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求大佬科普,hifi圈中的音效卡,解碼,耳放都分別有什麽用,是不是配了音效卡就不用解碼和耳放了?

2021-08-06數碼

俺不是大佬。俺只是一個維修工+學徒工。俺頂多是給像Texas Instruments這樣的芯片公司講講如何測試音訊芯片和音訊電路。再頂多也就是做過些XMOS的專案,認識幾個ESS和CS的工程師。

比起那些拍腦袋原地發明各種理論、從來不敢做聽音測試、從來沒有任何音訊和聲學行業從業經驗還一個勁忽悠你買耳放解碼器巨大提升的發燒大濕,俺不禁自慚形穢。

音效卡就是充當解碼+耳放的作用,或者說任何音效卡其實都包含所謂解碼和放大器。

首先,什麽是解碼?其實發燒圈中常說的解碼器並不是真的用來解碼的,而是用來做模數轉換的。

輸入DAC的數碼訊號又是什麽?

I2S,全稱為集成電路內建音訊總線,是飛利浦公司發明的一種數碼音訊器材之間傳輸數碼音訊的總線標準,廣泛套用於幾乎任何音訊產品。

通常,DAC會將I2S數碼訊號轉化為對應的模擬訊號。這一過程即數碼模擬轉換。

而I2S又是怎麽得來的呢?要回答這個問題,我們要回到整個音訊回放鏈路的開端,即音訊原始檔。

就PC和數碼播放器/數碼轉盤而言,音訊原始檔通常為MP3,FLAC,APE,WAV等。其中,絕大多數音原始檔均屬於壓縮檔,即便是FLAC和APE也屬於壓縮檔格式,只不過屬於無損壓縮,而MP3則屬於失真壓縮。這裏舉一個簡單的例子,對於Windows系統的壓縮檔而言,需要解壓縮之後才能再執行。而對於這些音訊檔而言,也需要解壓縮之後才能成為DAC可以辨識的訊號。而這個解壓縮音原始檔的過程就叫做解碼。這一過程通常發生在播放器、手機、PC、CD機等「轉盤」或具有「轉盤」功能的模組內。

而通常,「轉盤」與DAC之間透過數據線連線。常見的數據協定為SPDIF和UAC等。而這些數碼訊號通常會在DAC整機內部最終轉換為DAC芯片/模組可以辨識的I2S訊號。

SPDIF,全稱索尼飛利浦數碼音訊介面。是索尼公司和飛利浦公司聯合推出的一種音訊傳輸協定。SPDIF又可以分為光纖和同軸,它們所傳輸的訊號是相同的,只不過載體不同。

UAC,全稱USB Audio class。是一種透過USB傳輸音訊的協定。

也許在這裏有人會有疑問,就算解碼和數模轉換是兩個概念,但是知道這些又有什麽用呢?

其實說了上面這麽多,就是為了區分解碼和數模轉換這兩個過程,因為這兩種過程的評價方式是有所不同的。

對於數模轉換過程,也就是DAC,這一過程通常只是將I2S訊號所承載的數碼訊號轉換為對應的模擬訊號。

DAC最終輸出的模擬訊號,通常受到以下幾個因素的影響:

  1. DAC的頻率
  2. 轉換過程的非線性誤差
  3. 轉換過程的雜訊
  4. DAC芯片外圍電路設計
  5. DAC的動態範圍
  6. DAC的輸入訊號

其實不難發現,如果對於給定的頻率和動態範圍的音源,對數模轉換的最終輸出訊號的評價依舊是常見的非線性失真、雜訊、頻響等。不論這些雜訊和失真究竟來與I2S、DAC芯片還是整個電路。即便有一些DAC芯片例如上圖所示的ESS9038Pro本身帶有一定的訊號處理功能,但這些訊號處理功能更多時候也是為了提升上述提到的幾個指標。

那麽這些指標對於音效卡和單獨的解碼器而言,到底有什麽區別呢?

這些指標對於音效卡和單獨的解碼器,可能有好有壞。有時音效卡測出來的實際表現反而比一些解碼器好。哦對了,音效卡也分為整合音效卡和獨立音效卡。這兩個其實也不一定,有的整合音效卡可能比一些獨立音效卡效能還要好。

比如說蘋果筆記本/iPad的表現可能比一些所謂HiFi播放器還要好~

那麽是不是真的就有所區別呢?

不一定,或者說很多時候是沒有的。

客觀上來說它們一定存在區別, 但人類的聽力是有限的,很多時候是聽不出來它們之間微小的區別的。

大家的耳朵是人耳朵嘛? 反正我的是。

人耳的分辨力是有限的,並不是什麽樣的缺陷都能聽得到。例如人耳對非線性失真感知的極限大約在0.25%

人耳對聲道分離度的感知也是有極限的。

說到這裏,我不禁感慨,我關於人耳聽覺極限的文章釋出3年了, 還是沒人任何發燒大濕打破世界紀錄超越人類極限。我感到很失望。

其實只要各方面效能高於一定的值,缺陷低於一定的閾限,其實不論是什麽音效卡還是什麽解碼耳放,是聽不出區別的。唯一的區別可能是它們之間的價格會差很多,相信這些東西會帶來一耳朵提升的人要多花很多錢。

還有一種分辨這些產品是否有作用的方法叫作 雙盲聽

首先,我們還是要理解一下到底什麽是雙盲測試,以及雙盲測試的意義。

雙盲中的一個「盲」指的是不讓參與實驗的受試者知道被評估樣品的身份/型號。

雙盲中的另一個「盲」是指不讓控制實驗的研究人員知道被評估樣品的身份/型號。

盲聽僅僅是讓你不知道你正在聽的是什麽 並沒有改變你聽聲音本身的事實。 目的是排除一切非聽覺因素的潛在幹擾。例如價格、外觀、品牌信仰、行銷故事、坊間傳說等等,以及這些因素進而可能導致的安慰劑效應、買家的懊悔、認知偏差。

什麽是安慰劑效應?

我們都知道並且承認安慰劑效應的存在,但是不知是何原因,HiFi發燒友似乎認為這永遠不會發生在自己身上。——Ethan Winer

安慰劑效應原本是指臨床醫學中的一些現象,但是在其他領域,例如HiFi、紅酒、咖啡等,也普遍存在甚至有時會成為左右使用者感受的主要因素。

安慰劑效應,指病人雖然獲得無效的治療,但卻「預料」或「相信」治療有效,而讓病患癥狀得到舒緩的現象。一個性質完全相反的效應亦同時存在——反安慰劑效應 (Nocebo effect):病人不相信治療有效,可能會令病情惡化。

事實上,在現實生活中「安慰劑效應」隨處可見。幾個很少接觸鄉村環境的城裏人到野外郊遊,到達山腰時,他們為眼前清澈的泉水、碧綠的草地和迷人的風景所深深吸引。休息時,其中一人很高興地接過同伴遞過來的水壺喝了一口水,情不自禁地感嘆道:山裏的水真甜,城裏的水跟這兒真是沒法比。水壺的主人聽罷笑了起來,他說,壺裏的水是城市裏最普通的水,是出發前從家裏的自來水管接的。這種現象說明, 我們在對現實進行分析的時候,很明顯地攙雜了很多個人因素,包括我們的期望、經驗和信念等。

安慰劑效應到底可以有多強大?自然子刊最新研究結果表明,即便受試者明知道是毫無意義的安慰劑,安慰劑效應依然會起作用!

說回音效卡和解碼、耳放,有些人實際上盲聽聽不出區別,但它們相信這些產品會給它們帶來音質上的提升,就有可能「聽」到這樣的提升。

其中,ABX測試是一種比較兩種感官刺激的方法,以確定它們之間是否有可檢測到的差異。先分別播放兩段樣品A和B,緊隨其後的是一個未知的樣本X,X是從A或者B之間隨機選的,參與測試者需要對X是A還是B給出明確判斷,如果X不能可靠地透過低假設值(p-value)判斷,則不能證明A和B之間存在可以察覺的區別。

ABX測試可以很容易地以雙盲聽試驗的形式進行,消除了研究人員或測試舉辦者的任何潛在影響。由於樣本A和樣本B是在樣本X之前提供的,因此不需要根據長期記憶或過去經驗的假設來區分它們之間的差異。因此,ABX測試回答了在理想情況下是否存在感知差異。

ABX測試通常用於數碼音訊資料壓縮方法的評估;樣本A通常是未壓縮的樣本,樣本B是A的壓縮版本。說明壓縮演算法存在缺陷的音訊壓縮偽影可以透過後續測試辨識出來。ABX測試還可以用來比較在給定位元速率下兩種不同音訊格式的保真度損失程度。

ABX測試可用於音訊輸入、處理、輸出元件以及布線: 幾乎任何音訊產品或原型設計。

如果只進行一次ABX試驗,隨機猜測有50%的機會選擇正確答案,與拋硬幣一樣。為了使陳述具有一定程度的可信度,必須進行多次試驗。透過增加試驗次數,在給定的置信水平下,從統計學上確定一個人區分A和B的能力的可能性會增加。95%的置信水平通常被認為具有統計學意義。QSC公司建議,每一輪測試中至少進行10次聽力測試。

95%置信水平所需的結果

95%置信水平所需的結果,即如果進行10次測試,那麽應該至少答對9次,以此類推。

通常認為進行16次測試的結果更有說服力。不過,也有人認為可以進行更多次,透過分組進行再對測試結果進行分析,並允許參與測試的人在期間進行充分的休息。

有些大濕眼看要敗露,就又在忽悠說abx盲聽不科學,因為聽的時間太短了分辨不出來。

但大濕們平時都是一耳朵區別啊,為啥abx就不能一耳朵了。

實際上稍微了解abx或者做過abx的都知道這樣的說法是純粹的胡說八道,或者自己根本就沒做過盲聽。因為abx根本不限制時間,想聽多久就聽多久。想聽一個月都可以。

之前詐騙犯喜歡說盲聽時間太短,還不熟悉之類的。然而但凡稍微做過abx盲聽測試的人都知道這是純扯淡。 因為abx雙盲聽根本不限制時間 ,想聽多久就聽多久。也不限制音源,可以選擇自己認為熟悉的音樂。大濕們眼看這個詐騙說法實在站不住腳。

現在大濕們又說中間切換間隔太長影響了他們的記憶力。

這說明大濕們雖然騙了這麽久,說盲聽不對,可是他們自己還是沒試過盲聽。

因為還是做過foobar abx測試這個就知道,切換是瞬間的。而且甚至你還可以選擇到底是切換後繼續播放還是從頭播放。如果有人認為整段音樂過長而找借口,其實測試音樂也沒有強制規定時長,理論上也可以選擇編輯好的較短的音樂片段。abx也並不限制切換次數。你只要想聽就能一直聽。

像耳放播放器之類的實體,可以用知名大導演這樣的物理切換器。物理切換器只要沒有繼電器,切換也可以在瞬間完成。

我們假設這個時間間隔是0.1秒。對,大濕只有0.1秒。

大濕平時聽的時候,都是多少秒換器材呀?多少秒換音樂呀?應該不會這麽快吧?怎麽平時都能記得住呢?

不過既然大濕自己的說法是記不住,那就說明大濕只有0.1秒,在座的各位都是見證人啊~

而且正如之前所說,abx並不限制切換次數,在得出結論前理論上可以一直切換。我們假設大濕的第一次確實不行,0.1秒就都堅持不了了。那麽兩次呢?三次呢?切換一千次一萬次如果得出的結果還是不對,是不是說明大濕確實不行呢?可為什麽大濕平時只換一次器材就一耳朵區別呢?

abx雙盲聽可以有效拆穿線材耳放播放器等騙局,希望大家把這種方法擴散出去,讓更多的人避免上當受騙,花無意義的錢。

除了常見的ABX雙盲聽、AB盲聽,還有多產品交叉對比盲聽以及AA測試等等。

所謂AA測試,是指前後給聽音者一模一樣的的聲源,如果他還能聽出一耳朵區別,說明可能所謂的區別不是聽出來的而是想象出來的。

我過去做過許多相關內容,也做過主觀評價概念講解、聽力測試和聽力訓練的示範。

然而,大濕們總說數據沒用理論沒用,要聽。可是一到盲聽時,到聽力測試時,大濕們又是支支吾吾,顧左右而言他,轉移話題。甚至幹脆造謠人身攻擊破口大罵。

盲聽可以讓假大濕原形畢露,能讓一些誤入歧途的人認清自己所追求的一些東西是無意義的。

可以說雙盲的人只能代表他自己,代表不了全世界所有人。但如果有些人自己連雙盲都不做,卻一直聲稱他天賦異稟能夠聽出某些玄學器材的區別,那多半確實就是個騙子。

而對於所謂的耳放,再簡單說兩句。只要你的耳機不是特別奇葩的那種高阻低靈敏度,通常整合耳放的功率都是夠用的,如過整合耳放的指標也是足夠好的,那麽你就沒有任何必要再去買個單獨的耳放。

除了盲聽和人類聽覺極限以外,還有一點需要補充,就是通常電聲器件(音箱/耳機)的線性失真和非線性失真是高出電子產品(耳放/功放/解碼器/音效卡)一個或幾個數量級的。

簡單來說,你要是蘋果器材聽耳機,基本上不用考慮買獨立音效卡或者解碼、耳放,除非你的耳機非常奇葩或者你有專業錄音需求。如果真的要買解碼耳放,一些國產千元的足矣 (如果是音箱,則需要RCA或者XLR電壓)。 大幾千上萬,甚至十幾萬幾十萬的天價純DAC是純純純純忽悠人的。

最後,不要看所謂的發燒科普,基本上都是行銷概念忽悠人的。想了解電氣類的專業知識就去看電路模電數電,想了解聲學專業概念就去看南京大學聲學基礎和一些心理聲學相關的專業書籍。

那些所謂的大濕實際上投簡歷都不會有人理會的!

即便說到這裏,可能還是有些不是水軍kol假裝的真的純發燒友不服,幾萬塊的DAC就是一耳朵,但從來不敢做受控的雙盲測試和聽力測試以及客觀數據測試。對於這些人,我不想再浪費口舌,反正花的錢是你的又不是我的。傻的是你又不是我~