科學的玩HIFI丨什么是“數(shù)碼味”與“模擬味”?

經(jīng)常逛論壇、貼吧、或者關注HIFI媒體的朋友,在很多的燒友評述中,都會提及很多描述聲音風格的詞匯,發(fā)燒友們往往有一套自己的主觀音質描述評價,例如:三頻、聲場、解析等詞匯。
很多初入HIFI發(fā)燒的朋友,對圈子里的一些"專業(yè)術語"聽得云里霧里。筆者也嘗試咨詢過一些有資歷的發(fā)燒友,像"數(shù)碼味"和"模擬味"等發(fā)燒詞匯的意思,也不能完全的闡述。

大家口中常說的"數(shù)碼味"是什么?怎樣的聽音體驗叫做數(shù)碼味呢?今天和大家聊一聊,個人對這兩種味道的理解。
三種方式接觸音樂
數(shù)碼味味和模擬味都是種聲音,聲音是種波形。我們從接觸聲音、歌曲聆聽的角度??纯次覀兡壳笆侨绾谓佑|聲音的。

第一種:聽現(xiàn)場。直接通過空氣傳播到耳朵的,例如:人說話的聲音,小提琴、鋼琴等器樂直接發(fā)出的聲音。

第二種:黑膠、磁帶等播放音樂。早期錄制的音樂都是使用黑膠、磁帶等設備作為載記錄模擬波形。發(fā)燒友常常說,黑膠的聲音好,有味道,甚至有的燒友會標榜黑膠的聲音有"模擬味";不過,黑膠、磁帶經(jīng)過多次使用會出現(xiàn)損耗,類似"呲呲聲",信噪比不夠高。

第三種:數(shù)碼設備播放音樂。現(xiàn)在廣泛的使用數(shù)字音頻存儲歌曲,通過回放設備輸出的模擬波形。燒友說的"數(shù)碼味",就來源于此。我們來重點說一下這部分。
數(shù)字化波形采樣的原理
我們從波形采集的原理"幾張圖",看看數(shù)碼回放設備產(chǎn)生的模擬波形,為什么會出現(xiàn)燒友口中的"數(shù)碼味。

對聲音波形進行數(shù)字化,就是對聲音波形每隔一段時間測量并記錄波形的這一物理量的數(shù)值。

這一段藍色的曲線是原始的聲音波形,我們每隔一段時間,進行一次采樣,記錄下采樣的數(shù)值,去掉波形就是采樣點。

這種采樣的方式,我們叫等時間間隔采樣。


我們去除原來的波形,得到的采樣點,進行四舍五入,往采樣值上去靠;不過采樣過后的數(shù)值與原來的波形記錄的采樣值位置存在偏移。


不過這樣記錄出來的數(shù)值,就不能還原出原波形了。(量化噪聲)

連成了階梯形狀的就是數(shù)字化的波形,數(shù)字化波形對比原波形,就可以提現(xiàn)差異之處了:從平滑、柔順的曲線變成了階梯狀。

簡要的概括一下:我們日常用數(shù)碼設備聽歌,就是從原來的采樣點(音頻文件)里恢復出原來的聲音波形(數(shù)轉模),到發(fā)聲單元(耳機、音箱)里發(fā)出聲音。
如何"真實"的還原聲音?
根據(jù)信號處理方面的研究:只要采樣率大于聲音波形最高頻率的2倍,就可以用采樣的數(shù)據(jù)替代原來的聲音波形。

就是對音樂的量化:就是波形從負到正的最大振幅等分成多少段,段數(shù)越多精度越高。像圖中,就給這些采樣點取值,以二進制的形式,存儲起來。我們把對聲音波形的采樣和量化合稱為"數(shù)字化"。

這個不得不提及一下索尼的HI-RES標準:我們可以聽到的最高頻率是20khz,如果我們在聲音采集的時候達到44100hz就足夠還原出聲音了。
飛利浦說將振幅等分成2^14方是16384段。
索尼覺得這樣不夠,將振幅等分成2^16次方是65536段。(詳細的自行搜索)

打個比方:古時候人們就對波形進行了量化,我們日常登山的方式有斜坡和臺階兩種,登山的臺階就是對山坡的數(shù)字化。

山坡變成臺階就是古人對波形的量化。聲音原來是自然的模擬量,我們以點的方式記錄采集到的波形,就像臺階一樣,我們使用0和1的方式表達量化后的臺階。山坡和臺階的對比,就顯得不夠自然和真實了。這讓數(shù)碼味聽起來干凈/不夠細膩/生硬/冷。
數(shù)碼味和模擬味的區(qū)別
模擬出來的量:可以站在任意的起點、任意的高度。但是不夠穩(wěn)定、容易變滑梯。
數(shù)字量化出來的:只能站在有限數(shù)目的高度,不連續(xù)。但是很穩(wěn)定,如履平地。

數(shù)字量化出來的相比模擬量:波形的受干擾能力強,有受干擾后容易還原的優(yōu)點。
還可以實現(xiàn)復雜的功能:將模擬量變成數(shù)字量之后就可以用計算的方法對其進行處理,索尼Walkman上的音效設置就是這樣來的。

類比:就好比一張畫布,電腦上的畫布填白后就是純粹的白色#FFFFFF。而實際一張白紙你看到的卻不是純粹的白色。
有些人喜歡看數(shù)位板上畫的圖案,覺得干凈、細膩;有些人喜歡看紙上畫的圖案,覺得紙上畫的更為真實。

怎樣的聽音體驗叫做數(shù)碼味?
個人理解:能聽出數(shù)碼味是因為數(shù)字音頻在回放設備上通過數(shù)轉模、整流放大后產(chǎn)生的模擬波形有一定程度上的損失和有害失真,波形沒有真實的還原,不夠完善。(THD+N、削波失真等)
模擬味更接近現(xiàn)實生活中的聲音。像黑膠、磁帶等直接集采波形的設備,并不需要上述的采樣、數(shù)字信號轉模擬信號后,才能聽。避免了采樣、轉換等過程中的失真。

數(shù)字音頻回放設備中:好聽的、真實的聲音,應該是我們所說的"模擬味"。
作為HIFI玩家,要追求的當然是HI-END。不過我們追求的HIFI高保真音樂,與目前的數(shù)字化音頻發(fā)展可以說是背道而馳的。隨著科技的不斷發(fā)展,數(shù)字音頻的音質會越來越好,真正的HIFI會越來越小眾。

為什么廣泛的使用數(shù)字化音頻?
1.?更容易存儲、更方便的獲得內容:將聲音波形數(shù)字化之后,可以對聲音進行環(huán)繞聲之類的計算處理,更好更方便的在手機等數(shù)碼設備上進行回放
2.?更具傳播優(yōu)勢:相比于之前的數(shù)碼味不足之處,數(shù)碼"味"的優(yōu)點更多,所以現(xiàn)在磁帶、唱片等越來越少。
3.?我們欣賞的是音樂本身、更易獲得、更易存儲、更易分享:這也是我們義無反顧追求數(shù)字化的原因。
以上言論有不足之處,歡迎大家批評指正。期待大家在評論區(qū)交流。
