主题:一直有疑问, CD音频格式是数字的还是模拟的, 或者是数字+模拟?
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资深泡菜
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就没人能画个图么。。。

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嫩头青 发表于 2014-02-22 12:43




一个廉价电子表每天快5秒, 用这个水准的廉价晶振作为cd机的时基,不知道有几个发烧友能听出乐曲的音调不准,如果这都听不出,还扯什么jitter, 岂不滑稽?

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老坛泡菜
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我承认我一直都没有仔细琢磨关于 jitter 的种种解释,只是大致知道了这种误差,但是看了各位的专业解释,越发觉得CD的各类复制没啥问题。

首先CD盘片上的0和1记录及其顺序是可以100%的被准确读出、复制、保存的。

然后关于时基,就是每个0和1应该在什么时候回放出来、持续多长时间,这取决于数字电路时钟的精确性及其与录制设备时钟的一致性。而录制和回放的时钟频率是一个定值,其精确性和脉冲的波形由电路硬件决定,有可能CD播放机和解码器的时钟精确度也很高,在民用这块,解码器的时钟精确度还有可能超过CD播放机。

关于波形,CD播放机对CD盘片是不管这个的,只要是个坑,就认出是0或者1,不论这个坑是钻头钻的还是铁锹铲的,CD盘片上得坑洞本身就不那么整齐,而回放时候的波形是靠解码电路规整的。

有说,PC-HiFi会因为电磁干扰破坏音质,难道机箱内的电磁干扰会让0变成1么?那样的话windows是不是要蓝屏了?

这么一想,凭什么PC-HiFi中USB异步传输就有问题了?你CD播放机读取之后不也缓存缓冲么?反看,光纤传输前后经过光电转换而忽视之后的时基电路那才叫 jitter 。

相对SACD,CD本身就是个极差的技术标准,有个网站上对比了两者A/D、D/A的波形,CD简直就是粗略的表示出模拟音频的波幅而已。

我说的也许是个笑话。 本帖最后由 嫩头青 于 2014-2-23 04:49 编辑

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kemmi 发表于 2014-2-22 16:40
光挖不行啊,还要总结一下哈。


里面有些观点好象是错的,有空好好研究一下,到时再汇报吧!
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四非色 发表于 2014-2-22 16:09
挖出来一下

光挖不行啊,还要总结一下哈。
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挖出来一下
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原文由 xiaoshan 在2010-12-16 10:40发表
如果是模拟的, 为什么最后出来是数字信号
如果是数字的, 上万块钱的CD机有什么用? 难道不能用普通的CD机数码输出 + 高档的功放代替吗?

难道是数字 + 模拟的?

还有一个疑问. 不同的光驱, 做出来的APE, 声音效果会不一样吗?
哪位大拿能解释一下?

[xiaoshan 编辑于 2010-12-16 10:42]


当然是数码的了。

数字的声音都一样吗?

数字要变成模拟,有一个转换过程,转换过程中的种种因素要考虑进去的噢
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原文由 认真老鼠 在2011-01-10 17:17发表

感觉这个矛盾。既然数据一样,就不应该有差别,否则就不应该说一样。


读取纠错方式不一样

我现在理解,cd就像是在网上看的流媒体视频,如果网络不好有丢包和误码,视频一样会放出来,只是质量会受影响,比如多几个马赛克什么的。但是只要网络带宽足够,这个视频会一直正常的播放下去。
那么cd机也是这个道理,它永远以衡定的速度去读取和播放,如果只读一遍的话,读错了就是读错了,最多错的地方就按前后的信息来进行算法纠错,然后就直接播放出来了。

所以我看别人说合格的ape都应该是抓轨多遍的,就是为了多次读取的数据做对比纠错,保证读到的数据无误

现在的数据文件光盘就是按bit去挨个读,发现有错就反复读,再读不出来,这个文件就算损坏了不完整了。
CD和流媒体就是错了也能凑合着放出来的意思,有纠错也只是弥补,至于纠错出来的东西是不是跟原始数据一样,它就不管了

至于抓轨多遍的ape还会不会因为jitter影响有误差,这个我还没弄明白

[doglan 编辑于 2011-01-11 18:35]
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原文由 行色视界 在2011-01-06 15:13发表
一片文档中说的:

有朋友说:CD 的原理没有那么复杂,从EAC 抓轨-> 制成ape 的过程是可以做到无损
的。刻盘片那更不会有错,所以,我刻的CD 跟买来的原版是一样的!
真是这样的吗?
说简单也简单,刻录的盘片虽然复制出来的数据确实是一样的,但用CD 机放出来的声
音却差距很大。为什么?那就说来话长了。大家可以 ......


感觉这个矛盾。既然数据一样,就不应该有差别,否则就不应该说一样。
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原文由 xiaoshan 在2011-01-07 14:14发表
CD能镜像为虚拟光盘吗? 我只知道CD-ROM是可以的. 不知道音轨能不能镜像?

不过没有关系, 可以做APE. 一个APE相当于是完整的缓存了.


这个,只要能被刻录,就能被镜像、就能被虚拟!

CD能刻录吗?
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CD能镜像为虚拟光盘吗? 我只知道CD-ROM是可以的. 不知道音轨能不能镜像?

不过没有关系, 可以做APE. 一个APE相当于是完整的缓存了.
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原文由 xiaoshan 在2011-01-06 15:29发表

盘片转速不稳定导致的jitter, 可以用缓冲区来解决. 缓冲区的输出端用频率相对稳定的时钟信号就可以消除抖动.


这个并不矛盾,关键是缓冲区有多大合适、转盘转速(线速)是否稳定等,这些是不是高档CD机的关键技术和特征(当然还有线路设计方面)?
而且音频流特征也不允许CD去多次读取数据(记得看过一篇介绍,台湾工程师写的,只是现在找不到了,音频CD对同一数据有两次读取,是在两个区块中(不是同一位置),相当于有一次校验)。

另外当初提出一个观点,但没有人验证和能回答:就是利用光盘镜像方式(数据)制作虚拟光盘,在电脑中(这是一个超级缓存)直接用虚拟光驱挂载,然后用支持数字或光纤输出的声卡,直接输出到解码器进行解码,这样是否能始终能获得一致、最原版的声音呢?
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原文由 davidcxy 在2011-01-06 15:33发表
这个解释到位。。。

这个到位的话,发明CD格式的工程师们该撞墙
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原文由 零碎 在2011-01-04 21:38发表
CD光盘虽然以0、1的光电信号方式记录信号,但并不以数据文件形式存在,而是模拟的音轨方式,所以不能简单地把数据拷贝出来,只能用软件“抓取”。
音频信息在CD碟中没有实体的“格式”,只有根据时间轴转换来的数码流,播放时同样根据时间轴进行逆转换,把光头读取的信号还原出模拟音频。这个过程,跟唱针拾取胶碟上的音轨 ......
这个解释到位。。。
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原文由 行色视界 在2011-01-06 15:13发表
一片文档中说的:

有朋友说:CD 的原理没有那么复杂,从EAC 抓轨-> 制成ape 的过程是可以做到无损
的。刻盘片那更不会有错,所以,我刻的CD 跟买来的原版是一样的!
真是这样的吗?
说简单也简单,刻录的盘片虽然复制出来的数据确实是一样的,但用CD 机放出来的声
音却差距很大。为什么?那就说来话长了。大家可以 ......


盘片转速不稳定导致的jitter, 可以用缓冲区来解决. 缓冲区的输出端用频率相对稳定的时钟信号就可以消除抖动.
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原文由 xiaoshan 在2011-01-06 15:13发表

看来是这样了.

我看闪存做介质优点很多. 不必像光盘一样怕刮花了. 体积也更小.
做一个只读的, 成本还可以降下来.


只有一个问题就是太容易复制,不利于版权保护,呵呵,所以各大唱片商估计不愿意做
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Cd的纠错算法不能保证完全正确。

后来衍生的数据盘,和cd的纠错算法是不一样的。
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一片文档中说的:

有朋友说:CD 的原理没有那么复杂,从EAC 抓轨-> 制成ape 的过程是可以做到无损
的。刻盘片那更不会有错,所以,我刻的CD 跟买来的原版是一样的!
真是这样的吗?
说简单也简单,刻录的盘片虽然复制出来的数据确实是一样的,但用CD 机放出来的声
音却差距很大。为什么?那就说来话长了。大家可以参阅http://www_cdbest_net/2003/
ReadNews.asp?NewsID=1110 上的说明,不过上面虽然写得很多,理解起来却不容易,
也不够全面,还是听我来说吧。
刻录CD 时,根据不同的刻录机、盘片和刻录方式的特性不同,刻录后会产生不同程度
的JITTER(这里的Jitter 是指光盘上光轨数据的误差,当信号读入CD 播放机后,产生
的是载波信号的Jitter,而不等同于输入到解码回路的数据流的jitter,这之间虽有密切
联系,但不是同一个概念,请不要搞混了。)这个Jitter 造成的原因参见上面的引用,我
就不罗嗦了,同时刻录后的盘片也反射率也不及压制的盘片,也会造成CD 机读取信号
时发生错误。当然它的反射率也与刻录机、盘片和刻录方式有关。
如果片子记录的是数据,那么,这些JITTER 是不会造成出错的,因为数字信号对记录
的相位不敏感,读取时即使发生些错误也基本能够通过C1、C2 两级纠错自动进行纠正
(里德- 索罗门自纠错编码方法的纠错功能还是不错的,只要光盘上的数据损坏不是太
多就行)。但是,如果是音频信号呢?那就有问题了。刻录片造成的JITTER 以及因为
反射率不够造成的读取错误,虽然信号还是那个信号,但在时间上产生了偏移—相位失
真。
CD 的音频信号是流信号,与数据不同。打个比方,如果数据CD 有一部分读不出,CDROM
会反复多次去读取,而CD 机对音乐CD 就一跳而过,产生一个爆音,而不会停
下来反复去读。除了某些CD 随声听为防抖动外,一般CD 机是不会对音频流进行预读、
储存的(因为那会造成新的声污染)。另外,音乐CD 对读入信号的相位很敏感。这就
容易理解为什么高档CD 机的转盘部分要做得非常讲究,而不像一些朋友说的,只要用
电脑的CD-ROM 加一个高档解码器就能出靓声的。那样,上述相位失真、出错的信号
就会导致进入CD 机的解码部分的信号发生差错,声音也就随之发生劣化。所以说,即
使你用最好的设备刻录的CD,或是D 版的CD,虽然能保证你刻录上去的数据与原盘
一模一样,但音质永远也不可能达不到原版片的质量。像JVC 公司生产的XRCD2,为
了防止母盘制作过程中产生JITTER,用了自己专用的设备自己压制母盘,而不像原来,
将数码带交给CD 压片厂,由压片厂来制作母盘,也是因为这个道理。
为什么音乐CD 对读入信号的相位很敏感?按红皮书的规定,音频CD 读取是恒定线速
度(CLV)的,在播放的同时, CD 机的伺服线路必须不断地进行转速跟踪,如果刻录
片产生大量的错误(包括JITTER 和读片不良),会使盘片转速跟踪控制恶化,盘片转
速忽高忽低,而且激光头的功率也会随之不断变化。对一般中低档CD 机来说,会带来
供电回路的电压、功率的频繁变化,这种变化会直接影响到模拟通道,造成声音恶化:
声音模糊、低音力度减弱等等,还会降低CD 机的使用寿命。 同时,有相位误差的数据
流即使被整形,也不能够完全消除相位误差,(除了在解码前使用昂贵的数据流重组装
美丽元素技术文档 23
美丽元素音频技术文档
置,这种装置仅在新的顶级CD 播放机中能看到)。那么解码回路接收到的信号,其相
位误差就大,解码回路的工作就不正常。不论是1 比特或者多比特的解码器,都会产生
一定解码不正确(error),直接影响了音质.
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原文由 蚂蚁有问题 在2011-01-06 13:06发表

其实我觉得如果改用闪存做介质就解决了。至于说那些上w,10w的cd机啥的,那是属于烧得没边的搞的,我觉得不属于理性讨论范畴,呵呵


看来是这样了.

我看闪存做介质优点很多. 不必像光盘一样怕刮花了. 体积也更小.
做一个只读的, 成本还可以降下来.
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原文由 xiaoshan 在2011-01-06 12:21发表

后来看了一些资料, 好像说CD没有时钟同步信息, 读取失败时, 从靠前一点的地方重新读取, 由于没有时钟同步信息, 需要比较前后两次的数据, 找到一致的地方, 就能衔接上了. 如果有足够大的缓冲区, 再加上处理能力强的芯片, 这个问题可以解决的非常好. 介质好的CD, 想要达到100%正确性不难. 以现在的IT技术水平, 成本控制在 ......


其实我觉得如果改用闪存做介质就解决了。至于说那些上w,10w的cd机啥的,那是属于烧得没边的搞的,我觉得不属于理性讨论范畴,呵呵
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原文由 蚂蚁有问题 在2011-01-06 11:48发表

楼下说了一个时基的问题。电脑上传输一个文件,是1秒传完的还是10秒传完的,不影响文件的正确性。但是音乐播放是不是一直有一个恒定准确的速度就很重要了。


后来看了一些资料, 好像说CD没有时钟同步信息, 读取失败时, 从靠前一点的地方重新读取, 由于没有时钟同步信息, 需要比较前后两次的数据, 找到一致的地方, 就能衔接上了. 如果有足够大的缓冲区, 再加上处理能力强的芯片, 这个问题可以解决的非常好. 介质好的CD, 想要达到100%正确性不难. 以现在的IT技术水平, 成本控制在1000元以内也没有问题. 不至于上万.

用上了数字信号的话, CD机到功放的线材的钱还可以省下来. 用相对廉价的光纤就可以了.

至于DAC转换时的抖动问题, 完全取决于时钟信号产生器的质量. 这个东西可以从CD机里去掉, 拿到数字功放里面, 成本只是转移.
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原文由 xiaoshan 在2011-01-06 11:13发表

既然是数字的, 上万块钱的CD机, 究竟好在哪里?
我可以用CD-ROM光驱, 引出数字信号, 再买个上万块钱的有数字输入口的功放, 那整个CD机的价钱就省下来了.

[xiaoshan 编辑于 2011-01-06 11:15]


楼下说了一个时基的问题。电脑上传输一个文件,是1秒传完的还是10秒传完的,不影响文件的正确性。但是音乐播放是不是一直有一个恒定准确的速度就很重要了。
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原文由 零碎 在2011-01-04 21:58发表

APE是纯粹的数字文件,从本质上说,跟MP3之类的格式一类的,但他们的源头不同。
APE是将音频CD上读取的数据无损压缩成的一种格式,播放时将APE文件逆转换,还原得到CD一模一样的数码流,没有损失。因此在电脑上播放APE文件,可以得到CD转盘一样的输出效果。


抓轨可以一遍不行读第二遍, 所以如果抓轨抓得好的话放APE在误码那里会比普通CD好, 普通CD读不到就纠错凑活一下过去了.
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原文由 不误正业 在2011-01-04 15:49发表
CD是数字的。

从abc学习吧,先学习基础概念, 例如PCM, A/D D/A转换, 24bit/192K的意思

如果楼主文科的就算我没说


既然是数字的, 上万块钱的CD机, 究竟好在哪里?
我可以用CD-ROM光驱, 引出数字信号, 再买个上万块钱的有数字输入口的功放, 那整个CD机的价钱就省下来了.

[xiaoshan 编辑于 2011-01-06 11:15]
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原文由 ytyw 在2011-01-04 14:17发表
重点是
1、廉价CD机不给你数字输出口啊。
2、再高档的功放,也不会提供没有专利的数字输入口的。要输入?买高档CD吧。

所以很简单,自己做吧。否则就被人卡脖子


100多块钱的CD-ROM光驱都有数字音频接口啊.
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原文由 零碎 在2011-01-04 21:38发表
CD光盘虽然以0、1的光电信号方式记录信号,但并不以数据文件形式存在,而是模拟的音轨方式,所以不能简单地把数据拷贝出来,只能用软件“抓取”。
音频信息在CD碟中没有实体的“格式”,只有根据时间轴转换来的数码流,播放时同样根据时间轴进行逆转换,把光头读取的信号还原出模拟音频。这个过程,跟唱针拾取胶碟上的音轨 ......


不能这么说,光盘上等于存着“没有文件头”wav文件,由于没有文件头,所以在windows里没法识别成文件,所以没有办法通过考盘的方式复制,只能通过专用软件抓取。就这么回事而已。。。
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原文由 noisy0083 在2011-01-04 20:29发表
数字方式存储的模拟信号。。。
噗。。。。

其实不就是数字信号么。。。。
你可以试着用不同光驱读取APE,除非光驱坏了读不出,否则你都会发现APE的值是一样的。

既然APE是一样的,那么电脑接上功放以后的效果就和高档CD接功放的结果是一样的。

但是问题正如前面人说的,低端CD根本不给你数字输出端口。这就是高端低端的区别。

APE是纯粹的数字文件,从本质上说,跟MP3之类的格式一类的,但他们的源头不同。
APE是将音频CD上读取的数据无损压缩成的一种格式,播放时将APE文件逆转换,还原得到CD一模一样的数码流,没有损失。因此在电脑上播放APE文件,可以得到CD转盘一样的输出效果。
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原文由 蚂蚁有问题 在2011-01-04 21:00发表

汗...
同轴,光纤走的数字信号,怎么可能直接一根线转成模拟...必须要解码

谢谢!必须解码,就意味着必须花钱
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CD光盘虽然以0、1的光电信号方式记录信号,但并不以数据文件形式存在,而是模拟的音轨方式,所以不能简单地把数据拷贝出来,只能用软件“抓取”。
音频信息在CD碟中没有实体的“格式”,只有根据时间轴转换来的数码流,播放时同样根据时间轴进行逆转换,把光头读取的信号还原出模拟音频。这个过程,跟唱针拾取胶碟上的音轨信号并没有本质上的区别。

所以说,可以把音频CD理解为使用数字方式存储的模拟信号。
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单说数字信号,高档转盘比起低档CD播放器,在时基抖动、定时精度方面有很大的差别。
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