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CDHIFI发烧发烧友技术科学频率声道数码系统音波音乐音频音响专业

关于Hi-Fi | 激光数码初阶(二)

Cayla 视听专题 2018-01-11 1,872 0

关于Hi-Fi | 激光数码初阶(二)-影音新生活

尽管印刷品上看见图片是要「落网」造片才能印得清晰的「半色」有微粒画面,但今天印得最精美的「微微粒」画面已经可以和「全色」图片媲美。条件是,微粒的数量,在同一个单位面积之内愈多愈好。以前,报纸印刷用的电版是用 60 网,即每 cm 含网点 60 粒,60 网印出图片不仅缺乏色调对比,而且,肉眼可以看得见网点与「黑」位之间的空白位。进步的印刷,用每 cm 含 140 点网片,肉眼望去,这些图片画面便看似具持续性,色调对比亦十分接近「全色」照片矣。

为甚么花这么多时间在「Hi Fi 基础谈」内向各位解释印刷技术?因为这是明了数码录音与模拟录音分别的快捷方式。数码录音的基本技术,是将连续性的音波曲线斩为一粒粒。我们不难想象,曲线之重造质素,当然是斩得愈细,微粒愈多,就愈是看(听)似原来的曲线,而且,色调(音色)的对比也就愈接近全色(现场)。

把仿真式的音波曲线,先经「切碎」处理,斩成一粒粒数码(0 与 1),这程序要经过一个「模拟→数码」(A→D)转换器。

把数码还原为模拟,以便输入扩大器,扬声器变回原来的仿真音波,就要通过「补镬」处理。这程序是要经由一个「数码→模拟」(D→A)转换器还原了。

至于还原的工夫做得到几多成,就要视乎「切碎」操作把每秒钟的声响斩为几多粒。粒数愈多,就愈是接近原音。

先前说,印刷图片的网点数若细至 140,则属高级品。音响的「切细」率,数码技术称为取样(Sampling)。举例:激光数碟的取样频率是 44.1KHz,即是说,CD 碟的数码讯号每秒钟「切细」(样本化)44,100(四万四千一百)次。为甚么会采用 44.1KHz 为国际标准呢?据说(信不信由你),数码波重组过程里,每个波(Cycle)最起码要有两个样本(Samples)才能还原为「象样」的模拟波。换句话说,如果CD碟的频率响应是以 20KHz 为上限的话,一定要 40KHz 以上的取样频率去取得「两个以上」样本。44.1KHz 的厘定,是要在高过 40KHz 的最起码标准及 50KHz 难度极高的一级标准上取得妥协。

讲到此处,看官当已明白 CD 碟是由每秒钟「开关」44,100 次的取样体系处理的脉冲(数码)制度。但这并不代表目前数码录音的取样频率就都是 44.1KHz。

CD 碟贮藏的数码讯号,是把声波化成每秒钟开关四万四千一百次的脉冲,这也是数码录音技术之基本理论。数码录音技术,是先将声波化成脉冲,然后纪录在磁带上。44.1KHz 取样频率,在专业数码录音技术上看,水平殊不高。目前一些先进的数码录音机,取样频率是 50KHz。即是将声波化成每秒钟开关五万次的脉冲。取样频率若能再提高至 60KHz,所得数码纪绿必提供还原得更精细—传真度更高—的声波。

是否,数码录音就是将声波化成每秒四万几次脉冲那末简单呢?非也,这只是将声波无分音量强弱(电平高低)的数码化。数码技术上表示(或纪录)音量强弱的方法,就是本篇一开始时以 0 与 1 两个数码表现由 0 至 9 十个数字的二进制之温故知新了。用 0 与 1 代表由 0 至 7 数字需要 3 个数字就足够:000=0,001=1,010=2,011=3,100=4,101=5,110=6,111=7。

这条数好简单:数字(Bit)愈多,所能表现的音量强弱范围就愈大。每增加一个 Bit(译「比特」),表现数值便加大一倍:3 位数表现 0-7,4 位数表现 0-15。数码录音的音量强弱,即动态范围,每加一个比特便加强 6dB。一般专业数码录音机和激光数码碟都采用 16 比特体制,最高可用的动态范围是 96dB 左右。而 16 比特的 0 与 1 表现数值,是(2 的 16 次方)65536。电声学界尚且对目前的 16 比特数码录音体制未尽满意,希望短期内能拓展至统一 18 比特体制。但,可想而知的是,甚至现用的 44.1KHz,16Bit 数码录音体制已经是八零年代计算机科技的尽头。因为,尽管好多人仍然对 CD 不满,一部 CD 机里的译码器,每秒钟需要准确处理的数码量,是 16X44,100=705,600!我们先要造成一个每秒钟能准确地开关七十万零五千六百次的开关掣。最新的 128 倍超取样,那 D/A 掣每秒钟会开关 90316800 次!

记得,有位银行家对雷明说:「你们讲Hi Fi的都是厄神骗鬼,口口声声说二十至二万。我问你世上有乜嘢每秒钟震得二万次的?你震比我睇呀!」

真是秀才遇着兵,他不知眼看的波震几多次,是因为看不见。你讲他知 CD 机里有一堆每秒钟开关起码七十万次的电掣,你猜他会怎说?

他会说:「有何好处?」

是呀,数码录音机需要频率响应达米格级的磁带录音机,究竟有何好处?

发烧友说,RCA 在六十年代初用的 Ampex 真空管磁带录音机,频应只去到 18KHz,却录出了后无来者的靓声。电子学家却不辞辛苦去研究把数码代替声波,所为何来?请看下回分解。

(原文刊于1987年10月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

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