2014年3月6日 星期四

電源、線材與設備

之前學習了一陣子電源與線材的知識,以及自己探究線材為什麼會改變聲音的心得,原本整理後想寫篇文章,後來想想作罷了。沒想到這幾天又看到 Mobile01 上一篇改綜擴的電源可以提升音質嗎?的貼文又引起很多激辯,這也讓我想起剛入門時在 Mobile01 上看到一棟很高的文章大樓[疑問]想請教光纖線的品質是否影響音樂音質

這類問題原則上分成兩派,越是理工資訊背景的越是不相信換線材、加墊材有用,尤其是數位線材。而這個問題我相信不會是玄學,可是我問身邊各領域的專家,尤其是訊號處理專家,他們只會用充滿疑問的眼神看著我,也許心想我是不是瘋了,但也解釋不出我的疑問。接著自己花了非常多的時間研讀資料,尤其是 USB,直到有一天,我跟我弟聊天…

我弟是 IC 設計部門的主管,他告訴我,我做給你的 IC 都不能保證 100% 正確的運作,你怎麼可能有 100% 正確的訊號傳輸?為了這句話,我跟辯他了一整個下午,我才知道以前我都問錯人。真正懂的不是語音訊號處理專家,而是 IC Layout 專家。

數位訊號在實體層(傳輸媒介)會有很多原因造成訊號傳輸錯誤,但是它可以藉由上層的協定修正或重送,因此只要再搭配上緩衝區,數位訊號可以保證 100% 正確從 A 端傳送至 B 端;換句話說送得過去就一定是正確的,不然就送不到。

由上述的結論,理當不管用甚麼數位線都一樣,可是音響不是電腦,或是說當時沒考慮那麼多,更有可能是當時沒預測到日後的發展會有電腦與音響整合的一天。

因此就發生了大家在版上爭論的聽感差異,而這差異主要起因於音響沒有電腦的檢查或重送機制,而有用到緩衝區的設備也僅是後半套,而且都貴得要死。

這使得播放音樂時即使透過數位線,傳輸過程還是會受到干擾而使得訊號錯誤,而且無法修正,那這時數位訊號線的抗干擾保護就變得非常重要,再加上各種數位訊號傳輸都會有相對的收送端元件,這些元件依然會受到干擾產生錯誤,一樣無法修正,因此元件的抗干擾保護更是重要。

那類比線與相對的收送端元件就更不用說了。

這些干擾起至 VLSI 內的奈米電路、VLSI 外的封裝電路、PCB 版電路,不論游離中子、電子、電磁波都會影響,而產生共振頻率,這個共振頻率會出現在 VLSI 內的奈米電路、VLSI 外的封裝電路、PCB 版電路,一共三個。只要外在干擾所加總的干擾頻率相同於這三個其中一個或全部就會被增幅而產生嚴重失真。所以 VLSI 內的奈米電路、VLSI 外的封裝電路、PCB 版電路都會佈滿電容與電感來消除(其實只能降低)這三個共振頻率,讓一但外界因素產生共振時其增幅結果不會很大,這樣影響就會變小。

其實任何設備都會有這三個電子電路引起的共振頻率,所以優質設備必須在各地方(VLSI 內的奈米電路、VLSI 外的封裝電路、PCB 版電路)加入抗干擾元件加以保護、降低共振頻率(成本、成本),而且即使同一家廠商、同一批設備其內部加總的共振頻率都會不一樣(正確說有一定的差異,因為所有的元件都有各自的誤差),而用家的環境大家也都不一樣,所以,設備有一定的保護等級後,是不是要花更多錢買保護更多的,那真要看自家環境的干擾源,因此最後才產生,有人說有差、有人說沒差的原因。

噪聲對策的基礎 【第3講】 雜訊濾波器的原理圖 1 利用電感降低高頻雜訊(讓上升的坡變平緩),圖 2 利用電容降低低頻雜訊(讓下降的坡變平緩)。理論上消除這三個波峰成一直線為最佳,但當然不可能。這三個波峰如果又大又陡就容易因雜訊被增幅引起共振而產生嚴重失真;所以我們希望盡量把它拉成一直線。

而聽感差異來自失真的結果,聽眾喜不喜歡,其實換線是在找自己喜歡的失真結果,因為 100% 正確不見得是人人喜歡。

  1. 我們尋找設備是在尋找一連串失真結果最喜歡的那一個。
  2. 設備與線材的好壞來自於抗干擾能力。
  3. 在優異的抗干擾能力下控制出來的失真,廠商稱為調音。
  4. 設備與線材都有因失真而呈現的味道,但如果抗干擾能力不佳就會讓這個失真無法預期或控制。
  5. 誰最有能力做出抗干擾能力最佳、訊號還原最正確的音響設備,華碩,可是大家喜歡嗎?
  6. 影響失真最重要的因素是共振頻率,設備本身所產生的電磁干擾、外部環境的電磁干擾、還有設備本身與外部環境所產生的震動,都會產生干擾,只要外在干擾所加總的干擾頻率相同於這三個其中一個或全部就會被增幅而產生嚴重失真。

這很像吃牛排,因為牛的品種、肉品部位、烹調方式都會有不同的客群,即使同一塊肉由同一位廚師用不同方式烹調,都會產生不一樣的作品,更何況桌上還有各式佐料可以讓客人調味。

我喜歡吃全熟的黑胡椒牛排,我以前國中的英文老師說,牛排要三分熟血淋淋的原味才好吃 Orz

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