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技术支持
为什么原版CD的音质比盗版CD好?
发布时间:2014-07-29 21:34   来源:carcav.com

 在数码音频的领域里,有一个问题恐怕是纠缠、困惑了最多人的,那就是:为什么发烧友老喜欢说原版CD音质比刻录的CDR好?为什么原版CD的音质比盗版CD好?为什么原版CD和抓轨下来的WAV文件听感会有差异?原版CD也好、CDR也好、盗版也好(如果是精心制作的盗版)、抓轨的WAV文件也好,它们不都是一样的数据吗?

  其实这一系列问题有一个非常简单的回答:尽管它们从数据的层面看是相同的(假设不存在粗制滥造形成的误码),但它们各自的物理存储媒介是不同的,数据被播放设备读取和播放的机制是不同的,导致播放时形成略有差异的声音。当然这个回答是以最简洁的方式作出的。具体情况下面我介绍一下。

  数码音频的本质就是把模拟波形通过取样和量化,形成一系列0和1构成的二进制数据。一个录音做好了,最终出来的结果就是这么一个“数据”。下一步是关于存储和播放的,即这样的音频数据,如何记录到某种物理介质(Media)上去,并且如何播放它。这个问题的答案主流是两种方式:做成CD盘的形式,以CD机播放,或者以音频文件的形式存储在电脑硬盘上,以电脑读取文件的方式来播放。

  CD盘是如何承载音频数据的呢?有很多基础读物在网上,大家可以自己去研究。大体说来CD盘的数据面表面是一个个长短不一的坑(pits),除了坑之外就是平面(land),CD碟在播放时光头射出的激光束所扫到之处,不是坑就是面,通过坑和面对激光束反射的不同,拾取到数据。这里的关键点,在于坑和平面的转换的地方。我先找一张电子显微镜下的CD碟的照片给大家看一下。


这里的每一个长条都是所谓的“坑”(注意所谓的“坑”其实是一个突起部分,只是对CD光头来说是个“坑”),而坑和平面相转换的地方(平面到坑,以及坑到平面),是最为关键的,因为CD播放系统正是靠着感知到“坑在这个瞬间转换为平面”以及“平面在这个瞬间变为坑”来识别数据的。从理论上说,坑越是鲜明、清晰、坑和平面间转换的地方越是陡峭、便于光头识别,则越是理想。如果一个个的坑边缘都模模糊糊,在坑转换为平面的地方都不够鲜明,那么光头识别状态(坑和平面两种状态间的变化)就比较困难,读出来的数据就有问题!

  什么问题呢?从实际上来说,就是jitter的增大,光头输出的数字信号,会带有更大的jitter。这个是从源头就开始存在的jitter,是后面无法彻底消除的。除了我前面提及的"坑不够清晰"会造成这种后果之外,碟面的不平、旋转时碟不平稳、碟的材质或表面涂层不理想造成的激光束反射强度不够,都会影响CD光头拾取信号的工作状态,造成输出信号的jitter增大。下面两张图非常直观地显示了一张状态好、坑边缘锐利的碟读出来的原始HF信号,和一张表面不理想的碟读出来的原始HF信号。可以看到表面不理想的碟,读出来的信号就是模糊的,这将直接导致输出的二进制信号的质量。


 大家必须知道的是,尽管CD光头去读一张碟上的数据,输出时一般是不会有误码的(除非碟面严重损坏了),但在数码音频领域里,没有误码是非常非常起码的事情,也是很容易做到的事情,但低jitter,就非常难了。我前面提到的那些因素,都会使CD光头工作时碰到障碍,并非工作在最佳状态,从而增大输出信号的jitter。

  什么是CD光头的理想工作状态呢?CD光头的理想工作结果,就是极度平稳地、低jitter地输出读取到的数字信号,而要做到此点,必须:CD碟表面状态好,坑清晰锐利;CD碟反射率理想,材质均匀平整;CD碟旋转高度平稳流畅。这既由CD碟的制作、保存情况决定,CD机也是很重要的一环。CD机的转盘部分必须把碟稳稳地、牢牢地固定住,并且CD碟的旋转必须高度均匀。CD转盘之所以会影响到音质,有些高档的CD转盘如日本ESOTERIC的VRDS系统之所以那么昂贵但效果优异,就是因为它们能使CD碟在机器里高度稳定地旋转,使得CD光头能以很好、很轻松的状态去读取碟面的信号,输出低jitter的信号。有些发烧友也注意到了在某些顶开式设计的CD转盘上,碟镇会影响到音质!不同材质、重量、直径的碟镇,会出来不同的声音。从原理上说,这也是因为不同的碟镇导致CD碟在旋转和被读取时的状态有细微的差异。这样光头输出的信号,jitter会有不同。

  大家始终要记得一点:虽然CD读取过程中一般是没有误码的,但碟面的情况、CD转盘的情况,都在影响着读取输出的信号的质量,具体说就是包含多少jitter。CD碟的碟面情况越理想(锐利清晰的坑)、CD转盘越好,则jitter越低;反之若CD碟面情况不佳,CD转盘不够好,那么虽然读到的数据本身是一样的,但输出时的jitter会大。CD碟在实际工作时输出的是音频流,是一个“流”的概念(Data Stream),是包含时间因素的,并非一维的“数据”(Data)。所以仅仅数据相同、数据正确无误,是不够的。

  顺便谈一下“老版CD”的问题。发烧友和乐迷中有相当一批人讲究CD碟的版次,事实上一些老版的CD,价格已被炒得很高,比如德国PDO、PMDC、Sonopress等压制的碟片,特别是90年前的无码老版(无ifpi码),被很多烧友认为声音更棒,2手市场上价格也一直居高不下。虽然这里面有炒作成分、收藏因素,但不能否认一些老版CD,确实比近年出品的同样录音的CD再版要声音更为浓郁温暖,究其原因,就是因为当年的老版CD的压制,更为用心,压片厂家采用的材料、设备都更为高档一些。这也从另一个侧面表明,即使是同样的录音、同样的录音数据,在压碟时采用的工艺设备和材料不同,出来的CD碟是会存在音质差异的。

  CD-R和原版碟的声音存在差异,另外还有一个原因也是不能忽视的,那就是刻录时无法做到完美,一定存在“刻录误差”。刻录机的旋转不可能是绝对完美而均匀的,刻录时光头也不可能以绝对精确的方式去烧录,刻录时在CD-R表面烧出的“模拟坑”的长度不可能和原版碟完全一样,肯定存在误差,虽然这个误差不会导致误码,但绝对会导致jitter。这就不难理解,为什么刻录光驱是有好坏之分的,为什么刻录CD-R时要用尽量好的刻录机(如日本制造的PP2就备受推崇),有些发烧友还要讲究刻录时的供电和避震措施。这些都是有道理的——刻录的过程确实是关键的,假想一下,刻录时如果CD-R的旋转不稳定、激光束工作不稳定、那烧上去的“坑”长度会精确吗?显然是不可能的。

  下面说到盗版CD的问题。盗版CD有不同的制作方式,其中比较典型的一种,是买到一张正版,以它为母版,翻制出金属母模,再用这个母模去压制“盗版CD”。注意盗版CD的碟表面,和原版CD是一样的,也是“坑”和“平面”,光头也是靠这个来识别数据。那为什么盗版CD的音质仍和原版CD不同呢?

  这就很简单解释了。原版CD象个“母版”,盗版CD象是以母版为依据翻制出来的“复制品”,放大到显微镜下去看,从微观层面观察,我们一定会发现盗版CD这个“复制品”的表面的坑,会比原版的粗糙一些。这是一定的,是翻制过程的物理损耗造成的。不管金属母模做得多么好、翻制过程多么小心,母版和复制品之间,肯定是有物理损耗了,更不用说是对于CD这种很精密的、表面布满细微凹凸的东西来说了。

  所以我一直常说一句话:原版CD是无法完美复制的。不管你是用抓取数据刻录为CD-R的方法,或者制作为盗版的方式,获得的复制品与原版CD在CD机里播放时,音质总是有差异的。不可能制作出一张完美的、在CD机中播放时和原版CD音质完全相同的复制品。

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