音响基础

2011-01-21 09:33:00来源: 互联网

当您在欣赏美妙的高品质音乐的时候,你是否注意到,还原高品质音乐的两大组成部分是:高品质片源(软件)和高保真器材(硬件)?片源和器材在音乐的还原过程当中所起的作用跟电脑的软件和硬件的关系一样,谁离开谁都不行。

  在古代人们听到好的音乐演奏,一旦演奏结束,声音就永远消失了,只能发出“此曲只应天上有,人间能得几回闻”的感叹。但是从爱迪生1877年发明留声器以后,100年来电声技术发展是很快的。从粗纹唱片到密纹LP唱片再发展到数字激光唱片CD、激光视盘LD、以及今天的VCD、DVD,其中还有磁记录设备比如录音机、录像机和数码磁记录设备等等;其它如放大器,音箱制造从原理,制作都有日新月异的进展。    

  由于电子、电声技术的进步,人们不但可以将美妙动听的声音记录下来,而且还尽可能真实记录下来,尽可能真实的重放出来。这种音响器材一般称之为高保真音响(英文Hi-Fi,High fidelity.)。发烧音响器材大义上与高保真音响器材是一致的。

  和前人相比,当前的音乐爱好是幸运的,只要你拥用一套高保真音响器材,你可以足不出户就可以随时欣赏你所喜欢的各种音乐,也可以欣赏著名指挥大师指挥世界一流的乐团的精彩演奏,欣赏著名演奏家拿手的绝妙演奏,还可以反复随时听。    

  在北京、上海、广洲、在香港,在台湾,几乎所有经济发达的国家和地区,都有为数甚多的音响爱好者。现在流行一个名词,音响发烧友,简称发烧友。相应的高保真音响(Hi-Fi)也有经久不衰的市场,成为消费类电子市场的重要组成部分。

  正由于发烧热、音响器材热,推动了音响器材的发展和文化品味的提高。因此发烧热活动受到公众的欢迎。至于发烧友对音乐和音响器材过于偏爱,公众也采取宽容的态度。至于极少数人,音响发烧到走火入魔只是适当引导即可。还有些人购买音响器材,以进口价格昂贵来弦耀财富,以满足自已的虚荣,那就是和音乐、发烧友并无关系的两回事。    

  以后陆续向大家介绍一些有关音响器材方面的基本知识、器材的选用和搭配知识、自己动手DIY的知识和其他一些有关问题,由于个人水平有限,所以大多数东西是从网上转载或者在原文的基础上修改,牵涉到对某一些具体的问题或者具体的产品的认识问题,不免会有一些偏颇,希望大家理解,也欢迎大家讨论。

一、音响知识名词、术语解释。

  1、音响技术的发展历史。

  音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。 1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管,开创了人类电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后,使音响技术的发展进入了一个崭新的时代,比较有代表性的如"威廉逊"放大器,较成功地运用了负反馈技术,使放大器的失真度大大降低,至50年代电子管放大器的发展达到了一个高潮时期,各种电子管放大器层出不穷。由于电子管放大器音色甜美、圆润,至今仍为发烧友所偏爱。 60年代晶体管的出现,使广大音响爱好者进入了一个更为广阔的音响天地。晶体管放大器具有细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点。 在60年代初,美国首先推出音响技术中的新成员--集成电路,到了70年代初,集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点,逐步被音响界所认识。发展至今,厚膜音响集成电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。 70年代的中期,日本生产出第一只场效应功率管。由于场效应功率管同时具有电子管纯厚、甜美的音色,以及动态范围达90dB、总谐波失真THD<0.01%(100kHz时)的特点,很快在音响界流行。现今的许多放大器中都采用了场效应管作为末级输出。 音响技术的发展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期,在不同的历史时期都各有其特点。预计音响技术今后的发展主流为数字音响技术。

  介绍一下dB的具体含义. 单位dB是一个在电子方面使用得非常广泛的,它是测量和比较一个系统的功率,电压和电流大小的相对单位.后来由于科技的进步,认识到人类对声音的响应是按对数规律变化的,于是有了一个单位就是贝尔(Bel)是电话的发明人的名字.其表达式是: Bel=lg(P/Po)P是被测量的功率Po是参考功率:Bel表示以10为底的对数.实际中发现Bel太大了,于是取其十分一作为一个新单位,就是分贝(dB)将Bel除以10就是dB表达式是:dB=10lg(P/Po),dB=20lg(E/Eo),dB=20lg(I/Io).

  2.什么是Hi-Fi?

  什么样的音响器材才Hi-Fi? Hi-Fi是英语High-Fidelity的缩写,直译为"高保真",其定义是:与原来的声音高度相似的重放声音。那么什么样的音响器材的重放声音才是Hi-Fi呢?迄今为止仍难以作出确切的结论。音响界的专业人士借助于各类仪器,通过各种手段,检测出各种指标来决定器材Hi-Fi的程度,而音响发烧友则往往通过自己的耳朵去判断器材是否达到心目中的Hi-Fi。判别重放声音高保真程度的高低,不仅需要有性能优良的器材和软件,而且还要有良好的听音环境。因此,如何正确衡量音响器材的Hi-Fi程度,还存在着客观测试和主观评价的差别。

  3.音响系统的主要技术指标。

  音响系统整体技术指标性能的优劣,取决于每一个单元自身性能的好坏,如果系统中的每一个单元的技术指标都较高,那么系统整体的技术指标则很好。其技术指标主要有六项:频率响应、信噪比、动态范围、失真度、瞬态响应、立体声分离度、立体声平衡度。

一、频率响应:所谓频率响应是指音响设备重放时的频率范围以及声波的幅度随频率的变化关系。一般检测此项指标以1000Hz的频率幅度为参考,并用对数以分贝(dB)为单位表示频率的幅度。 音响系统的总体频率响应理论上要求为20~20000Hz。在实际使用中由于电路结构、元件的质量等原因,往往不能够达到该要求,但一般至少要达到32~18000Hz。

二、信噪比:

所谓信噪比是指音响系统对音源软件的重放声与整个系统产生的新的噪声的比值,其噪声主要有热噪声、交流噪声、机械噪声等等。一般检测此项指标以重放信号的额定输出功率与无信号输入时系统噪声输出功率的对数比值分贝(dB)来表示。一般音响系统的信噪比需在85dB以上。

三、动态范围:

动态范围是指音响系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率之比的对数值,单位为分贝(dB)。一般性能较好的音响系统的动态范围在100(dB)以上。

四、失真:失真是指音响系统对音源信号进行重放后,使原音源信号的某些部分(波形、频率等等)发生了变化。音响系统的失真主要有以下几种: 1.谐波失真:所谓谐波失真是指音响系统重放后的声音比原有信号源多出许多额外的谐波成分。此额外的谐波成分信号是信号源频率的倍频或分频,它是由负反馈网络或放大器的非线性特性引起的。高保真音响系统的谐波失真应小于1%。 2.互调失真:互调失真也是一种非线性失真,它是两个以上的频率分量按一定比例混合,各个频率信号之间互相调制,通过放音设备后产生新增加的非线性信号,该信号包括各个信号之间的和及差的信号。 3.瞬态失真:瞬态失真又称瞬态响应,它的产生主要是当较大的瞬态信号突然加到放大器时由于放大器的反映较慢,从而使信号产生失真。一般以输入方波信号通过放音设备后,观察放大器输出信号的包络波形是否输入的方波波形相似来表达放大器对瞬态信号的跟随能力。

五、立体声分离度:立体声分离度表示立体声音响系统中左、右两个声道之间的隔离度,它实际上反映了左、右两个声道相互串扰的程度。如果两个声道之间串扰较大,那么重放声音的立体感将减弱。

六、立体声平衡度:

立体声平衡度表示立体放音系统中左、右声道增益的差别,如果不平衡度过大,重放的立体声的声像定位将产生偏移。一般高品质音响系统的立体声平衡度应小于1dB。

  4.音响系统重放声音的音域及音频范围是如何划分的?各个频段对音乐的表现如何?

  音响系统的重放声音的音域范围一般可以分为超低音、低音、中低音、中音、中高音、次高音、高音、特高音八个音域。音频频率范围一般可以分为四个频段,即低频段(30~150Hz);中你频段(150~500Hz);中高频段(500~5000Hz);高频段(5000~20000Hz)。 其中,30~150Hz频段:能够表现音乐的低频成分,使欣赏者感受到强劲有力的动感。 150~500Hz频段:能够表现单个打击乐器在音乐中的表现力,是低频中表达力度的部分。 500~5000Hz频段:主要表达演唱者语言的清晰度及弦乐的表现力。 5000~20000Hz频段:主要表达音乐的明亮度,但过多会使声音发破。

  5.音响发烧友有哪些常用术语。

  音响发烧友常用的术语较为抽象,常用的术语如下: 1.神经线:主要指输送低电平(毫伏、微伏级)、小电流的信号线。一般神经线为音频、视频两用,较高级的神经线两端的插头为镀金的RCA插头,并在导线的表面涂有防静电保护层。 2.发烧线:主要是指截面较大、股数较多的音箱信号传输线。品质较高的发烧线是采用无氧铜等材料制成的。 3.煲机:所谓煲机类似于机械类机器的摩合期,即将音响器材工作一定时间后,使机器内的温度与环境温度相同,使各级放大器的工作状态达到最佳点,此时重放的声音为最佳。 4.摩机:所谓摩机源于英文Modify,意为修正、修饰。发烧友对音响系统内的元器件或线路进行更换、改造,使其升级,称之为摩机。 5.爆棚:所谓爆棚是指音响器材在重放时,当乐曲进入高潮时所产生的震耳欲聋的气氛。 6.胆机:胆机是指采用电子管制作的放大器。电子管放大器温暖通透的音质让老一辈发烧友至今难以忘怀。 7.石机:所谓石机是指采用晶体管制作的放大器。 8.胆石机:即为电子管与晶体管混合制作的音响器材。一般将电子管作为前级放大器,晶体管作为后级放大器。 9.环牛:所谓环牛是指环形变压器,它与普通变压器相比漏磁较小。 10.大水塘:大水塘是指电源滤波电容,一般为10000μF以上的大容量电容。 11.靓声:指音响器材的重放声音质很好,达到了高保真的要求。 12.解析度:指音响器材的重放声具有一定的透明度,给人以"清澈见底"的感觉。 13.染色:所谓染色是指重放过程中由于声波的振动使其它物体或材料出现共振而产生的重放声中没有的声音。它对重放的效果是有害的。 14.咪头:指各种话筒。 15.补品:指对音响系统进行改造时所使用的质量较高的元件。

  6.音箱应如何放置?

  音箱位置的正确放置是获得良好放音效果的因素之一,在摆放时必须注意以下几个问题: 1.两只音箱之间的距离不小于1.5~2米,并保持同一水平。音箱的左右两边与墙壁的距离应该相同。音箱的前面不应有任何杂物。。 2.音箱的高音单元与听音者的耳朵应保持同一水平线,听音者与两只音箱之间应为60度夹角,听音者的身后要留有一定的空间。 3.两个音箱两侧的墙壁在声学上应保持一致,即两侧的墙壁对声波的反射应相同。 4.如果音箱声波的方向性不宽,可将两只音箱略向内侧摆放。 5.对于小型音箱如果感觉低频不够,可将音箱靠近墙角摆放。

  7.音响器材在连接时需注意哪些问题?

  音响器材各级之间的配接较为重要。如果连接不当不仅会影响器材的重放效果,甚至会损坏器材。

A.器材连接的基本要求:

(1)信号电平的匹配:在连接音响器材时一定要注意各器材之间的输入、输出信号电平的差异。如果前级器材输入信号的电平过大,会产生非线性失真,反之则会降落氏重放系统的信噪比,甚至无法推动下一级器材的放大器,因此在配接时要注意器材之间的电平不应相差过大。如果在实际使用中出现信号电平不适配时,必须通过衰减电路使输入的信号电平降低,或通过放大电路使输入信号的电平提升。对于一般的动圈式话筒输出电压为几毫伏,因此需要设有一级放大电路将信号放大后送至前置放大电路。对于录音座、CD唱机及LD机,由于其输出信号的电平达0.755~1V以上,因此可以直接送入前置放大器。

(2)阻抗的匹配:在Hi-Fi音响器材中,比如晶体管功率放大器的输出阻抗为低阻抗,而电子管功率放大器等器材的输出阻抗为高阻抗。如果它们与扬声器连接时阻抗不匹配,会使放大器的输出功率分配不均,或因阻尼过大使扬声器的瞬态特性变差。 阻抗匹配的连接一般有平衡式和不平衡式两种。所谓平衡式是指传输信号的两芯屏蔽线对地的阻抗相等。所谓不平衡式是指两芯屏蔽线中,其中有一根接地。当平衡输出与不平衡输入相连接时,必须通过加匹配变压器进行匹配。

B.接插件的连接方法:在Hi-Fi音响器材中,器材的连接是依靠各种接插件来完成的,常用的接插件有以下几种。

(1)二芯插头:主要用来传输各种器材之间的信号以及作为话筒输入信号的输入插头。按其直径分为有2.5mm、3.5mm、6.5mm三种.

(2) 莲花插头:主要用于在音频器材和视频器材之间作线路的输入和输出插头。

(3)卡侬插头(XLR):主要用于话筒与放大器之间的连接。

(4)五芯插座(DIN):主要用于卡式录音座与放大器之间的连接,它可以将立体声输入和输出信号集中在一个插座上。

(5)RCA插头:RCA插头主要用于器材中视频信号的传输。

(6)F、M插头:它主要用于视听器材中射频信号的输入输出。

  8.什么是"OFC"发烧线?何为"6N"、"7N"的发烧线?

  "OFC"是英语"Oxygen Free Copper"的缩写,意为"无氧铜"。众所周知,金属中金、银的电阻率为最小,导电性能最好,但如果使用金、银作为发烧线的制作材料,其价格是非常昂贵的,不是大多数发烧友所能接受的。铜作为一种常用的金属材料,其导电性能较好,使用较为普遍,但由于铜含有较多的杂质,其中大部分是氧化物,因而影响了铜的导电能力。目前使用较多的是被称?quot;智能型发烧线"的"OFC"线,它是通过采用电化学法、PN结植入法、同位素辐照改性法等高科技方法,改变铜的金属结构,使铜线的表面产生特有的金属结构,使同一根铜导线的表面适合传输5000Hz以上的频率信号,而其中心只适合传输5000Hz以下的频率信号,从而使高、低频之间互相不干扰,有利于在传输大信号时,提高重放声的清晰度,改善重放声的音质。

  "6N"、"7N"是发烧友用来表示使用无氧铜材料制作的发烧线纯度的高低。因为英语"9"的开头是字母"N",为了表达方便,故发烧友用"N"表示"9",在"N"前面的数字则表示有几个"9"。比如"99.9999%",就可以有"6N"表示,即说明其纯度是6个9,N前面的

数字越大说明发烧线的纯度就越高。

二、组合音响与音响组合有何区别?

  答:所谓组合音响就是通常所称的套装机,其音响系统中的各种器材已由生产厂家选-配组合成套,不可以随便拆开。由于生产厂家为了迎合大部分消费者的需要,对所生产的音响系统在造型美观及功能多样等方面考虑较多,而对元器件及电路结构方面的要求一般,因而重放的音质也较为一般,它只适合一般的消费者使用。 对于音响发烧友和一些音响界专业人士来说组合音响的音质是不能满足他们的要求的,他们认为再高档的组合音响其音质表现也只能属于中,低档水平,因而发烧友往往根据各自的爱好及各种器材重放声的特点进行自由选配和组合,使器材的重放声具有一定的个性,这就是音响组合。音响组合主要是注重器材的音质能否表现音乐的内涵及发烧友所需要的某些内容,而器材的外表及功能则是次要的。 当然进行音响组合还必须具有一定的音乐、电子、声学等方面的知识,才能使音响组合最佳、最合理。

        三、家庭影院

  1、家庭影院的概述

  近年来,国外刮起一股强劲的AV旋风,一时间国内迅速掀起一个比HI-FI更狂热、更火爆的AV发烧热潮[AV:即A(AUDIO)音频,V(VIDIO)视频]。这是指在家里营造一个完美的家庭影院中心-----家庭影院。家庭影院是将只有在影院里才享受到的音响效果逼真地在您的家中在现,这是当今数字技术和模拟音频技术高度完美结合的产物。您可以在丰富多彩的CD、LD(影碟)、VCD(小影碟)、DVD(数码影碟)、VCR(录象)、BS(卫星接收)等节目中,品尝香苓,聆听美妙的音乐,也可以一展歌喉尽情卡拉 OK,更能享受到杜比定向逻辑环绕影院效果的影碟片,饱览辽阔的北美草原上的牛仔风情,享受到阿尔卑斯冬季滑雪场的绚丽风采,领略惊心动魄的枪战搏击情景;尽情感受神话般的科幻影片中的未来世界又是何等的美妙无比......所有这些都是家庭影院给您的带来的至高享受。怎样配置一套理想的HI-FI音响组合或家庭影院呢?

  2、家庭影院的基本配置

  首先我们追求高清晰度的视觉效果,所以我们必须有一台高清晰度的大屏幕彩电,一般为25~34寸的彩电,进口的松下、索尼、日立、东芝、菲利浦等品牌都是大家的首选,当然大家可以选用我们的国产电视,如果条件许可我们可以选择更好的背投大屏幕彩电(50寸)、等离子电视,甚至可以选用投影机,组成真正的家庭影院。 在欣赏高质量的画面时我们怎么会不追求高保真的音响效果呢?而这一前提我们需要一套高效的音响组合。介于我们要有视觉上的享受我们选用LD、VCD、DVD等音视频均有的音视源,其实我们可以购买兼容机,省钱实用。音频是家庭影院的重点,必须选用具有杜比定向逻辑环绕数字处理的AV功放机(后面具体介绍),家庭影院一共有六个音箱分别是前置左右音箱、后置环绕音箱,用来营造身临其景的环绕声场,还有一个是中置音箱,用来强化影片中的对白,还必须配置一个超重低音箱,以感受排山倒海的气势。在家庭影院中与音响组合不同的是家庭影院可以营造一种身临其景的感觉,而这一感觉是家庭影院具有环绕处理效果。我们下面介绍一下环绕声场。 环绕声就是在重放中能把原信号中各声源的方向再现,是欣赏者有一重被来自不同方向的声音包围的感觉。目前的环绕声有:杜比环绕声(Dolly Surround)、杜比定向逻辑环绕声(Dolly pro-logic)、THX、杜比AC-3和DTS等。

(1)、杜比环绕声的重放形式仍为立体声,只是将左右声道的信号经过矩阵解码后得到一个环绕声道。

(2)、杜比定向逻辑环绕声运用了4-2-4编码系统,所产生的4个声道提供了准确的定位。

(3)、THX 所谓THX(Tom Holman's experiment)系统,是由美国卢卡斯(Lucasfilm)公司开发的一种家庭影院系统。它可以在一般的听音环境中,产生出电影室院的效果。THX系统的格式是对独立六声道宽银幕立体影院制定的,THX系统与其它音响系统相比,最明显的特点是声音更为自然、清晰,具有较强的立体感,声像的定位非常准确,并且能够产生全方位的动态范围和频响,使欣赏者在听音环境中任何位置都可以聆听到同样的重放效果。 THX系统设置的听音环境为前方左、右两路音箱为全频段主声道,中间声道音箱位于屏幕的后面,可产生左中、中、右三个方向的声源,以实现准确的声像定位。环绕声场由后面的两只音箱产生,可以营造出理想的扩散性环绕声效果。为了增强低频的震撼力,THX还增加了一只超低音音箱,用以产生影剧院宏大的场面。 THX系统与其它音响系统相比还有一个最大的特点是其特有的控制电路,该控制电路主要由再均衡电路、去相关电路和音色匹配电路组成。输入的双声道信号首先由杜比解码器解码,然后经过再均衡电路补偿不同听音环境下声音的不平衡,从而消除了信号中的各种杂音,再经过去相关电路将环绕声分为两个互不相关的输出,分别驱动左、右两只环绕音箱,以产生扩散性的环绕效果。为了产生一个完整的声场,音色匹配电路可以将声音保持原样传输,使重放声从前面的主声道到后面的环绕声道均保持一样的音色。THX系统的左、中、右声道的重放频率响应达20Hz~20kHz;环绕声道的频率响应达100Hz~7kHz。 THX对解码器及音箱要求较高,它的左、中、右三个方向的音箱性能必须一致,国际上生产THX产品的公司只有几家,因此价格较高,如果采用THX系统重放时,其重放的软件必须是经过THX标准编码的,否则不会产生THX的效果。

(4)、AC-3环绕声是1991年杜比公司有研究开发的新一代的杜比数码环绕。(AC是指AudioCoding )这种杜比AC-3环绕声有6个完全独立的声道,全频带的左、右、中置、左环绕、右环绕,再加上一个120Hz以下的 超低音的声道,故又称作5.1声道。在AC-3规格中超重低音比其他全频带声道大10dB,以获得震撼力非凡的低频信息。AC-3还可以用其他声道的强声压来掩蔽其他声道的噪音,由于这种掩蔽效应可以使杜比AC-3达到了空前的数字音频压缩效率,使音质也就更为逼真。数码化的音响效果,包括有更宽的动态范围,所有声道频响超过20KHz,更高的 S/N比,完全独立的6声道大功率输出,不会有后环绕输出乏力困扰。 杜比AC-3与THX的性能对比 THX是把Dolly surround记录下来的声音呈现出更好的效果(和乔治 卢卡司的studio同 质)放音系统,基本上还是杜比环绕的四声道,也就是说后置环绕声仍然是单声道的仅7kHz频响声像,而并非立体声。THX只是利用独特器材作了些处理:增设超重低音输出;将环绕声模拟成立体声;高音区域作补正。 而杜比AC-3则是从记录开始就使用新的音响处理系统----5.1声道,THX的超低音输出和AC-3的超低音相比,AC-3的超低音是在录音过程中加重低音效果录制的独立声道,其内容与主要五个声道是完全不同的;而THX的重低音却是由原始的四声道中解析而分离出来的,并非单独轨道录制的特殊音响效果,两者是有很大的区别的。 AC-3的推出是为了追求更逼真、更忠实于导演意图的音响效果,是新时代的产品,并不会马上取代杜比环绕解码器,这两种新旧系统必然会有一段缓冲期共存,但是未来家庭影院一定是以杜比AC-3为主的。

(5)、DTS (Digital Theater Systems),DTS采用电影立体声5.1多声道系统(前左、前右、中间、左后环绕、右后环绕等五个声道,再加上一个重低音声道),分别由6个喇叭输出,运用压缩过的数字讯号,DTS压缩比是3:1,将6个声道的20bit音频信号,预置在两声道16bit的PCM信号空间。播放时,必须经过解压缩过程还原成6声道的模拟讯号,因此在压缩比例越小的情形下,还原的讯号就会越清晰越细致,也因此更接近亲临现场所聆听到的声音,所以说DTS音场的动态效果与细节声音的层次感、连续性、宽广度性能以及360度全方位环绕效果都比杜比AC-3优越。许多乐迷对于DTS系统仍然陌生,其实DTS早已成为视听玩家的新宠儿了。DTS技术在1993年1月由德利贝尔格先生所创立。这项技术开发出来以后,一在电影界公布,马上受到大导演斯皮尔伯格和环球影业公司的高度重视,决定在大型科幻电影“侏罗纪公园”中首先尝试采用DTS技术。因为DTS也是DVD的音频标准之一,有些DVD机在制作时就有了DTS内置译码器,可以直接播放DTS的盘片,获得到5.1电影立体声的效果。但是DTS是一种特有的音频编码形式,因此只有使用有DTS译码功能的机器,才能拨放DTS编码的盘片,不过如果您的CD或DVD可以使用光纤或同轴数字线,就可用外接方式,外接至DTS译码器或具有DTS译码功能之前级或扩大机,享受DTS带给你前所未有的影音魅力,而非只是一般双声道效果。

(6)、何为DSP声场处理技术? "DSP"全称为"数码声场处理技术"(Digital Sound Field Processing)。它是由日本雅马哈公司八十年代研制生产的新型声场处理系统。所谓声场处理技术,是把各种场合演唱、演奏现场的声波反射及残响信号经过处理后,形成不同的声场特性资料,将其封装在大规模集成电路(DSP)中,当重放时再通过DSP电路,调出相应模拟声场的资料数据,就可以较方便地模拟各种现场的效果。因此在已具有杜比定向逻辑解码的信号中,再加入DSP的现场感信号,其营造的声场将更加瑰丽。 DSP的软件分为具有现场特性和具有环绕特性两类,前者用于处理人物的对白和背景音乐,后者用于产生环绕声效果。目前DSP软件一般都具有这两种软件的功能。 在具有DSP声场处理的AV放大器上,一般都标有"NATURAL SOUND DIGITAL SOUND FIELD PROCESSING"(自然声数字声场处理)的标志。 目前,DSP声场处理电路主要有两种。使用较多的是"串行处理方式",即经过杜比解码器处理后产生的左、中、右及环绕声信号,只有环绕声信号进入DSP处理系统,经过DSP处理后的环绕声可以产生各种模拟声场的效果。另外一种为"串行控制方式"即由两个DSP系统分别处理左、中、右声场信号及环绕声信号,使模拟产生的前后声场得到相互扩展,从而产生一个完整的模拟声场,其重放效果较"串行处理方式"要好,但电路较为复杂。 DSP声场处理技术一般可产生以下模拟声场: Hall A in Europe:欧洲音乐厅 A(2500座) Hall B in Europe: 欧洲音乐厅 B(2000座) Hall C in Europe: 欧洲音乐厅 C(1700座) Hall D in U.S.A: 美国音乐厅 D(2600座) Hall E in Europe: 欧洲音乐厅 E(圆形2200座) Live Concert:现场音乐会 Church:教堂效果 Large Chapel;大礼拜教堂效果 Afterglow:晚会效果 Real Room:标准听音室 Space Flanger:突出太空效果 On the Town:城镇街道效果 Rock Concert: 摇滚音乐会 Jazz Club: 爵士音乐俱乐部 Concert Video1:音乐会录像1 Classical/Opera:古典/歌剧 Recital:独奏独唱会 Concert Video 2:音乐会录像2 Pop/Rock:流行/摇滚音乐 Pavilion:中型体育场 Tv Theater:电视剧场 Mono Movie:单声道电影 Variety/Sports:体育节目 Movie Theater 1: 电影院1 70mm Spectacle:70毫米惊险电影 70mm Musical:70毫米音乐电影 Movie Theater 2:电影院2 70mm Adventure:70毫米动作电影 70mm General:70毫米剧情电影 Dolby Pro Logic Surround:杜比定向环绕声 。

(7)、何为SRS系统?其基本工作原理如何? 一般来说,只有当重放的声道数达到六个以上时,人的耳朵才能获得准确的声源的空间分布,杜比环绕声虽然使重放声的声像定位效果提高了很多,但其软件还必须经过杜比编码才能获得杜比效果,而且杜比重放系统的价格也较高。Sound Retrieval System)的最大特点就是只用两只音箱,就能从普通的双声道节目中产生现场感以及与实际现场效果基本相同的环绕立体声,而且不受听音环境的限制。SRS对音源无任何要求,它可对单、双声道,经过杜比编码的软件等音源进行处理后重放。 SRS的基本原理是利用了人耳的耳廓效应,即在重放时,不论扬声器系统在任何位置,人的耳朵感觉声音是发自与该频率响应相对应的空间方向,而与音箱的所在位置无关。SRS系统根据这一原理,利用电路对重放声进行修改,补偿重放声的频率响应与人耳听觉频率响应之间的差异,使重放声在人心理和主观感觉上形成一个完整的声场重放系统。

  3、AV功放

  AV功放是家庭影院的系统中心,它是将音频及视频信号控制集于一体视听器材,与常用的普通功放相比,AV功放最主要的是具有杜比定向逻辑环绕解码、AC-3、DSP、数码声场处理,AM/FM数字调谐收音,还有多组音视频IO接口,有些AV功放还有SVIDO接口.

  4、音箱

  音箱是整个系统中最重要的喉舌。 音箱的性能指标 (1)灵敏度 如果音箱上标注有87 dB,它的含义是指向音箱输入1W的粉红色噪音,在离音箱正前方一米处接收到的音压值是87dB。从另一角度来说灵敏度的大小反映了音箱的推动的难易程度,灵敏度最好在87dB以上,这样的音箱比较好推动,对功放的要求也不太高。 (2)阻抗 是指音箱在频率在1Kz时呈现的电阻值,通常是4或8欧姆,当然也有5、6、10欧姆等。其实音箱的阻抗是随工作频率的改变而改变的通常在低频段是低,高频段高。音箱的理想状态时随工作频率的变化越小越好。 (3)承受功率 我们在买音箱时通常见到铭牌上标注着多少瓦到多少瓦的字样,它的含义是:前面的数值是指推动这对音箱的最起码连续功率,只有达到这一功率,音箱才进入最佳状态,指标也才达到所标的要求。后面的数字是指音箱所能承受的最大功率,超过这一功率就可能烧毁单元。 (4)频响 是指音箱能工作的频率范围,我们一般要求是全频段也就是20 Hz~20KHz,但是通常在两端有衰减,当然我们要求频响越宽越好,但是也必须是平坦的,至少在两端的衰减不超过3dB才有意义。 (一)左右声道主音箱(20Hz~20KHz):在重放时主要是反映欣赏者正面声场的大小和深度,并表现重放声场中左前和右前的声场信号,它在重放过程中起了主导作用,在AV系统中重放具有杜比解码的故事片时,左、右声道主音箱是表现其背景音乐。要求摆位与电视机的高度相等。 (二)中置音箱(40~20k) 中置音箱在重放过程中主要是表现人物的对白及处于中间的声音。中置音箱一般放置于电视机的上面,中置音箱有一低音和双低音两种,前者应竖放,后者应横放。 (三)环绕音箱(40~10k) 主要是表现重放场后方的声音,有了环绕音箱才能体现出声场对欣赏者的包围感,特别是播放战争片时,当飞机从后面飞向前面时,通过环绕音箱的表现,可以使欣赏者有一种身临其境的感受,环绕音箱摆放的高度通常是高于听者70厘米的地方。 (四)超重低音音箱(50~150) 当重放大动态信号或是故事片中出现高潮时,有了超重低音音箱的重放,可以使欣赏者体会到一种排山倒海的气势。由于低音无方向性,因此超重低音音箱可以随便摆,一般超重低音音箱放置于主声道和环绕音箱之间。

 

四、世界名牌器材介绍

  AV功放: DSP: MARANTZ SR73. SR82. SR92 KENWOOD KR-V6070. KR-V7070 KR-V8070 YAMAHA RXV-890 RXV-690 RXV-2090 PIONEER V504 TEAC 3020 JVC 508 808 DENON AVC-2000B AVC2500B AVC-2800 THX: KENWOOD KR-X1000 ONKYO TX-SV828 AC-3: PANSONIC KR-TX1000 YAMAHA DSP-3090 KENWOOD KR-V3090 DENON AVC-3800 AVR3600

  国产方面:雅顿、八达、天逸、钟神、东鹏、德塞等。

  器材方面:

  1.美国 JLB、EV、BOSS(博士)、AR、ACOUTECHLABS(雅迪克)、BOSTON(波士顿)、SOURCE(声仕)等音箱及INFINITV(燕飞利士)、MCINTOSH(麦景图)、狮龙、皇冠等器材。其特点是动态范围较大,表现音乐的力度和动态较好,比较适合播放节奏感较强的音乐。

  2.英国 TANNOY(天朗)、WHAREDWARO(乐富豪)、B&W、MISSIO(美声)、NROGERS(罗杰仕)、MONITOR(猛牌)、以及KEF等音箱和HARBETH(雨后天晴)、CELESTION(百变龙)、NAD(耐德)、QUAD(雅俊)等器材。英国的器材的特点是:对音乐的细节表现细腻,制造工艺精细,比较适合播放交响乐。

  3.日本的器材在国内主要是以套装机为主,如索尼、健伍、山水、爱华等。器材主要有:ACCUPHASE(金嗓子)、DENON(天龙)、TEAC(第一音响)、YAMAHA(雅马哈)、ONKYO(安桥)、MARANTZ(马兰仕)AKAI(雅佳)LUXMAN(力士)以及CEC等。日本的器材的特点是制造工艺较高、使用的功能较多,特别是在 AV器材方面有较先进的技术,比较适合播放流行音乐。

  4.德国 ELAC(意力)VISATON(威沙通)HECO(德高)等。德国音响器材的重放声比较柔润,表现音乐比较自然,器材的制作工艺较高。   5丹麦 器材主要有:AVANCE(皇冠)、DANTA(丹特声)、DYNAAUDIO(丹拿)、DALI(达尼)、JAMO (尊宝)等。其特点是制造工艺也是比较精细,其重放比较能表现音乐的内涵。

  6.加拿大的器材在国内的分额比较小,目前流行的有PSB音箱,工艺一般但是表现力很好,声音干净利落。 当然,对各种音响器材的好坏,主要还是根据个人的喜好以及对音乐的理解能力等多种因素而决定,不可一概而论。

  扬声器方面:

  英国的天朗 丹麦的威法(VIFA)

  法国的傲的诗

  国产: 南京的南鲸 上海的飞乐 河南的信字 广州的珠江 上海的银迪 珠海的惠威 成都的信达等

  

  音响线:麦加露华(日本) 奥索尼克(日本) 百威(美国) 一流ELEO(德国) 沙鱼(英国) 雷霆(中国) 特富龙(中国) 等

  信号线:怪兽(美国) AR(美国) 经济实用的秋叶原(日本.深圳组装)

  选材方面:

  电容:电容是音响里最重要的元件之一,要想获得较好的音质我们必须选用好的电容.如:日本ELAN补品高速电解电容,是我们最常用的电容,也是公认最好的电解电容.松下金装电解,日本化工电容,荷兰菲利浦电容(弹性好最适宜做滤波电容),Rubycon红宝石电容(市面很常见的电容),还有西德国的ROE补品电容.聚丙电容如:德国的WIMA(威马).瑞典的RIFA.美国的EC.法国的MPK(汤姆逊)等.

  电阻:电阻就选用荷兰菲利浦的原装高精密度的五环电阻. 电位器在音响中也起举足轻重的作用,我们可以选用日本的ALPS电位器,是音响界公认的精品,台湾的正欣16型,国产的风之声也是不错的选择.

  变压器:变压器我们选用的是环型变压器,有条件可以选用E型变压器.

  机内的信号线一定要选用屏蔽线.

  滤波器我们选用日本TDK的.

插接件最好选用镀金的以保证良好的接触.焊锡丝要选含量高的,最好选含银的.

  耳机方面:世界名牌的深海塞尔(最便宜的一款是300多元),德国的拜亚动力,三角铁(日本),Boss(博士美国).都是世界上专业级的耳机.适合我们使用的有日本的几款价廉物美的耳机如:SONY(索尼)PANASONIC(松下)AIWA(爱华)等.

        五、有关音响DIY的一些内容

  几款适合我们制作的高性能的功放芯片:

  TDA1521/TDA1514A

  TDA1521/TDA1514A是荷兰飞利浦公司专门为数字音响在播放时的低失真度及高稳度而设计推出的两款芯片。所以用来接驳CD机直接输出的音质特别好。 其中的参数为:TDA1521在电压为±16V、阻抗为8Ω时,输出功率为2×15W,此时的失真仅为0.5%。 TDA1514A的工作电压为±9V~±30V,在电压为±25V、RL=8Ω时,输出功率达到50 W,总谐波失真为0.08% 。输入阻抗20KΩ, 输入灵敏度600mV,信嘈比达到85dB。其电路设有等待、静嘈状态,具有过热保护,低失调电压高纹波抑制,而且热阻极低,具有极佳的高频解析力和低频力度。其音色通透纯正,低音力度丰满厚实,高音清亮明快,很有电子管的韵味。 以上两款功放的外围零件都比较少,是“傻瓜”型的功放芯片,非常适合初级发烧友组装,只要按照电路图,不需调试就可获得很好的效果。由于该芯片的输入电平比较低,我们在制作是不需前置放大器,只要直接接到我们的电脑声卡、光驱、随身听上即可。著名的电脑多媒体音箱漫步者也是采用这两种芯片。

  LM3886

  LM38863TF是美国NS公司(美国国家半导体公司)于90年代初推出的一款大功率音频功放芯片。 该芯片的主要参数:工作电压为±9V~±40V(推荐±25V~±35V )RL=8Ω时的连续输出功率达到68W(峰值135 W)。如果接成BLT时的输出功率可以达到100W,而它的失真小于0.03%,其内部设计有非常完善的过耗保护电路。 本人也在使用使芯片,它的音色非常甜美,音质醇厚,颇有电子管的韵味,适合播放比较柔和的音乐。 NS公司还有LM1875、LM1876、LM4766等大家都熟悉的芯片,其中LM4766是最新的,为双声道设计,内含过压、欠压、过载、超温等保护电路。其输出功率不小于2×40W.低音深沉而有弹性,颇具胆机的风格。

  TDA7294

  TDA7294是欧洲著名的SGS-THOMSON意法微电子公司于90年代向中国大陆摧出的一款颇有新意的DMOS大功率的集成功放电路。它一扫以往线性集成功放和厚膜集成的生、冷、硬的音色,广泛应用于HI-FI领域:如家庭影院、有源音箱等。 该芯片的设计以音色为重点,兼有双极信号处理电路和功率MOS的优点。具有耐高压、低噪音、低失真度、重放音色极具亲和力等特色;短路电流及过热保护功能使其性能更完善。TDA7294的主要参数:Vs(电源电压)=±10~±40V;Io(输出电流峰值)为10安培;Po(RMS连续输出功率)在Vs=±35V、8Ω时为70W,Vs=±27V、4Ω时为70W;音乐功率(有效值)Vs=±38V、8Ω时为100W,Vs=±29V、4Ω时为100W。总谐波失真极低,仅为0.005%。 另外,SGS-THOMSON意法微电子公司还有几种代表作的功放芯片,如:TDA7295 TDA7296 TDA7264、TDA2030A(我们常用的麦蓝低音炮就是采用此芯片)等。

   LM4610N

   LM4610是美国国家半导体公司的高品质直流控制音响电路。它是一块利用直流电压控制音调、音量和声道平衡的立体声集成电路,并且具有3D音场处理、等响度补偿功能。该电路控制平滑流畅,音质自然流畅,高频清晰、解析力佳,其产生的3D环绕声场具有很强的三维空间感和包围感,主观感觉与SRS的效果类似。 LM4610N的主要电气参数如下:具有3 D声场处理功能和响度补偿功能。响度补偿是针对人耳在音量较小时对高低频信号的灵敏度下降,因而在不同音量时对高、低频端作适度的提升补偿,使人耳在任何响度下始终听到平坦、均衡的响应。它的电压范围是:9V~16V(典型为12伏,电流为35毫安);失真度仅0.03%;信嘈比高达80dB;频宽达250 kHz,音量调节为75dB;平衡调节为1~20dB;音调调节范围为±15dB;最大增益2dB;LM4610N具有输入阻抗高(30Ω),输出电阻低(20Ω)的优点。 用LM6410N音调控制电路对提高音质和加强低频力度及三维空间感作用突出。可以说LM4610N是组装功放系统或替换调音部分的精品。

   BBE技术

   BBE是一种声音增强和改善的专利技术。它的全称是Barcus-BerryElectronice,是美国BBE.sound公司于1985年开始就推出市场的新技术。一出现就得到广泛的应用,比如国外的松下、索尼,国内的TCL、创维、乐华等新一代彩电。在录音和唱片上也纷纷利用BBE技术,而一些广播电台如加拿大的广播公司、瑞士国际广播、韩国广播及日本的NHK政府开通的广播电视系统,都应用了这种技术。 高解析力BBE电路XR1075 XR1075是美国XEAR公司最新推出的高解析力 BBE芯片。是在XR1071的基础上,采用新的双极性技术,使其芯片的噪声系数更低、总谐波失真更小,而芯片的体积更小,外围元件进一步简化,高低频延伸、高频解析力增强调节范围和低频补偿范围均比XR1071更宽。高频调节范围-0.5~+13 db,低频补偿调节范围-0.5~+13db.

   数码超重低音处理器M51134P

   M51134P 是日本三菱公司专门为AV影音系统开发的专用超低音检测加强电路。其内部包括:频率检测、调整器、电平检测、低通滤波VCA压控放大等。原理是采用数码滤波方式检测输入信号中的低频 成分的电平的高低,加强相应低频成分并进行低频动态扩展(又压控放大器完成),其原理与一般的低通滤波器形式的重低音加强电路不同。M51134P提供的重低音效果有强烈的震撼感,特别是雷声、炮声、爆炸声等尤为突出。M51134P只是检测低于120Hz的信号,如果输入信号中没有低于120Hz的成分,则没有输出。

   最新标准虚拟杜比环绕声芯片QS7779/QS7785

   QS7779/QS7785是加拿大Qsound音频实验室推出的单片虚拟化环绕音效处理电路,是目前业界公认的处理效果最接近自然原声的虚拟杜比环绕芯片!QS7779为2入2出方式,QS7785为2入5出,两者内部都包括了杜比定向逻辑和DVD(AC-3)混合信号解码器,使用Qsound实验室的专利Qsurround虚拟环绕技术,并由Qsound实验室授权使用,该芯片的主要功能是:(1)如果输入的是普通的立体声信号,则进行立体声效果增强:(2)如果输入的是2声道的矩阵编码信号(杜比定向逻辑或混合AC-3信号)则先将其解码,再虚拟化合成2声道或5声道输出。 QS7779主要特点: 1.内带杜比定向逻辑和 DVD(AC-3)混合信号解码输器,使用2只扬声器实现虚拟化环绕声。 2.信噪比11db, 动态范围110db . QS7785主要特点: 1.内带杜比定向逻辑和 DVD(AC-3)混合信号解码输器,解出的环绕信号为2声道全频带,和AC-3环绕声相同,优于杜比定向逻辑系统。 2.前方采用3 D立体声增强技术,后方采用3D合成虚拟环绕技术,分两种增强方式(低增强和高增强),具有中置输出及低音增强功能。 3.使用5声道实现环绕声,也可用2声道输出方式。 4..信噪比11db, 动态范围110db

   运放(运算放大器) 我们常见或常用到有:4558(比较便宜一般用于一些随身听)。NE5532曾经被誉为运算放大器之皇。AD712K.AD827(非常不错的运放在市面上很难买到正货,听说定货也要等三个月。市面价大约100元每块).以上的都是双运放,还有四运放如:TL084.LT058 等等.

何为杜比技术

  从技术的角度讲,杜比的技术可分为模拟技术和数字技术,从使用的角度讲可分为专业技术和民用技术-有时同一技术常常在专业和民用领域都得以应用。下面的段落概要地介绍了这些技术。Technologies: A-type SR(spectral recording) Dolby Stereo AC-1 Dolby E B-type S-type Dolby Surround AC-2   C-type HX-Pro Dolby Pro Logic Dolby Digital (AC-3)

  A-type(A型降噪)

  杜比的第一项技术是1965年推出的杜比A型降噪技术。它是为专业录音棚录制低噪声母带而设计的。70年代初叶到中叶,它的应用拓展到电影录音棚和电影发行拷贝中以获得更佳电影声音效果。几乎每一个录音棚在制作模拟母带时,无论是为了电影还是作其它用途,都会使用杜比实验室生产的A型降噪设备。

  B-type(B型降噪)

  杜比B型降噪技术是1968年推出的A降噪的简化版,在高频端能降低10dB的噪音。此技术使杜比实验室的技术应用拓展到民用工业,使消费电子厂商有能力为消费者制造出具有低噪声性能的盒式录音带和录音机。杜比生产的专业B降噪编码设备可以提供给磁带复制商,以制作编码的民用B降噪磁带。另外,此技术亦授权给消费产品硬件制造厂家,他们能够从不同的半导体生产企业选择购买杜比B降噪集成电路(IC)用于生产录音卡座、便携式单放机、车载录音机等,这些产品都能够录制和/或回放带杜比B降噪编码的盒带。

  C-type(C型降噪)

  杜比C型降噪技术是1981年推出的,是杜比开发的第二代民用系统-基本特性是其降噪能力是B型降噪能力的两倍,同时加入其他技术特性(如频谱偏移,抗饱和等)。此技术已授权给几十家电子公司并在几乎所有家用盒式录音机和高级便携式播放机中得以应用。象B降噪技术一样,杜比也生产C降噪专业编码设备供应磁带复制商。

  SR(spectral recording,频谱录音)

  杜比SR技术于1986年推出,是第二代专业录音系统。它的设计不仅是为提供更高降噪能力,还同时提供许多最新技术成分以扩大录音的动态范围,使录制的母带与实际声音无异。因此SR被认为是信号处理技术而不仅是降噪技术。杜比生产SR设备供应录音和电影工业。

  S-type(S型降噪)

  杜比S型降噪技术是从杜比SR中派生出来的,与SR一样具有固定和非固定频段相结合、抗饱和、频谱偏移和调制控制等功能拓展。作为杜比实验室的授权技术(尽管杜比生产专业S降噪编码设备),它能保证高频降噪24dB,低频降噪10dB。高级盒式录音机基本都有杜比S降噪技术,能使消费者自录的盒带具有CD的效果。

  HX Pro

  杜比HX Pro技术于80年代早期推出,为改进录音质量提供高频拓展峰值储备,采用动态调节录音偏磁电平方式。此技术应用于专业和民用器材上(均为授权生产)。

  Dolby Stereo(杜比立体声)

  在向电影业介绍了A型降噪技术后,杜比的下一个主要贡献是杜比立体声技术。此技术能使电影制作人员利用矩阵技术在发行拷贝上拥有四个声道(左、右、中和环绕)的声音信息,并使影院在向公众放映时能够还原这四个声道的信息。杜比生产的设备用于录制杜比立体声电影,每一部影片都能应用这些设备并有相应的杜比技术支持。杜比也生产影院回放设备,这类设备已行销全世界。

  Dolby Surround(杜比环绕)

  杜比环绕技术是杜比立体声技术在家用产品中的应用。音像公司得到授权可以在VHS录像带和光盘上录制与电影拷贝上同样的四声道矩阵编码信息。消费电子产品厂家得到授权可以生产民用环绕声解码设备,在家庭中可以再现四个声道。

  Dolby Pro Logic(杜比定向逻辑)

  杜比定向逻辑是杜比授权的第二代家庭环绕系统。杜比定向逻辑最大的优势之一是使用了一个有效的中置声道及配套的扬声器。旧有的立体声系统产生的是一个虚拟的中置声道,要求听者坐在电视屏幕的正前方。如果听者的座位偏离正中,则对白听起来也是偏的。但是使用了杜比定向逻辑技术和适当放置的中置扬声器后,对白将总是定位为屏幕方向,左、右两只立体声音箱就可以有较宽的摆放空间,以得到扩展的音乐和其他声音效果。杜比定向逻辑解码器还可以更好地解码出环绕信息,这些信息由一对摆放在听者稍后处左、右两侧的扬声器表现出来。

  AC-1

  AC-1是杜比的第一项数字音频编码技术。1984年当降低比特率的理论刚刚提出时,一些系统供应商首先采用了此技术。AC-1是一种自适应增量调制(ADM)的更精准的形式,信号振幅随时间的变化值可被传送,而不是单纯的绝对值。除了能对振幅变化值进行编码外,亦应用了一个对动态范围进行预加重和去加重的系统,以减少可听到的编码噪声。在当时,我们今天普遍应用的数字信号处理方法尚不存在,AC-1曾被设想用于商业电视广播,解决方案是由相对复杂的编码器驱动,使用简单的因而较便宜的解码器。此技术应用于卫星和有线传输系统中。杜比实验室有自己制造和销售的编解码器,也将此技术授权给其他厂家生产和销售编解码器。

  AC-2

  杜比AC-2技术是基于感觉编码的自适应变换编码算法,以较低的比特率实现高质量音频,因此极大地降低了卫星和地面线路及数字音频存储媒体中的数据容量。杜比实验室研制的这项数字算法根据心理声学掩蔽效应采用了多频带方式。比特分配法为80%固定配置,20%自适应配置,使编解码的复杂程度相对降低。杜比生产应用了AC-2技术的专业编解码器(如杜比FAX),也将此技术授权给其他厂商,应用于他们的产品中。

  Dolby Digital (杜比数字AC-3)

  杜比数字(AC-3)技术是一项先进的感觉编码技术,用于传输和储存多达五个全频带声道的信息,另加一个低频效果声道(因其信息量少所需的比特数也较少,常将其表述为.1声道),而全部所需空间甚至少于CD上PCM线性编码的一个声道的空间。与AC-2相比,杜比数字技术是一个更加有效力也更灵活的编码系统,能够提供一系列的功能:

  1) 混合功能使单声道、立体声、定向逻辑及全部5.1声道的回放均能兼容;

  2) 向解码器传输动态范围控制及对白电平控制等信息;

  3) 具有多种比特率操作方式。在上千部电影中和最新一代的LD中都能欣赏到杜比数字技术。杜比数字技术也被用于DVD音频声轨中,是制定于1998年的美国新高清晰度电视系统(ATSC)的音频标准,并于1999年成为欧洲数字电视标准(DVB)的可选音频制式。

  Dolby E

  杜比E音频编码技术可以使一路AES/EBU音频对或数字录像机(VTR)上的一对声轨传送多达八个声道的广播级质量的音频信息,用于后期制作和发行。杜比数字编码技术是将音频传送给家庭中最终听众的编码方式,杜比E与其不同,它可以允许节目被编辑,并且多次解码和再编码不会产生可听到的声音损失。杜比E同时也能在整个发行编辑过程中传送重要的音频元数据或有关音频的数据。杜比E 设备于1999年夏季问世。

杜比实验室的历史

  杜比实验室是由瑞·米尔顿·杜比博士建立的。杜比博士1933年生于美国俄勒冈州波特兰市,成长于旧金山湾区。在他16岁还在高中读书时,就在Ampex公司打工。该公司是美国最早生产磁带录制设备的厂家之一。稍后,他负责开发该公司研制的世界上第一台实用录像机的电子电路部分。

  1957年杜比自斯坦福大学毕业,获得英国剑桥大学提供的马歇尔奖学金,研究长波段X光。1961年他获得物理学博士学位。1963年,他接受联合国任命前往印度担任为期两年的顾问。

  作为一个业余录音爱好者,杜比博士多年以来认识到在磁带上录制音频或视频信号时本底噪声对录制质量的损坏。在印度时他开始认真地思考一种降低噪声而又不损害录制质量的办法。他的这些探索成为将来杜比A降噪,B降噪和C降噪系统的基础。

  1965年回到英国后,他在伦敦建立了自己的实验室用以实施他在印度时想到的方案。1968年成立了以"杜比实验室"命名的公司。尽管在公司成立的头10年工作的中心在英国,但它一直是一家美国公司。1976年,公司的主要工作挪到了旧金山。

  1965年,一台杜比A型降噪器(A代表音频Audio)生产了出来。该系统的设计能针对多种音频降噪应用,尤其是可以解决录音棚中录制母带时磁带录音机产生的噪声。到1966年为止,已经有好几种降噪技术问世了,但它们都多少要损害录音质量。因此杜比博士当时面临的困难是如何使业内人士和潜在客户相信他的技术。那时,多轨录音机,从4轨,8轨,16轨到24轨,开始应用,当多轨录制的磁带进行混音时,其混录的两轨母带噪声电平比双轨直接录制的母带要高很多。

  1966年1月,Decca唱片公司英国部认为杜比A型降噪器确能如杜比博士所描述地那样发挥作用,于是定购了9台杜比A301 A型降噪器,首次应用于1966年5月在维也纳录制阿什肯那齐演奏的莫扎特的一些钢琴协奏曲。1966年11月,Decca出版了第一张应用杜比A型降噪器录制的唱片-由索尔第指挥的马勒第二交响曲。

  随后,录音行业开始承认并大量使用杜比A型降噪系统。一开始只用于录古典音乐,当多轨录音技术推广后,便得以更广泛的应用。不久,全世界专业和非专业人士都开始将"杜比"与高质量录音联系在一起。

  让杜比发明用于民品录音机的降噪技术的呼声越来越高。在一家美国商用磁带录音机制造商KLH公司的敦促下,1967年4月杜比实验室开始研制更实用的民用降噪技术,一开始称"简化杜比系统",后成为广为人知的杜比B型降噪技术。在杜比B降噪技术的开发接近完成时,杜比博士作出决定杜比实验室将不生产民用音频产品或称消费电子产品,而是向厂家授权杜比的技术由已经很成熟的厂家进行应用生产。到1974年底,杜比实验室的授权厂家已达47家,包括了所有消费类音响器材的主要生产厂。

  此后,杜比实验室开发了一系列的技术:C型降噪,SR(频谱录音),S型降噪,HX Pro, 杜比立体声,杜比环绕,杜比定向逻辑,AC-1,AC-2,杜比数字(AC-3),杜比E。这些技术被广泛应用于专业及民用音响器材,电影录音,影院回放设备,数字广播等方面。

  除了设在旧金山的总部,杜比实验室目前在世界各地建立了分支机构或联络办事处:洛杉矶,伍顿巴赛(英国),伦敦,布里斯班,纽约,东京,上海,北京。

《什么是HDCD?》

(摘自《高保真音响》/尹海斌)

   HDCD即High Definition Compatible Digital(高解析度兼容性数码技术)的缩写,它采用一种新的录音技术,在将母带上的模拟音频信号送入HDCD编码器的时候,以超过传统CD制式44.1KHz,16bit的高解析力编成数码信号,此时产生的信号将多于普通CD所能容纳的信号。

高兼容高解析度的HDCD

CD现状

  12cm 的CD 激光唱片问世至今已十几年的光景了。由于它许多特有的优势如:小型、容易保存、频响宽、信噪比高、动态范围大,至今仍是 Hi Fi 设备的主要音源。随着人们鉴赏力的提高,CD 音源固有的缺陷也日渐突出。同传统 LP 唱片相比,CD 所播放的声音总有一点生硬感,细节少,临场感欠缺。如果把近几年风起的 VCD 音质也列于其内的话,那就更使许多烧友、行家们宛惜之声不绝了。

  对于 CD 这种固有缺陷,得从 CD 当年制定的红皮书规格说起。

  限于当时微处理技术软硬件的限制,1982年2月发布的CD DA激光唱盘红皮书标准做了如下规定:唱盘直径120mm,盘速1.2m/s,调制方式EFM,误码校正CIRC,数据速率0.6Mbps,数据量0.7GB。如要将变化着的模拟音频信号记录到这张光盘上,首先要对模拟信号进行采样,其重现信号波形的条件基于香农定理:设信号带宽为Bw,采样频率为fs,如满足Bw<=fs/2的条件,即可完整重现原波形。基于人耳可听到的最高频率为20kHz这一研究结果,CD的采样频率为44.1kHz,将采样所得的采样值相对于振幅进行离散的数值化操作(即量化)就可得到一系列的脉冲串,再加上CIRC纠错码、同步信号和地址信息之后,再经EFM格式调制后所得到的数据信息即可灌制到CD唱片上了。

  由于受当时激光唱盘容量和芯片技术的制约,量化采用了16 bit 操作,其能够表现的动态范围D为D=20lg2+1.76[dB]=98dB(n=16),这就是CD的理论动态范围。

  20kHz的频响,97dB的动态范围再加上低不可测的抖晃度,使得激光的唱盘在数字音响领域中大放异彩,很短的时间内即成为HiFi放声设备的重要音源,以致人们毫不犹豫地抛弃了磁带和胶木唱片。但是,随着数字音响进一步深化和探讨。这种44.1kHz/16bit的记录格式其缺陷已日渐突出。

  首先,44.1kHz采样率是影响音质、音色的第一要素,44.1 kHz 的采样能够完整重现一个20kHz的正弦波,却难以完整重现一个7kHz的非正弦信号。这是因为非正弦信号可分解一个基波加上二次三次…谐波组成。虽然基波能够重现,但三次以上的谐波在D/A转换后可能丢失或畸变,至使最终得到的波形与原始信息产生差距,造成音色的变化。

  受当时的认识和条件制约,激光唱片的数据信息记录格式定义为16bit其能够实现的理论动态范围为98dB,实际上为留有一个安全裕量,以免出现强限幅,尚不能完全用足16bit,加上录制编码至解码过程的丢失,使得动态范围难以突破96dB,这对于表现古典打击乐(118dB)显然不够。这是人们发现的数字音频所特有一种失真—缺损性失真(Subtractive distortions)。

  由于原始模拟信息是无限连续变化着的。而激光唱盘上的信息是将这些原始信息分成65536个阶段进行记录的。16bit的CD录音为完善信息只得把处理阶段之间的声音四舍五入,加到上一阶段或下一阶段中去。这样一来,CD所含有的信息即使能够完全复原也与原来的声音相比有误差。

  如果量化的精度高,则重现原始模拟信息越逼真,细节更丰富,用一个16位游戏机和32位游戏机的画面做比较很容易得出结论。低位的量化使得量化后的误差也比高位的量化大,这些量化后产生的误差(量化噪声)使得听感发刺、混浊,尤其是小信号时影响更加突出,这些原信号中未有的谐波成份构成了添加失真(additive distortion)

  做为数字音响的一个特例,VCD所表现的音质更是典型的数字运算后得出的结果。它较之普通CD唱片放音感觉更为空洞缺乏细节和层次,高音尖刺感更突出,这是因为VCD为兼顾图像声音信息能够在一张12cm的光盘上重放,对图像和声音信息利用人耳的掩蔽效应忽视了那些人们不易察觉的信息,对数据进行了大量的压缩和编码重组,其过程为一大幅度减法运算,其最终结果是形似而神少。

  如果采用高比特和高取样率进行数字处理其音质可获得质的飞跃,实际上,不少录音公司已在CD先期制作采用如96kHz取样率、20~24bit的录音技术制作母带,但在制作CD唱片时,受制于现行CD规格,不得不重新进行编码处理使得符合16bit/44.1kHz的格式,因此我们所能见到的标有20、24bitCD唱盘,实际上仍然为16bit的数据流。

  如要改变CD现状,一是推翻现有CD格式,采用高取样,高比特记录格式和播放设备,这无疑要增加信息容量和传输速度。现行CD机无法胜任,好在DVD的面世已可解决这个问题。但是高品质音频光盘的记录格式尚未确定,而一旦确定则意味着已风光市场十几年的CD转盘、DAC、LD、VCD机将与其无缘而成为玩具,即使上万元的CD机也难逃厄运。

  解决问题另一办法则是对先行CD进行改良,以求得在现行体制下能有所突破,如同当年黑白电视向彩色电视过渡一样。HDCD技术则是这类方案中一个成功而成熟的典范。

HDCD简述

  为改善现有CD记录格式的缺陷,使之既能高度兼容而在音质上又能有所突破,美国Pacific Microsonics公司推出了具有专利保护的HDCD录播新技术,它的英文全称是High Definition Compatible Digital,译为高解析度的CD。用HDCD方式编码制造的激光唱片与普通CD具有高度的兼容性,用在普通的激光唱机上播放,已可领略到HDCD编码录音技术的优越性,如用带有HDCD解码功能的CD唱机播放,则可充分欣赏到全部释放的HDCD信息所特有的魅力: 音质清晰细腻、动态范围广阔、信噪比极高,音色更为自然逼真。

HDCD的编码与制造

  针对传统CD录音格式的局限与不足,PM公司的两位HDCD创始人,Keith O·Johnson录音师和Michael W.pflaumer计算机专家在多年音响制作中,查找并证实了对CD音质影响的几个关键因素,并提出切实可行的解决方案。

  HDCD技术是在前期录音制作中即重视所录制信号的完整和精确性,采用高于常规两倍的取样频率88.1kHz对模拟信号进行采样,以最大限度地展宽高频响应,减少缺损性失真,高的采样率也为HDCD编码运算留足了空间。

  用24bit量化其取样值为1677216个,它比16bit系统高出256倍,采用高位元处理技术可以提高处理精度,降低量化误差,增加动态范围至120dB。

  在模拟至数字信号转换过程中,HDCD技术十分重视转换精度,尽量减少串音和处理的稳定性,其能够达到的指标为转换精度百万分之一,失真分量<-120dBfs。

  这个高精度、宽频带的数字信号构成HDCD编码制造的基础,其数据信息量十分庞大。用常规CD PCM编码格式无法将其容纳。如要在普通CD机上兼容播放,需经特殊运算编码方可。

  用高采样和高比特技术进行CD的录音制作已被普遍认可和广泛采用,但提醒一点是目前市场上所能见到的20、24bit CD激光唱盘其实质应是录音过程中采用的比特数,由于CD“红皮书”所制定的44.1kHz/16bit标准格式制约,这些高信息量的母带在灌制CD唱片时,均经过重新运算,编码制成16bit的CD唱片。因此,我们现在CD唱机所能解读出来的规格仍然是16bit/44.1kHz,由于各唱片公司在转化过程所采用手法不同 ,我们现在能听到的不同版本的CD音质也的确各有千秋,但有一点可以肯定:高比特高取样技术制作的CD音质远胜16bit/44.1kHz录音格式制作的CD。

  那么HDCD技术又是怎样制作与普通CD兼容的高清晰度唱片呢?

  取样频率转换。首先对88.1kHz取样数据进行动态转换,这是HDCD技术一大特色。它采用多个数据插值滤波器经分析系统做动态控制,这个系统实时分析信号频带宽度,波峰能量和高频信息,以高分辨信号精确控制滤波器的波通特性。执行结果使得即使变化为44.1kHz最后采样率,其频宽在16kHz~22kHz变化仍然很少。该系统有超越44.1kHz取样率的记录,能够反映声音的每个精细微妙的变化。

  振幅分析。HDCD技术另一特点就是对振幅进行了有效控制,由Decimation滤波器传送的是一个24bit/44.1kHz的信号,为了容纳这个信号,编码器在这一级被精确地进行振幅解析和增益控制量化编辑为20bit然后再分配到16bit格式中运行。

  自然界的音响变化范围是很宽的,突响的声压能造成记录设备瞬时过载出现削峰现象,在模拟磁带记录过程中采用电平压缩方式以避免磁带的饱含失真,而对于一个数字记录系统过载可导致出现不必要的量化误差(数据碎片),同样会对音质产生影响。为此普通A/D转换器设备都有一个绝对最大录音电平(0dB)以保证峰值不削波。HDCD采用独特的振幅编码技术,可获得比常规数字记录多出一个比特(相当于+6dB)的容量来处理大动态信号。由于采用数字运算处理方式,这个扩展信息能以精确稳定的特性控制重放设备的译码器复原。加上数字处理特有的“超前处理”(Look ahead)能力,所以系统能在一个大信号开始前瞬时恢复增益,提供更大信息容量避免信号瞬时过载。

  对于这个一个比特的信息扩张量,何时操作受制于HDCD的隐含控制码(稍后讲到),对于普通CD播放,信息无变化,而用HDCD译码器播放,则可在隐含码的控制下,信息准确膨胀,达到大动态播放的目的。

  高频扰动技术(Dither)。采用高频扰动技术,可提高量化信号的分辨能力,使之量化器的非线性变换特性得以改善,降低低电平信号的谐波失真,而且有可能重现低于量化差值的信号。但如添加不当,高频振荡(dither)将会变成真正的添加噪声。HDCD技术采用了改良的高频扰动技术,使得音乐细节更为丰富而噪声低不可闻。

  HDCD隐含控制码。对于HDCD的最后量化操作部分,为准确控制HDCD编码记录的超量信息在解码器上精确播放,特设置一相关的控制代码,这个代码被插入数据记录的字组段中的最小有效位LSB位,如被普通CD机播放该码为隐含而不被激发。由于所处的特定位置且只占LSB位元的1%~5%,对于CD音质的影响弱不可闻。当用HDCD解码器播放时,系统可准确捕捉该隐含码并用来激活主要数据通道的信息,使得信息量膨胀,得到数倍于普通CD格式的信息输出,经DA转换即可获得大动态、细节丰富、高信噪比的模拟音频信号。

  为避免误码操作,HDCD采用在主副通道设置双重代码同步计时器,这样它与该字组段中的主要信息相伴而生时序不会错位。只有在隐含码与主要相关代码呼应时,主通道选择数据才有效,否则取消解码操作。

  模拟音频信号经缓冲器低通滤波后,先进行模数转换,并用一个高频扰动信号对ADC实时控制,量化产生88.1kHz、24bit数据流,该数据流向主副两通道,主通道信息被延迟存储,而副通道信息相对于主通道提前一个分量进行数据分析产生控制信号,该信号动态控制数字滤波器做取样率变换,振幅编码和增益控制。最后由微处理器将分析、滤波、数据再格式化容易被漏失的信息分离(这些信息可能涉及到音色、声场、微细声音),与控制码一起组合生成隐含码被插入主通道音频数据LSB位,经高频扰动处理后再量化为16bit/44.1kHz标准CD格式输出,完成全套HDCD编码过程。

HDCD的解码过程与PMD100

  HDCD的解码操作是编码过程的逆动作。设计目的是在DAC的数字滤波器部位用HDCD解码专用集成电路取代,完成HDCD信息解码及超取样数字滤波双重作用。

  解码器首先检测数据流中的LSB位中是否携带有HDCD隐含码,如有则按照隐含码的连续指令激活主通道音频数据信息使之膨胀,恢复在编码过程中对数据信息的压缩。由于隐含码的控制,可准确地对波峰进行适时扩展,对低于平均电平值的信息做适当的增益下减,因此HDCD方式可获得高于常规的大动态及小信号的高清晰度。

  作为HDCD的唯一解码芯片是美国PMI公司生产的PMD100,该芯片需经授权使用。它是一个28脚DIP封装的大规模集成电路。

  当PMD100接收到输入数据为HDCD编码方式则自动转换到HDCD解码格式下工作,并在其27脚输出电流驱动LED发光管做状态指标。

  当非HDCD信号时,信息数据被接收做常规超取样数字滤波处理,因此该器件有双重特性。在做普通CD格式数字滤波器使用时该器件特性也相当优良,通带纹波从0~20kHz不超过0.0001dB,阻带衰减>120dB。

  该器件的其它特性为:

  ·具有2、4、8倍超取样数字滤波

  ·可接受24bit输入数据及同精度处理

  ·可按受32~ 55kHz任一输入取样频率

  ·输出16、18、20及24bit不同数据格式

  ·具有数字去加重功能

  ·可用0.188dB步长进行数字音量控制

  ·时钟频率为256fs或384fs可选

  ·具有软、硬两种静噪方式

  ·提供硬件设定及程序方式两种控制模式,

  ·提供8种不同类型的高频扰动模式以适应不同类型的DAC

  ·提供恒定输出时钟到DAC,即使输入数据和主脉冲都丢失也能保证DAC输出无偏移和产生脉冲的可能

  解码芯片PMD 100的管脚排列与一些顶级数字滤波器有相似之处,如SM5842、SM5803、DF1700等,因此在有上述滤波器的DAC或CD机上,通过稍加改动就可将普通CD机或DAC改为具有HDCD解码功能的处理器了。

SACD(Super Audio CD)

一  SACD简介

   1.什么是SACD

   CD的问世,可以认为是音乐重放领域中最令人激动的事件之一,它将音乐表演带到了一个新的境界。近些年来,一些要求苛刻的听众对重放声音的音质提出了更高的要求。正因为如此,飞利浦和Sony(CD的发明者)开发出了超级声频CD(SACD)。SACD采用了最先进的DSD技术,使重放的音质更为出色,将现场演出的所有细节还原得淋漓尽致。该技术接近于重放原始的模拟波形,从而得到清晰和更为自然的声音,将音乐表演的临场感和情感交流都表现得极为真实。由于采用了比CD高64倍的采样频率,所以SACD可以重放出极为纯正和自然的声音—不论是双声道立体声还是多声道记录的声音。

   2.为什么要开发SACD

   SACD是CD的一场逻辑上的革命,它给声频产业带来了美好的发展前景。SACD复合光盘为音乐专辑到零售商这一环节中的每一个与光盘相关的产业都带来了许多发展机遇。这是因为SACD复合光盘能在SACD播放机上播放出具有极佳的音质的声音,同时这种光盘也能在现有的任何CD机上进行正常的播放。

二  SACD与其他相关声频格式的功能比较

见表1。

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┃对所有新声│          │              │             ┃

┃频格式的要│   SACD     │    DVD-Audio      │    DVD-Video     ┃

┃  求  │          │              │             ┃

┠─────┼──────────┼──────────────┼─────────────┨

┃应用的领域│家庭,轿车以及便携式│家庭,轿车以及便携式和将来的│家庭,轿车以及便携式和将来┃

┃     │和将来的PC驱动器  │PC驱动器          │的PC驱动器        ┃

┠─────┼──────────┼──────────────┼─────────────┨

┃     │优于CD质量的独立多声│优于CD质量的独立多声道信号;│劣于CD质量的独立多声道信号┃

┃ 性能  │道和单独的立体声混合│立体声信号在大多数情况下来自│立体声信号在大多数情况下来┃

┃     │信号        │多声道混合信号       │自多声道混合信号     ┃

┠─────┼──────────┼──────────────┼─────────────┨

┃     │与普通的CD播放机完全│与普通的CD播放机不兼容,兼容│             ┃

┃ 兼容性 │兼容,兼容DVD-Video播│DVD-Video播放机(当AC-3内容可│与普通的CD播放机不兼容  ┃

┃     │放机(CD内容)    │用时)            │             ┃

┠─────┼──────────┼──────────────┼─────────────┨

┃防盗版措施│强有力的一系列的复制│一系列复制保护机制     │一系列复制保护机制    ┃

┃和复制保护│保护机制      │              │             ┃

┠─────┼──────────┼──────────────┼─────────────┨

┃增值内容 │歌词,图片和视频  │ 歌词,图片和视频     │有广泛的内容增值潜力   ┃

┠─────┼──────────┼──────────────┼─────────────┨

┃     │与CD一样的导航式检 │在增设的TV屏幕上,通过菜单式│在增设的TV屏幕上,通过菜单┃

┃导航式检索│索。附加内容的增强型│结构进行光盘的导航式检索。 │结构进行光盘的导航式检索。┃

┃     │CD式导航检索。   │              │             ┃

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三   SACD格式简介

     

   不论是在民用还是在专业领域,飞利浦和Sony都是声音记录和重放技术方面最具创新意识的先驱。例如,在上世纪80年代初期,他们就成功地推出了CD这一世界上第一台民用数字声频格式。CD以脉冲编码调制(PCM)技术为基础,将当时最先进的技术集于一身,成为播放音乐最为友好的民用格式,很快CD便成为预录音乐节目最成功的记录载体。至今已经在世界范围发售了8亿台CD播放机,而软件的销售量已经超过了140亿盘。尽管取得了如此骄人的成绩,但是人们一直在探寻具有更高分辨力的数字声频技术。其目的是找到能够满足音乐领域非常高质量的要求,并且能让最苛刻的听众满意的数字音乐载体。

   为了达到这样一个目的,就要求有一个全新的声频记录和重放方案。为此飞利浦和Sony提出了SACD这样一种解决方案。该解决方案采用了直接流数字(DSD)信号处理技术。这种信号处理技术原本是为珍贵的模拟主版磁带进行数字建档而开发的。

   DSD是基于1比特菲调制原理开发的处理技术,它使用的采样频率是2.8224MHz(相当于CD使用的44.1kHz采样频率的64倍)。该技术使得SACD的可使用带宽达到100kHz, 信噪比达到120dB。最终的DSD数据流比PCM调制的数据流更加接近于原始模拟信号。

   DSD调制的解决方案使得信号处理链路中的几个处理步骤被取消了(如图1所示)。

     

图1 PCM与DSD方案的比较

   SACD在所有的声道上均使用了DSD技术。在多声道盘片中,共有8个声轨(多声道的6个声道和双声道的2个立体声声道)存储在光盘上。SACD的技术指标中规定,所有声道中的声频信号是完全分立的。正是由于采用了DSD技术作为SACD的技术基础,飞利浦和Sony才能够为民用市场和音乐界提供具有无与伦比音质的声音。

   取得SACD音质的关键因素之一就是它的多声道能力。有些制作人打算用增加声道的办法来忠实还原出演出现场的声学特征。另外一些人则打算开发出新的创造性机制,使听众能够感受到360°的声场。这样就可以使听众有更强的情感触动,同时也给音乐人更大的艺术创作空间。多声道的SACD取代双声道立体声SACD正成为人们欣赏音乐的另一种方式。

图2 多声道声频系统的设置

   但是如果没有光存储媒体技术的发展,要想达到这种音质水平是不可能的。通过采用更短波长的激光和特殊的光学器件,使得光盘的容量较上世纪80年代提高了7倍。实际上,SACD采用了DVD光盘技术作为物理数据载体。

四  复合光盘与兼容性

   1.复合光盘的数据结构

   SACD格式可以识别复合光盘。该种复合光盘巧妙地将通常“红皮书”格式的CD内容组合到单独的4.7GB记录层上。这一概念是SACD格式与成熟的CD格式之间的基本连接方式(如图3)。复合光盘包含了标准精度的CD层和高精度的SACD层,SACD层可以包含高达4.7GB的DSD数据,SACD层的逻辑结构相对简单,并且与CD内容层一样明了。在SACD层中的增值数据区的使用是备选的,该区可以包含诸如歌词、视频图像和图片等内容。图4所示的是复合光盘的内容。

图3 复合盘完全后向兼容   

     

   2.复合光盘的物理结构

   

   从外观上看,SACD复合光盘与直径12cm、厚度1.2mm任何光盘没有什么区别。但是从内部来看,这种光盘是将两个0.6mm的数据记录层粘接在一起,其中一个记录层包含的是SACD数据,另外一层则包含的是CD数据。CD数据层是靠近光盘标签一侧,而SACD数据层位于光盘的中间。在拾取CD数据时,SACD层实际上是读取激光束检测不到的。包含在SACD复合盘中CD记录层中的数据是与“红皮书”CD标准完全兼容的,因此这种复合光盘可以在所有具备CD播放功能的机器上播放。

图4 复合光盘的内容

   3.复合光盘的粘接

   利用聚碳酸酯作为粘接材料,复合光盘的粘接处理过程与DVD5一样。但是如果使用环烯作为粘接材料,要想取得合适的粘接力,就需要对感光底层进行表面预处理。这一预处理过程可以在生产线上完成。

   4.检测设备与技术要求

   在生产复合光盘期间,可以采用与DVD类似标准的在线监测系统,同样要进行离线的参数检测。对于CD和SACD层的HF和伺服信号的测量,可以使用大多数测试设备生产厂家生产的商用SACD测试设备来进行。通常,这些信号的测量标准与DVD(SACD层)和CD(复合光盘的CD层)一样。

   5.复合光盘的生产

   复合光盘的生产与DVD的生产类似,但也有一些差别。任何现有的DVD生产线都可以改造成SACD的生产线。所有塑质盘一般都会吸收潮湿环境中的水分,对于复合光盘而言,这种水分吸附现象只是比CD和DVD稍微严重一点。带有保护涂层的标签文字可以比激光透视一侧更能较好地阻止水分的侵入。必须采取必要的保护措施来避免潮湿环境下复合光盘发生卷曲。一般采用如下两种解决办法:一是使用不易吸收水分的材料来做记录层;二是增加正面涂层。

   6.SACD复合光盘的制造流程简介

   (1)主版和模版:SACD复合光盘的制造需要两套压模版,即CD和SACD模版,这两种模版均是由413nm(DVD)激光束录音机的主版盘成型的。在制造玻璃主版的过程中要加入版权和防盗版的一些特性措施。之后关于主版和模版的一些处理就与DVD的制作流程一样了。

   (2)感光底层:CD和SACD的模版用于复制复合光盘的感光底层。对于两个记录层,复制是采用通常的0.6mm感光底层(DVD)模版和溅射成型设备完成的。

轻松自制DTS CD』

---- 作者:沈晟

   每当欣赏DVD中高潮澎湃的音乐的时候,您可曾想过把这些心爱的音乐片断收集起来,单独欣赏?又或碰到朋友拥有一张极品DVD音响测试碟不肯出借,您却一心想要拿回来测试自己的音响设备?对于一些音乐爱好者来说,时常都会碰到同样的问题。譬如自从见到《幻想2000》的DVD后,我就一直想把里面激动人心的音乐抓出来做成一张CD,闭上眼睛慢慢欣赏;不仅如此,我还常常想把《埃及王子》《终结者2》《黑客帝国》中动人心魄的多声道特效统统烧在一张碟片,以便拿到个音像器材店试机……

   现在这一切都不难实现,只要有一台DVD-ROM和普通的CD刻录机,再按照本文的方法,就可以把DVD中心爱的多声道音轨刻录到CD-R(RW)上,制作成DTS CD带回去欣赏测试了。

 DTS 和 DTS CDl

首先我们先来看看什么是DTS CD:

   所谓DTS音轨,采用的是经由DTS(Digital Theater Systems)编码后的 5.1 声道标准。DTS的最大编码流量与LPCM相同,也就是每秒 48000*16*2=1536000bps=1536kbps。相对而言,这远另一种流行的多声道编码系统——Dolby Digital (AC3)所提供的 448kbps 来得大,换句话说也就是DTS在多声道音品的压缩过程中失真小得多。这一特点使得DTS在多声道编码系统中有着先天的优势,也正因为如此,与DTS相关的制品和设备也市场上日渐受到消费者的青睐。

   至于DTS CD,顾名思义就是DTS音轨的音频Audio-CD。其存储方式与一般的音乐 CD 相同,都是 16bits、44.1kHz 采样频率。只是DTS CD中纪录的实际内容并不是普通CD的PCM采样信号,而是DTS 编码的音轨信号。由于 DTS CD 文件记录形式与普通 CD 兼容,因此它也就与音乐CD一样可以用普通的方法复刻、制作和播放。并且,目前市面上绝大多数带有数字输出功能的DVD播放器和CD播放器都支持直接输出DTS数字信号,加上多数音响爱好者或器材商店都已经有的DTS解码设备,更使得欣赏DTS CD可以随心所欲、异常方便。

 抓取DVD文件中的多声道音轨l

   要把DVD上的5.1声道音轨制作成DTS CD,就需要先要把DVD中的数字音频信号复制到电脑硬盘上。这是因为DTS编码和烧录CD的工作都要在电脑上完成,把数字信息复制到硬盘是完成DTS CD制作的最基本条件。所以,我们也就要对DVD的数据结构有那么一点点最基本的了解。

   如果我们用DVD-ROM打开一张DVD影碟,就会看到一个命名为”VIDEO_TS”的文件目录。DVD影碟中的主要视频、音频,字幕数据、时间码、段落分割信息等等,都存储在这个”VIDEO_TS”目录下的各个VOB文件中。自然,DVD影碟中的多声道AC3音轨就包含这些VOB文件之中。

   分离VOB中所包含的各种音轨并不复杂,目前很多软件都可以完成这样的任务。在这里我们以VOBRator为例,大致了解一下分离音轨的基本原理。对这个步骤有一定概念之后,读者大可触类旁通,换用自己喜欢的各种高级DeCSS软件。

   用VOBRator打开DVD光碟(或者硬盘上)的VOB文件后,在”Streams”栏就会出现一个树状排列的DVD轨段信息列表。这个列表列出了VOB中包含的所有内容。而在选中各个项目时,右侧的信息栏还会显示该轨段的具体信息:例如采样率、声道数目、码率等等。我们所需要的就是让VOBRator按我们的需要,输出其中特定的音轨。

   在整个树状列表中,我们要先选中”树根”处的****.VOB,点击右侧的”include in output”的选项,使之取消。接着应该可以看到所有的项目上都有了一个可爱的红色小叉子。而后,再选中您想要截取的5.1声道AC3音轨,同样点击右侧的”include in output”的选项,使这只音轨呈唯一被选中的状态。现在,VOBRator就会听话的按照您的要求处理选中的那一条音轨。点击”DeMUX”(即直接分离数据),VOBRator就会输出一个****.ac3的AC3格式多声道音轨文件。

   可以使用同样的方法继续抓取你所喜欢的音轨片断,最后再统一将这些AC3文件收集起来,进一步编码为DTS,并导入CD烧录软件进一步烧录成DTS CD。

   声道分离l

   获得了5.1声道的AC3数字音频文件之后,下一个目标是把数字音频文件中的每一个声道单独分离出来用于再编码。有一系列专业或业余的软件可以用来剪辑并分离AC3音频文件中的声道。其中比较著名的便是由Sonic Foundry这间专业音频编辑软件开发公司推出的这款功能强大的Dobly Digtal AC3编辑软件——Sonic Foundry Soft Encode。

   Sonic Foundry Soft Encode可以对AC3音频声道进行解码、编码等,而我们正是需要利用它来对AC3文件进行解码,并输出编码软件可以识别的以PCM格式纪录的WAV音频文件。当然PCM-WAV本身并不支持5.1的多声道模式,DTS编码软件也不可能识别5.1声道的AC3文件。所以,我们就必须将AC3文件中的每一个声道单独的分离为WAV文件。 这个过程虽然繁琐,但并没有什么困难的地方:

   打开Sonic Foundry Soft Encode,首先进入[Option(设置选项)]菜单下的[Decode Setting(解码设置)],确认“Dynamic Range Compression”处是“RF remod mode”模式,以保证正确的解码效果。再到[File(文件)]菜单中点击[Open…(打开)],注意这时要在文件类型旁边的打开模式转项中选择“Decode to PCM(解码为PCM)”方式,确认打开AC3音频文件。这个过程可能要稍微耗费一段时间,CPU要对AC3文件进行解码并转以PCM格式保存到临时文件夹。等待的时间与CPU的运算速度有关,待解码结束时,6个声道的音轨便会整齐的排列在Sonic Foundry Soft Encode的主窗口中了。

   这时候,如果我们偷懒一下,到Sonic Foundry Soft Encode存放临时文件的目录中浏览时就会看到,有6个*.tmp文件静静地躺在那里。它们实际上就是按“左”、“中”、“右”、“左后”、“右后”、“超重低音”顺序排列的六个声道的音频文件。我们只要把这几个文件复制出来并改名为WAV文件,便可以直接交给编码软件使用。

   当然上面那个偷懒的方法也就个缺陷,就是很容易令人混淆六个声道的顺序。所以,也要预备一套正正经经的方法备用:AC3文件已经打开之后,逐次在不需要保留的声道上点右键,选择“Delete”删除,使Sonic Foundry Soft Encode只保留一个“左前”声道。点击“Save as…”图标,将这个单独的“左前”声道保存为标准的PCM-WAV文件留用。之后,再以同样的方法将 “中置”、“右前”、“左后”、“右后”、 “超重低音”等各声道分别保存出来即可。

   不论用上述何种方法,我们在得到各个分离声道之后,就可以开始着手将这6个声道,编码为DTS格式了。

   DTS编码l

   DTS编码的软件并不多见,普通使用者可以利用的可能只有Minnetonka公司的SurCode系列。在SurCode系列中有一款“SurCode CD Pro DTS”,是专门为制作DTS-CD而设计的。使用者只要把各声道的WAV文件提供给该软件,SurCode CD Pro DTS就可以轻松将它们组合、编码成为可用于DTS-CD刻录的44kHz的DTS格式的WAV音频文件。

   SurCode CD Pro DTS的界面也非常简单直观,我们只要在“Destination…(目标)”处填入输出文件名,再把刚刚自AC3中分离出来的各个PCM音轨声道文件,按照界面上的提示,一个萝卜一个坑地挨个儿添入,便立刻可以点击“Encode”按钮开始DTS编码了。SurCode CD Pro DTS还会贴心的直接输出“伪装”好的DTS-WAV格式,使其他CD刻录软件刻录DTS CD时更为方便。

l 烧录

   到了此处,将多声道信息转化为可以用于烧录DTS-CD的格式——这个关键问题已经解决,剩下的工作就可以说是非常轻松。烧录DTS-CD的方法与过程,就和烧录一般的音乐CD完全一样。例如使用现在广受欢迎的刻录软件Nero,只要建立一个Audio CD工程,将已经收集好的DTS-WAV文件,按自己的喜好依次拖入左侧的Audio栏,点击工具栏中的”烧录”按钮,我们的第一张DTS CD就算是大功告成了。如果是EZCD或者Drop CD这样直接托放式的刻录软件,就更简单了,直接把SurCode CD Pro DTS生成的DTS-WAV拖入光盘图标就可以了。

   有了自己复制、制作DTS CD的可能,享受5.1声道那震撼澎湃的感觉,所受到的限制就更少更小了。至于心灵的享受、艺术的陶冶,甚至器材上的发烧,都可以随心所欲不受拘束了。

 备注l   

   欣赏DTS CD时,需将播放机的数字输出(SPDIF或光纤输出接口),连接到相应的DTS解码器或解码功放,再由相应的DTS解码器或解码功放对送至的数字信号进行解码,方可获得精彩的DTS 5.1 声道输出。如果是在电脑上,需要安装PowerDVD这类支持DTS的播放器播放,才能正确回放DTS CD的多声道音频信号。

音响基础文章

DTS是今年家庭影院市场的热门话题,内置Dolby Digital/DTS双解码功能的AV功放机成为市场新宠,内置DTS 5.1解码输出的DVD播放机也陆续推出。下面,我们来了解一下有关DTS公司的基本情况及其技术背景。

   DTS技术与美国金牌导演斯皮尔伯格和美国UNIVERSAL环球电影公司有着千丝万缕的联系。DTS总公司位于美国好莱坞,在比利时的布鲁塞尔等地设有分公司,公司主要架构分为以电影音乐录音现场及电影院的编、解码导入为主的专业用“数字影院系统”和以家庭用解码器的开发及DVD/LD/CD等套装软件的导入为主的消费电子用“DTS技术”两大部份。

   DTS技术在1993年1月由德利贝尔格先生所创立。90年代初,在电影数字声轨刚开始被提出的时候,德利贝尔格提出用CD-ROM来记录压缩声音信号的方案,在当时,虽然早已开发出将数字声音信号直接写入软片的技术,但这种技术的读取方式经常会出现读取错误的情形,稳定性也还不尽理想,而CD-ROM已经在电脑领域大量被采用,供给量稳定,价钱也便宜,采用CD-ROM来记录的方式,只要在放映影片时安装记录有音频数字信号的CD-ROM就可以了,没有必要一定要记录在传统的软片上。

   这项技术开发出来以后,一在电影界公布,马上受到大导演斯皮尔伯格和环球影业公司的高度重视,决定在大型科幻电影“侏罗纪公园”中首先尝试采用DTS技术,结果,“侏罗纪公园”一片凭逼真的特技制作和慑人的数字环绕音效征服了观众,以全球9.2亿美元的票房收入掀起一股“侏罗纪旋风”,成为有史以来最卖座的电影之一,仅次于1997年的“泰坦尼克号”和1999年的“星球大战前传”。斯皮尔伯格对DTS技术给予了高度评价,环球电影公司也相当看好DTS的前景,因此,斯皮尔伯格和环球电影公司甚至和德利贝尔格共同合作成立了DTS公司。

   自从斯皮尔伯格在“侏罗纪公园”首次采用DTS以来,许多好菜坞电影亦纷纷开始采用DTS的数字环绕音响系统。许多导演、制作人员以及混音师认为DTS是声音再现性最佳的系统,甚至可以和原来优异的70mm电影胶片的磁迹声轨相匹敌,而影剧场的经营者也认为DTS制作出来的电影充满了魅力,而且DTS技术操作容易,因此获得了绝对性的支持。在DTS问世的第5年,拥有DTS声轨的电影已经超过了200部,新出品的好莱坞电影几乎都同时具备了Dolby Digital和DTS声轨。而作为播放电影终端的电影院,采用DTS还音系统的正在急速增加,目前装有DTS的电影院,在北美超过了60%的电影院装有DTS还音系统,欧洲也超过了25%,亚洲停渤?5%,这些数字还在继续增加中。可以说,DTS已经和杜比数字并列为数字环绕声轨之雄而得到世界上大多数电影院的大力支持,与Sony公司的SDDS一起成为电影业界的三大数字环绕声系统。

   在消费电子方面,在1996年初,DTS解码器用的芯片开发完成,大约一年之后,许多音频产品制造公司开始采用这项技术,到1998年底,授权制造独立DTS解码器或内置DTS解码功能的AV放大器的厂家已有12家,目前,几乎市面上所有4000元以上的AV放大器均内置了DTS解码功能。

   DTS软件方面,1997年1月,“侏罗纪公园”的DTS-LD碟开始发售,尤其以UNIVERSAL公司的电影为主,其后,DTS的DVD电影也开始发售。但在数量上,DTS的碟片仍远远落后于Dolby Digital的版本。

   对LD而言,Dolby Digital杜比数字方式的数据传送率为 448kbps,而DTS对信号的压缩比和Dolby Digital的信息量相比为3倍以上,与16bit/44kHz/2声道的线性PCM大致相同,约1411kbps,因此,DTS数据占据了更多的空间。在日本,规定了EFM数字声音作为LD的标准格式,没有空间再容纳DTS的音频数据,所以,日本版的LD甚至看不到有DTS的版本。对DVD而言,5.1声道Dolby Digital格式的典型数据传送率为384kbps,而实际上记录在DVD上的DTS声音的传送率与48kHz/16bit/2ch的线性PCM声音大致相同,达1536Kbps,比收录在LD、CD上的DTS信号的传送率(1411kbps)还要高一些。DTS-DVD的声音一般是以DTS 5.1声道+杜比数字2声道的组合方式出售。DTS和Dolby Digital不同,是有5.1声道存在,而Dolby Digital可以灵活地选择从1声道到5.1声道的形式。由于DTS比Dolby Digital数据率更高,所以2个小时左右DTS格式的DVD电影往往要省去一些多语言、多角度等功能或影片花絮、制作特辑等额外的附加内容,也难以同时具备Dolby Digital 5.1或者PCM声音供选择,除非采用容量更大的双层结构DVD碟片或者双面DVD,以保证画面的质量。否则,是达不到导演及电影制作者对DVD品质方面的要求。因此,除了“拯救大兵瑞恩”以外,大导演斯皮尔伯格的许多作品(如侏罗纪公园、迷失世界等)一直无缘与AV爱好者见面,直到最近,才发行了期待已久的“大白鲨”特别版DVD。

   参与DTS制作过程的声音设计者表明,DTS可以进一步拓展在电影、音乐等方面应用的可性。Enterprise studio的亚尔·休得认为,5.1声道对现场音源最有效果,而且能创造出广播录音的2声道混音所无法实现的临场感,他曾经7次获得过制作奖。而作为一直支持DTS技术的环球电影公司里,由麦斯·斯特罗和克拉克·兰帝组成的声音设计工作室已有20年电影混音的丰富经验,曾经制作过“生死时速”、“水世界”和“龙卷风暴”等风靡全球的著名大片,他们表示,DTS和杜比立体音响的LT、RT Master、Dolby Digital及SDDS的竞争性,首先是从混音作业开始的。他们所设计的6声道MAC Master全部是格式化的。

   所有的影剧场都以数字声轨重播时,加强环绕立体声效果的大胆混音就有可能了。数字声轨在音质方面,尤其是在扩展动态和保证高信噪比方面,其革命性的意义是同等重要的,在制作DTS Master时十分注意这一点,在编码时环绕声道的140Hz以下的信号必须和超低音声道分开。当然如果不是这样的话,环绕声道也可以以全音域来设定,象“生死时速”、“龙卷风暴”中的声音处理就几乎是按这样的设定去进行的。

多媒体音箱的认识与选购

  多媒体视听发展到了今天,音箱作为音频设备中重要的一部分,其重要性正逐渐被大家所认识,然而想一想自己在攒机或是升级自己的机器时有没有将声卡的预算算为700元而只将音箱算为一二百元呢,这对于大多人来讲恐怕是常事吧。然而在科学的多媒体设备配置中,什么价位的音箱符合自己的需要,应该如何去认识和选择音箱,识别伪劣产品呢,这正是本文要为大家解决的问题。

  音箱的结构组成。普通的多媒体音箱主要由以下几个部分组成:

  1、外壳。常见的音箱主要为木制或塑料制成(一些专业音箱还有用水泥、钢或沙等浇制、填充的),木制音箱即为复合的中高密度板所制,厚度应该在10mm以上,它与塑料音箱比有更好的抗谐振性能,扬声器可承受的功率更大,体积也不受限制;塑料音箱的成本相对较低,为模具一次性成型产品,它在造型的设计上可以很丰富但是体积受到限制,相对较小,且可承受的扬声器功率也相对较小,适于应用在多媒体音箱的范围。劣质音箱主要是密度板的密度不够,板材很薄或是塑料的质地松脆有沙孔,易裂。

  2、电源部分。音箱内的电路为低压电路,所以首先需要一个将高电压变为低电压的变压器,然后就是用两个或四个二极管将交流电转换为直流电,最后是用大小电容对电压进行滤波以使输出的电压趋于平缓(在普通的音箱中稳压管一般是没必要用的)。实话说这几个是很不被人注意的部分,其实它们对于音箱的重要性丝毫不小于主机电源对于你计算机的重要性。变压器一般被固定在主音箱的底部(这也是主音箱份量重的原因),对它的要求是要有足够的功率输出,劣质产品常常偷工减料在这里。考虑到一些损耗与效率的因素,可以算出如果变压器的额定功率是100W的话,它实际能顺利带动的功放芯片的功率要在45-40W以下,所以通过算音箱变压器与功放的功率关系也可以验证音箱的实际额定功率是否能达到标称值。整流部分和滤波电容都在电路板上,滤波的大电容(几千微法)应该采用电解电容而且是越大越好,可以采用一个大电容或是两个中容量电容并联的方法实现滤波,而小电容(零点几微法以下)是为了弥补大滤波电容对高频滤波的不足。整流部分一般问题不大,但是为了降低成本,劣质音箱的滤波电容的容量都明显不足,有的甚至不到2000微法;而小电容很可能就被它们忽略了。

  3、功率放大部分。这部分由前级运放和后级功放组成。运放只是起到电压放大的作用,它为了给功率放大做准备,预先将输入信号的电压幅度放大到功率放大要求的最小值以上,对它的要求除了频率范围和失真度外,最重要的就是放大倍数要够。对于功放芯片而言,它可以称为音箱的核心,关键之处在于它的额定功率。按照标准,标注音箱的额定功率不应该超过功放芯片的典型值,而要是还有高出的部分那就是劣质音箱的“节俭”之处了。

  4、特殊音效与功能的电路部分。这部分不是所有音箱都有的,可能一个音箱有其中的一样或几样,也可能一样都没有。这包括了USB音箱的数模转换电路部分,三维声场处理芯片如:SRS、APX、Spatializer 3D等,有源机电伺服技术电路和BBE高清晰高原音重放系统技术电路等等。从技术水平上来讲,小作坊是做不出USB音箱的,所以能做出USB音箱的厂家是具有一定的技术水平的应该值得信赖。从三维声场处理技术来讲,所用的都是国外的现成的芯片,只是一个电路接口和位置的问题。在此要说的是一些低档音箱也带3D声场功能,它们的3D效果不是由芯片来完成的,而是由一个极为简单的反馈电路来实现的,其效果可以想象。

  4、扬声器单元。一般木制音箱和较好的塑料音箱采用二分频的技术,就是由高、中音两个扬声器来实现整个频率范围内的声音回放;而一些在X.1(X=2,4或5)上被用作环绕音箱的塑料音箱所用的是全频带扬声器,即用一个喇叭来实现整个音域内的声音回放。常见的中音扬声器以敷胶纸盆、陶瓷化纸盆、纸基羊毛盆、松压盆、防弹布盆和PP盆为多,它们有着各自的特点:纸盆有音色朴实自然、成本廉价、易于与其他材料混合制作、刚性与柔性相济等优点,缺点是防潮性差和难控制的一致性;防弹布盆,有较宽的频响和可以承受较大功率的优点,是酷爱强劲低音者之首选,但是因为其材质较重,对小信号和弱信号的回放效果不佳,轻音乐的效果不很好且成本较高;羊毛编织盆,质地较软,材质较轻,相同能量的音圈震动会使得它的振幅较大,所以它对小弱信号的表现较好,对柔和音乐的表现完美。缺点是低音效果不佳,摇滚乐和进行曲的表现力不尽人意;PP(聚丙烯)膜,韧性与一致性很好,失真低,各方面表现都不错,但价格略高;松压盆是主要用于低音炮上的,在低频段的声音回放性能可谓是舍其取谁。高音单元有丝膜和PV膜软球顶,是分别用在中档和低档音箱上的。由于用在多媒体领域的音箱必须要具有放磁性,所以在扬声器的设计上采用的是双磁路,且采用扬声器后加放磁罩的方法来避免磁力线外漏。为了节约成本,伪劣音箱的扬声器很可能就是不防磁的!

  5、关于设计。普通音箱可以分为倒相式和密闭式两种。密闭式音箱就是箱体封闭,箱体内部没有任何通口与外界相联;而倒相式就是在音箱的前面板或后面板上装有圆柱形的倒相管,将箱体的内外连通。它是按照亥姆霍兹共振器的原理工作的,优点是灵敏度高,能承受的功率较大,动态范围广。由于扬声器後背的声波还可以从倒相孔放出,所以它的声音效率要高于密闭箱。同一只扬声器装在合适的倒相箱中要比装在同体积的密闭箱中得到的低频声压要高出3dB,也就是说有助于音箱低频部分的表现,所以这使得倒相箱得以广泛的流行。

  6、关于低音炮。对于低音炮而言,为了确保音箱性能要求箱体严格的密闭就应该采用三腔式的设计,也就是在扬声器的后面还有两层腔。如图所示的是一个国外的X.1的低音炮,它采用的是单扬声器的两腔式设计,即扬声器的后面只有一个腔,加上扬声器前的一腔故为两腔。

  7、关于平板扬声器。以安田为代表的几个厂家推出了超薄平板扬声器,应该讲这种产品的优势在于多用途方面,而不在于扬声器的性能方面。因为是平板式的,所以没有传统音箱一样大的体积,所以它的摆放和安装是极为灵活的,甚至你可以把它贴在墙上。然而就性能而言,这种产品没有任何优势可言,其音质音色甚至不敌中低档的木制音箱,难以恭维。平板扬声器其实没有什么奇妙之处,既然是扬声器就肯定是依靠某种物质震来动带动空气分子震动,将声音传播出去的,在这里这种物质就是平板,而又是什么代替平板震动的呢,一样是个音圈,说到底它的原理与普通的扬声器一样,都是靠音圈的震动带动发音介质的震动来实现的。

作为著名的电脑外设专家,罗技公司的鼠标、键盘、摄像头乃至游戏控制器等产品是诸多电脑用户所追捧的对象。其实多媒体音箱音箱也是罗技的“拿手”好戏。但以前曾经推出的炫音、声魅系列产品虽然在技术和设计方面极有特色,但在市场中的影响似乎不是很大,也使得电脑用户对于罗技音箱似乎有些陌生。

  2001年,罗技公司斥资1亿两千万美元收购了北美地区的著名音响品牌蓝铂(Labtec)。同时也将蓝铂20年的独特音频专利技术收为己有。经过了近两年的研究和吸收,罗技终于在2003年发布了集两家技术之大成的革命性音响产品——Z系列。

  Z系列采用了许多独家的专利技术如连续倒相带通式低音设计(Series Vented Band-Pass)等,同时搭载了目前音响界最为热门的先进技术。

  罗技Z-680音箱,定位在高端的5.1声道音箱产品,获得THX认证,Z-680音箱附带了DVD播放器、CD、PS2、XBOX和PC2、4、6声道声卡使用的数据线,Z-680音箱内置了杜比数字和DTS解码器,支持5.1声道。 作为少见通过THX认证的的6件式音响系统,Z-680不光是该系列中的旗舰,也是现在市售该类型系统的佼佼者。

  其实从包装来看,Z-680就显得不同凡响,因为似乎还没有哪个多媒体音箱具备如此硕大的体积和沉重的分量。想要把它从包装箱中取出确实需要花费一番力气。实际上,Z-680已经超出了多媒体的应用范围,更多的是定位于入门级的家庭影院的家用音响。它所具备的各种功能也瞄准了家庭的多功能应用。

  Z-680共由8个部件组成,包括一个重低音、四个卫星音箱、一个中置音箱、一个音乐控制中心和一个遥控器。整体的外观颜色采用银灰色,看起来极富现代气息,非常适合现代的家居环境。

提到惠威音箱,相信大家首先会想到其经典的M200。不过那毕竟是两年多前的东西了。经过了两年的辛苦等待,发烧友们终于等到了惠威全新的近声场监听级音箱——T200a。产品编号中T代表采用简洁黑白无谐振三角(Tri)几何型构造音箱系列,a代表有源active系统。

  T200a的两个主箱体完全相同,造型突破传统异常前卫,主色调为黑白二色,对比鲜明,颇具视觉冲击力(见题图)。外形上是突破了传统的立方体形状,前面板是由三个三角形构成的多面体形,很有时尚电器的味道,因此更容易在家庭和个人用户的市场上打开突破口。整个音箱三个面的前板都是黑色钢琴漆,正中的前板上嵌套有一个白色面板,而且下方还带有一个LED指示灯的圆孔,在音箱工作时,黑色的面罩下隐约中泛着蓝色的亮光,既装饰了音箱也起到了电源指示作用。

  扬声器单元

  T200a的中音单元被安排在了上方,而高音单元在下。T200a的中音采用的是惠威5英寸M5N镁合金长冲程防磁扬声器(见图1),高音单元为惠威25mm天然纤维编织膜钕铁硼磁体高音

M5N中低音单元额定功率35W,最大功率70W,它的振膜采用了先进的铝镁合金一体化金属结构振膜,振膜表面喷涂特殊阻尼层,高顺性支撑系统,具有非常好的刚度和动力学稳定性。M5N采用大功率耐高温无涡流损耗Kapton音圈骨架和耐高温SV线音圈,屏蔽式磁路系统和长冲程线性位移设计,惠威特有对称磁场(SMD)驱动技术使音圈处于一个对称的驱动磁场之中,从而获得对称均衡的驱动力,能明显减少音圈的电感以降低反电动势对输出级的对峙,扬声器的控制特性因此得以改善,音色更加丰满有力,失真度也随之降低。

TM1A-T高音单元采用德国天然纤维顶级球形振膜,频率响应平直,高频可达20kHz,音色甜美、细腻。单元采用屏蔽式高性能钕铁硼磁体,三明治防磁结构能有效地抑制漏磁场,创造小型化线性匀强磁场。TM1A-T采用了美国液磁冷却耐高温铝合金骨架及铜包铝线音圈,具备较大功率承受能力,强吸声后腔设计,降低了单元在谐振频率附近的非线性失真。

  功能设计和接口

  在功能设计方面,T200a除了开关以外,只提供了总音量这惟一的调节,但是这对于书架式监听型音箱来说也未尝不是一件好事情。因为对于一款监听级别的音箱来说,任何关于声音的修饰都是多余的。T200a在音频输入方面是相当专业的,它同时具有平衡式输入和非平衡式输入两种接入方式(见图3),我们普通的莲花头也就是两芯RCA接头属于非平衡输入方式,这也是我们PC上最常用的连接方式。

设计结构

  T200a放弃了传统多媒体音箱都采用主副箱的设计思想,而采用了单声道独立功放的设计,因此在从外观、箱体结构到内部电路设计,左右两个箱体都是完全一样的。这样做可以保证两个箱体声音特性的完全一致,是一种绝对意义上的进步。T200a箱体为倒相式设计,倒相口开口向后,位于后板散热片下方。箱体以倒立稍向后倾的三角形作为正面声障板,障板辐射面积小,箱体内部空间大,在设计上保证了低频部分的演绎效果。

  T200a的箱体异常沉重,感觉上要比同样大的多媒体音箱重量高出一倍,箱体板材为约15mm厚的高密度板材,而并非普通多媒体音箱所有的复合密度板,从箱体制作上避免了声波给箱体造成谐振的可能。且箱体内部衬有很多吸引棉,人为地增加了箱体内声音的阻尼环境,降低了箱体的混响时间,令中低频部分更加干净清洁,使中低频的输出不会有拖泥带水的感觉。

  T200a在扬声器和后板的密封方面都做得很好,分别拆下高音和中音扬声器后我们就可以看见它们都带有橡胶垫圈以加强扬声器和箱体之间的严密性,杜绝了一丝一毫的漏气可能。T200a的设计师将高音单元独立封闭在了一个小空间中,不能和箱体直接连通,这避免了2kHz以上的高频部分声音在箱体内的大量反射,保证了中低频部分音质的相对清洁。

从背板的整体图中不难看出(见图4),电路部分自上而下,分别是前级运算放大、后级功率放大/整流滤波、变压器和交流输入四个部分。

T200a所用的变压器为75W,双+15V输出端的普通E型变压器(见图5)。整体电路上都采用单电压+15V供电避免了正负电源参数不对称而破坏电路的对称性,能够更好地实现全平衡放大。一般来说,正负电源供电会在动态方面具有更好的表现力。T200a所用的滤波电容是两个耐压25V容量达10000微法的电解电容(见图6),这种容量的电容是以前任何一款多媒体音箱上都不曾见到的,一般多媒体音箱能采用4700微法的滤波电容就已经不错了。滤波后采用的是整流管进行整流工作,随即一部分电源被送到上方的运放部分电路中提供电源动力。

  T200a在功率放大部分的电路设计依然没有走出传统的俗套来。运放级依然采用的是普通的5532(见图7)。

  T200a在运放部分的音量控制采用的是常见的旋转式碳膜电位器,并对外壳进行了接地处理,这可以抑制一些噪音干扰,还是值得称道的。

T200a的功放部分采用的是两枚LM3886TF桥接互挽来推动的,LM3886TF是68W单声道的高性能的功率放大器,每个LM3886在Vcc是正负28V时能提供38W的功率,但是电源提供的+15V电压所能达到功率输出也就在20W左右,互挽后理论上能达到40W的输出功率,以变压器电源所标称的75W功率来看自然是足够了,可见在设计上设计师预留了足够的功率储备,以防止大动态时出现削顶失真和过载失真。但是不足的Vcc电压无法使LM3886工作在最佳的状态之上,多多少少会对功放的性能产生一些负面影响。

  LM3886的外围元件建议采用进口钽电容、CBB金属化无感电容、五色环精密金属膜电阻等专业豪华级元件梳理并配以散热片辅助散热。在此T200a采用了相当数量的金属化无感电容和金属膜电阻。但也还有为数不少的瓷片电容,此外聚丙烯电容也仅有一个,因此在外围元件的选用方面,T200a也有不少可供发烧友们打磨的地方。

  分频部分T200a采用的是传统的LC电路,每个单元的分频电路都是由电容、电感和电阻各一个构成,高音单元和中音单元的两个分频电路相互独立。

  音质评价

  在长达十余天的煲机和试听之后,我们得出了一些结论。就整体而言,如果把这款T200a放在多媒体音箱的领域中去评价,那么它的音质表现是前无古人的,至今五年的多媒体音箱发展历史中尚无可超越它的产品,即使是两年前的M200也比之有不小差距。

  T200a的音质音色特点正如它的设计定位为监听型音箱一样,表现的都是不愠不火,没融入任何的特色化效果去修饰和雕琢音源本色。经过磨合后的T200a高音已经丝丝入耳,不再有偶现的金属音和毛刺,中音细腻圆润,低音扎实沉稳,总之在各个音域的均匀程度都是那么平滑自然,几乎让人找不到隆峰和低谷。它在低频部分的下潜深度能让人感觉到不足,一些用高档2.1音箱能听到的低频细节在T200a的演绎下被简化了很多。但是T200a的低频非常干净,没有混沌和浑浊的感觉。T200a的解析力还是相当不错的,但是动态上没有想象中好,这也是受制于电源输出没有令功放电路处在最佳的工作状态之下。

  总之,这款T200a是面向高端个人用户和专业音频制作者的一款产品,也算是入门级的一款“专业级”监听音箱,至于它的音质音色和2360元的报价来相互比较权衡,是不是很值得呢,只有用户朋友们听了之后才好去下这个结论。

 

 最负盛名的扬声器单元厂家是丹拿( Dynaudio )、绅士宝( Scan-speak )、福柯( Focal )、傲的诗( Audax )、西雅士( Seas )、魔雷( Morel )、 ETON 和 JBL 。此外, KEF , Diatone,B & W , Altec , LPG , Visaton , Thiel , Elac , MB 等厂家也出产优秀的单元。

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编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0121/article_2969.html
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