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[技术] 什么是解码器?解码器和声卡有什么区别?电脑怎么用解码器?

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发表于 2020-1-14 | |阅读模式
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什么是解码器?解码器和声卡有什么区别?电脑怎么用解码器?


首先,正文之前,让我们来看看以下两个基本点:



一,如果是用电脑自身附带的声卡(即所谓“集成声卡”或叫“板载声卡”),那么是很难取得过得去的音质的。不要说音质良好,就连“过得去”三个字,也很难达到。确实,笔者听过一些老得掉牙的IBM电脑,和新的MacBook Pro笔记本,音质是还行的,但必须承认大多数的电脑,其集成声卡的输出,甚至底噪问题就难以忽视,更不要提其他音质要求。



第二,用电脑作为音源,声音可以达到的水平,是有上限的。目前看来,它还达不到高品质CD机/SACD机的水平。当然,这是一个前途无限光明的分支,所以目前处于方兴未艾的发展阶段,各种新产品、新技术都会涌现出来,所以对未来是有理由持乐观态度的。




Q1 什么是解码器?解码器和电脑的声卡有什么区别?





“解码器”这个词,其实意义可以是很宽泛的,各种设备上有各种不同的解码器,但HI-FI发烧友最经常说起的解码器,一般是指“数字模拟转换器”,即D/A Converter,简称DAC。它的功能,是把数字音频信号转换为模拟信号。



我们目前处在彻底的数字时代。数码相机是数字化的,摄像机是数字化的,音乐也是数字化的。除了极少数玩黑胶唱片和磁带的人外,绝大多数人听的音乐源,都是数字音频(Digital Audio)。不过请记住,这个概念仅限于“音乐源”。放大器和喇叭仍是模拟式的,只工作于模拟电流下。虽然已有一些能直接处理数字信号的“数字放大器”,但仍未成为主流。主流的放大器仍是只接受模拟信号,只放大模拟信号,你把数字信号塞给放大器,放大器是拒绝接受的。



所以不论是CD唱片,还是电脑上的音频文件,它们都是数字化的音乐源,但在播放时,都必须转换为模拟信号,才能输入放大器,然后通过喇叭或者耳机播放出来。在这个播放流程中,数字模拟转换,就是必不可少的一环,而实现这个环节的设备,就是“解码器”(DAC)。


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当然,在很多播放设备里是找不到一件单独的名叫“解码器”的东西的。因为它已被集成在机器内部。所有的CD机、DVD机、VCD机、SACD机,简而言之所有的碟机里都已包含了解码电路,负责把光盘上的数字音频信号转换为模拟电信号。同时,所有的电脑内部也已包含了这个电路。它就是由所谓的“电脑声卡”(Soundcard)来完成的。电脑离开了声卡,就只能是哑巴。



什么是“解码器”呢?一个简单的定义就是,独立的、能高质量地完成D/A转换的设备。它不是一个功能丰富多彩的设备,它几乎的功能,就是接受数字信号,高质量地转换为模拟信号,然后输出去。一部解码器的背后,通常可分为两部分:输入端子、输出端子。数字信号从输入端子接进去,然后模拟信号从输出端子出来,就这么简单。


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电脑声卡,可以功能很简单,也可以功能很丰富,但它100%具备的一项最基本功能,就是“解码”,这点和HI-FI解码器是完全一样的。电脑内部的音频全部是数字化的,而要使这些数字化音频发出声音来,就必须有一个设备先把它转换为模拟音频信号,再进行放大,直至扬声器输出。声卡的最基本功能,就是在电脑内部实现“DA转换”。



然而电脑声卡又往往功能比较丰富,比HI-FI解码器丰富得多。很多声卡是具有音效功能的,能结合控制软件对声音进行处理、编辑,甚至还有录音功能,可用于音乐制作(能录音的声卡内部除了DA转换还有AD转换)。HI-FI解码器则是一个单一功能的东西,除了DA转换,别的几乎什么也不干。而评价一部HI-FI解码器的标准,就是音质,所以HI-FI解码器是一件音质至上,而且不讲功能,只讲音质的东西。



当一部HI-FI解码器被接入电脑时,电脑内部的数字音频由这台解码器来实现“DA转换”,而不再由电脑内部的声卡来完成,这样,就是一个最基本的PC-FI的概念。



Q2 为什么要把HI-FI解码器接入电脑,而不用声卡呢?如何将解码器接入电脑呢?



电脑声卡有声音好的吗?有高品质的吗?答案是肯定的。常见的千元档电脑声卡音质都比“集成声卡”好得多,甚至有一些价格数万的“高品质声卡”,但是电脑声卡的选择还是比较少,而HI-FI解码器的选择非常多,品牌、产品、声音风格,都要丰富得多。HI-FI解码器是一种已经发展了十几年的高度成熟的产品,至少有几十个HI-FI厂家生产和曾经生产过数百种不同的解码器产品。



那么,解码器如何去接入电脑呢?这就牵涉到了一个数字音频传输界面的问题,即电脑数字音频以什么规格、什么物理界面(接口)来连接解码器。



这里分两个方面讲。
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 楼主| 发表于 2020-1-14 |
No.1


传统的解码器,是不考虑如何与电脑连接的,它一般具有的数字接口,是这么3种:光纤、同轴、AES/EBU。

这三个数字传输界面都是专门为音频设计的,其中前两个也被统称为S/PDIF(由SONY和Philips公司共同开发的数字传输规格)。AES/EBU是一个专业领域内常见的接口,在民用产品里较少见到。这就出来一个问题:电脑有没有光纤、同轴、AES/EBU输出呢?如果没有的话,如何接入解码器呢?




电脑其实天生是不可能有光纤、同轴、AES/EBU接口的。电脑不是专门的音频设备,不会去按照音频设备的标准设置接口。但事实上在一些电脑声卡的输出端里,可以找到光纤和同轴数字输出(AES/EBU很少见)。这就好了,只要电脑声卡有数字输出端,就可以直接连到解码器,用解码器来做DA转换。甚至有一些声卡是只具备数字输出的(即不具有DA转换电路),被称为“纯数字声卡”。为什么有这样的声卡,它有什么好处呢?回到一条非常非常古老的原则:功能越少越专一,性能往往越好。







在这个“电脑声卡数字输出 - 解码器”的方案里,在解码器确定的前提下,声音好坏与那个声卡关系很大。也就是说,不同的电脑声卡,输出的数字信号,素质是不同的。千万不要误认为数字化的东西,都是一样的0101,音质就是相同的。同样一台解码器,接一个高品质纯数字声卡,和接一个低档声卡的数字输出,音质可以差异很大。




No.2


近年来呈现一个明确的趋势,越来越多的解码器已考虑到了接入电脑的用途,特别增加了为电脑设计的接口,以便直接与电脑连接(而无须经过电脑声卡)。

这里的“直接与电脑连接”的接口,具体说是什么呢?

就是两种:1394火线口,及USB口。




USB口在电脑上几乎是100%具备的,所以具有USB接口的解码器,使用范围更为宽广,几乎任何电脑都可直接接入,而1394火线端口,不是所有电脑都有,使用范围会受一些限制,但由于1394火线有着传输速率高、异步传输的优点,所以也受到了一些厂家的青睐,在专业音乐制作的领域内,使用火线界面的声卡、音效卡是非常常见的。

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同时必须指出的一点是,虽然新近的解码器越来越地考虑到了电脑用途,纷纷增加了USB或火线端,但之前的大量解码器,毕竟是没有的,要把它们接入电脑,而电脑声卡又未必有数字输出端,为解决这个问题,一种新型的产品应运而生,那就是“USB-S/PDIF转换器”。它一般体积很小巧,一头是USB端,能用一根USB线连接电脑,另一头是同轴或者光纤输出,以便直接连入解码器。







正是由于用电脑作为播放音源的人越来越多,解码器除了常规的光纤、同轴之外,必须有“电脑接口”(USB或火线)成为一个强大的需求。在当今的情况下,一台解码器并不只是“有USB”就可以了,而是必须尽量把USB端的音质做好,使它连接电脑使用时,能给出一个更好的声音。



在PC-FI的方案中,除了解码器的水平会决定音质之外,电脑软硬件环境也会影响音质,这也是必须指出的,并不是说在解码器确定的前提下,它接什么电脑,运行什么软件,都出来相同的音质。不是这样的。软件方面,最主要的一环是播放软件。举例来说很多人用Windows自带的Windows Media Player或者苹果电脑自带的iTunes来播放音频文件,但实际上它们的音质却是很一般的。如果你的后端播放设备水平一般,也就算了,一旦你的后端播放设备水平很高,那播放软件之间的音质差异,可以说是非常大的。我建议以PC+解码器为音源的烧友注意一下这个问题,尝试一些公认音质较好的播放软件,如Saw Studio、Samplitude、cPlay等。同时,如果要把CD碟抓轨,尽量用专业的抓轨软件(如dBpoweramp、EAC),而不要用iTunes等大路软件。



除了播放软件外,软件的设置也是值得注意的,比如缓存的大小设置,使用ASIO输出和WASAPI输出等,也会影响音质。此外,在播放音乐时,尽量少运行其他程序,如电脑有多只USB口,尽量让音频设备独享等。最后,和传统HI-FI一样,保证电脑的供电质量,采取一些避震措施,都是有利于音质的。


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电脑连接到解码器的方式,除了火线和USB线之外,还有一种可通过Wi-Fi或Ethernet网线传输音频数据的途径。这个流派主要是Squeezebox和Linn两家在采用。Squeezebox原本是澳洲一家独立开发的小公司,后被Logitech收购,产品改换门庭成为罗技品牌。Linn则是英国一家从黑胶时代一直做到如今的传统HI-FI厂。它们的产品虽然式样和风格不同,但大致可归入一派,因为都可通过Wi-Fi无线方式或Ethernet网线来传输音频数据。从原理可知,这样的数据传输是完全“异步”的,这就减小了电脑软硬件环境及传输环境对音质造成影响的程度。



事实上,这样的产品很难说是一台纯粹意义上的“解码器”了,尽管它的内部仍包含了核心的解码电路。一般把它们称为“网络播放器”(两者也都能收听网络电台)。同时,这样的产品有一个值得指出的特点,使它有别于前面所提到的解码器,那就是,声音的播放是由“播放器”来主导和操纵的,而不是由电脑主导和操纵。使用者通过机器面板或遥控器来给机器发指令,要求播放某首曲子,机器再去问电脑索取相关数据(音频文件),得到数据后完成播放。这个操控的方向正好和前面的电脑+解码器的方案是颠倒的。在电脑+解码器的方案中,是人操控电脑,运行音频播放软件,电脑给解码器发送音频数据,完成播放。电脑是主导的,解码器是被动的。



所以值得指出的一点是,这种“播放器”是不能当作电脑声卡用的,比如你在电脑上观看电影,就无法用这种播放器得到伴音,在电脑上打游戏时也无法用它听到相关音效,但如果你是用电脑+解码器的方案,就可以通过解码器听到电脑发出的一切声音,包括电影伴音和游戏音效。



在播放音频文件,而非CD光碟的“新式数码音频”的方案中,还有一种是完全独立的播放器,完全不依赖于电脑,这些产品的厂家都有传统HI-FI制造背景,价格都比较贵,基本相当于一台高品质CD机了。由于这些产品都彻底摆脱了电脑,可以说是一个完全独立的产品了,要硬说成PC-FI也很勉强了,就只提到算数,不再多说了。
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