有个巨大的问题：到底什么是动态损失？

greenton008

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一直听说什么“数字调音量有动态损失”，或者“经过dsp软件处理会有动态损失”，我一直听不懂，到底怎么样的声音是动态损失了的声音？是说最大声和最小声的声压差别变小，大声大不上去，小声小不下去吗？

音乐等于力量

声音频宽的衰减损失，高音没那么高了，低音下潜减低，整体音乐表现的信息量萎缩。

greenton008

原来说的是频宽，不是响度？

greenton008

看一楼的意思好像说的是响度

Phase

不是声压变小，是小声压的声音听不清楚了，被抹去了。

4realms

最严谨的解释就是动态等于信噪比, 这就已经足够解释数字音量和dsp令动态损失. 只不过实际听音中很多人把各种跟声音的"动"相关的指标都跟动态捏到一起, 变得不清不楚了.

Evangelion

数字音量衰减过度的话，会损失信息量，简单来说就是小音量可能丢失音乐信息。但是现在比较好的数字前级都会尽量避免这个问题，在一般的聆听范围内，即便小音量也不会衰减过度损失信息量。

至于DSP，现在很多hiend音源都有DSP或者FPGA处理，老不死们不喜欢不代表这玩意儿不好，甚至可以说这是大势所趋。至于DSP有源喇叭做得好反而有利于低频的下潜和动态发挥，这是传统无源喇叭难以企及的

tantan11

减少了最大响度和最低响度（环境噪音）的差值。

lihaoren

比方说系统最大不失真100db，本底噪音5db，动态范围95db，那么超过100db的105db的爆炸声发出来就失真了，小于5db的细微衣服的摩擦的声音就被本底噪音盖住了听不到了。
实际问题要复杂一些，大致这么回事吧。

小白

本底噪声决定了弱电平细节能否完整清晰地播放出来而不是被Noise Floor掩盖。另一头，不失真的最大响度决定了播放大音压信号时能否不带可闻失真。

kyokyo

公式
D = lg（Power_max / Power_min）×10；

也就是最大不失真信号和最小信号之比（通常就是底噪）。 但是，有些机器在信号很低的时候，会切断输出，此时动态范围是最大信号功率比刚好切断前的信号功率。而SNR则会用最大信号比切断输出后的底噪，通常SNR会很惊人（假的）。

大多数人认为的动态或者动态损失，不是上面说的那种。例如，“数字调音量有动态损失”，或者“经过dsp软件处理会有动态损失”这样的听感多数胡说八道。

回到HIFI，动态损失是指最大有效信号和底噪比下降。也就是最大信号损失掉了，又或者底噪上升了。比如，家里比较不隔音，路上热闹时候动态范围会下降。又比如，将声音开小=最大信号损失掉了，动态范围同样下降。实际上，发烧友说的动态范围损失，通常指的是“声音平衡发生变化后引起的听感变化”。大部分时候，声音的平衡度决定了50%的听感，另外的50%是音量。

声音平衡度是指 -- 各个频段能量占声音总能量的比例。举一个例子，在1.5K左右，以1.5Q值增加1.5DB，声音会变得更加清晰，细微质感会明显增加。HIFI术语就是解析力增强 -- 过了就会刺激。实际上，某个适当宽度频段增加或者减少0.5DB，就会引起各种听感的变化。比如5-8K频段，增加1-2DB，齿音会非常突出。下降1-2DB，齿音就会没了。但是这种平衡度是取舍，因为齿音消失的同时，一些气声也会同样消失，系统的某些表现会变得不理想。所以这是个平衡问题，往左或往右，各有好处，也各有缺点。


再谈谈数字音量控制，音频的数字编码，是记录了某个时间点的电平变化。低频频率低周期长，音量控制影响的采样点就会比高频多。这样结果就是低频乐器在数字衰减音量的时候，失真会变得更加明显。数字音量是通过去掉音量中的比特位去减音量的。比如原来是65536， 变成32768。这样音量就下降了。数字音量和和解码器芯片设计有关系。有些32位的解码器芯片，你输入16位音频，它会扩展成32位进行处理，那么，新增加的16位可以用来砍掉控制音量，这样是不会影响16位音频的质量的。但是，如果输入的是32位音频，该芯片减音量就会将32位信号丢掉一些信息，可以认为是损失了信息。


回到LZ说的动态损失问题。数字音量情况下，丢比特的方式会导致低频和高频平衡改变，低频损失会比高频大，“声音平衡发生变化后引起的听感变化” 引起烧友觉得丢失动态。在DSP房间处理情况下，因为频响峰谷能量分布被改变，同样发生“声音平衡发生变化后引起的听感变化”。

回到动态损失问题本身，发烧友最可能发生的动态损失是在“增益结构”中。任何设备，都有底噪值，适合的输入值，一个设备进行信号变换的时候，信噪比通常不发生变化，或者变差 -- 或者干脆点说，信号放大，底噪会跟着放大。举个数学例子说明“增益结构”问题。 比如某前级，输入音量100DB（实际是10DBu，为了简单直接音量表示），音量输出100DB， 底噪是 10DB。 但是很不幸，主人不懂增益结构，选了一个输出只有50DB的解码器。 那么，为了听到正常的85DB声音，前级需要增加35DB， 这样一来，底噪也会增加35DB。动态范围就是85-45DB = 50DB。理想情况下前级动态范围是 100-10 = 90DB。动态范围下降了40DB。于是乎，你不给信号的时候，音箱里头能听到明显的底噪。这个问题，就是真正的动态损失。

最后说说CD或者录音的动态范围。 理论上 16 bit 的CD音频格式，动态高达96DB。但是，实际上录音的时候，单件乐器平均音量大概是-20DB左右，峰值大概-10 到 -8DB。要留有余量进行混音和母带。可见，最小有效信号，也就是几十DB。而混音和母带，其中一个目的就是让声音密度上升，并且平均音量变大，也就是所谓的Loudness war。压缩过后，最后成品的实际最小声音和最大声音也就6-8DB。所以，大部分情况下，不会是你系统本身动态的问题。更多情况是来自于外界噪音，或者房间造成声音平衡度改变造成的各种“动态错觉”。

sz517

转一篇某大写的，清晰明了！

无论对于专业录音 亦或 音乐欣赏, 前级作为重要环节存在, 在此整理一些我在其他论坛或者群的讯息,集中发在此处, 希望对各位新人所有帮助```

因为历史原因 有源音箱内置功放 或者 常规功放 灵敏度大多为 0.775VRMS(0dBu - 最多) 1VRMS(0dBV) 1.414VRMS(+6dBu) 或者 2VRMS(+6dBV).
模拟时代的前级主要作用是放大, 因为唱放输出电平太低(很多最大只能输出316mVRMS - 即 -10dBV).
数字时代前级主要作用是衰减, 因为DAC输出电平太高(非平衡输出不低于+6dBV, 平衡输出大多为+18dBu 或者更高)
事实上 衰减 比 放大难做很多, 因为电路放大很容易设计好,尤其包含反馈电路的放大器很容易控制性能.
但是衰减就比较难,通常衰减掉的性能就被劣化了, 就像数字控制音量一样, 所以衰减还维持高性能的设计显得尤为重要.
加之高端DAC性能越来越变态, 也使得前级的性能也被逼迫不断升级, 以满足维持DAC性能需要.
现在设计的新式唱放, 放大倍数巨大(获得足够的反馈深度,这样可以做到非常高性能), 直接变成跟DAC一样高端平的, 动辄可输出高达8VRMS电压 (+20dBu)```` 还是需要一个衰减器来匹配功放.

结论A: 前级非常重要, 数字时代尤其重要.基本上都是买了高端DAC,然后 发现前级越来越不足的节奏```

数字音量衰减现在主要有两个技术, 第一个是一般DAC芯片内置的, 也是绝大部分数字衰减处理方式 - 直接砍掉高比特的数据来降低音量; 第二个是使用dither技术, 先判定需要衰减值, 然后对最低有效位进行扰码处理, 再截掉高比特. 第二个技术使用了心理声学算法, 比第一种听起来好.(BTW : 通常录音使用24Bit, 然后制作CD时候处理称为16Bit就是 dither技术一个典型应用)

两者都存在Bit Loss问题,尽管优秀的心理声学dithering算法可以听起来让非常接近原始bit, 但也仅仅是接近. 另外dithering算法会噪声信噪比下降, 一些优秀公司会使用更先进的噪声整型技术(noise shaping)技术, 比如dCS Prism Sound 或者 iZotope, 这个算法借助于心理声学处理,把人耳敏感的低频噪声通过整型, 让噪声功率更多分布在人耳听不到的高频(这也是数据, 所以不能删掉, 只能改变其分布状态).

Dithering 算法在衰减3个Bit 内是可以维持高品质的, 因为加入的噪音量很小, 但是因为当代DAC输出电平非常大, 所以要进行很大衰减, 即大幅度加入噪声扰码用以可切掉更多的有效比特, 这时候拥有高级噪声整形算法的 Dithering技术也不能不了对品质的苛刻需求, 就像我们可以轻易分辨出同一个音源的24Bit版本和Dithering 成为16Bit 版本.

传统简单的直接丢掉比特的数字衰减技术, 比如DAC芯片内置的或者音频播放软件, 最直接感官是会让声音听起来低频模糊掉, 高频没有穿透力.

结论B: 数字算法衰减器一定会丢东西,只是看怎么丢,丢多少而以.

数字音频领域没有绝对单位,通常用比值单位, 比如一个24Bit 的数字音频信号 动态范围理论是 0dBFS 到 -144dBFS. (dBFS 即 dB满刻度)

为什么数字是丢掉Bit, 比较简单计算是 24 x 6 = 144, 我们姑且称为144dB有效动态范围. 事实上24Bit技术我们一般只能做到未记权的140dB信噪比之数字信号.但是没关心, 我们仅使用理想情况计算.

24Bit 的0dBFS 到 -144dBFS是初始量, 数字设备底噪是不能动的, 即本底噪声-144dBFS, 使用数字音量衰减时候, 从0dBFS开始,我们需要衰减20dB, 这样信号最大电平变成了-20dBFS, 这时候 有效动态范围 下降到 124dB. (dithering 实际上是通过算法把 丢掉的那"20dBFS"信号随着加入的扰动噪声随机串入这"124dB"内,才使得我们听起来还不错, 即觉得丢的少)

对于一个ADC或者DAC设备, 通常要定义数字比值和绝对电压关系. 举例 : 比如常见平衡输出DAC输出电平为 +18dBu (即定义0dBFS = +18dBu), 此DAC信噪比为124dB, 这样我们可以换算 +18dBu - 124dB = -106dBu  (-106dBu 大约是4uV RMS噪声).

如果我们使用传统数字衰减技术 - 即直接丢掉Bit, 这个-106dBu是改变不了的, 只能从+18dBu 开始减少,假设衰减12dB, 这时候机器输出电压为+18dB - 12dB = +6dBu, +6dBu - (-106dBu) = 112dB, 信噪比此时为112dB, 即丢掉了12dB.

在来说 模拟前级,  上一楼体积的举例DAC我们称为 DAC18124, 因为是一个输出电平18dBu且信噪比为124dB的DAC.
模拟前级足够强悍是维持DAC品质一个关键因素.

假设一号模拟前级 named PREA, 允许最大IO电平是 +20dBu, 输出本底噪声-117dBu(大约1uV), 标记信噪比+20dBu - (- 117dBu) = 137dB.
假设二号模拟前级 named PREB, 允许最大IO电平是 +18dBu, 输出本底噪声-97dBu(大约11uV), 标记信噪比+18dBu - (- 97dBu) = 115dB.
假设三号模拟前级 named PREC, 允许最大IO电平是 +12dBu, 输出本底噪声-102dBu(大约6.15uV), 标记信噪比+12dBu - (- 102dBu) = 114dB.


比较一: 信噪比
DAC18124 124dB  VS PREA     135dB    PASS
DAC18124 124dB  VS PREB    115dB     DEFEAT
DAC18124 124dB  VS PREC    114dB    DEFEAT
第一项目比较, PREB和PREC均不能满足DAC性能需求.

比较二:  IO电压
DAC18124 +18dBu VS PREA  +20dBu   PASS
DAC18124 +18dBu VS PREB  +18dBu   PASS
DAC18124 +18dBu VS PREC  +12dBu   DEFEAT
第二项目比较, PREC不能满足DAC最高电压要求.

比较三 :  噪声对比
DAC18124 -106dBu VS PREA    -117dBu       PASS
DAC18124 -106dBu VS PREB      -97dBu      DEFEAT
DAC18124 -106dBu VS PREC   -102dBu      DEFEAT
第三项目比较, PREB和PREC都不能满足DAC18124的噪声要求所以双双出局.

最后只剩下PREA可以满足 DAC18124需要, 但是满足到什么程度, 很简单.
DAC18124 -106dBu VS PREA    -117dBu   -106dB - (-117dB) = 11dB
也就是说PREA这个前级可以在衰减11dB范围内满足DAC18124性能需求.

结论C:高性能模拟前级要拥有比 DAC强的多 的余量性能 才可以"平移" DAC的性能. 就像刚才举例一样, 我们需要一个高性能模拟前级来"平移" 数字领域那个比值 , 即向上(放大) 124dB那个比值, 亦或 向下(衰减)124dB这个比值.

因为放大电路 噪声和信号同时放大, 信噪比是不变的, 当然如果这也能把信噪比设计差的人也不合适做这行业, 加之负反馈技术 还可以减少失真, 所以正如我前文所说, 放大电路很容易设计. 衰减就难多了.

但是让前级设计师越来越郁闷的是, 现在的DAC性能越来越强悍, 已经非常逼近模拟领域1.3uV (20Hz到 20kHz 未记权1.3uV几乎是音频模拟电路做到极限,音频测试仪器大多就是这个参数, 极有屈指可数几个天价仪器可以做到1.1uV 或者 0.9uV, 再低就不行了)这个极限值.

所谓未来高性能模拟前级可能会非常昂贵, 因为为了满足高性能DAC需求, 这些前级已经跟仪器没什么区别了.

结论D: 我只是为了简单说明, 使用了信噪比这个最简单计算的方式, 事实上一个好模拟前级参数很多多```不是只有失真和信噪比

结论E:学会看设备提供的参数,客观的参数有助于选择设备,当然但愿别遇到坑爹的参数.

mifeng

表现形式更多是响度怎么调也不合适，要么太轻，要么太响。

小白

事实上越来越多的系统在丢掉“前级”这个东西。当然优秀的模拟前级确实可能越来越贵，但同时肯定是越来越少。