偵測爆音的方法

討論MP3、WAV、MIDI、WMA甚至其他數位音訊的播放、製作、轉換等。

版主: DearHoney

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<font color=blue>數位取樣再還原的波形,應該是一階一階的,至少有很多端點而不是圓滑的,那麼在端點處應該都不能微分.... </font>

<font color=green>DAC 會作圓滑處理</font>

聲音用途的D/A, 在輸出端必定是會做低通濾波, 通常是-3dB@40KHz(這個數字我不是很清楚, 僅有一點印象, 錯了請務必指正, 謝謝)。

如此一來, 階梯狀的訊號中, 高次諧波會被濾除, 所以輸出的波型就會較圓滑。

當然, 低通濾波事實上是個衰減器, 所以高次諧波並不是完全消失, 而是衰減, 所以有時還是會有「聲音聽起來有點毛噪」的感覺, 就是殘留的高次諧波的不悅耳感。

高次諧波的成份, 當取樣的階梯愈精密, 就愈不明顯; 反之, 取樣率低, 階梯很明顯, 高次諧波的量就很大。

如果不提高資料量, 其實高次諧波還是可以用人為的方式盡量消除, 就是interpolation。Interpolation雖然無法無中生有增加音樂資訊, 但是良好精確的interpolation可以把波形修到盡可能的圓滑。

高級的DAC做了8倍甚至16倍的Over-sampling, 就是說44.1KHz的取樣資料送進去, 它會把它interpolate到352.8KHz甚至705.6KHz, 如此一來, 數位轉類比之後的階梯就非常的小, 也就是在Frequency domain看起來, 高次諧波的成份降得很低, 再經過低通濾波器, 就可以把高次諧波很容易濾得很乾淨。

講那麼多, 只是要解決LukeLo的問題, 就是正常音樂下, 數位音樂的階梯狀(高次諧波), 其實不會造成非常大的困擾, 當然以Hi-End的觀點還是要把這個成分減到最低, 這就是interpolator的技術競賽了, 比方說Wadia的D/A一台要幾十萬之類的......

回到這個討論串的問題: 「爆音」。連續的階梯事實上造成的高次諧波不會很大, 但是如果音樂播到某一點, 然後因為資料LOSS而補靜音, 補靜音的前一瞬間, 輸出正好回到零的機會, 很小吧, 所以造成一個很大的瞬間電壓差必須被送出, 這個階梯可是超大的, 簡直是懸崖啊, 這造成的高次諧波比起正常音樂時的那個階梯大了不知道多少。

這種訊號對喇叭來講, 可是很殘忍的啊, 單體要瞬間加速位移回到中點, 同時要瞬間剎車停在中點(這是有靠damper的幫忙啦), 很噁心的一聲「碰!」就出現了。

講到這裡, 可以談談不可微分和不連續了, 訊號的波形假如不可微分, 都是要單體做出「瞬間剎車」甚至「反轉加速」的「Mission Impossible」, 在Frequency domain都長出延伸到infinite frequency的高次諧波, 而不連續的波形更是「瞬間二連擊」, 不爆音也難。

「波形不可微分」就會「爆音」, 「波形不連續」則是會更嚴重, 而「資料LOSS補零」是「波形不可微分」的一種, 而且幾乎一定也是「波形不連續」, 所以「資料LOSS補零」可說是必死無疑了。
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受教了。 <br> 請受我一拜 m(_ _)m <br> 真是拋磚引玉 <img src="http://www.dearhoney.idv.tw/UBB/NonCGI/icons/smile.gif" width=15 height=15> 。 <br> 沒想到語無倫次也有好處...
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JamesT 大大,請受小的一拜.....

鼓掌吧!各位.....

啪啪啪啪啪啪啪啪.........
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啪啪啪啪啪啪啪! <br> 整理一下,收錄進文件說明區吧! <img src="http://www.dearhoney.idv.tw/UBB/NonCGI/ ... iggrin.gif" width=15 height=15>

不過我想問一下,積分是計算圖形的面積,那麼微分呢? <img src="http://www.dearhoney.idv.tw/UBB/NonCGI/ ... nfused.gif" width=15 height=22> <!--Edit-->

<font size=1 color="#000080">[此文章於 09-27-2000 06:33 PM 被 Tiberius 編輯過]</font><br><!--EditEnd-->
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微分是該處的斜率 <br> 我想問一下 <br> 難道聲音的波形都是很圓滑有弧度的? <br> 還是有長的像心電圖那樣的模樣? <br>
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真是寫得太詳細了,收錄起來好了.. <img src="http://www.dearhoney.idv.tw/UBB/NonCGI/ ... iggrin.gif" width=15 height=15>
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想到一個例子,不知道會不會爆音..

如果波形頂端是 ^ 的形狀,不可微分,連續,我猜搞不好不會有爆音.. <img src="http://www.dearhoney.idv.tw/UBB/NonCGI/icons/eh.gif" width=15 height=22>
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或是反過來說,某音效本來就是要聽爆音的,就長 ^ 這個樣子了。 <img src="http://www.dearhoney.idv.tw/UBB/NonCGI/icons/smile.gif" width=15 height=15>
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不知道 1812 的砲聲算不算大型爆音? ~:

有空挖出來看看波形.. <img src="http://www.dearhoney.idv.tw/UBB/NonCGI/ ... iggrin.gif" width=15 height=15>
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訊號不可微分而連續, 還是會爆音。

我們再來談談最後端的擴大機與單體好了。前面講到不可微分和不連續, 事實上, 這兩種情形在真實世界是不存在的, 擴大器有Slew rate和gain bandwidth限制、Damping factor, 而單體也有Damping。

問題就在於, 訊號的變化梯度太大, 就很接近不可微分或不連續, 產生了大量的高次諧波。如果是真空管, 有可能因為無法follow這麼快的訊號, 所以等於是消弭了高次諧波; 另一方面, 現在的電晶體擴大機的速度都很快, 要放大高次諧波不是難事, 所以遇到爆音的訊號, 就可以「忠實地呈現爆音」。

變化梯度愈大, 就愈接近真正的不可微分或不連續, 高次諧波的量愈大, 爆音也就愈大聲。

各位如果有空不妨自己用cool-edit做做實驗, 就能明白爆音是什麼了。

我第一次post的時候就提出「不可微分」不是沒有原因的。
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