关于数码音频jitter问题的一个最常见误解
(2010-10-31 19:23:02)
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分类: 发烧理念 |
有一个问题,我多次在论坛和博客里和烧友交流时提到和澄清,次数多到我自己记不清为止,还不断地还要和人讨论,实在是觉得烦了,在这里专门写一篇文章讲明,希望能尽可能地消除一个关于jitter的最常见的错误理解。
这个错误理解就是,很多人误以为,只有D/A解码时的jitter才会影响最终音质,之前数字范畴内的jitter都是无关紧要的,不会影响最后的音质,也就是说只要控制好D/A解码这个环节的时钟,使之尽量精确,使DA转换的jitter尽量低,就搞定了,OK了。不用管其他环节了。
这是一个错误的想法和观念。
可能有些人觉得不理解,jitter存在于数字信号中时,为什么要紧,为什么会影响最终的音质。数字信号是我们无法听见的,只有最后经过D/A转换这一环节,变为模拟信号之后,才是我们可以听的声音。那为什么在D/A环节之前的存在于数字信号中的jitter也会影响音质呢?
问题的关键在于,jitter这个东西,会向后面的环节影响、传递,从而影响到最后D/A环节出来的效果。关键是在这里。虽然存在于数字信号中的jitter确实是我们听不到的,但它会影响到D/A环节,从而影响到音质。
其实有一个很简单的反证,可以说明“只有D/A解码时的jitter才会影响最终音质”是错误的观念。假如“只有D/A解码时的jitter才会影响最终音质”这个看法是正确的,那唯一重要的就是解码环节了,我们只要保证解码芯片在工作时的jitter压到最低,就一切搞定了,就可以保证最好的音质,别的环节都不用关心了。那么一台解码时jitter最低的解码器,它接在一台很破烂的DVD机后面,和接在一台高档CD转盘后面,出来的音质应该是完全一样的。因为唯一重要的是解码时的jitter嘛!和前面的数字源时DVD还是高档转盘有什么关系?
但稍微有一点实践经验的发烧友都应该知道,同一台解码器,不管是什么档次的解码器,包括最高级的解码器,接在破烂的DVD机后面,和接在一台高档CD转盘的后面,出来的音质是相差很大的!接在高级CD转盘之后,出来的音质,会好得多!
这就宣告了“只有D/A解码时的jitter才会影响最终音质”是一个错误的观念。它不符合实际情况,是错误的。
有些人总喜欢根据自己有限的理论知识去做一些简单化的推断。但实际现实中的情况,总是远更复杂的。控制好D/A环节的时钟,使DA环节的jitter尽可能的低,确实是重要的,但并不是唯一影响音质的环节。数字源的素质、数字源输出的数字信号的jitter、传输过程中的jitter,都是影响音质的因素,都会影响到最终的音质。为什么同样的一台解码器,接在高素质、低jitter的数字源(比如高档CD转盘)上,声音会好于接在一台素质平平的数字源(比如电脑声卡、DVD机、低档CD机)?为什么不同档次的数字线(同轴线或AES线)也会造成音质的差异?其实都是因为我前面提过的——前面环节的jitter会向后传递,会因此影响到DA环节,从而影响最终的音质。
有一点是我们必须看得很清楚的。整个数码音源系统在工作时,数字信号从被CD机或电脑读取,向后传输到解码器,被解码器接收、直至解码,这样的一个流程,是一个连续的音频流,是一个“流”(stream)的概念。在这个“流”中,前端的混乱会波及后端,前端的jitter会影响到后面环节。并不是说我们只要在D/A解码的一刹那控制好时钟,就解决一切了。并不是如此。进入D/A解码环节时的数字信号的状况(jitter特性)也是会影响D/A的。
事实上,现代解码器的设计,都非常重视解码器对前端jitter的“免疫性能”,也就是所谓的“jitter immune”。大家去看一些现代解码器的产品介绍和宣传,jitter immune是一个经常出现的名词。它的意思是什么?就是指解码器能够对前面环节的jitter免疫、能够不受前面环节jitter的影响(隐含的意思就是大家都承认前面环节的jitter会影响到解码)。对解码器这样一个产品来说,这确实是一项重要的性能。假如有一台解码器能完美地做到jitter immune,彻底不受前面环节jitter的影响,那它就可以做到接破烂DVD机、低档声卡,和接高档CD转盘,出来的音质完全一致。这是一个很理想的状态。也就是说音质是解码器环节独立决定的,和数字源无关。不管数字源高档低档,都无关最终音质。
可惜这只是一个理想状态。实际上的jitter immune是做不到的。没有一台解码器能完美地、按字面意思地做到jitter immune。
究竟是为什么呢?为什么前端的jitter,包括CD机或电脑声卡输出的数字信号的jitter、以及传输jitter(和线材有关)一定会影响解码工作呢?这个问题可能要从微观领域去分析。解码器的设计人员采用了一些看似应该很好的方案,比如让数据先进入一个缓存,再按新的时钟输出。甚至有过一些旨在降低jitter的独立产品,比如Genesis Digital Lens,它的工作原理就是使数字信号先进入一个缓存,再用一个高精度的时钟重新输出,从而降低数字信号的jitter。为什么这样的做法还是不能彻底隔断前面环节的jitter呢?我觉得可能还是跟前面说到的,数码音频的“流”的本质有关。在一个连续的“流”的工作中,即使你用一个新的高精度时钟来重新输出信号,这个时钟还是必须和进入缓存时的信号的时钟有一定关联。如果两个时钟之间完全不关联,那如果两个时钟存在误差(一定是存在的),那一定时间后,就可能出现脱节的情况——如果新时钟比“进入信号的时钟”快一点,那缓存里的数据被消耗完时,就不得不断掉了,因为没有数据了,而如果新时钟比“进入信号的时钟”慢一点,那缓存里积累的数据会越来越多,直至到一定程度后缓存爆掉。
所以在这个使用缓存的方案中,输出时的时钟不能彻底抛开“进入缓存的信号的时钟”,结果就是这个方式可以在某种程度上减轻jitter,但无法彻底消灭jitter,无法彻底隔绝前面环节的jitter。包括传统上解码器使用的PLL(锁相环),可以优化时钟,降低jitter,但也是无法彻底消除前端数字信号的jitter。
所以到目前为止,我们掌握的科技和产品,是这样的情况:一台很烂的、jitter很大的DVD机作为数字源时,哪怕接到顶级的解码器,哪怕经过什么降低jitter的设施或电路,最后出来的音质还是不会很好。高素质、低jitter的高档数字源,还是很重要的,在越是高档的系统里,它显得越是重要。为什么日本ESOTERIC还在研发和生产高级的转盘机构?为什么ESOTERIC的转盘仍被一些HI-END级的产品所运用,即使价格超级昂贵?因为高档转盘能确保数字源的一流质量。固然使用DVD-ROM做转盘的CD机音源是越来越多了,但最高档的一些CD机,仍是在使用ESOTERIC转盘或Philips的CD-Pro转盘。
所以,当解码器厂家在那里宣传它如何jitter immune时,可以参考,但不要太理想化看问题。数字源的质量仍是重要的。当然,同时我们也希望解码器能不断提高jitter immune的水平,能减弱它受前端jitter影响的程度。这样数字源和数字线的重要性就会降低,对发烧友来说是一件好事。
最后,我在文章开头说到的那个误解,希望能越来越少。
(完)

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