[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

先前已經把兩聲道純音樂音響系統與家庭劇院系統的組成跟大家介紹完畢,現在我們就把裡面的設備們一個個的抽出來檢視吧!今天我就先直接進入音響「訊源」的部分,來看看音響訊源到底對音響的音質表現有什麼影響。

註:不知道兩聲道純音樂系統?請看這篇:[音響研究室] 兩聲道純音樂系統到底包含哪些設備?今天要你一次搞懂!

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

為什麼我的主圖要用上面這張 USB DAC(USB 介面的外接電腦音效卡)呢?其實這也跟我常碰到的初學者問題有關。在購買音響系統的時候,喇叭、擴大機這些設備通常不會被質疑價格,畢竟喇叭長大一點就賣貴一些、擴大機瓦數大一點賣貴一點都是可以理解的,但一台 CD 播放器或是一台電腦音效卡要價超過十萬塊 ... 這通常都是會招來白眼或是一句「神經病」評價的購物選擇。為了避免初學者因為不瞭解訊源對聲音的影響,因此我覺得從訊源開始介紹音響系統設備等級是最重要的一件事,而現在除了 CD 播放器、黑膠唱片之外,電腦播放音樂(在台灣音響界統稱「數位流」)也是非常重要的新式訊源。因此這篇文章我就從訊源的工作原理帶大家了解訊源的重要性,以及為什麼高檔的訊源價格會「那麼貴」。

註:今天主題定位在「數位訊源」,類比訊源的黑膠唱片將在下週的音響研究室裡介紹!

--

最早誕生的主流數位訊源:CD 播放器

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

雖然早期數位訊源(以數位檔案儲存音樂)還有 DAT、MD 這兩種已經消失的玩意(日本卡通新世紀福音戰士裡面男主角的隨身聽就是 DAT),但如果要說音響界的主流,那麼 CD 播放器絕對是名列第一名的重要音樂播放器。CD 是由飛利浦(就是做燈泡的那個 Philips)與 Sony 共同推出的高科技產品,在古早 3.5 磁片仍然只有 1.44MB 的時代,一張亮晶晶的塑膠片就能儲存 740MB 簡直就是天方夜譚一般的存在,對當時的人來說就好像我們八年前聽說藍光光碟一張 50GB 一樣神奇。而 CD 所儲存的音樂檔案格式雖然不同於現在我們常見的 MP3,但實際上都是類型相似的數位檔案,都能直接用電腦讀取而不需要額外的轉換設備。

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

那麼 CD 播放器的原理是什麼樣的呢?上面我畫了一張示意圖,雖說我們平常見到的 CD 播放器都只有「一台」而不像上圖還分為 CD 轉盤跟數位類比轉換器(DAC),但實際上上圖才是 CD 訊源的運作原理與組合,我們常見的「一台」 CD 播放器其實是上面兩台機器綜合在一起的產物。目前在入門音響中已經很少有像上圖這樣的分離式設計,畢竟一次買兩台價格相當的東西本身就是很大的負擔,並不是人人負擔得起。只是上圖這樣比較容易讓大家瞭解 CD 播放器是如何將 CD 上的數位檔案變成音樂,所以就這樣畫。

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

由上上圖我們就可以知道,CD 播放器這類訊源其實必須分為兩個部分:數位檔案讀取與數位解碼轉換類比。上圖就是最上面那台公道價十四萬八的 USB DAC 中的數位類比轉換區塊,這個部分包含了數位接收晶片(用來接收數位檔案)、數位解碼晶片(用來將數位 0101 訊號轉換為類比音波訊號),另外還有許多時鐘訊號一類的複雜玩意,不過大家只要知道這部分就是用來將數位 0101 資訊轉換為類比音波訊號的區塊就可以了,其他部分我們未來再深究。另外值得一提的是,近年來越來越多大廠在這個部分下重本改良,因此開始有許多高位元、高取樣率的新式解碼晶片誕生。不過音響好聽與否一向跟科學理論值沒有太大關聯,因此並不是位元越高、取樣越高就越好聽,這也是為什麼真正高檔百萬音響都還在聽傳統 CD 的原因。

註:CD 是目前數位訊源中取樣率最低的,畢竟已經是二十多年的老玩意了。

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

前面說晶片解碼的性能(取樣率等)並不能決定聲音的好壞,那麼聲音好壞究竟由誰來決定呢?其實相較於解碼性能,訊源的「類比放大」部分才是真正影響一台音樂播放器的聲音好壞與否的因素。上圖圖樣是那台十四萬八的 USB DAC 的類比放大區塊,類比放大的部分其實大家可以把它視為一台「小擴大機」。這是因為數位類比轉換晶片雖然能把數位檔案轉換為擴大機需要的類比音波訊號,但輸出的訊號強度都非常微小,因此必須依賴播放器內部的類比放大(小擴大機)放大才能為擴大機所用。因此除了數位解碼之外,幾乎所有音響大廠都有他們的獨家類比放大設計配方,甚至還有動用真空管作為 CD 播放器類比放大的高檔機種,這也是為什麼 CD 播放器、數位類比轉換器(DAC) 等器材的價格會有那麼大的懸殊,正是因為他其實就是一台「小擴大機」啊!

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

上圖:德國千萬音響大廠 MBL 就有推出分離式的 CD 讀取播放器與數位類比轉換器組合,獨立電源、獨立機箱設計可讓聲音表現更好。至於為什麼?這以後我們再談。

--

電腦訊源:其實只是把 CD 讀取換成電腦讀取而已

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

看完 CD 播放器的介紹,相信大家已經對「數位檔案變成音樂」這件事有一定的概念了。那麼這裡你看上圖應該就能理解電腦音效卡是怎麼回事了,因為上圖根本就只是把 CD 播放器換成一台電腦而已嘛!

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

自從電腦可以播放音樂以後,就開始有如上圖這種電腦內接式的音效卡產品推出,這類產品其實都跟前面 CD 播放器介紹中的「數位類比轉換器(DAC)」擁有一樣的功用,都能把數位 0101 訊號轉換為類比音波訊號。只是過去我們必須依靠 CD 播放器讀取儲存在光碟中的數位檔案,現在我們則可以改用電腦來讀取 MP3 等音樂數位檔案,只是讀取方式改變,但後面的解碼、轉換、放大等部分其實並沒有什麼我們這些「非理工背景人」需要知道的改變。

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

那麼「電腦音效卡」、「USB DAC」 這些名詞又是怎麼回事呢?我相信有很多音響玩家都是被這些名詞給搞混了,因此我要告訴大家,不要被電腦跟 USB 這些名詞給嚇著了!其實現在的 DAC 數位類比轉換器跟十年、二十年前的產品除了解碼性能(取樣率等)有所提升之外,整體的運作原理其實一直都沒有什麼改變,都是把數位 0101 檔案轉換為類比音波訊號而已。只是以前使用 CD 的年代我們都是利用光纖、同軸、BNC 等線材來傳輸 CD 數位訊號(分離式 CD 播放器),而現在為了接上電腦,所以才改用 USB 等電腦介面而已!因此就算你手上的是沒有 USB 插孔的老舊數位類比轉換器 DAC,同樣可以透過電腦的光纖(蘋果電腦都有光纖)、或是 「USB 轉同軸」之類的轉換器將老舊的 DAC 接上你的電腦來播放存在電腦裡的音樂,不見得要為了電腦去購買新的 USB DAC!

--

類比放大技術各有千秋,價差就在這些細節之中!

「CD 讀取」是個爭議性很大的東西,有些廠家認為電腦光碟機就很好用、有些廠商則認為必須自行開發 CD 轉盤,因此我們就暫先不討論誰優誰劣的問題,總之 CD 讀取也是影響價格的因素,畢竟有些廠商的 CD 讀取模組根本就是自己開發、自行 CNC 車削出來的底座,因此價格貴一點也是可以理解的。

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

不過真正作為廠商「拉抬身價」的要點,其實還是在各家的數位訊號處理與類比放大技術上。以上圖來說,大家可以看到其實數位處理(都是晶片那半)與類比放大(都是小圓筒的那半)在電路板上的比重不相上下,由此可看出兩者的重要性。而有些廠商會特別在類比放大的部分著墨,從類比放大供電處理到後面的放大設計通通都比照音響擴大機辦理,因此價格自然也就跟自家的音響擴大機相差無幾;有些廠商則特別注重數位訊號處理部分,將所有精力都用在數位訊號的讀取、轉換晶片上,因此在開發成本轉嫁之後,也同樣會造成數位類比轉換器的價格居高不下,甚至價格突破百萬的驚人程度。

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

近年來由於數位流(用電腦播放音樂)興起,因此許多老牌音響大廠也開始推出具備 USB 插孔的數位類比轉換器(DAC),只是這些產品的價格往往很難跟「電腦音效卡」這種聽起來就很廉價的產品聯想在一起。不過如果以 Hi-End 純音樂音響系統的水平來看,其實這些產品都是希望能讓那些本來就擁有高檔音響但又希望能玩數位流的音響發燒友購買的,因此以傳統音響的高水準設計、製造,再以傳統音響的「高價格」販賣也就是可以理解的事啦!

[音響研究室] 覺得一台電腦音效卡要價十四萬八很扯嗎?先來瞭解數位音響訊源的原理與重要性吧!

看到這裡 ... 大家就可以知道為什麼純音樂系統很少人用 iPod、iPhone 之類的隨身聽來播放音樂了吧?光是上面那些大家夥的數位轉換、類比放大區塊就能佔用那麼大的體積,把所有功能通通塞在一個小盒子裡的 iPod 等隨身聽又怎麼可能會擁有跟那些大塊頭一樣的聲音表現呢?現在大家能理解為什麼訊源那麼貴了吧?

--

在大家瞭解訊源「貴」的原因之後,再來說明訊源的重要性就更簡單些了,至少不會再遇到「蛤那幹嘛那麼貴」之類的問題。至於訊源的重要性在哪呢?其實很簡單,因為訊源是「音樂的起點」,所有你的喇叭、擴大機所傳送、放大、發出的聲音都是從訊源跑出來的,因此如果你的訊源一開始就沒有把聲音給弄好,那麼經過層層放大之後只會讓聲音變得更糟。若是使用高檔的擴大機與喇叭播放音樂,更會因為喇叭擁有高解析、高動態等高傳真表現而更加凸顯訊源聲音的缺陷,讓聲音變得更難聽。例如用隨身聽聽 MP3 並不會覺得聲音不好,就是因為隨身聽與耳機本身的聲音還原力有限,並不會把失真放大到我們感受到的地步;但如果你用的是那種連整個交響樂團裡面的某一特定樂器聲都能聽清楚的高檔音響 ... 那麼我只好送你一句話:你給 Hi-End 音響垃圾,他就會把垃圾放大成巨大垃圾還給你喔!

--

作者:陳寗@癮科技

你或許會喜歡

現在買藍牙喇叭的標準至少是防潑水的了...

原來騎腳踏車也可以裝方向燈 而且是自動感應的喔!

雖然SONY RX-100 已經推出第三代 但第一代價格卻只剩一萬了...