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]

科研级旗舰 在 2006-4-25 15:06:51 发表的内容
有段时间没看了，再拿出来翻翻

felixcat 在 2005-11-22 11:21:38 发表的内容
写这个帖子的原因是因为这段时间看了众DX的讨论，felixcat从中启发甚多，同时也发现也存在某些普遍的误区，导致的心理因素影响我们正确的听音感受，所以把一些事情总结如下，如有错误之处请各位不吝斧正。

并不打算把帖子写成专业的形式，因为felixcat对此并不算专业，心有余而力不足；再者，给与正确的认知的最佳方式是在这之前给与正确的直观感受，所以felixcat还是以形象的方式来叙述，中间夹一些必要的严格的讨论。

首先按照历史的次序，先看LP。

1, 立体声LP上的声纹是按什么方式刻制的？

有一些通俗的文章说，“立体声LP的声纹横截面为一“V”字形，两壁夹角为45度，每一壁上刻录一个声道的信息”。这一段话，除了最后一句一句之外其余的确是对的。我们接下来看看为何“每一壁上刻录一个声道的信息”的说法是错的。

事实上，刻制在LP上的音纹，并不是我们要听到的声波振动信号，并且也并不止是经过了压缩调解的声波信号这么简单。正确的是：立体声LP的音纹包含了横向振动和纵向振动，其中横向振动刻制的信号是“左声道 + 右声道”这两个声道信号的和，其中纵向振动刻制的信号是“左声道 - 右声道”这个差。

不妨这样写：

横 = L+R；竖 = L - R。

这样，立体声唱头从读取出来的“横”和“竖”两个振动信号，经过唱头内部的处理，可以从中分离出左声道和右声道两个独立的信号输出给唱头放大器。

可见，LP上刻录的信号也并非原汁原味的声音信号，而是经过一些处理之后的合并、差分信号。由此也可见LP也并非不存在“同步”问题——假如上述“横”和“竖”两个信号有一丁点不同步，或者两者电平标准不一致的话（比如说唱头内两个线圈安装角度等问题），那么出来的结果将会有很大的失真——当然，人耳觉得这种失真好不好听则是另外一回事。

上述的失真是有可能产生的。注意到唱头的“声道分离度”这个指标吗？现代Hi-End级别的唱头的声道分离度，不管如何努力最多也只能有40多分贝的原因，就是因为上述“横”和“竖”两者信号之间的配合不能100%完美，导致总会出现左右声道串音的现象。

（未完待续）

dr kuang 在 2005-11-22 20:39:16 发表的内容
还真有用在非常接近一个点上设置不同角度麦克风的录音技术，而且还比较发烧呢：）

enrique 在 2005-11-22 16:59:57 发表的内容
太强了！可能LP铁杆支持者还在思考如何回答，呵呵．

重起 在 2005-11-22 22:42:15 发表的内容

dr kuang 在 2005-11-22 20:14:20 发表的内容 所以就象CD不能代表数码录音的技术水平一样，LP系统也不是最“发烧”的模拟声源。 而且，这种左右串声的特点会不会更符合现场的情况呢？在现场环境下，人的每只耳朵之间距离非常接近，而不是象录音麦克风那样分得那么开，人的两耳所接受到声音差别其实非常少，如果用两支无指向的麦克风摆在人两耳的位置上来录音，我们甚至无法分辩出那个录音是“左耳”那个是“右耳”。 我甚至怀疑这种串声在一定程度上反而可能是LP听感比CD好的原因之一。

所以我曾讲过这个想法
偏爱LP的发烧友他们喜欢的是LP的“味道”，无论这种“味道”令他们更觉得身历现场或更有音乐感，这并不表示LP重播出来的更接近原来的信号，相反我想如果纯粹用数学方式比较重播信号和原始信号的话，CD会比LP真。发烧友不也觉得数码录音的LP都比CD好听吗？这也证明问题不在于数码录音的失真，比较夸张的例子还有，某些烧友觉得把CD录到磁带上重播或经过电台FM播放都比原CD好听。我自己也觉得某些AAD的录音更有“味道”，这是不是意味着数码录音的基本问题是它太“干净”了，加一点“噪音”，声道之间加一点“干扰”会不会更好？
当然这样就变成了追求LP声，而不是追求高保真。

dr kuang 在 2005-11-22 21:13:03 发表的内容

yyy9 在 2005-11-22 20:51:42 发表的内容 兄弟听过现场吗,在现场,乐器的定位比听LP好,所以串音不是接近现场,而是破坏了音乐的现场感觉.

我现场听得不多，但也不至于没听过，而且按照老兄的说法好象就有个问题——现场乐器的定位比CD好，所以怎么样了？现场的乐器定位比SACD好，是不是就可以说高分离度的多声道录音破坏了现场感觉？

VV 在 2005-11-23 19:10:31 发表的内容

felixcat 在 2005-11-23 17:41:33 发表的内容 并且，我发现有一些LP爱好者有时会这样说：听某张LP的时候，里面高潮乐段很“爆棚”，所以觉得LP的动态范围实际应该很大。造成这个错误结论的原因是，没有理解好动态范围的定义。 大声、爆棚和动态范围并没有任何联系。

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说到实听终于可插上一句半句了，平常听CD时我们容易发现，高潮乐段很响（爆棚，但音声缺实体感），平面，缺起伏。。。。面前一层薄雾。指标--------迷惑（VCD指标也不错呀，为何不好声呢）

qiguang 在 2005-11-23 19:41:12 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）

虽然每一个取样信号误差只有0.00003V，但别忘了，这只是在65536份之一秒内这么短的时间内发生的误差，想一想累积起来在一秒种内产生的误差是这个误差的几倍，而一秒钟在我们耳朵上产生的听感只是一瞬间。

还有不管数码信号采用什么手段来还原信号，它永远是以一种时间片的方式来产生信号的，只有尽可能接近于原有信号而不可能产生原有信号的副本（哪怕是有所失真的副本）。

vv 在 2005-11-23 19:47:36 发表的内容

松香味 在 2005-11-23 19:40:54 发表的内容 VV 在 2005-11-23 19:10:31 发表的内容 [quote]felixcat 在 2005-11-23 17:41:33 发表的内容 并且，我发现有一些LP爱好者有时会这样说：听某张LP的时候，里面高潮乐段很“爆棚”，所以觉得LP的动态范围实际应该很大。造成这个错误结论的原因是，没有理解好动态范围的定义。 大声、爆棚和动态范围并没有任何联系。 -------------------- 说到实听终于可插上一句半句了，平常听CD时我们容易发现，高潮乐段很响（爆棚，但音声缺实体感），平面，缺起伏。。。。面前一层薄雾。指标--------迷惑（VCD指标也不错呀，为何不好声呢）

这种情况，多数是功率放大器极其后的问题，如；功率放大器功率不足、动态性能不好、大功率下失真、阻尼系数不够高、包括音箱能不能承受那么大的动态等等因素造成。

VV 在 2005-11-23 20:12:13 发表的内容
MBL
怎么没了下文？

科研级旗舰 在 2005-11-23 20:03:20 发表的内容


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

enrique 在 2005-11-23 15:56:32 发表的内容
对，很多朋友也是非常怀疑采样定理，就是数字信号分析的基本定理。如果要获得信号的全部信息的话，至少用两倍频率进行采样。

实际在数学上可以证明，任何信号都可以经过傅立叶变换为各种正弦频率的叠加。因为普通人耳最多能听到20Khz的信号，所以按说用40Khz的采样频率就可以采样到足够的信号，然后通过变换重新把20Khz的模拟信号重现出来。 这样的问题就是超过20Khz的信号全被砍掉了，但20Khz以内的信号如果采样正确的话可以完全被重现。这样的话，虽然比如钢琴的一个高音是10Khz，但他有20Khz, 30Khz, 40Khz 的泛音，就只有基音和倍频的20Khz能在CD上保存下来，30khz, 40Khz的泛音都丢失了。但同样因为LP 在15Khz以上幅频特性就严重衰减，所以实际也无法还原20Khz, 30Khz, 40Khz 的信号。


当然物理实现和数学理论稍有差异，不可能全部理想化，所以CD声不也受时基误差的影响吗？ 不过时基误差其实对于LP更是不可克服的问题，只不过 LP其他问题更严重，所以时基误差的问题体现不出来。

felixcat 在 2005-11-23 11:24:24 发表的内容
各位朋友请勿误解我写此帖的本意。此帖意在列举一些客观事实和一些容易误解的概念，这里并不讨论谁好谁不好的问题。两种制式毕竟都是历史上存在过多年并且目前仍存在的事物，没必要硬是得出一个统一的答案。

felixcat 在 2005-11-24 0:59:53 发表的内容

松香味 在 2005-11-23 20:05:29 发表的内容 felixcat兄； ELP的动态可以达到多少指标？有这方面的资料吗？

LP唱片播放的动态是和LP唱片本身的刻制、品相等有密切关系，所以我们给不出“LP唱片动态范围一定大不过某个值”这个结论，所以ELP也就没有给出它家产品的动态范围 ：）

不过它倒是给出了其他一些技术指标：
20Hz - 20kHz内声道分离度：大于25分贝（这说明肯定在某个频段内只有25分贝了，不然它肯定会写大于30分贝、40分贝之类的）；

失真：使用 DIN 45 543测试碟，对于1kHz的正弦波，小于0.5%；

要注意的是，这些数据都是使用 DIN 45 543测试碟测出来的，这种测试碟是专门高精度制作的，不会考虑到平常商业的LP里的磨损、灰尘、翘曲等等实际因素。

ELP的官方网页：http://www.elpj.com/main.html

felixcat 在 2005-11-23 12:12:01 发表的内容
关于声道分离度，这样看比较客观：

当混音工程师在制作工作母带的时候，人为地把中间那个声道混进左右两个声道，这是为了营造合适的声场的行为，这不是失真，只是把左右两组麦克风所覆盖不到的范围补充进去而已。

当混音工程师在磁带母带上混好音之后，这就意味着他认为这时候磁带母带上所营造的音场，已经完全符合他的最佳感受；因此这也就意味着，混好音之后，只要能够完好地、原汁原味地把此时左右两个声道100%按原样播放出来，就能够重新营造录音师觉得满意的那个音场。

所以，录音师的理念就是：“我混好音之后，希望用户自己使用的时候不要再有其它任何的混音行为，只需原样重复我刻写在唱片上的内容即可。”

否则的话，假如LP在播放的时候产生串音的现象，这才让人觉得声场好，这就等于说明录音师当初混的音混得不好，要在他混得基础上继续混才更好——明显这是不对的。

或者有的朋友说：那么是不是混音工程师考虑得比较周到，想到LP用户在播放的时候还会产生额外的串音，所以他在混制磁带的时候，故意不混得最好，留下余地来让用户的唱头播放的时候完成这个由串音所造成的“继续混音”？

这个说法初看来似乎挺好的，但问题是：这么多用户用这么多不同型号的唱头，每种唱头都有不同的声道分离度，每种唱头对于不同强度、不同频率的信号都有各自的声道分离度，混音工程师怎么可能都能照顾到呢？并且假如他这样干，更害苦了使用高级唱头的用户——是人都知道越高级越Hi-End的唱头，声道分离度也就越好，串音现象也就越小，那岂不在重现音场上高级唱头比不上那些有较严重串音现象的中低档的唱头？

yyy9 在 2005-11-23 11:50:54 发表的内容

dr kuang 在 2005-11-22 21:52:51 发表的内容 松香味 在 2005-11-22 20:57:56 发表的内容 是的，模拟人头的立体声麦克风。 最后还是无法真正的“模拟”成功，问题多多。 早期最简单的立体声设想就是两支麦克风来模仿人耳，结果效果不佳。两支离得开，声场中部就有空洞感；两支太接近，乐团边缘的又太模糊。于是，最后很多公司比如说RCA，CBS，MERCURY就采用了“三点式”录音，两支分开，中间加一支——人为地进行左右串音。 至于这三支麦克风录制下来的三个单声道母带，还需根据监听，把中间声道按照一定的电平“串音”到左右声道中去，最终做成两声道立体声母带。在这之后的录音技术仍多以此为蓝本加以改良，比如说为一些特定的乐器组加入“补咪”。 总之，在录制真实演奏的立体声录音时，多数的已经进行了“人为的左右声道串音”。 当然，完全各个分开录音后混音，或者外加电子合成器的不在此列，也只有在这种情况下，才会出现完全的左右声道分离的效果，而这是在真实演奏中做不到的。

这个不应该作为LP分离度差,反而是优点的依据吧?