被前级抹杀的动态去哪里了？小谈数播音源和前级的配合，为什么会感觉不如黑胶

路易的欧罗巴

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CD，解码器，数播的数据远远比模拟音源优秀，
但为什么模拟音源，比如黑胶的反响有时候会超过CD？



今天就想以动态范围这个点，来聊聊最近的心得。


为什么黑胶理论上仅有最多70dB有余的动态，


会比96dB不到的CD，会感觉更多。


CD机和数播的动态去哪里了？


如何改善被压缩而失去的那10dB起的动态？

小黑仔

坐等。。。

headphoneclubac

因為CD的實際動態
撐死也不到30dB


完

bluehigh

headphoneclubac 发表于 2020-5-24 23:14
因為CD的實際動態
撐死也不到30dB

黑胶，dsd有超过30db的？

路易的欧罗巴

源起某著名的，号称革命性的功放系统的前级设计师介绍，


在多次经过论坛上的工程师大佬Roger的帮助下，

在下终于明白了关于前级增益与音源电平大小的这个问题，


CD的2V，相对黑胶属于高电平音源，以及无需传统前级的10倍的增益放大倍数，


相反，10倍的放大倍数会带来两个缺点，

1，多余地放大不必要的10dB左右的底噪，相当于设计师说的抹杀了细节，减少了动态。


2，可能还会让有些电源能力不大的前级产生信号过载，产生削波失真。


所以对于CD等2V以上的音源，更优化，更合适的是那些增益倍数gain，低于5倍的前级。


举例：

美国麦记c22，15dB，约6倍。
德国玻璃之声 035前级，6dB，2倍。法国的ICOS 205，5倍。
瑞士南瓜jazz 前级，12.5dB，约3倍。
FM可以前切换成0dB，也就是1倍。
日本accuphase和瑞士soulution还可选择大小的增益倍数。


当然，我推荐的肯定是ICOS和FM，因为前级线路，谁越简洁，信号越干净，越高保真。

前后级的存在，其实就是为了可以相对较低成本地更换前级或后级的增益放大倍数。

你如今用来听CD的前级，是否合适呢？





楼下是roger的长篇大论。本楼已经划重点。

rogerchou

这裡你所指的2V是CD音频讯号的"输出电压",它代表的是这个完整的音频讯号输出时的电平。CD是16bit,假设此音频讯号在完美状态下,某时域下最大动态刚好在最高点2V,那完美的最小动态是几V?根据2的16次方=65536,CD的理论动态范围Dynamic Range=20*log(65536-1)=96db。求解得最小动态的电压在某时域的2V/65535=0.03mV。反过来说,若你知道一个CD音频刚好如上所述,这段音频的动态范围就是20*LOG(2V/0.03V)。
若某CD PLAYER输出电压是1V时,同一张CD同个音频此时最大动态应该是1V,那最小动态是几V?应该是1V/65535=0.015mV。当此讯号进入前级,1V的电平先衰减成0.1V,那此时的最大动态是几V?,理论上应该还是0.1V,那最小动态理论上是0.1V/65535=0.15uV。那此时的动态范围是多少?应该还是20*LOG(0.1V/0.15uV)=96db。
透过音量衰减或放大增益,改变的是音频讯号的电压水平,前级扩大机并没有改变音频讯号的波型,只是讯号变大或变小。不要乱套用db的概念,在前级扩大机放大倍数换算成db仅仅只是表达放大的概念,这裡跟喇叭放出来的音压db不是同一个Y轴,不能直接相加减,它们存在的关係需要有线性转换。另外,动态压缩也不是指db的加减,Audio的领域没有动态压缩的定义,因为它极有可能是音频设备包括喇叭处在一个非线性的短暂工作状态下,actually,I do not know。
音频讯号从讯源产生,流经前级与后级扩大机,其间每个机器都有底躁,经放大后其噪音可能都高过此音频讯号最小动态的电压了,实际上经喇叭播放出来你根本就听不到最小动态的声音。所以设备的S/N很重要,好的设备因S/N低,放大倍数合理使你听得很多弱讯号的细节,也有人称之为背景黑,这也会使你在听感上觉得动态变大。

headphoneclubac

bluehigh 发表于 2020-5-25 00:17
黑胶，dsd有超过30db的？

有，然而正常情況下，母盤的動態不會超過40dB，這是當年錄音室的設備上限
黑膠的動態只會小於這個數
DSD我不了解

烟花三月

不明觉厉啊

单尼

黑胶如果不是对打四件套20万+CD系统，基本上就是完胜，又何必在意啥指标呢。

路易的欧罗巴

rogerchou 发表于 2020-5-25 15:47
这裡你所指的2V是CD音频讯号的"输出电压",它代表的是这个完整的音频讯号输出时的电平。CD是16bit,假设此音 ...

先感谢前辈的指点。

但如果按照前辈说的，

对于以下这2张图，和相关报道，就有点对不上了。

更正：动态范围变化。



上图功放前级到后级的增益结构

横轴是从input输入，前级音量V contreol，前级电压放大Gain preamp，后级功率放大Gain power
纵轴是动态范围变化，单位dB。
绿色部分是saga相比市面上被认为最好的传统前级（紫色部分）多出的10dB动态

注意：衰减在V control 音量环节。

以下摘自原文：
银彩设计师Edwin認為聲音訊號從數位訊源到最後喇叭播出的過程中動態損失極多，而造成此問題的關鍵在於前級擴大機設計的增益都做得過大。
他說目前新的數位訊源本身就已有足夠的增益值，但多數前級設計卻依然堅持黑膠類比訊源舊時代思維，仍維持10倍高倍數 （20dB）放大電路，

所以只能先將聲音訊號衰減再進行高倍率放大，最後再由後級放大，這種不合理的作法除了會造成訊號減損，壓縮了動態、抹煞了細節，

也會讓原本不在音樂信號裡的雜音被放大出來。拿開車來作比喻，傳統擴大機就像是一腳踩油門，同一時間另一腳卻在踩煞車般不合理。

因此，SAGA擴大機系統在C1前級減少了10dB的音量衰減，結果是帶來了比其他Hi-End擴大機系統多10dB的動態性能、更低的噪訊以及更少的相位差。






上圖就是SAGA與一般傳統擴大機的差異比較。

上方的傳統思維由於前級有20dB（10倍）之增益，播放CD等現代高輸出訊源時，

音量旋鈕只能開到8至11點鐘的方向，等於是過度放大再用音量控制器將其大幅衰減。

反觀Siltech C1前級放大倍率設定為少了10dB的2.8倍，因此音量控制可轉到12至3點鐘的方向，

如此CD唱盤所送出音樂信號內的雜訊變小了，音質也更為精純。

此外，SAGA系統致力改善每一級放大的增益結構，且盡量單純簡化使用元件、電路與功能。

音樂訊號經過C1前級小增益後輸出，然後輸入到V1進行級間電壓放大，再輸入到P1作電流放大推動喇叭開聲。

這整套Edwin心中「完美的訊號放大程序」，不但讓雜訊被放大的倍率降低，動態表現也優異得超乎想像。

Edwin曾表示他拿Siltech SAGA系統與當前公認最佳擴大機對決，

結果動態範圍整整高出10dB之多，和「一般擴大機」相比更高出30dB.

不知道前辈，怎么看以上报道的内容。

是否有出错的地方呢？

感谢指点。

HYQID

就是放大倍数小了？

HYQID

还有个细节，可以先放大后电位器，再到低倍后级，可以让前级的信噪比高不少
那些几十倍的机器很多也就几十瓦，那么高倍不知有什么用，比如8欧50w的，输出需要20VRMS，如果输入是标准的2VRMS，放大10倍20db足够了

rogerchou

路易的欧罗巴 发表于 2020-5-26 16:04
先感谢前辈的指点。

但如果按照前辈说的，

第一张图代表的意义:若你的CD音频,如我前述有完美的96db动态范围,在前级扩大机放大倍数很大下(如10倍),假设音量控制先衰减10倍,那么音频最小动态的电压可能都比前级的底躁低了,结合底躁的最低动态再经过放大后,原先的最小动态代表的细节你已经听不到了。音频中代表最大动态电压的细节再经过前级10被放大,后级放大,直至喇叭播放出音乐时,其电压已经超过音量控制设定的0db,超过的部分都被视为0db处理,所以你又听不完整这部份了。BTW,第一张图Y轴代表的是前级音量控制的范围而不是"动态"。那张图表现不出音频的动态,动态是相对值。
第二张图,就是音频流经音量的衰减与放大器的增益放大的变化。也就是我说的代表一个音频讯号的大小,此放大衰减不会影响讯号内含的意义,所有各频段的音乐细节就在那正弦波中,你要经过线性转换才可以显示出来。这裡的db是绝对值,不代表动态,而是代表放大倍数。动态是相对值,用db表现是减法;用电压表现是除法,但都不是在你这两张图中处理。
两张图表达的意义很简单,就是告诉你高电平输出的音乐讯号不需要传统10倍放大的前级。现代的前级大多称为LINE PREAMP,就是已经没有唱头放大功能,大部分早就都是6~10db放大。前级放大倍数低,就减少最低动态的音频讯号被底躁汙染的机率,同时也降低最大动态音频讯号超出界线被妥协的机率。
题外话,LP的物理特性使得它的动态范围较小,所以早期录音师在mastering时多数都将最大动态讯号拉低,最低动态讯号拉高,当音频的动态范围"合理"的被调整后,大动态的细节被保留,小动态的细节可以完整听到,这会让人产生密度很大的印象。CD或24bit的数位音频讯号因为动态大,透过喇叭播放出来后常被人称作"数码声"。
以上是我的理解

路易的欧罗巴

rogerchou 发表于 2020-5-26 17:23
第一张图代表的意义:若你的CD音频,如我前述有完美的96db动态范围,在前级扩大机放大倍数很大下(如10倍),假 ...

明白了。

动态是一个相对的量，
图文中的设计师，说的是，相对而言，比其他10倍前级的前级要多出10dB-30dB的动态，没说错。

并非说通过减少增益，自身系统可以多出10dB的动态。

所谓，凡事都是相对的。

再次感谢前辈的耐心指点。

路易的欧罗巴

真是超级重要的关于前级知识。

值得一看再看！