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小议数字方式放CD

hc360慧聪网教育行业频道 2004-02-24 08:19:59

每个人都希望自己的电脑系统音频部分更出色，尤其是播放自己喜爱的CD的时候，都想利用现在新的数码技术，用“数字方式”来播放。一般情况下，如果不用数字音频的话，那只有用CD解码、音频线输出，这种方式下，音频经解码后要先经耳机放大——音频线——声卡CODEC混合——前置放大——功放——音箱，全是模拟处理，其中要经多次放大和衰减，对信号非常不利，失真较大；加上一般CD-ROM的DAC都是附属电路，性能多比不上声卡的DAC。不过，情况不是完全绝对的，下面我们就来分析一下数字方式的利弊：一、数字方式播放的原理　　一般认为，直接用音频线连接CD-ROM到声卡的方式是一种模拟的方式，肯定不如“数字方式”。其实这个模拟的过程用软件“数字播放”也要经过的，软件数字播放也要走声卡CODEC混合》前置放大》AMP》音箱的路，只不过是软件通道代替了CD-ROM内置DAC，但是PC机受到自身条件限制，软件数字播放的素质仍不高，达不到廉价硬件DAC的水平，这是目前WINDOWS 的DirectSound本身的编码不太好造成的。　　CD-ROM内置的DAC虽然比不上高档声卡的DAC，但却比软件+廉价声卡的DAC要好，廉价声卡的DAC和CD-ROM内置的相比也好不到哪儿去——不要以为数字播放就是直接把音轨扔给声卡的DAC，其实是软件重编码再通过DirectSound交给声卡，CD-ROM并不能通过简单的软件传输就可以跨平台用ATAPI输出音频，去交织码后是不能直接送ATAPI的，需要驱动程序的译码，不通过专门的驱动，音频流无法实时处理，这是PC软件的最大问题。数字处理真的没失真么？其实软件程序注定了这些数字信号是要进行格式转换重编码的，否则PC识别不了也播放不了，一些简单的操作也要影响到音源素质，例如音量控制，DirectSound是走WAVE通道的，用软件控制音量，转换精度和播放软件的算法有关。一些高手已经发布了绕过DirectSound的播放办法，取得一定效果，大家不妨去搜索一下资料。用软件美化高频/低频的声音不等于好音质，音场模糊和细节丢失是很明显的。　　当然，话也不能绝对，CD机的核心是数字滤波器，它决定着CD机档次的高低，软件数字播放正是把这一部分软件化了，通过编写良好的播放软件，在一定程度上是能够达到高档CD机的效果的。声卡的CODEC只有一路数模转换器，他只把经系统处理的总的PWM信号转换为模拟信号，软件数字播放是不需在这里混合的，如果你的声卡够好，音质是比模拟方式好。二、实现高音质数字播放的关键 1、选择安静的CD-ROM 　　数字滤波器是实现高质量的关键，目前的软件播放非实时处理带来的失真比硬件实时处理大的多，因为软件设计者并不都是音响发烧友，他们只讲究功能和噱头，并不理会附带的失真，他们自做主张加入的修饰以及DirectSound本身的限制使音质劣化。CD-ROM驱动器的音频输出是不经光驱耳机放大和音量控制的，滤波后直接做阻抗匹配输出，直送声卡硬件混音和功放；而数字软件播放由于软件混合的重编码过程损失了音质，何况也要走声卡的混音（WAVE通道）、数模转换和功放，在模拟的路程中两者几乎相等，还要多绕一圈。有些声卡还不止一路DAC，例如Live!，Audigy。更讨厌的是，当CD-ROM以全速（比如40倍速）CAV模式进行断断续续的音轨抓取时带来的误码和时基抖晃（jitter）失真是以1倍速CLV模式读取下的数倍，因为CD-AUDIO音轨本来设计就是以CLV数据流方式读取的，没有考虑以CAV方式断续狂读的需要。　　另外，光驱高速读取噪音也是大问题。本来用数字播放就是想提高信噪比，可惜，光驱间断地呼呼的读盘声直接导致了噪音，而且比正常渗入模拟通道的电子噪音大得多。后面这个问题，在最近的电脑刊物上有人提出了解决办法，大家可以借鉴，不过还是没有治本。不管怎么样，软件无法完全取代硬件，因为硬件是实时处理数据流的，单任务的。软件要受到操作系统的限制，特别是WINDOWS这种抢先多任务操作系统，不可能独占资源实时处理数据流，只能一段一段地进行。这也是依赖操作系统、应用程序的民用声卡在普通驱动程序下无法进行实时专业录音的原因之一。　　所以，好的CD-ROM在这方面起到的作用是很重要的。 2、注意软件方面的优化　　建议大家用普通播放软件播放CD，但通过SPDIF数字线将CD音轨交给高素质的外置硬件解码器解码，这样做的好处是 ①此时光驱以1倍速CLV方式读取音轨，噪音最小，误码最低； ②高素质的硬件解码器能获得更好的效果，同时这也是为什么硬声卡比软声卡好、为什么不用软猫要用硬猫的道理——无论动态、信噪比、误码、时基抖晃失真都比软解码高不止一个档次。 ③、用这种方式音频信号路径最短，保真度最高

我们来看看用这种方法音频信号走向就知道了

【光头】》【数字放大】》【SPIDF传输】》【硬件DAC数模转换】》【硬件音量控制】》【阻抗匹配】》【功率放大】》【音箱】

　　而用软件数字播放的办法是

【光头】》【数字放大】》【解码】》【IDE驱动】》【WINDOWS DX】》【播放软件DAC】》【软件音量控制】》【WINDOWS DX】》【声卡驱动】》【硬件DAC数模转换】》【硬件音量控制】》【阻抗匹配】》【功率放大】》【音箱】 ——这样多绕了一圈，音质传输损失肯定大一点。

　　另外，应注意升级你的DirectSound，例如XP和win2k播放cd就比win98下音质好得多。

③安装好主板的IDE驱动及补丁，我发现很多朋友都只是装完个Windows98了事，硬盘的型号没辨认出来，DMA功能也没用上。这对音频信号的传输是有负面影响的。

三、小结

　　这篇文章并不是要否定数字方式，毕竟随着cpu的不断强大，软件处理将逐步取代硬件处理，这是一种趋势。我只是想提醒大家，本来用“数字播放”是希望能够欣赏到更加原汁原味的CD音乐，但目前受到操作系统和播放软件的先天缺陷影响，实际上负面的环节更多，我们可能会得不偿失。如果大家的声卡上有SPDIF输入（现在很多低价卡都有了），绕过操作系统、驱动程序、播放软件和CD-ROM内置的DAC，直接把CD音轨以数字形式交给声卡处理可能是信号路径最短，效果最好的办法。当然，现在不是所有的声卡都带SPDIF端子，如果这样你还是用数字方式欣赏CD吧。

信息来源：天极硬件频道

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