解碼(mǎ)器是什(shí)麽(me)東西,解碼器的(de)使用方法和功能介紹

時間 :2023-02-08 作者 : 來源: 瀏覽 : 分類 :新(xīn)聞(wén)資訊
這裏我想專門為“解碼器”寫(xiě)一篇,談談我認為一些基礎的東西,和一些最常見的(de)錯誤認識。

其實從頭說,發燒友常說的“解碼器”是一個(gè)錯誤的稱呼。正確的(de)稱呼應該是“數(shù)模轉換(huàn)器”。英文(wén)是Digital to Analog Converter,縮寫形式為DAC。這裏沒有“解碼”的概念,而是數字信號到模擬信(xìn)號的轉換。所謂“解碼(mǎ)器”,AV中用(yòng)到的杜比環繞聲解(jiě)碼(mǎ),那個是解碼,但DAC這個概念是“轉換”,並非解碼。不過,用解碼器這個詞來表示DAC,長期以來已經約定俗成了,所以大家理解(jiě)就可。

由於(yú)當今是數碼音頻的時代,所以事實上我們生(shēng)活中用得到的所(suǒ)有“聲(shēng)音重播”,全部都是數字式的,也就是(shì)說本質都是(shì)用0和1組成的二進製數字信號來表示音頻。手機、電腦、電腦(nǎo)聲卡、電視機(基本都實(shí)現(xiàn)了全數字化)、隨身聽、錄音筆,我們用得(dé)到的聲音重播和錄音設備,都是數字音(yīn)頻,沒有模擬音頻。事實上現在除了發(fā)燒友外(wài),普通人士很多(duō)已經不知道什麽是模擬音頻設(shè)備、模擬音頻媒體了。磁帶、黑膠唱片、磁帶錄音機、黑膠唱盤,那些模擬音頻的載體和設備,都已經進(jìn)入博物(wù)館了,和普通人的生(shēng)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(yīn)錄製和播放設備(bèi),裏麵都有一個部分(fèn)、一個芯片、一塊電路,是做“數字模擬轉換”這(zhè)個功能(néng)的。也就是必須把0和1二進製信號表示的數字式音頻信(xìn)號(Digital),轉換為模擬式的電信號(Analog)。什麽(me)是模(mó)擬式(shì)的電信號呢?它和數字(zì)音頻信號的最大區別是什麽(me)呢?一句話解(jiě)釋就是,模擬式音頻信號,是連續變化的電信號,用波形表示的話是一個圓滑(huá)的波形。數字式音頻信號(hào)則隻(zhī)有0和1兩種(zhǒng)狀態,非(fēi)黑即白,沒有中間狀(zhuàng)態。從電信號的角度來看,數字(zì)音頻(pín)信號是一係列的脈衝信號,而模擬式音頻信號是頻率和強度(dù)都在不斷變化的、非脈衝型的信號。

數字音頻時代一來,人們發現,數字(zì)式(shì)音頻由於(yú)是建築在0和1組成的二進製信號之上,所以複製是無損失的,隻要確保數據(jù)不錯(cuò),複製無數次,音質(zhì)也不會有劣化。數字式錄音機、CD唱機,本身都底噪極其輕(qīng)微,所以數字式音頻很容易(yì)做到90分貝以上的高信噪比(bǐ),一舉解(jiě)決(jué)了困擾了人們(men)幾十年之久的(de)噪聲問題。由於CD光頭的(de)非接觸式設計,播放(fàng)過程也是毫無損耗的。所(suǒ)以(yǐ)八(bā)十年代開始,以CD為載體的數字音頻迅速進(jìn)入人們(men)的生活,並且很高速緩存代了模擬音頻載體和播放設備。當然現(xiàn)在又有不少發燒友在懷念(niàn)黑膠唱片等模擬(nǐ)載(zǎi)體,認為它們聲音柔和、溫暖、有“模擬味(wèi)”等等,這其中(zhōng)有“作”的成分,有膩味了數字音頻想尋找不同之物的心理(lǐ)。在當初,數字音(yīn)頻取代模擬音頻(pín),非常正常、順理成(chéng)章,毫無任何冤枉(wǎng)或勉強的成分(fèn)。從(cóng)大局來看,數字式音頻(pín)雖然不象模擬音頻那麽“自然”(聲波振動的本質是模擬的波形),但數字音(yīn)頻具有巨大的(de)優越性,完全應該取代模擬音頻。

既然(rán)數字音頻如此好,為什麽(me)還需要一(yī)個“數模轉換器”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,放大器和喇叭這兩(liǎng)個環節,仍(réng)隻能處理模擬音頻信號。不管前麵怎麽搞,要讓我們的耳(ěr)朵的聽到聲音,喇叭還必須(xū)接受模擬電信號(hào)、按模擬電信號來發出振動。如果給喇叭一係列0和1組成的脈衝數字(zì)信號(hào),那喇叭隻能發出無數雜(zá)音。所以放大器這個環(huán)節,本質是接受(shòu)模擬信號(hào),加以放大,使得信號強度達到(dào)足夠驅動喇(lǎ)叭的程度。喇叭的環節(jiē)(包括耳機),同樣徹底是“模擬式”的,隻能接受(shòu)模擬式的音頻信號,才能發(fā)出有意義的聲音。

所以,我們(men)就知道(dào),在所有的能(néng)播放數字音頻的設備裏,從手機、電腦、電腦聲(shēng)卡到電視機、隨身聽(tīng)、藍光機,所有這些設備,裏麵都有一(yī)個部分、一個線路、一個芯片(piàn),是做“數模轉換”(DAC)這個活兒的,把數字式音頻轉換(huàn)為(wéi)模擬式(shì)的電信號輸出(chū)。發燒友(yǒu)所說的“解碼器”或者說DAC,隻不過是因為(wéi)發燒友很注重這個部分,認為這個(gè)部分對音質影響很大,所以選擇了裝入獨立機殼(ké)的、功能單一的“解碼(mǎ)器”產品。

發燒友們所(suǒ)玩的“解碼器”或者說“數模轉換器”或者說DAC,確實是一個重要的音(yīn)源類設(shè)備。它屬於典型的、功(gōng)能單一、音質至(zhì)上的設備。從功能性看,可以說它隻有一項功能——把輸入的數字式(shì)音頻信號轉換為模擬音頻信號輸出。但就這一項功能,不同(tóng)檔次的(de)解碼器(qì),做得完全不同,而且風格各異。解(jiě)碼器是目前發燒友所玩的音源設備裏檔次高度豐富、品牌空前(qián)多樣的產品。價格從幾百塊到幾十萬元,有(yǒu)點名氣(qì)的品牌至少上百個。

所有的解碼器,看它的背麵,都可(kě)以看到兩(liǎng)組接口(kǒu)。一組是(shì)數字輸入口(Digital Inputs),一組是模擬輸出口(Analog Outputs)。來自數字源的數字信號(hào),從解碼器的數字輸入口送進去,在工作時,就(jiù)從模擬輸出(chū)口輸出(chū)信號,接(jiē)到後麵的放(fàng)大器環節,或者有源音箱。

數字輸入口(kǒu),最常(cháng)見的是四種形式——光纖(Optical)、同軸(Coax)、AES/EBU、USB。其中光纖口一般(bān)都是所謂Toslink,有3.5毫米圓孔和方口兩種(zhǒng)(彼此可以轉換),台機一般都是方(fāng)口,隨身設備很多使(shǐ)用3.5毫米圓孔。同(tóng)軸口有RCA式和BNC式(shì)兩(liǎng)種(家裏的有線電(diàn)視線纜一般(bān)就是BNC口(kǒu),看(kàn)看有線電視的接口就知道什(shí)麽是BNC了),因此同軸線也有RCA頭和BNC頭兩種。其實BNC同軸口是有優勢的,但大多數器材仍是隻裝備了(le)RCA式的同軸口。RCA式的同軸(zhóu)口由於和單端(duān)模擬口長得完全一樣(yàng),有些初燒會混淆,其實隻需看一(yī)點:模擬RCA口必(bì)然是一對的,分左右(標著(zhe)L和R),而數字同軸口,隻有一個(gè)RCA口,不分左右。

AES/EBU俗稱“平(píng)衡數字口”,是一種三針的平衡卡農口,在專業器材上運用(yòng)非常多,因為它具有長(zhǎng)距離傳輸抗幹擾的優點,但是在(zài)家用設備上(shàng)則很少見(jiàn)。不過假如用家的設備(bèi)可以通過AES/EBU來連接,這還是一種值得優先考慮的連接方(fāng)式。USB口(kǒu),是近年來得到普及的一個數字口,畢竟現在很多人買回解碼(mǎ)器後,就是通過USB線連到電腦(nǎo)聽音。通過USB口和電腦交換(huàn)數據(jù)的方式,也從早(zǎo)期的Adaptive Mode(自(zì)適應模式)發展到現在廣(guǎng)泛盛行的異(yì)步傳(chuán)輸模式(Asynchronous Mode)。在這個模式下,解碼器的(de)內置時(shí)鍾成為主導,降低了前端電腦對聲音的影響程度。

假如是沒有USB輸入端的解(jiě)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,那麽可以通過一種叫(jiào)“USB界麵”的產品來連接。電腦USB口接到“USB界麵”,USB界麵再(zài)通過同軸或(huò)AES/EBU口接到解碼器。我以前專門介紹過這種東西,可以參看一些舊文。

解碼器的模擬輸出口(kǒu),就兩種:單端的RCA輸出,和平衡(héng)方式的XLR輸出。如果是隨(suí)身型的微型解碼(mǎ)器,那麽可能會裝(zhuāng)載3.5毫米的模擬輸出口。 3.5毫米的孔(kǒng),可以做成耳機輸出(chū)、可(kě)以做成光(guāng)纖口、可以做成模擬輸入或輸出口(kǒu),由於其體積小不占地方,在隨身類(lèi)器材身上非常多見。

下麵是AURALiC Vega解碼器的背部,它的接口十分齊全,前(qián)麵提到的數字和模擬接口都有了,大家自己(jǐ)認一認吧(ba)。

有少數比較高檔的解碼器,除了這些常(cháng)規的數字(zì)輸入、模(mó)擬輸出口外,有一(yī)種“時鍾接口”,通常采用BNC端子,這裏也提一下。

所有的解碼器裏麵,所有的數字音頻設備裏麵,都有一個部件叫“時鍾”。其(qí)形式可以是獨立的一塊晶振,可以集(jí)成在芯片裏,但起的作用是一樣的,它決定整個設備工作時的“時間基礎”。我們知道數字音頻的原理,是按44.1k赫茲(CD規格),或更高頻(pín)率(如96k赫茲(zī)),對連續變化中的模擬信(xìn)號進行“取樣”(Sampling),得到一係列的值,重(chóng)播音樂的時候,則必須(xū)依照這個取樣頻率,對模擬信(xìn)號進(jìn)行重建。在這個(gè)過程中,取樣和重建的頻率精度,是非常非常(cháng)重要(yào)的,會直接影響到重建之後的模擬(nǐ)信(xìn)號是否準確。因此(cǐ)解碼器內的(de)“時鍾(zhōng)”其精度會顯著地(dì)影響聲音。現在很多中高(gāo)檔解碼器都使(shǐ)用了高精度的晶振。比如前麵提到的Vega解碼器(qì),就使用了所謂(wèi)“飛秒時鍾”,其具有飛秒級精(jīng)度、極低jitter的特性,帶(dài)來了很高的聲音品質。

然而另外有一(yī)種(zhǒng)獨立的高(gāo)級產品,叫做“獨(dú)立時鍾”,代表作品是日本Esoteric的製品,包括(kuò)目(mù)前全球最貴的售價(jià)達人民幣10萬元的G-0Rb超級時鍾。Rb是(shì)金屬元素(sù)銣的(de)縮寫,這種時鍾用到了天文台級的銣原子時鍾(zhōng)模塊,配合精心設計的電源、機殼、避震、周邊電路,可(kě)以做到音頻設備裏(lǐ)最(zuì)低(dī)的jitter。這種獨立時鍾設備,就是通過BNC端子的數(shù)字同軸線,與(yǔ)具有時鍾接口的解碼器相連的(de)。連接後,獨立時鍾的信號就(jiù)取代解碼(mǎ)器內置的時鍾,由此(cǐ)解碼器可以依據更高精(jīng)度、更低jitter的時鍾來工作。如果數字源、解(jiě)碼(mǎ)器都具有(yǒu)時鍾輸入(rù)接口(kǒu),那麽可以都(dōu)接入同一台獨立時鍾,由它來同步整個音源係統,達到最佳的效果。當(dāng)然,這(zhè)樣都必然是很高級的係統了,一(yī)般的中檔以下係統無法用到。下圖為Esoteric G0Rb的背後(hòu),幾組(zǔ)是不同頻率的時鍾信號輸出(chū)口。

關於“解碼器”,有一些非(fēi)常常見的錯誤認識,我覺得(dé)是有必要澄清的,這裏舉最經典的幾個例子,稍微解釋一下。

1)解碼(mǎ)芯片決定(dìng)論。很(hěn)多初(chū)燒是這樣判斷解(jiě)碼器的:看使用什麽解碼芯(xīn)片。如(rú)果用(yòng)的是他們(men)認為高檔的芯片,比較貴的解碼芯片,那麽就認(rèn)為解碼器上檔次;如果用的解碼芯片(piàn)不貴,那麽就看死它了。關(guān)於這個問題,我專門寫過一篇,建議大家看(kàn)看:http://blog.sina.com.cn/s/blog_4e2a04300102e6ws.html 事實上現(xiàn)在主流的解(jiě)碼芯片並不(bú)多,比如在用ESS 9018解碼芯片的產品越來(lái)越(yuè)多,廠家(jiā)甚至還出了(le)一個簡(jiǎn)裝版的芯片供應給手機商,以使手機能達到更好的音質。近來使用日本AKM解碼芯片的廠家也在(zài)增多。有些歐洲牌子則始終青睞Wolfson的解(jiě)碼芯片。但我們(men)毫無理由(yóu)說(shuō)使用9018解碼芯片的產品整體音質(zhì)必然優於Wolfson。同樣用9018芯片的解碼器,聲音的風格和檔次也(yě)可以差別相(xiàng)當大。這(zhè)個問題我也無意多解釋了,看那(nà)篇(piān)文章就夠了(le)。解碼器的聲音品質和風格有多(duō)個決(jué)定因素,是一個係(xì)統工程,絕對不是一塊芯片可以(yǐ)決定的。

2)解碼器決定論。也就是“隻(zhī)要解碼器好,前麵可以不管”。這裏的“前麵”指的(de)是給解(jiě)碼器提供數字信號的設備,或(huò)者叫“數字源”。可(kě)以(yǐ)是電腦聲卡、可以是CD機或CD轉盤,可以是隨(suí)身(shēn)聽設(shè)備,可以是藍光機,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,就有發燒友認為CD機隻要接一個高(gāo)檔的解碼器,就能輕鬆達到高級的聲音(yīn)品質。反正(zhèng)數字(zì)源隻是提供0和1組成的二進製數字信號,保(bǎo)證不誤碼就行了!

這個理解是完全錯誤的。稍有經驗的發燒友就會在(zài)玩器材時發覺,同一個解碼器,當它接不同(tóng)的數字源設備時,比如不同的電腦聲卡、不同的CD轉盤,出來的聲音,可以差別很大(dà)。我試過用(yòng)很好的解碼器,前麵接一個超(chāo)爛的DVD機或低檔的電腦聲卡做數字源,結果出來的聲音非常難聽。把數字源換(huàn)成一個素質不錯的CD轉盤,聲音馬上變得很好。不同品質的數字源,差別可以很大,可以有“生死之別”。我(wǒ)再說一次,稍有玩機經驗的發燒友,很快就(jiù)會注意到這一點。

問題(tí)的本質是,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(jī)礎,是(shì)CD轉盤的自身時鍾,而不是解碼器的(de)時鍾。解碼器的時鍾(zhōng)哪怕精度再高、檔次再高,隻能在一定範圍內做“修(xiū)正”,而不可(kě)能去徹底取代掉前麵數字(zì)源的時鍾(zhōng)。當我們把一(yī)台很爛的DVD機接入一個高級的(de)解碼器,來自DVD機(jī)的數字信號,jitter會很大(dà),進入解碼器後,解碼器(qì)雖然能在鎖住信號後,在一定範圍內對這個jitter很大的(de)數字信號做一點正麵的修正(依(yī)據(jù)解(jiě)碼器內部的高精(jīng)度時鍾),但它沒(méi)法徹底改寫前麵DVD機的時鍾,還得跟著那個很爛的時鍾走,一邊跟著(zhe)、一邊矯正一些。在這個係統裏,最終進入解碼(mǎ)芯片的數字(zì)信號的jitter,由DVD機的時鍾,和解碼器的時鍾,在兩個時鍾共同決定,而且以DVD機的破時鍾為主導。所以我(wǒ)們必須牢(láo)記一點,在(zài)數碼音頻(pín)流(liú)播(bō)放時,源頭造成的問題(tí)(數字源設備差,很高的jitter),後麵環(huán)節是沒法徹底解決的。如果(guǒ)數字源出來的信號質量就已經不好,帶有很高的jitter,那後麵解碼器再強大、解碼器內(nèi)的時鍾精度再高,也是(shì)無能為力的。

不過(guò)有(yǒu)一種情況,解碼器的時鍾(zhōng)會起主導作用,那就是在USB異步技術傳輸時。現在大多(duō)數的(de)解碼器,其USB口都采用了所謂“異步(bù)傳輸(shū)技術(shù)”,在與電(diàn)腦交換數據時(shí),是(shì)以解碼器的時鍾為主導的。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(běn)可以確保較好(hǎo)的音質,前麵用(yòng)什麽電腦,不是太重要。當(dāng)然也(yě)不是(shì)說一點不重要,舉例來說,在電腦 - USB異步傳輸 - 解碼器的架構中(zhōng),USB線、電腦係統狀況、電腦播放(fàng)軟件,仍會影響音質,但這些(xiē)因素一般(bān)不(bú)會成為決定(dìng)的因素。

前麵所說的,我(wǒ)再以簡單實用的語言複述一遍(biàn):如果數字源是以光纖、同軸(zhóu)方式連接解(jiě)碼器的,那麽(me)數字源的輸出素質是很重要的,解碼器再牛也無法單槍匹馬決定音源的素質。一個很爛的數字源,足以摧毀(huǐ)再好的解碼器。如果是電(diàn)腦以(yǐ)USB異步傳輸的方(fāng)式連接解碼器(qì),那麽解碼器本身的素質是最重(chóng)要的,雖然不是唯一的影響因素。無論如何,從理念上說,解碼器不是音(yīn)源(yuán)的唯一決(jué)定(dìng)因素,不是說隻(zhī)要解碼器牛,音源就必然牛;數字源、解碼器、連接(jiē)線,這幾(jǐ)個因素都在起作用。

最後總結一下,總(zǒng)的來說,在這個數字音頻時代,解碼器仍是整個(gè)“音源”範疇裏最重要的一個環節,對聲(shēng)音的素質和音色(sè)都影響(xiǎng)最(zuì)大。找到和擁有一個(gè)品質好、風格對胃口的解碼(mǎ)器,對於發燒友來說,是很重要的事(shì)情(qíng)。我(wǒ)們身處的這個時代,特(tè)別是流(liú)媒(méi)體播放(播放音軌),可以采用的形式有很多: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(shēn)聽播放器+解碼,等等。將來也許還會出現更多的流媒體播放形式。未來(lái)的hi-fi流媒體播放,我個人認為是一個多元(yuán)化的趨(qū)勢,不同人群依據習慣各玩各的,不會(huì)存在一個絕對(duì)主流的形式。但不(bú)管采取什麽(me)形式來播放,解碼器終歸是(shì)音源係統中(zhōng)的最重要環節。

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