录音 / 混音

最近Wolf和雪梨两位兄弟提起了这个老话题，我也看过国内外一些讨论CD格式优劣的文章（尤以台湾一个网友的分析浅显详实，受益匪浅）。先把我记得的说说， 希望有所帮助。

Wolf兄弟倾向于认为自己刻录CD无法做到数据100%正确复制，其实这是完全可以做到的， 而且它不是刻录CD音质变差的问题关键所在。 Yok兄弟早就提过通过逐字节比较， 可以证明自己复制的CD完全跟源文件一个0，1不差。（前提是光驱的OFFSET正确设置好，有兴趣的朋友可以找Exact Audio Copy这个软件的技术文档来看，而且Offset本身也不会导致数据出错）。

CD音频采用PCM格式，碟上的数据本身只记录音频的一半信息：量化后的电平高低，也就是我们在屏幕上看见的波形振幅，以2的16次方（16bit)的精度细分， 最高的电平和最低的电平间可以分出65536个等级， 比如我们现在有这么一段音频数据-10000，-8000，-7000，-5000，-2000，0，2000，4000，6000，9000， 这是一堆离散的数字， 如何把他们转换成模拟波形呢？

这时我们就需要音频的另一半信息：时间。

如果我们在0.000022秒（1秒/44100）时在坐标系内画出-10000这个点，在0.000044秒时画出-8000这个点， 0.000066秒时画出-7000这个点......依此类推， 最后把所有点连接起来， 我们就可以大致重现原来的波形了。

大家可以想象，如果我的表不准，那么我在0.000025秒画第一个点， 0.000042秒画第二个点，最后画出来的波形肯定跟原来有很多差别了。

这里面还有一个假设，大家想想， 要产生原来的那一堆描述振幅的数据，不是也得间隔一段时间量一下吗， 对了，这就是说采样或录音时也得看着表， 这个表还得非常准， 要不然重放时， 人家的表跟你精度不同， 画出来的曲线就不同了。呵呵，大家基本明白数字信号处理的一个大问题JITTER 是怎么回事了。

这个问题告诉我们什么呢， 就是光有一堆正确的10001010101没有用的， 你得有一个很准的时钟，它直接决定你绘制的波形的准确程度。 所以我们光讨论CD复制能不能把所有100101010101正确拷过来只触及了问题的一半。

接下来， 大家会想，嗯， 我的马兰士CD机的时钟精度跟CD录音师的设备的时钟精度如果有差异， 那么我的机子上重现的波形可能会跟录音师机子上的波形有点细微差异， 这我明白， 可是你说了我的原版碟和刻录碟上的数据是很容易做到一样的啊，那在同一台马兰士CD机上播放，用的都是机子上的那个时钟， 应该重现出同样的波形才对啊，为什么听起来就是不同呢。

首先， 我们不难想象原版CD数据面上的岛和槽都有一定的长度， 假设它是一微米， 也就是1微米岛-1微米槽-1微米岛...这样排列, 实际上这个间距是如此之小， 以至于刻录机转速和激光的开关必须有极高的精度，才能刻出同样长度的岛和槽。 实际情况是， 大部分刻录机刻出来的岛和槽长度都跟原版不一样（高速刻录时偏差往往也较大，所以一般建议低速刻录音乐CD），如果比原来长，比如说1.25微米.那么原来1000微米的位置现在就只能记录800个岛和槽了， CD机要重放出音频必须读取稳定的数据流， 如果原来你的CD机在0.00001秒能读取原版碟上1000微米内的1000个岛和槽信息， 现在它就得提速， 在0.00001秒内通过1250微米的距离才能在你的刻录碟上读取到同样1000个岛槽信息。同样道理， 如果刻录出来的岛槽长度短于1微米，比如0.8微米， 那你的CD机就减慢转速， 因为0.00001秒内只要通过8000微米的距离就能读取1000个岛槽信息。实际情况中我们还要就碟片读取质量(取决于染料, 碟片的重心， 碟孔偏心度， CD转盘结构设计， 纠错机构设计等很多因素）考虑到一次读不到回头再读，或者根本读不出（因为刻录碟的反射率比CD低，在CD-ROM里能读的不一定在CD机上也能读， 这就是为什么现在很多家用音响特意标榜能读取CD-R, CD-RW）只好通过插值重画波形或干脆跳过.

现在我们不难发现， 即使数据都是那些1010101001，由于刻录碟和原版CD上信号记录的状态和读取的难易程度有差别，读取刻录碟容易导致CD机上的主要耗电部件--电机转速频繁变化，引起电源污染；同样道理， 纠错电路负荷变化同样会引起电流波动， 造成电源污染，这些才是刻录碟声音不好的最大原因。设计的好的Hi-End CD机上把数模转换电路和时钟电路与机械部分的供电尽量分离， 减少电机和纠错部分电流变化对时钟和音频转换部分电源质量的影响就是这个道理。

由于刻录碟上的岛槽状态不可能做到100%与原版碟一样，拿到CD机上放也就不可能完全跟原版音质一样， 我们能做的就是减少刻录时岛槽长短变化的不稳定性和提高CD播放机数模转换和时钟电路的精度和抗干扰能力。但是我们也不用沮丧，实际上如果使用的刻录机刻录质量高（YAMAHA, Plextor...)，在好的CD机上播放刻录碟音质好得很。另一方面， 如果我们把同一首曲子分别从原版和刻录碟抓到硬盘上欣赏， 那它们干脆就在同一起跑线上了（当然前提是两张碟上的数据一样， 但我们前面已经提过，这非常容易实现），音质取决于你的声卡。

另外大家对原版和引进版有没有区别也有争议，其实川子兄弟引用来取笑的那段话说得是对的，国内现在很多引进版根本跟国外发行的版本不是一回事，很多都是Remaster过的， 这么说其实侮辱了Master这个工作， 因为他们（唱片公司， 唱片公司委托的录音棚， 还有光盘厂）只是在糟蹋原版的信息，往往是把原版拿来做个EQ, 压缩之类的处理后拿给光盘厂压。

人家的原版好好的数据， 如果考虑用国外原版的母盘压付不起那个钱，就拿一张成品CD回来照着重做一个母盘就好了（也就是跟以前那些盗版一样的搞法）， 这样起码最后出来的引进版CD上的10001010101跟国外的原版是一样的。可是不知道是唱片公司故意要恶化引进版音质以避免对境外原版造成冲击还是唱片公司-唱片公司委托的录音棚-还有光盘厂这中间那一环出现了白痴， 很多引进版上的数据跟原版比都是处理过的。 而且绝对不会处理得比原版更好， 只有更差。

话说回来， 即使唱片公司不使坏， 也没有白痴去乱搞原版的数据；除非用国外原版的母盘， 否则引进版还是不可能跟原版一样， 这个情况跟我们前面讨论的原版和刻录的关系非常相似。把国内光盘厂看作一个很高档的刻录机，拿了原版CD来以后制作一个新的母盘， 这个母盘虽然压出来的数据跟国外的母盘压出来的，都是一模一样的那堆1010101，但这些1010101在引进版和原版CD上的岛槽分布必然因母盘不同而不同， 至于差异大到什么程度， 对音质影响有多大那就得看情况了。

最后， 我们扯了这么久都是假设数据复制时没有误码， 丢码的情况， 实际中大家使用的光驱质量， 抓音轨软件，刻录软件， 刻录方式，刻录碟片； 以至于商业化复制中光盘厂的设备精度， 清洁程度，检测手段， 光盘质量等很多因素都决定着数据复制的质量。个人复制者由于经验不足， 光盘厂家（尤其是盗版生产线）由于工作态度不端正, 很多时候本来很容易做到的无损数据复制都没做到，这些问题就不在我们讨论之列了。

恩，很有道理！
我是不懂，所以引用过来的，难道版权真的跟母带有关系？

另外我很同意刻录时的会产生很大误差。

http://www.xianbear.com/2/lib/200212/27/20021227190_7.htm



另外还有一点搞不懂的，为什么原版拿来后他们还要remaster呢？

你说得好, CD只是记录了振幅, 而没有记录时间, 为什么不记录时间呢?

是根据你说的 CD 上数据槽的 间距长度吗?  我理解不是的, 是因为时间间隔是一样的, 都是你说的 0.00000022 s, 例如 一对振幅数据

  8000, -4000, 3000, 500
  
  在坐标上画的时候 每个点 在时间方向都是间隔 0.0000022 s, 而不是 刻8000的这个槽和刻 -4000的这个槽差多远的问题.

  好, 这个没有问题, 再来讨论下一个
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  你说的两个槽不一样远, 导致 光驱转动起来不一样, 这点我认可.

  但是这就影响了 解码器绘制 波形图 我觉得不一定阿, 比如说, 过了0.000022s后, 我需要 一个新数据  -4000 了, 而这是 转盘机却因为这个槽 长度与原版不一样没有及时读出来, 从而影响 波形.

  这个问题应该很容易解决, 最多弄一个 16M 缓冲内存 轻松搞定. 转盘供应不上 内存总能供应得上吧.

  
  我不清楚目前市面上的解码器, 真的是从数据输入口收到一个数据就转一个数据, 不使用 缓存 机制?

well...那些图片的波形应该是还没经过模数转换的。刻录出来的碟在物理是上绝对有误差的，在模拟的世界里，没任何东西是绝对精确的，但是数字信号不同，只有0和1，如果用5V的电平表示1，那么即使实际上传输的是4V、7V他都照样能确定是1，同样在时间上也允许一定的误差，所以他的模拟波形有误差，转成数字信号后不一定会有误差

哦，原来那个是模拟信号的图，我一直没看懂。。。。我还以为是刻录的坑呢，，，别见笑。
呵呵。

呵呵，哥们你别杜撰，我原文里哪一句说了时间是由槽的长度决定啊。



马达的电流波动倒不是影响解码器绘制波形图， 是影响它转换出来的模拟音频质量。

为了节省大家时间， 我还是把原来的长篇大论压缩一下好了, 看不明白可以再回到原文：

第一点，CD音频的录制和重放需要时钟信息，只要录制和重放设备的时钟信号不一致就无法保证原始波形完全无误的重现。（至于对时钟精度的要求就见仁见智了， 普通欣赏者可能觉得0.001%的误差就已经很棒了， “金耳朵”可能要求0.0001%, 生产厂家又可能为了在宣传上打败对手在产品中使用小于0.000001%误差的时钟。）

第二点，刻录碟上的岛槽长短不一造成读取时CD机的电机转速时快时慢， 甚至造成纠错电路的负荷时大时小， 引起电流频繁波动， 带来电源污染， 如果解码器(DAC)的供电受到这种电流波动的影响就会导致还原出来的音频的失真。

至于kaikai兄弟说的CD中已经有准确的时间码我认为不对，幅度数值之间的间隔大小是由采样率高低决定的，比如44.1k决定0.000022秒的间隔， 而这个间隔是由录制或重放设备自身时钟或从属的主设备的时钟来产生的。另外虽然两张碟上数据比较是一样的，音质完全可能不一样。原因我已经说过了。

加数据缓存是一个将数据流稳定供应给解码器的好方法， 在实际中从CD随身听到Hi-end座机都大量使用，它能有效解决转盘读取的数据量不稳定和解码器要求稳定数据量的矛盾，但它没有解决电机转速频繁变化造成的电源污染， 那得靠巧妙安排解码器的供电线路或者干脆将解码器与转盘分离来解决。

真是不错的讨论！这方面的知识我也不是很清楚，无论谁对谁错，都学到了不少东西。

LOBO说的绝对正确！这个我以前很了解，现在专攻电脑音频，早就忘了。

CD本身的确是不带时码的，这也是CD容易跳碟的原因。比如在播放第一首乐曲的时候，由于片基等原因造成跳碟(激光头偏离超出可纠正的范围)，可能会直接跳到第二首（或者其他）的某个地方。这就是因为它没有时间依据，激光头跳到哪儿算哪儿。如果有时码，出现的现象就不是这样了，可能是播放突然停顿，但是等到激光头找到原来的位置后（没有时码是找不到原来的位置的），还会接着播放下去的。

时基抖动也是低档CD机的缺点，为了减少0.1甚至0.01的误差可能要花上上万元的代价。上万元的高档机除了时基抖动小以外，电源也很讲究（他们的电源部分的造价比国产的功放机整机还要贵上几倍），机壳设计和D/A转换就更不用说了！

其实，其他朋友怀疑LOBO的说法是因为，他们不是很了解数字电路原理，特别是像DAT（磁带式数字路音机）、CD机、DVD机等的工作原理。他们认为1就是1、0就是0，不错单纯的将完全正确。问题就是要从载体上讲0和1通过光转换或者磁转换转成标准的数字信号的过程不是这么简单的，还有将数字信号（硬盘中的WAV）刻到CDR上的过程也不是都一样的（不同的刻录机不一样，用一个刻录机，不同的刻录盘也不一样，夏天和冬天又不一样）。

现在就假设LUBO 是对的， 只不过 你的理由 总是不能说服我啊。


  你说 数据比较一摸一样时， 而音质不一样， 原来有两个原因：

  1  时间间隔导致波形失真
  2  电源污染

  后来又说有了 缓存 就把第一个问题避免， 现在我再来说：

    我用的是分体机， 转盘是转盘， 解码器是解码器， 那第2个问题也就没有了。

  是不是又有缓存， 又用分体机的时候， 读两张数据一样的盘【曹长短可能不一样】， 音质就一样了呢？

比如从一个5400转的硬盘里拷贝一个WAVE文件出来，到了一个7200转的硬盘里，数据显示他们的逐字节比较是一样的，但是7200转的硬盘更耗电一些，数据读出来也更快一些，根据微软WAVE文件数据结构定义，WAVE文件数据区也是不含任何时间码的，显然它们音质肯定也有差别了？

我没用过分体机来比较CD-R和原版CD重放的区别，不敢随便说用了缓存和分体后两者的音质就会一样， 可是因为缓存（还有高精度时钟）， 分体这些设计的确就是针对那两大问题推出的， 估计在高档分体机上， CD-R和原版CD重放的差别至少要比在中低档机子上小得多。

至于RC兄弟说到电脑音频是不是也有这些问题：

首先，电脑里的音频数据（其实和其他数据一样）全部是经过缓冲的，然后由声卡上时钟或声卡从属的设备时钟排序并进行D/A转换，所以在信号的流程上类似分体CD机的结构， 这是一件好事；

其次， 电脑里的硬盘和声卡的供电稳定性及独立性比分体CD机要差的多， 所以硬盘转速，CPU以及其他板卡（比如显卡）运算负荷的频繁变化，肯定会导致电源污染的问题。 至于电脑声卡上的DAC和模拟部分对电源污染的抗干扰能力则因卡而异，差的卡只要硬盘一转，屏幕一闪就能“听”出动静， 好的卡随你电脑里其他部件怎么折腾，它受的影响微乎其微。 我们只能就自己的要求和预算来选择， 因为理论上说，甚至同一轨音频录在硬盘的内圈还是外圈都会导致读取时电机转速的不同，从而对声卡造成电源污染。但是如果最后还原出来的模拟音频差别小到我们无法分辨的地步了，我们完全可以放心使用。

除非直接连接脑神经，否则一切音频最终还是得以模拟的形式被我们听见，在数字领域我们可以保证两段数据完全一致， 在模拟领域从来就不可能出现完全相同的两段音频，我们在保真度上追求的无非是让它们无限近似而已。

很多人相信把CD机中的转盘部分拿出来单独做个盒子音质会更好，实际上从CD机工作原理来讲，这种方式并没有多少益处，相反还带来副作用，事实上，相同成本情况下，合在一起可以做出更好的音质。

大家从十几年前很热门过一阵的所谓各种形式结构的CD转盘（当时甚至有HiFi厂家延续LP时代的思维，十分可笑的推出又大又沉的金属CD托盘），到现在这些基本已经销声匿迹，也没有更新产品推出来，就可以知道，很多东西不过是商业噱头而已。