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影响PC HIFI音质的因素和处理方法--PC HIFI
2013-08-09 14:50:08  来源:数码家居  作者或编者:黄健    图文:影响PC HIFI音质的因素和处理方法--PC HIFI

  上一期里我们讨论过了玩PC HIFI的两大理由,这一期我们来谈谈会影响PC HIFI音质的因素和处理方法。

  

  通过多年对PC HIFI发烧的把玩,我可以说对PC HIFI是又爱又恨。玩好了,它可以让你对“Hi-Fi”的感受比传统Hi-Fi系统要强,玩不好,可能还不如听随身听。因为PC HIFI作为一个音源,有一定的特殊性,影响PC HIFI效果的因素要多于传统Hi-Fi,所以今天我们探讨一下可能对PC HIFI音质有影响的因素,以及如何应对的问题。

一、电源质量对音质的影响分析

  驱动音箱的电流,来源于音响系统的电源。电源质量对音响系统的音质表现影响很大,这是毫无争议的。大家知道,现今电脑使用的电源几乎都是开关电源,由此电源为主板上的元件、内存、CPU及硬盘、光驱、显卡、声卡等供电。首先,开关电源输出的直流中本身就带有大量的高频杂波,其次,其他各个电脑部件,尤其是光驱硬盘等带马达的配件,也会反馈杂波到电源回路中,影响电源的整体质量。而常见的声卡均为PCI\PCI-E接口,供电几乎来源于主板,声卡使用这样的电源,自然会影响音频的质量,这不只是主观听感上,而且也是客观仪器测试能明显体现出正常音频信号中的干扰信号。这样的供电环境,与传统Hi-Fi系统中常用的线性低纹波稳压电源完全不在一个层面上。那么如何解决这个问题?曾经有发烧友提出甚至尝试也给电脑主机用传统变压器降压和线性稳压电源供电,但实际操作起来,由于线性稳压电源效率低,要给一个数十到数百瓦的主机供电,光变压器就要千瓦级以上,还要考虑稳压部分的大功率三极管等元件配备超大散热片。这样一来,这套电源具备了高重量、高耗能、低效率、高散热等缺点,几乎无玩家能接受,也从未能普及。综合这个问题,本人提供几个建议有助于改善PC HIFI的音质:

  1.使用高品质的电脑开关电源。这类电源在工艺上、用料上较为讲究,因开关电路产生的干扰比很多廉价产品小。
  2.使用PCI/PCI-E电源净化卡。这类产品对内置声卡的模拟输出品质有一定的提升。
  3.直接绕开模拟输出,只使用声卡的数字输出,外接高品质的DAC。这个道理很简单,电源品质对数字输出的影响远小于对模拟输出口的影响。要求高的,可以直接选择纯数字专业声卡,比如RME 9652、RME AES32、Lynx AES16等。这也是高端PC HIFI的主要方向。

二、电脑机箱中的干扰对音质的影响分析

  除了上述所说的电源线路中的杂波外,机箱中众多配件都会产生电磁辐射,无形中也可能会干扰声卡的工作电路。对于会DIY的朋友来说,给声卡加个屏蔽罩是个不错的方法,也有一些自带屏蔽罩的声卡可选择。但是,经众多实践发现,屏蔽罩对音质的提升很有限,有的甚至完全听不出差别,因此对于电磁干扰问题最好的解决办法仍然和上面所说的一样,使用声卡的数字输出口或选择纯数字声卡,外接DAC来播放。

三、声卡的时钟品质、电路设计对音质的影响分析

  1.在数字音频里面,往往电路的设计、布局比用料的影响还大,而大多数中低端声卡在这方面都做得不太理想。其中影响数字音频音质较大一个因素就是时钟。我们知道,在数字音频里,时钟这个概念一直伴随从ADC开始的每一个与数字相关的设备。在录音棚里,基本使用的设备中的时钟质量都不会差,甚至还使用到专门的时钟提供给其他数字音频设备,比如44100的采样率,就是每秒钟在模拟信号上采样44100次,也就是说,从录音棚里产生的音乐文件,里面是包含着时钟信息的。但是,44100是理想值,实际上再高档的时钟,也是有频率误差的,只是误差不太大,假设是每秒的采样次数在44099-44101之间变动,并由此套设备制作成音乐文件。当发烧友把这个音乐文件拿到自己的声卡上播放时,由于声卡上的芯片本身也需要时钟,通常低端的卡都是使用廉价的有源晶震,或者使用无源晶震配合简单振荡电路来产生时钟的,稳定度相对较差,假设在44050-44150之间变化,那么音乐文件在使用这个声卡播放、解码等动作时,都会由于两者时钟偏差过大,造成采样点丢失,导致音质不佳,最直接的表现就是声场明显缩小,解析度减小,音乐细节受到损失。当然,上述举例只是为了更好地讲解时钟差异问题带来的影响,实际的时钟误差数量级通常是在小数点后5、6位的水平。除了稳定度,相位噪声也是影响时钟品质的一个重要指标,不过好在多数情况下,稳定度高的时钟相位噪声也相应较小。我们看到传统Hi-Fi中,很多发烧友给CD机换昂贵的温补晶振或铷钟,道理就是这样。

  说完原理,再来谈谈目前市面上大多数声卡的时钟状况。我们会发现即使数千元的声卡,大多时钟品质也并不高,这类声卡更偏重于除时钟外的其他音频部分电路?难道说这些大厂都不能权衡一块声卡上各个影响音质部分的成品投入?事实并非如此。多数专业声卡不是不想用重料把时钟做好,而是因为专业声卡往往用于音乐制作中,周边还连接数个数字设备,这些设备本身都自带时钟,但是哪怕每个设备都能把时钟部分做好,相互之间仍然是有误差的,就像世界上没有两个走时完全相同的表一样。因此,在专业应用里,一套系统中多台数字设备,并不是各自使用自己的时钟,而是用某一台设备作为整套系统的时钟来源,通过字时钟接口(WORD CLOCK)同步其他设备。因此,多数高端声卡都单独有一个BNC接口,就是字时钟接口,便于从外部输入时钟信号,高端玩家应该从这个角度出发,配合独立的时钟连接声卡,提高性能。对于中低端专业声卡,一般不具备这个字时钟接口,是否就无法改善其时钟品质了?并非如此。中低端专业声卡,通常除了具备数字输出口以外,也具备数字输入接口,而且具备了选择外部时钟或内部时钟来工作的选择,这个功能哪怕数百元的入门专业声卡都有。因为常用的数字音频传输规格,比如SPDIF、ADAT、AES等等,在传输音频数据的同时,也包含了时钟数据,中低端专业声卡之所以提供内部时钟和外部时钟的选项设置,就是利用当使用者选择外部时钟时,声卡将会从数字输入口输入的信号中,提取时钟信号来代替声卡上的时钟部分进行工作。通过这种方式,我们同样可以连接独立的时钟或者其他更高品质的时钟来源,使得声卡播放的音质提升。最简单的实验就是可以用一台中高端的CD机或转盘,将其数字输出连接到声卡数字输入,在电脑上播放CD品质的音乐,可以在声卡控制面板直接切换内外部时钟,立即可以听到明显的区别。

  因此,对于时钟问题,我们在选择声卡时如因经济能力不能一步到位诸如PRISM SOUND等顶级品牌货的话,就要注意考虑具备字时钟输入接口的声卡。对于中低端声卡,尽量选择带有数字输入接口的声卡,为日后提升品质留有余地。

  2.对于声卡的电路设计,说起来是过于专业的电子知识,一般玩家可能难以识别。但简单来说,无论什么样的声卡,核心大脑都是一个控制器,这个大脑对整个声卡的声音档次起到决定性作用。比如90年代的CS4630就被PCHIFI发烧友所熟知。21世纪以来,众多娱乐卡、中低端专业声卡都流行用起了功能完善、成本较低的成品控制器,比如威盛、C-Media等品牌的系列芯片。这类芯片集成度高,技术成熟,很易于开发以此为核心的声卡,品质也还不错。但高端专业声卡却几乎不用,即便是90年代的高端专业声卡,也不会使用同时期成熟的现成控制器。他们用的不是市面上任何一款现成的控制器芯片,几乎都是以自行编程开发的FPGA芯片来做控制器。因为高端声卡的厂家,他们认为现成的控制器方案还不能达到极致的效果,他们有技术能力去深度研发,而且现成控制器芯片的功能也未必能完全满足高端专业声卡使用。以本人主观感受,使用FPGA的高端声卡多数听感上确实较现成控制器设计制作的声卡要好。当然高端声卡的价格也会高很多,玩家在经济能力允许的情况下,可以尽量选择RME9632这类级别或更高端的FPGA为核心控制器的专业声卡。

四.机箱本身的噪音对听音影响的分析

  一台电脑机箱中,通常能发出噪音的部分很多,比如硬盘、CPU风扇、显卡风扇、电源风扇,甚至还有机箱风扇。这些噪音源加起来,远超CD转盘的噪音,在夜深人静时十分明显,对音乐欣赏的影响不小。不过好在目前固态硬盘、无风扇CPU散热器、无风扇显卡、无风扇电源都已经面世,只要舍得投入,一台完全无噪音的主机是可以实现的。对于多数经济能力有限的玩家来说,如果对于电脑运算性能要求不高,以Hi-Fi为主要用途的话,可以考虑用集成显卡和低功耗的CPU搭配。而在固态硬盘价格较高的情况下,用2.5寸的笔记本硬盘代替3.5寸的台式机硬盘也是一个很好的方案,速度性能虽然稍差,但噪音却小了很多。

本文地址 http://dh.imaschina.com/Multimedia/2013/457.html
产品归类 播放器 音箱 功放 耳机 影音数码
关键字PC HI-FI 音质 影响分析
关联企业 PRISM SOUND 威盛 VIA C-Media
所属期刊201307
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