工作状态呢?CD光头的理想工作结果，就是极度平稳地、低jitter地输出读取到的数字信号，而要做到此点，必须：CD碟表面状态好，坑清晰锐利;CD碟反射率理想，材质均匀平整;CD碟旋转高度平稳流畅。这既由CD碟的制作、保存情况决定，CD机也是很重要的一环。CD机的转盘部分必须把碟稳稳地、牢牢地固定住，并且CD碟的旋转必须高度均匀。CD转盘之所以会影响到音质，有些高档的CD转盘如日本ESOTERIC的VRDS系统之所以那么昂贵但效果优异，就是因为它们能使CD碟在机器里高度稳定地旋转，使得CD光头能以很好、很轻松的状态去读取碟面的信号，输出低jitter的信号。有些发烧友也注意到了在某些顶开式设计的CD转盘上，碟镇会影响到音质!不同材质、重量、直径的碟镇，会出来不同的声音。从原理上说，这也是因为不同的碟镇导致CD碟在旋转和被读取时的状态有细微的差异。这样光头输出的信号，jitter会有不同。 大家始终要记得一点：虽然CD读取过程中一般是没有误码的，但碟面的情况、CD转盘的情况，都在影响着读取输出的信号的质量，具体说就是包含多少jitter。CD碟的碟面情况越理想(锐利清晰的坑)、CD转盘越好，则jitter越低;反之若CD碟面情况不佳，CD转盘不够好，那么虽然读到的数据本身是一样的，但输出时的jitter会大。CD碟在实际工作时输出的是音频流，是一个“流”的概念(DataStream)，是包含时间因素的，并非一维的“数据”(Data)。所以仅仅数据相同、数据正确无误，是不够的。 顺便谈一下“老版CD”的问题。发烧友和乐迷中有相当一批人讲究CD碟的版次，事实上一些老版的CD，价格已被炒得很高，比如德国PDO、PMDC、Sonopress等压制的碟片，特别是90年前的无玛老版(无ifpi码)，被很多烧友认为声音更棒，2手市场上价格也一直居高不下。虽然这里面有炒作成分、收藏因素，但不能否认一些老版CD，确实比近年出品的同样录音的CD再版要声音更为浓郁温暖，究其原因，就是因为当年的老版CD的压制，更为用心，压片厂家采用的材料、设备都更为高档一些。这也从另一个侧面表明，即使是同样的录音、同样的录音数据，在压碟时采用的工艺设备和材料不同，出来的CD碟是会存在音质差异的。 CD-R和原版碟的声音存在差异，另外还有一个原因也是不能忽视的，那就是刻录时无法做到完美，一定存在“刻录误差”。刻录机的旋转不可能是绝对完美而均匀的，刻录时光头也不可能以绝对精确的方式去烧录，刻录时在CD-R表面烧出的“模拟坑”的长度不可能和原版碟完全一样，肯定存在误差，虽然这个误差不会导致误码，但绝对会导致jitter。这就不难理解，为什么刻录光驱是有好坏之分的，为什么刻录CD-R时要用尽量好的刻录机(如日本制造的PP2就备受推崇)，有些发烧友还要讲究刻录时的供电和避震措施。这些都是有道理的——刻录的过程确实是关键的，假想一下，刻录时如果CD-R的旋转不稳定、激光束工作不稳定、那烧上去的“坑”长度会精确吗?显然是不可能的。 下面说到盗版CD的问题。盗版CD有不同的制作方式，其中比较典型的一种，是买到一张正版，以它为母版，翻制出金属母模，再用这个母模去压制“盗版CD”。注意盗版CD的碟表面，和原版CD是一样的，也是“坑”和“平面”，光头也是靠这个来识别数据。那为什么盗版CD的音质仍和原版CD不同呢? 这就很简单解释了。原版CD象个“母版”，盗版CD象是以母版为依据翻制出来的“复制品”，放大到显微镜下去看，从微观层面观察，我们一定会发现盗版CD这个“复制品”的表面的坑，会比原版的粗糙一些。这是一定的，是翻制过程的物理损耗造成的。不管金属母模做得多么好、翻制过程多么小心，母版和复制品之间，肯定是有物理损耗了，更不用说是对于CD这种很精密的、表面布满细微凹凸的东西来说了。 所以我一直常说一句话：原版CD是无法完美复制的。不管你是用抓取数据刻录为CD-R的方法，或者制作为盗版的方式，获得的复制品与原版CD在CD机里播放时，音质总是有差异的。不可能制作出一张完美的、在CD机中播放时和原版CD音质完全相同的复制品。 ----转自网络
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