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解(jiě)碼器是什麽東西,解碼器的使用方(fāng)法和功能介紹

時間 :2023-02-08 作者 : 來源: 瀏覽 : 分類 :新聞資訊
這裏我想專門為“解碼器”寫(xiě)一篇,談(tán)談我認為一些基礎的東(dōng)西,和(hé)一些最常(cháng)見(jiàn)的錯誤認識。

其實從頭說,發燒(shāo)友常說的“解碼器”是一個錯誤的稱呼。正確的稱(chēng)呼(hū)應該是“數模(mó)轉換器”。英文是Digital to Analog Converter,縮寫形式為DAC。這裏沒(méi)有“解碼”的概念,而是數字信號到模(mó)擬(nǐ)信號的轉換。所謂“解碼(mǎ)器”,AV中用到的杜比環繞聲解(jiě)碼,那個是解碼(mǎ),但DAC這個概念是“轉換(huàn)”,並非解碼。不過,用解碼器這個詞來表示DAC,長期以來(lái)已經約定俗成了,所(suǒ)以大家理解就可。

由於當今是(shì)數碼音頻的時代(dài),所(suǒ)以事實上我們生活中用(yòng)得到的所有“聲音重播”,全(quán)部都是數字式的,也就是說本質都是用0和1組成的二進(jìn)製數字信(xìn)號來表示音頻。手機(jī)、電腦、電腦聲卡、電視機(jī)(基本都實現了全數字化)、隨身聽、錄音筆,我們用(yòng)得到的聲音重播和錄音(yīn)設備,都是數字音頻,沒有模(mó)擬音(yīn)頻。事實上現在除了發燒友外,普通人士很多已經不知(zhī)道什麽是模擬音頻設(shè)備、模擬(nǐ)音頻媒(méi)體了。磁帶(dài)、黑(hēi)膠唱(chàng)片、磁帶錄音機、黑(hēi)膠唱(chàng)盤(pán),那些模擬(nǐ)音頻的載體和設備,都已經進(jìn)入博(bó)物館了,和普通人的生活,沒有什麽交集了。

在這個數碼音頻絕對主流的年代裏,所有的聲音錄製和播放設備(bèi),裏麵都有(yǒu)一個(gè)部分、一個芯(xīn)片、一塊電路,是(shì)做“數字模擬轉換”這個功能(néng)的。也就是必須把0和1二進製(zhì)信號表示的數字式音頻信號(Digital),轉(zhuǎn)換為(wéi)模(mó)擬式的電信號(Analog)。什麽是模擬式的(de)電(diàn)信號呢?它和數字音頻信號的最大區別是(shì)什麽呢?一句話解釋就是,模擬式(shì)音頻信號,是連續變化的電信號(hào),用波形表示的話是一個圓滑的波(bō)形。數字式(shì)音頻信號則隻有(yǒu)0和1兩種狀態,非黑即白,沒有中(zhōng)間狀態。從電信(xìn)號的角度來看,數字音頻信號是(shì)一係列(liè)的脈衝信號,而模擬式音頻信號是頻率和強度都在不斷變化的、非脈衝型的信號。

數字音(yīn)頻時代一來,人們發現,數字式音頻由於(yú)是建築(zhù)在0和1組成的二進製信(xìn)號之上,所以複製(zhì)是無(wú)損(sǔn)失的,隻要確保數據不錯,複製無數次,音質也不會有劣化。數(shù)字式錄音機、CD唱機,本身都底(dǐ)噪極其輕微,所以數字式音頻很容易做到90分貝(bèi)以上的高信噪比,一舉解決(jué)了困(kùn)擾了人們幾十(shí)年之久的噪聲問(wèn)題。由(yóu)於CD光頭的非接觸式設(shè)計,播放過程也是毫無(wú)損耗的。所(suǒ)以八十年代開始,以CD為載體的(de)數字音頻迅(xùn)速進入人們的生活,並且很高速緩存代了(le)模擬音頻載體和播放設備。當然現(xiàn)在(zài)又有不少發燒友在懷念黑膠唱片等模擬載(zǎi)體,認為它們聲音柔和(hé)、溫暖、有“模(mó)擬味”等等,這(zhè)其中有“作”的成分(fèn),有膩味了數字音(yīn)頻想尋(xún)找不同之物的(de)心理。在當初(chū),數字音頻取代模擬(nǐ)音頻,非常(cháng)正常、順理(lǐ)成章,毫無任何冤枉或勉強的成分。從大局來看,數字(zì)式音頻雖然不象模擬音頻(pín)那麽“自然”(聲(shēng)波振動的本質是模擬的波形),但數字音頻具有巨大的優越性,完全應該(gāi)取代模擬音頻。

既然數(shù)字音頻如此好,為什麽還需要一個“數(shù)模(mó)轉換器”去把數字音頻轉換為模擬信號呢?關(guān)鍵是,在音響係統的三大件裏,放大器和喇(lǎ)叭這兩個(gè)環節,仍(réng)隻能處理模(mó)擬音頻信(xìn)號。不管前麵怎麽搞,要讓我們(men)的(de)耳朵的聽到聲音,喇叭還(hái)必須接受模擬電信號、按模擬電信號來發出振(zhèn)動。如果給(gěi)喇叭一係列0和1組成的脈衝數字信號(hào),那喇叭隻能發出無(wú)數雜音(yīn)。所以放大器這個環節,本(běn)質(zhì)是(shì)接受模擬(nǐ)信號,加(jiā)以放(fàng)大,使得信號強度達到足夠驅動喇叭的程度。喇叭的環節(包括耳機),同樣徹底是“模擬式”的,隻能接受模擬式的音(yīn)頻信(xìn)號,才能發出有意義的聲音。

所以,我們就知道,在所有的能播放數字音頻的設備裏,從手機、電腦(nǎo)、電腦聲卡到電(diàn)視機、隨身(shēn)聽、藍光機,所有這些設備(bèi),裏麵都(dōu)有一個部分、一個線路、一個芯片,是做“數模轉換”(DAC)這個活兒的,把數字式音頻轉(zhuǎn)換為模擬式的電信號輸出。發燒友所說的“解碼器”或者說DAC,隻不過是因為發燒友(yǒu)很注(zhù)重這個部分,認為這個部分對(duì)音質(zhì)影響很大,所以選擇了裝入獨立機殼的、功能單一的“解碼器(qì)”產品。

發燒友們(men)所玩的“解碼(mǎ)器(qì)”或者(zhě)說(shuō)“數模轉換器”或者說DAC,確實是一個重要的(de)音源類設備。它屬於典型的、功能單一、音質至上的設備。從功能性看,可(kě)以說它(tā)隻有一項功能——把(bǎ)輸入的數字式音頻信號轉換(huàn)為模擬音頻信(xìn)號輸出。但就這一項功能,不同檔次的解碼器,做得完全不同(tóng),而且(qiě)風格各異(yì)。解碼器是目前發燒友所玩(wán)的音源設備(bèi)裏檔(dàng)次高度豐富、品牌空(kōng)前多(duō)樣(yàng)的產品(pǐn)。價格從幾百塊到幾(jǐ)十萬元,有點名氣(qì)的品(pǐn)牌至少上百個。

所有的解碼器,看它的背麵,都可以看到兩組接(jiē)口。一組(zǔ)是數(shù)字輸入口(Digital Inputs),一組(zǔ)是(shì)模擬輸出口(Analog Outputs)。來自數(shù)字源(yuán)的數字信號,從解碼器的數(shù)字輸入口送進去,在工作時,就從模(mó)擬輸出口輸出信號,接到後(hòu)麵的放大器環節,或者有源音(yīn)箱。

數字輸入口,最常見的是(shì)四種形式——光纖(xiān)(Optical)、同軸(Coax)、AES/EBU、USB。其中(zhōng)光纖口一般都是所謂Toslink,有(yǒu)3.5毫米(mǐ)圓孔和方口(kǒu)兩種(彼此可以轉換(huàn)),台機一般都是方口,隨身設備很(hěn)多使用(yòng)3.5毫米圓孔。同軸口有RCA式和BNC式兩種(家裏的有線電視線纜一般就是BNC口,看看有線電視的接口就知道什麽(me)是BNC了),因此同軸線也有RCA頭和BNC頭兩種。其(qí)實BNC同軸口是有優(yōu)勢的,但大多數器材仍是隻裝備(bèi)了RCA式的同軸口。RCA式的同軸口(kǒu)由於和單端模擬口長得完全一樣,有些初燒(shāo)會混淆,其實隻需看(kàn)一點:模擬RCA口必然是一對的,分左右(標著L和R),而數字同軸口,隻有一個RCA口,不分左(zuǒ)右(yòu)。

AES/EBU俗稱“平衡數字口”,是一種三針(zhēn)的平衡(héng)卡農口,在專業器材上運用非常多,因為它(tā)具有長距離傳輸抗幹擾的優點,但是在(zài)家用設備上則很少見。不過假如用家的設(shè)備可以通過AES/EBU來連接(jiē),這還是一種值得優(yōu)先考慮(lǜ)的(de)連接方式。USB口(kǒu),是近年來(lái)得到普及的一個數字口,畢竟現在很多人買回解碼器後,就是通(tōng)過USB線連到電腦聽音(yīn)。通過(guò)USB口和電腦交(jiāo)換數據的方式,也從早期的Adaptive Mode(自適應模式)發展到(dào)現在(zài)廣泛盛(shèng)行的異步(bù)傳輸模式(Asynchronous Mode)。在這個模式下,解碼器的內(nèi)置時鍾成為主導(dǎo),降低了(le)前端電腦對聲音的影響(xiǎng)程度。

假如是沒有(yǒu)USB輸入端的解碼器——有兩種情況,一種是老式的解碼器,一種是很高級的解碼器——需要連接電腦,那麽可以通(tōng)過一種叫“USB界麵”的產品來連接。電腦USB口接到“USB界麵”,USB界麵再通過同軸或AES/EBU口接到解碼器。我以前專門(mén)介紹過這種東西,可以參看(kàn)一些舊文。

解碼器的模擬輸出口(kǒu),就兩種:單端的RCA輸出,和(hé)平衡方式的XLR輸出。如果是隨身型的微型解(jiě)碼器,那麽(me)可能會裝載3.5毫米的模擬輸出口。 3.5毫米的孔,可以做成耳機輸出、可(kě)以做成光纖口、可以做成模擬輸入或輸出口,由於其體積小不占(zhàn)地方,在隨身類器材身上非常多見。

下麵是AURALiC Vega解碼器(qì)的背部,它的(de)接口(kǒu)十分齊(qí)全(quán),前麵提到的數字和模擬接口都有(yǒu)了,大(dà)家自己認一認吧。

有少數比較高檔的解碼器,除了這些常規的數字輸入、模(mó)擬輸出(chū)口外,有一種“時鍾接口”,通常采用BNC端子(zǐ),這(zhè)裏也提一下。

所有的解碼(mǎ)器裏麵,所有的數字音頻(pín)設備裏(lǐ)麵,都有一個(gè)部件叫“時鍾”。其形式可以是獨(dú)立的一塊晶振,可(kě)以集成在芯片裏,但起的作用是一樣的,它決定整(zhěng)個設備工作時(shí)的(de)“時間基礎”。我(wǒ)們知道數字音頻的原理,是按44.1k赫茲(CD規格),或(huò)更高頻率(如96k赫茲(zī)),對連續變化中的模擬信號進(jìn)行“取樣”(Sampling),得(dé)到(dào)一係列的值,重播(bō)音樂的時候,則必須依照(zhào)這個取樣頻率,對模擬(nǐ)信號進行重建。在這個過程中(zhōng),取樣(yàng)和重建的(de)頻率(lǜ)精度(dù),是非常(cháng)非常重要的,會直接影(yǐng)響到重(chóng)建之後的模擬信號是否準確。因此解碼器內的“時鍾”其精度會顯著地影響聲音。現在很多中(zhōng)高檔解碼器都使用了高精度的晶振。比(bǐ)如前麵提到的Vega解碼器,就使(shǐ)用了所(suǒ)謂“飛秒時鍾”,其具有飛秒級(jí)精度、極低jitter的特性(xìng),帶來(lái)了很高的(de)聲音品質。

然(rán)而另外有一種獨立的高級(jí)產(chǎn)品,叫做“獨立時鍾”,代表作品是日本Esoteric的(de)製品,包括(kuò)目前全球最貴(guì)的售價達人民(mín)幣10萬(wàn)元的G-0Rb超級時鍾。Rb是金(jīn)屬元(yuán)素銣的縮寫,這種時鍾用到了天文台級的銣原子時鍾模塊,配合精心設計的電源、機殼、避震、周邊電路,可以做到音(yīn)頻設備(bèi)裏最低的jitter。這種獨立時鍾設備,就(jiù)是通過BNC端子(zǐ)的數字同軸線(xiàn),與具有時鍾(zhōng)接口的解碼(mǎ)器(qì)相連的。連接後,獨立時鍾的信號就取代解碼器內置的時鍾,由此解碼器(qì)可以依據更高精度、更低jitter的時鍾來工作。如果數字源、解碼器都具有時鍾輸入接口,那麽(me)可以都接入同一(yī)台(tái)獨立時鍾,由它來同步整個音源係統,達到最佳的效果。當然,這樣都必然是很高級的係(xì)統了,一般的中檔以下係統無法用到。下圖為Esoteric G0Rb的背後,幾組是不同頻率的時鍾信(xìn)號輸出口。

關於“解碼(mǎ)器”,有一些非常常見的錯誤認識,我(wǒ)覺得是有必要澄清的,這(zhè)裏舉最經(jīng)典的幾個例子,稍微解釋一下。

1)解碼芯(xīn)片決定論。很多初燒是這樣判斷解碼器(qì)的:看使用什麽解碼芯片。如果用的是他們認為高檔的芯片,比(bǐ)較貴的解碼芯片,那麽就(jiù)認為解碼器上檔次;如果用的解碼芯片不貴,那麽就看死它了。關於這個問題,我專門寫過一篇,建議大家看看(kàn):http://blog.sina.com.cn/s/blog_4e2a04300102e6ws.html 事實上現在(zài)主流的(de)解碼芯片並(bìng)不多,比如在用ESS 9018解碼芯片(piàn)的產品越來越多(duō),廠家甚至還出了一個簡裝版(bǎn)的芯片供應給手機商,以使(shǐ)手機能達到(dào)更好的音質。近來使用日本AKM解(jiě)碼芯(xīn)片的廠(chǎng)家也在增多。有些歐洲牌子則(zé)始終青睞Wolfson的解碼芯片。但我們毫無理由說使用9018解碼芯片的產品整體(tǐ)音質必然優於Wolfson。同樣用9018芯片的解碼器,聲音(yīn)的風格和(hé)檔(dàng)次也可以差別相(xiàng)當大。這個問題我也無意(yì)多解釋了,看那篇文章就夠(gòu)了。解碼(mǎ)器的聲音品質和(hé)風格有多個決定因素,是一個係統工程,絕對不是(shì)一塊芯片可以決定的。

2)解碼器決定論。也就是“隻要解碼器好,前麵可以不管”。這裏的“前麵”指的是給解碼器提供數字信號的設備,或者叫“數字源”。可以是電腦聲卡、可以是CD機或CD轉盤(pán),可以是隨身聽設備,可以(yǐ)是藍光機,任何帶數字輸出口、能接到解碼器的設備。這個誤區由來已久,早在CD機盛行的時期(qī),就有發燒友認為CD機隻要接一個高檔的解碼器,就能輕鬆(sōng)達到(dào)高(gāo)級的聲音品質。反正數(shù)字源隻是提供0和1組成的二(èr)進製數字信號,保證不誤碼就行了!

這個理解是完全(quán)錯誤的(de)。稍有經驗的發燒友就會在玩器材時(shí)發覺,同一個解碼器,當它接不同的數字源設備時,比如不同的電腦聲卡、不同的CD轉盤,出來(lái)的聲音,可以(yǐ)差別很大。我試(shì)過用很(hěn)好的解碼器,前麵接一個超爛的DVD機或(huò)低檔的電腦聲卡做數(shù)字源(yuán),結果出來的聲音非常難聽(tīng)。把數字源換成一個素質不錯的CD轉盤,聲音馬上變(biàn)得很好。不同品質的數字源,差別可以很(hěn)大,可以有(yǒu)“生(shēng)死之別(bié)”。我再說一次,稍有玩機經驗的發燒友,很快(kuài)就會注意到這一點。

問題的本質是(shì),在CD轉盤以光纖或同軸方式連接到解碼器的時候,其數字信號的基礎,是CD轉盤的自身時鍾,而不是解碼器的時鍾。解碼器的時鍾哪怕精(jīng)度再高、檔次再(zài)高,隻能在一定範圍內做“修正”,而不可能去徹底取代掉前麵數(shù)字(zì)源的時(shí)鍾。當我們把一台很爛的DVD機接入(rù)一個高級(jí)的解碼(mǎ)器,來自DVD機的數字信號,jitter會很大,進入解碼器後(hòu),解碼器雖然能在鎖住信(xìn)號後,在一定範圍內對這個jitter很大的數字信號做一點正麵的修正(依據解碼器內部的高精度時鍾),但它沒法徹底改寫前麵DVD機的時(shí)鍾,還得跟著那個很爛的時鍾走,一邊跟著、一邊矯正一些。在這個係統(tǒng)裏,最終進入解碼芯片的數字信號(hào)的jitter,由DVD機的時鍾,和解碼器的(de)時鍾,在兩個時鍾共同決定,而且以DVD機的破時鍾為主導(dǎo)。所以我們(men)必須牢記一點(diǎn),在數(shù)碼音頻(pín)流播放(fàng)時,源頭造成的(de)問題(tí)(數字源設備差,很高的jitter),後麵環節是沒法徹底解決的。如果數字源出來的信號質量就已(yǐ)經不(bú)好(hǎo),帶有很(hěn)高的jitter,那後(hòu)麵解碼器再強大、解碼器內的時鍾精度再高,也是無能為力的。

不過有一種情況(kuàng),解碼器的時鍾會起主導作用,那就是在USB異步技術傳輸時。現(xiàn)在大多數的解碼(mǎ)器,其USB口都采用了(le)所謂“異步傳輸技術”,在與電腦交換數據時,是以解碼器的時鍾為主導(dǎo)的。也就是說隻要確保解碼器素質高、內部時鍾精度好,那麽基本可以確保較好的音質,前麵用什麽電腦,不是(shì)太重要。當然也不是(shì)說一點不(bú)重要,舉例來說,在電腦(nǎo) - USB異步傳輸 - 解碼器的(de)架構中,USB線、電腦係統(tǒng)狀(zhuàng)況、電腦播放軟件(jiàn),仍會影響音質,但這些因素一般不會成為決定的(de)因素。

前麵所說的,我再(zài)以(yǐ)簡單(dān)實用的語言複述(shù)一遍:如果數字源是以光纖、同軸方式(shì)連接解碼器的(de),那麽數字源的輸出素質是(shì)很(hěn)重(chóng)要的,解碼器再牛也無法單槍匹馬決(jué)定音源的素質。一個很爛的數字源,足以摧毀再好(hǎo)的解碼器(qì)。如(rú)果(guǒ)是電腦以USB異步傳輸的方式連接解碼器,那麽解碼器本身的素質是最重要的,雖然不是(shì)唯(wéi)一的影響因素。無論如(rú)何,從理念(niàn)上說,解碼器不是音源的唯一決定因素,不(bú)是說隻要解碼器牛,音源就必然牛;數字源、解碼器、連接線,這幾個因素都在起作用。

最後總結一下,總的來說,在(zài)這個數(shù)字音頻時代,解碼器仍是整個“音源”範(fàn)疇裏最重要的一個環節,對聲音的素質和音色都影響最大。找(zhǎo)到和擁(yōng)有一(yī)個品質好、風格對胃口的解碼器,對於發燒友來說,是很重要的事情。我們身處的這個(gè)時代,特別是流媒體(tǐ)播放(播放音軌),可以采用的形(xíng)式有很多:電腦+USB解碼、電腦聲卡+解碼、電腦+USB界麵+解碼、NAS+解碼、獨立式的播放器、獨立式播放器+解碼、隨身聽播放器(qì)+解碼(mǎ),等等(děng)。將來也許還會出現(xiàn)更多的流媒體播放形式。未來的hi-fi流媒體播放,我個人認為是一個多元化的(de)趨勢,不同人群依據習(xí)慣各玩各的,不會存在一個絕對主流的形(xíng)式。但不管采取什麽形式來(lái)播放,解碼器終歸是音源係統中的最重要環節。

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