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不要自信CD是最好的音源了,錯碼率和隨機性是它的致命缺陷

2024-05-05數碼

我們一般的CD唱片,遵守的是CD-DA標準,俗稱紅皮書。它有一些不為普通發燒友熟知的那些冷知識,今天我來跟大家普及一下,讓大家不要被那些自己也不懂的商家,靠一堆形容詞來忽悠你,導致你對CD與數播優劣之間的錯誤認知吧!

簡介


CD-DA(Compact Disc-Digital Audio)標準,由飛利浦和索尼共同制定,是音訊光碟的數碼音訊記錄技術規範。它采用44.1 kHz的采樣頻率和16位元的量化位數,為立體聲音訊提供了一種高保真的儲存和播放方式。


CD播放過程

CD播放器透過激光頭讀取光碟上以螺旋狀排列的數碼音訊數據。這些數據經過數模轉換器(DAC)轉換為模擬訊號,然後放大並驅動喇叭重放音樂。
**原始錯碼率:

在CD-DA標準下,未經糾錯處理的光碟原始誤碼率大約為3×10^-4。這意味著在沒有糾錯的情況下,每10^4個數據位中可能會有一個錯誤。一張CD唱片的總容量大約在650M,總錯碼你自己算吧。然而,這一原始錯碼率在實際套用中大家感受不到明顯的音質變化,是因為CD-DA標準設計了強大的錯誤檢測和糾正機制。


錯誤檢測與糾正

CD-DA標準使用交叉插入的列特-索洛蒙編碼(CIRC)作為其錯誤檢測和糾正碼。CIRC能夠檢測並糾正光碟上的常見錯誤,如劃傷和灰塵造成的損傷,將誤碼率降低到10^-9以下,從而確保數據的準確性和音訊的高可靠性。

不過CIRC無法處理以下兩類錯誤。連續錯誤處理:CIRC在處理隨機錯誤方面非常有效,但當光碟上出現連續的損傷,如嚴重的劃痕或大面積的汙點時,CIRC的糾錯能力可能會受限。這是因為連續的物理損傷可能導致多個連續的錯誤,超出了CIRC設計時的糾正範圍。
糾錯能力限制:CIRC能夠糾正的錯誤數量是有限的。對於一個給定的CIRC編碼系統,存在一個最大錯誤數,超過這個數目的錯誤就無法被糾正。例如,一個常見的配置是(32,28)的RS碼,意味著在32字節的數據中有28字節是資訊字節,4字節用於糾錯。這種配置可以糾正最多2個字節的錯誤。所以絕對不能迷信糾錯機制來解決你原始的碟片錯誤。


音質隨機性的原因

盡管CD-DA標準提供了先進的錯誤檢測和糾正技術,音質的隨機性仍然存在,主要原因包括:


1. 光碟制造差異:不同生產批次和制造商可能導致光碟物理特性的微小差異,影響數據讀取的準確性。
2. 光驅效能:不同型號的CD播放器或光驅在讀取數據時的效能差異,如激光頭精度和DAC品質。
3. 糾錯能力的局限性:CIRC雖強大,但若光碟損傷嚴重,超出糾錯能力,就會被插值錯誤數碼,造成音質下降。

4. 時基誤差(Jitter):讀盤過程會引入時基誤差,盤片從外圈到內圈,要追求線速度恒定,轉速需要平穩地從200-500轉/分鐘漸變,讀取每個凹凸的時間略有誤差,那就是jitter,想盡量減少這種影響,機械傳動機構的投入必須超乎想象,絕對不是市場上一個一千幾百元買到的機器所能達到的境界。另外數模轉換DAC過程中引入的時基誤差,更是復雜到難以解釋,它更影響音質的穩定性。


結論

CD-DA標準確立了音訊儲存和播放的高質素標準,其設計的錯誤檢測和糾正機制有效降低了原始錯碼率的影響。然而,音質的隨機性,雖細微,卻為追求極致音質的音訊愛好者和專業人士提供了不斷探索和改進的動力。這也是為什麽越來越多發燒友 偏愛高質素數播 的根本原因。隨著技術的進步,未來的音訊技術有望進一步提升音質的穩定性和一致性。