刻录CD到底能否留住音质(测试经历及附图)

bluehot

原帖由 昌黎 于 2009-4-18 16:47 发表
学习了。支持楼主的探讨精神！！！[s:20] [s:20] [s:20]
很少能耐心读完这么长的帖子，尽管还没能够完全读懂。
同时也特别关注Raxel、红药丸蓝药丸、mobilest老兄和yxiao的发言！

红药丸蓝药丸如下的这个例子很 ...

严谨地来说,不是上面两句话的对比
而应该是这样的.
“  音  质  的  不  同  ,  从  来  就  不  是  因  为  数  据  的  误  差  而  造  成  的  .                        ”
“                        音  质  的  不  同  ,  从  来  就  不  是  因  为  数  据  的  误  差  而  造  成  的  .  ”

红药丸蓝药丸

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原帖由 bluehot 于 2009-4-18 17:22 发表
严谨地来说,不是上面两句话的对比
而应该是这样的.
“  音  质  的  不  同  ,  从  来  就  不  是  因  为  数  据  的  误  差  而  造  成  的  .                        ”
“                        音  质  的  不  同  ,  从  来  就  不  是  因  为  数  据  的  误  差  而  造  成  的  .  ”

你举的这个例子只说明了OffSet[s:97][s:97][s:97]
我们比较不同碟之间音质的不同一般不会只比较头尾的那几秒吧[s:97][s:97][s:97]

红药丸蓝药丸

原帖由 yxiao 于 2009-4-17 00:49 发表

请问“CD格式中没有包括时间码”这句话怎么理解？是说 CD-DA 数据中不包含用于 re-clock 的时间同步码吗，那可就错了。

事实上数码信号的 D/A解码还原后，其“X轴”方向上的值并不是象模拟信号那样由原始数码信号获得的“X轴”方向上的值决定的，而是使用再生时钟将缓存的数据“均匀”按照其本身所记录的方式解码成相应的模拟信号。事实上，“过快”地读出的数据可能对声音不产生任何影响，而“过慢”地读出的数据则会根据 DAC的要求通过“补偿”或者说是“插值”的方式“再生”出来。而恰恰是因为这样“再生”出来的数字信号与 CDDA碟片所记录的原始信号发生了变化，所以导致了音质的劣化。

先抄书，再谈个人看法
http://www.dearhoney.idv.tw/Audio/LukeLo20010705/
细说音乐CD(Compact Disc Digital Audio)
　　关于音乐CD实在是有太多可以聊了，这个于1982年由Sony和Philips共同制定于红皮书的储存媒体，便于携带音质又比录音带好，流行至今毫无颓势。关于它的规格有许多有趣的故事，例如为什麽一片标准长度的CD是74分钟呢？话说这是因为设计者想要把贝多芬第九号交响曲存进一片CD中，于是开始估计CD的直径，另一套说法是着名指挥家卡拉扬(Herbert von Karajan)这样要求，也有人说是Sony公司当时主席的太太这样要求，另一套说法是Sony当时的Mr. Oga所决定的。另外要补充的是Herbert von Karajan指挥的贝多芬第九号交响曲总长度大概在68分钟左右，一般的版本大概在65~74分中间分布。
　　根据网友nightmare告知，大贺典雄的传记记载当卡拉扬还活着时，跟大贺的交情匪浅(算亦师亦友的感情吧)，因此当年Philips找上 Sony制定CD规格时，大贺就一口咬定一片CD一定要能装得下贝多芬第九号交响曲(大贺本身是声乐家)，因为古典音乐单首曲目的长度比这个长的也寥寥无几，为了在聆赏时不影响兴致，所以大贺对此非常坚持，而日后大贺用此录卡拉扬预演的曲目，并让卡拉扬听，而卡拉扬非常讚赏这个划时代的数位媒体，甚至后来在说明会之类的活动时，卡拉扬也帮 CD 说了不少好话。
　　CD是以螺旋状由内到外储存资料，在一片标准74分钟的CD中，从裡绕到外总共有22188圈，把它全部伸展开来长达5.7km。音乐的CD读取方式是等线速度(CLV)，每秒有1.2m长的资料经过雷射头，雷射在真空中波长为780nm，以侦测CD表面的凹凸变化判读讯号。表面的凹凸刻痕宽 0.5um，深度为0.11um(约为780nm雷射在CD塑胶材质内波长的1/4)，长度为0.8到3.1um。CD是以由凹变凸和由凸变凹定义为1，平坦的部分为0，所以改变刻痕的长度可以改变资料内容。而读取头就是靠着凹变凸和由凸变凹时的光干涉作用来判读讯号。
　　音乐CD的规格为什麽是44.1kHz、16Bits呢？关于44.1kHz这个数字的选取分为两个层面。首先我们知道人耳的聆听范围是20Hz到 20kHz，根据Nyquist Functions，理论上我们只要用40kHz以上的取样率就可以完整纪录20kHz以下的讯号。那麽为什麽要用44.1kHz这个数字呢？那是因为在 CD发明前硬碟还很贵，所以主要数位音讯储存媒体是录影带，用黑白来记录0与1。而当时的录影带格式为每秒30张，而一张图又可以分为490条线，每一条线又可以储存三个取样讯号，因此每秒有30*490*3=44100个取样点，而为了研发的方便，CD也继承了这个规格，这就是44.1kHz的由来。
　　一张刮痕累累的CD放到CD Player中听起来声音常没有什麽问题，这又是什麽原因呢？这是一个非常複杂的问题，我们必须从CD的讯号储存格式说起。首先要引入的名词是 block，CD每秒钟的资料被分成7350个block。每个block内有588bits的资料。可是这588bits无法全部用来储存有意义的资料，因为过度密集的凹凸变化会造成硬体设计难度的增加，且CD是以由凹变凸和由凸变凹定义为1，无法重複出现1，因此每14个bits中只有8个bits 是有意义的，这就是所谓EFM(Eight-to-Fourteen-Modulation)的目的。扣除6bits无意义的资料，每个block剩下 588*8/14=336bits，再扣除同步(sync)与合併(merge)资讯，剩下264bits，等于264/8=33bytes。在这33个 data bytes中，有1个sub-code byte、12个odd-audio bytes、4个Q-redundancy bytes、12个even-audio bytes和4个P-redundancy bytes。其中最有意义的就是那12+12=24个音讯bytes，每个block共有24*8=192bits，由于CD以16bits纪录资料大小，因此每个block有6个立体声取样点资料(6*16*2=192)。还记得前面说过每秒钟有7350个block吗？由此可以得知每秒钟有 6*7350=44100个立体声取样点！没错，就是这个数字。顺带一提的是每98个block组成一个frame，每秒有75个 frame(98*75=7350)。好了，我们还没讲到重点，为什麽有轻微刮痕的CD听起来还是很正常呢？
　　答桉就在于这24bits的音讯资料，并非单纯按照出现顺序储存在单一的block中，而是打散顺序离散分布在接下来109个block中，因此若有刮痕造成一部份的资料无法正确读出，可以藉由前面提到的P-redundancy bytes和Q-redundancy bytes作同位检查确保资料正确性，进而重建资料，还可利用声音连续变化的特性，由问题资料的前后取样点来内插补点。实际编码时，是先将12bytes 的even samples重新排列然后经由C2编码计算出4 bytes的Q-redundancy得到28bytes的资料，然后由这28bytes的资料来决定这24bytes的音讯要如何分布在0到108个 block中。再来将这28Bytes的资料经过C1编码，如此就得到4bytes的P-redundancy。P-redundancy另外的用途是确保当取样点都为0时这block中的32bits仍不都为零。另外每个block还有一个sub-code byte，其用途非常广泛，在lead-in的区域sub-code纪录了这张CD有几轨、总长度多少﹔在音轨的部分则记录了从这轨开头已经经历了多少时间、从第一轨开头又经历了多少时间、这音轨是二声道还是四声道(不过从来没听说过四声道的CD)、是否允许複製、以及该音轨是否有经过Pre- emphasis处理与一些侦错资讯。另外sub-code也可以用来记录该CD的UPC(Universal Product Code)码与该音轨的ISRC(International Standard Recording Code)码。ISRC由IFPI统一发放，前两码英文代表国名，再来三码英文为发行者，最后五码是数字。
……
Jitter
　　Jitter一般翻译作时基误差，是数位音讯播放音质劣化的原因之一。Jitter会造成声音的改变，成因并非振幅资料本身的错误，而是时间部分出错了。在之前数位化的过程中我们知道一个取样点包括振幅和时间这两项资料，而jitter造成振幅没有在准确的时间呈现出来使得波型扭曲。在普通的CD Player中，由于读取机构是由资料流量来判断转速是否合宜，而电路的工作时脉又是以读出的一连串数位讯号的多少来决定，因此当转速不稳定时，每秒读出的资料数量就有误差，而电路工作时脉就受到影响，由电路工作时间所决定的各个取样点的出现时间与实际的时间就产生误差，这就是jitter的成因之一。还有很多影响工作时脉的因素可能造成jitter，例如CD的重量与厚度是否均匀影响转动稳定性、反射面的材质、石英震盪的品质、CD转盘到DAC之间的连接线，都会造成jitter。要避免jitter发生最直接的方法就是re-clock，将接收的数位讯号先存到缓冲记忆体中，在精准的时钟运作下重新送出这些数位讯号，并且让后续的数位电路以这个时钟为运作基准。有些Hi-End器材使用不同于一般S/PDIF的单线数位传输介面，加入包含时钟讯号的接线用意即在此。S/PDIF将运作时脉资讯藏在资料的变化中，因此资料流量会影响运作时脉。
　　或许读者仍对所谓资料正确但是音质受到影响感到疑惑，为了让读者对jitter有更深刻的认识在此提出一个相关实验。准备一张音乐CD，然后複製成另外一张，并用抓音轨软体检查确保这两张CD的资料内容是相同的，可是放到CD Player中聆听却发现两张CD的音质有很大差异。原先猜测是因为CD Player的读取机制不如电脑光碟机精准，但经过专业用音效卡CardDeluxe数位录音从CD Player的数位输出(SPDIF Out)的结果，经过多次的比对我们发现数位录音的结果与直接抓音轨的资料内容相同，也就是说CD Player读取资料内容并没有问题，而影响音质的主要原因是jitter。单位时间资料流量不稳定的变动造成jitter，但这些资料内容本身并没有出错，因此不能单从数位录音的资料发现错误。一般来讲，除非设计上有瑕疵，jitter不该会大到使资料内容出错，否则该称为Error而非jitter。

红药丸蓝药丸

yxiao：
　　严格按照红皮书标准生产的CD播放机是不包括“Re-Clock 时基重整”功能的，否则厂商就不用大肆吹嘘这个高级功能了。

　　对于Re-Clock我再来举一个例子好了
　　假设军训完毕接受检阅时每班以一字长蛇阵经过主席台，要求每位同学举一个字，“  音  质  的  不  同  ,  从  来  就  不  是  因  为  数  据  的  误  差  而  造  成  的  .   ”。
　　甲班同学训练认真，自然能做到每个字匀速通过主席台。
　　乙班同学就稍差些，他们的班长想了个主意，他在主席台前实时测算队伍的速度，然后指挥“快了”、“慢了”，以控制整个队伍的速度。理论上可行，实际操作中难度很高。
　　丁班同学练得也不乍样，但是他们的班长比乙班强，他的主意是，在主席台前先把队伍拦下来，然后按自己标准的原地踏步速度逐个放行并把字喊出来。

　　对于CD播放机模拟输出来说，“Re-Clock 时基重整”很有用。
　　对于CD播放机数字输出来说，则还不够完美。

　　丁班班长按自己标准的原地踏步速度逐个放行，丁班班副按自己标准的原地踏步速度收起标语并喊出来，如果两者速度不统一，差异累积起来就会产生错误。一般地，高档CD播放机都有Word Clock In功能，改以DAC的时钟为准，更是有转盘、时钟、DAC三件套系统的产品。这样的话，班导也跑出来了[s:97][s:97][s:97]

bluehot

最后两段,仔细体会很有用处.可以明白音质差异的原因所在和对策.
大部分符合我的空想和瞎想,纠正了我对JITTER和ERROR的错误认识。
当业用音效卡+数位输出(SPDIF Out)+DAC技术到一定程度，就是消除JITTER之时.CD何用??符合我顶楼的猜想.

谢谢药丸朋友的一味好药!

yxiao

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原帖由 红药丸蓝药丸 于 2009-4-18 22:51 发表
yxiao：
　　严格按照红皮书标准生产的CD播放机是不包括“Re-Clock 时基重整”功能的，否则厂商就不用大肆吹嘘这个高级功能了。

何出此言？请参看 http://www.jd-bbs.com/viewthread.php?tid=1803772&extra=&page=5 74# 图表，想想其中的帧同步位是用来做什么的。

厂商所吹嘘的 Re-Clock  大概是为了强调和我们所说的时钟同步的某些微妙的差异吧？其实从本质上是一样的。

[ 本帖最后由 yxiao 于 2009-4-19 00:00 编辑 ]

shenweiwan

楼主不要在这样玩下去了，你不是说过玩物丧志吗，大家都被你玩了！到头来是老文章一篇，做人要对得起自己的良心！

bluehot

原帖由 shenweiwan 于 2009-4-19 13:46 发表
楼主不要在这样玩下去了，你不是说过玩物丧志吗，大家都被你玩了！到头来是老文章一篇，做人要对得起自己的良心！

O, 大家有被我玩吗?

老文章?原创,如假包换!

良心?你的良心多少钱一斤,来二两,目前我缺这东西。

shenweiwan

原帖由 bluehot 于 2009-4-19 14:13 发表




O, 大家有被我玩吗?

老文章?原创,如假包换!

良心?你的良心多少钱一斤,来二两,目前我缺这东西。

你不是说论坛害了你吗，你怎么还来论坛哦，君子说话要留余地，别把自己的后路给堵了，就成为没有诚信的人了。你对不起人家pchifi的版主，人家给你加精了，你却还要把文章移植到此地，不是良心坏了是啥坏了！我为啥说你是老鼠药的叫卖者呢，就是因为你做事从来不考虑后果。兄弟你做事要慎重，别把自己的形象毁了！

bluehot

对不起那边的斑竹?我已经道歉了!真正有愧的，是对不起J斑竹。

你从那边现在能学到知识吗，现在我在这边与网友友好交流讨论,仔细看了别人发的资料及帖子，学了知识,对自己有益处.
那边加精,你知道斑竹是怎么给我回的信息吗."被我看到,不管多晚,也要加精",要不是与你们打口水仗,被J斑竹搜到了帖子，还指不定躺在哪呢。
而发在这边多久,回帖及浏览量远超那边了，没多久,斑竹也给加分加亮了。
对了,还奖了点金钱,要不把坛子里送我的金钱贿赂你,拜托你别掐我脖子好不。怪难受的。

[ 本帖最后由 bluehot 于 2009-4-19 14:41 编辑 ]

shenweiwan

原帖由 bluehot 于 2009-4-19 14:37 发表
对不起那边的斑竹?我已经道歉了!真正有愧的，是对不起J斑竹。

你从那边现在能学到知识吗，现在我在这边与网友友好交流讨论,仔细看了别人发的资料及帖子，学了知识,对自己有益处.
那边加精,你知道斑竹是怎么给我回 ...

言重了，兄弟。别把我当成是说客，我也是看不惯你就这么走了，来的下下策，我是一个愤世嫉俗的人，可能在别人眼里见怪不怪的事情，在我这里就看不惯，谁叫我是执法者呢。我也是一时气愤所做，向你道歉了。不过兄弟在这件事情上两处做法不当。其一是为了小小的锁帖事件，伤了你的面子，男子汉大丈夫应该能屈能伸才是吧。其二就是不要说话画蛇添足，为了凑文字，凑场面，本来你的离别贴最后一条完全不用写，我可能也是看到你最后一段话有感而发吧！过去的就过去吧，希望你在这里能走出新的天地！[s:20] [s:20]

bluehot

原帖由 shenweiwan 于 2009-4-19 14:59 发表
言重了，兄弟。别把我当成是说客，我也是看不惯你就这么走了，来的下下策，我是一个愤世嫉俗的人，可能在别人眼里见怪不怪的事情，在我这里就看不惯，谁叫我是执法者呢。我也是一时气愤所做，向你道歉了。不过兄弟在 ...

谢谢你的忠告,同时借此坛谢谢PCHIFI的天空朋友和J斑竹的支持和理解。

好人一生平安!

yyy9

非常认真的人！支持！

yyy9

原帖由 红药丸蓝药丸 于 2009-4-18 22:51 发表
yxiao：
　　严格按照红皮书标准生产的CD播放机是不包括“Re-Clock 时基重整”功能的，否则厂商就不用大肆吹嘘这个高级功能了。

　　对于Re-Clock我再来举一个例子好了
　　假设军训完毕接受检阅时每班以一字长 ...

  为家电论坛有这样的网友而自豪！

yyy9

原帖由 bluehot 于 2009-4-18 22:54 发表
最后两段,仔细体会很有用处.可以明白音质差异的原因所在和对策.
大部分符合我的空想和瞎想,纠正了我对JITTER和ERROR的错误认识。
当业用音效卡+数位输出(SPDIF Out)+DAC技术到一定程度，就是消除JITTER之时.CD何用 ...

  第一，顶兄弟好学的风格及做人态度！
  第二、顶兄弟严谨认真的精神！
  这样的人多了，音响领域中的“玄学”就会越来越少！