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HiFi音響系統入門:雙聲道家庭音響基礎認識與訊源介紹

時至今日,我仍然記得我的第一套家庭立體聲音響。一邊研究、網路搜尋資料、仔細挑選搭配的機器,精心設置一切,最後聽到那個聲音充滿房間的體驗,就像每個男孩都曾經為自己組合一套電腦設備一樣,音響尤其是高傳真 HiFi音響對於入門者而言更像是一場難忘的探險旅程。

這篇文章是為了有興趣 HiFi 音響的新朋友撰寫,從選擇合適的揚聲器、找到相匹配的擴大機、連接所有設備,進行設定,讓系統輸出最佳聲音的一整個過程。我們將從基本介紹、預算平衡、選擇規格到最後的設置完整介紹,文章分為四篇,這是第一篇。如果您一直在考慮構建一個高傳真音響系統來聽音樂或看電影(或者對這個過程感到好奇),這一系列文章應該會有幫助!

HiFi音響系統
HiFi音響系統是追求高品質音樂者的專用術語,這個術語代表的內涵一直在進化,隨著科技的進步,越來越多的功能出現,讓音樂變得更加美妙與親民。

認識Hifi音響系統

高傳真(high fidelity,簡稱 hi-fi),是家庭音響愛好者的術語,維基上有這樣的描述:「總體上要求音響系統在額定輸出功率下具有足夠高的信噪比,波形與輸入訊號相比失真低,頻率範圍足夠寬且範圍內沒有明顯起伏的頻率響應。」這段文字用了許多專業名詞來定義,對於一開始入門者來說,怕是滿頭都是問號。簡單一點的說法是:用來播放 CD 或比 CD 更高音質的音樂,接近原音重現,穩定且低失真率的設備可稱為高傳真音響。這是所有高級音響系統追求的目標,希望將音樂重放,以最低失真、最高傳真的方式呈現給聆聽者。

CD 具有 44.1 KHz 的採樣率和 16 位元深度,因此只要聲音檔案的品質數字中的至少一個高於 CD,音頻就被認為是高傳真音頻,也可稱無損音質。關於採樣率與位元深度的深入說明可以參考另一篇文章。不過因為儲存成本降低,目前高傳真音頻出現了更進一步 Hi-Res 音樂,品質更推上一層,對於聲音的細節也更為豐富。

就音響系統而言,除了傳送高品質的聲音外,更期望透過音響設備的播放,能重新營造出演出的現場感,將在真實的現場聆聽的感覺,傳送給聽者。因此音響界即努力改進音響設備,而唱片界則努力改進錄音方式,期望能錄製與播放高傳真的音樂。早期的單聲道(Monoaural)進展成雙聲道(Stereophonic)立體聲。家庭劇院的音響甚至追求後來的四聲道(Qudraphonic),以及現今的環繞音效(Surround Sound),這些都是期望能提升音響的高傳真能力。

雙聲道、立體聲:Stereo

提到原音重現,就必須再提到立體聲,也就是雙聲道 Stereo。自從愛迪生發明了第一個可以回放聲音的裝置後,聲音可以被回收再不斷播放,當時利用一個聲道或音軌來重現聲音,我們叫做 Mono 或是單聲道。

1931年 EMI 的工程師 Alan Blumlein 認為人類是用兩隻耳朵聽聲音,為何我們只有一個喇叭呢?所以他發明了 Stereo,Stereo 需要左右兩個喇叭發出不同的聲音,所以如果你有兩個喇叭播放的是一樣的聲音,我們還是叫做 Mono。Stereo 因為價格與技術上的問題,一直到 1960 年代才慢慢普及,那時候 Beatles、貓王都開始嘗試用 Stereo 來創造,甚至會標示在唱片封面上。簡單說,立體聲就是使用兩個或多個獨立的音效通道,在一對以對稱方式配置的揚聲器(即俗稱的喇叭)上出現

美國 Audio Fidelity Records 公司於 1957 年第一次將立體聲引入商業唱片,可視為唱片錄音史上 Mono 與 Stereo 的重要分水嶺。1960 年代後,大多數唱片公司都陸續放棄單聲道,轉向雙聲道立體聲錄音,至今仍是聆聽音樂的主流規格。

立體聲包含很多種,例如:雙聲道立體聲,環繞立體聲,全景聲……。雙聲道立體聲是我們現在日常生活中最常聽到的立體聲。無論音樂、電視等等,在製作的時候都是用立體聲製作的。雙聲道立體聲因爲有兩個音頻通道,所以可以讓聽者有寬度的感知,在特定的條件下會有方向感。戴耳機聽音樂有時可以感覺聲音在左邊,有些在右邊,就如同我們在聆聽音樂會時,會有伴奏的樂器在左右邊,提高聲音的臨場感、層次感和透明度。因此目前所謂的高傳真音響,實質上都是雙聲道音樂,簡單說就是高解析、高音質的雙聲道錄音音樂。

傳統唱機連接擴大機與耳機。在三項設備都是hi-fi等級的情況時,這就是一套簡單的hifi音響系統
傳統唱機連接擴大機與耳機。在三項設備都是hi-fi等級的情況時,這就是一套簡單的hifi音響系統

音響系統的組成

傳統上,音響系統由三個基本組件組成:音源(Source)、擴大機(Amplifier)和揚聲器(Speakers)。這三個部份還可以進一步分解成更多的元素,每個部份都可能有相對的專業設備,為了簡化說明,還是以這三部份做介紹。

hifi音響系統
一套 hifi 音響系統包含訊源、擴大機和一對揚聲器
  • 音源設備:包括唱盤、電腦、CD 或藍光等光碟播放機,或是透過 Sonos 等流媒體系統和 Tidal 和 Spotify 等串流媒體服務。
  • 擴大機:接收音源產生的訊號,並為揚聲器供電。
  • 揚聲器:將您的音源和放大器輸出的電能轉換為聲能。

每個組件設備都有重要的作用,缺少一個就無法發揮作用。

規劃家庭高傳真音響的第一步

基本的雙聲道家庭立體聲系統包括訊源(媒體播放器)、擴大機和揚聲器。當然整個系統也可以變得更複雜一些,尤其今日有無數可用的選項可以增加,諸如網路、無線、音樂檔案來源、格式、手機控制等等。也因此,為音響系統選擇正確、符合需要的組件可能比電腦更複雜,它需要評估預算以及優先順序。但有一個原則是可以記住:源頭優先、喇叭第二,最後是擴大機,這個原則可以做為挑選設備的順序,也能做為預算分配的方式。我們文章將依照這個順序來說明。

首先盤點你已經擁有的東西

先看看手上否有任何現有的立體聲設備可以使用?這也許是一個好的開始。也許是一台擴大機,一台舊唱盤或CD播放器……任何可能有用的東西,即使它不是一流的設備,但可以嘗試使用手邊現有的,然後再逐步進行改進。

將來您可以隨時增加或升級系統的某些部分

這就是構建系統而不是購買一體式音響的美妙之處。質量會有顯著提高,通常會物有所值,並且隨著需求的變化和新技術的出現,可以隨時更換組件。

也許第一個系統並不完美,但它是一個開始,可能會引領任何人開始進入音響迷人的世界。現在,我們在這裡幫助您開始使用您的第一個系統。

如何為您的家庭立體聲選擇媒體播放器和音頻訊源

如何選擇合適的音響設備,首先要回答的問題是您如何聽音樂?有大量的黑膠唱片、CD 或 iTunes 收藏?您主要透過 Tidal 使用互聯網聽音樂嗎?喜歡使用手機控制一切?

這些格式中通常都有一個與之關聯的設備:Vinyl 有轉盤,iTunes 或 Spotify 有流媒體等。一旦你確定了你的聆聽方式,那麼你就可以選擇音源組件了。當然有可能您以往只是在工作時利用電腦喇叭放些音樂、聽聽廣播,或者開車、運動時用手機聽音樂,但進入家庭立體聲音響系統,您將決定要以何種方式或多種方式來建立音樂欣賞的方式。

數位與類比音樂格式

訊源是整個音響系統中,音樂從錄音開始到最後播放。訊源不佳,音樂的品質都會受到影響,而且影響越來越大。談到訊源,所有聲音都可以分為數位和類比訊號。類比訊號通常優於數位訊號,但數位格式易於保存和分享。

音源的設計和質量對於音質的影響至關重要。對類比音源而言,電源質量、機械精度(轉速,抖晃率)、電路布線、器件質量和拾音部分(如磁頭,唱針的磨損程度)影響最大。而對於數位音源,影響因素除上述之外,還包括數據質量,編碼方式,解碼器和數位濾波器技術指標……等等。

如果在預算中為出色的轉盤、音頻或 DAC 多花一點錢,通常可以讓高品質音樂在擴大機和揚聲器中獲得更多的滿足感。反過來,您的擴大機和揚聲器可能永遠無法充分發揮潛力。不過即使如此,高品質音樂格式在數位化的進展中,取得費用日趨低廉,因此樂迷架構高傳真音響主要花費還是在擴大機與揚聲器。

如何安排預算

實務上,擴大機和揚聲器通常是整個系統中花費最大的設備,然而並沒有可靠的預算分配方式可以明確保證比例。兩者都會對聲音的品質帶來影響,不過就投資的角度來看,喇叭的提升對聲音的改變往往會大於擴大機。這正是有趣的地方,HIFI系統中類比到數位,數位再轉換類比,站在兩端的設備影響聲音最大,這也是我們一開始所說的源頭優先、喇叭第二,最後是擴大機的原則。不過預算並沒有一定分配最好,一般而言,擴大機與喇叭占比可以在50/50,再隨實際選擇時調整。在《高級音響完整指南》中,行業大師羅伯特‧哈雷 (Robert Harley) 提出了在擴大器上投入的資金與在揚聲器上投入的資金大致相同的案例。

各種類型的訊源

我們列出各種音樂媒體播放機器及它們的作用。

轉盤Turntable或唱機 – 經典的類比音樂訊號

想進入黑膠世界嗎?它的價格昂貴,但接近真實聲音,此外有一種濃濃的懷舊感。放下針頭,聆聽整張專輯(一次一張)的感覺,是其他格式或設備所沒有的儀式感。這種類比媒體源使用超細的鑽石尖針來讀取圓形乙烯基圓盤周圍的凹槽,該凹槽比一根頭髮還細,音頻訊號直接刻入表面。

一台唱機設備。放下針頭,聆聽整張專輯(一次一張)的感覺,是其他格式或設備所沒有的儀式感。越來越多人在懷舊的情懷下,喜歡這種象徵生活漫步調與輕鬆的音樂生活。
一台唱機設備。放下針頭,聆聽整張專輯(一次一張)的感覺,是其他格式或設備所沒有的儀式感。越來越多人在懷舊的情懷下,喜歡這種象徵生活漫步調與輕鬆的音樂生活。

黑膠唱片有各種尺寸,但最常見的是 12 英寸專輯和 7 英寸單曲。它們的播放速度通常為每分鐘 33 1/3 或 45 轉(RPM),儘管您偶爾會發現一些較舊的 78 RPM 機型。然而,黑膠唱片並非沒有許多缺點,最大的問題就是保存唱片。

唱片早期是石墨材質,之後使用蟲膠(後期再改用聚氯乙烯,即PVC)壓製。一張新唱片的價格通常是在流媒體平台上無限播放 2 個月的成本。唱片可能會損壞,為了保存,您需要處理靜電,唱片需要得到照顧和維護,否則灰塵和粘液就可能以劈啪聲和爆裂聲的形式進入您的播放中。

誠品音樂展出許多懷舊音樂設備,膽機、唱機,音樂與書,濃濃的文青情懷
誠品音樂展出許多懷舊音樂設備,膽機、唱機,音樂與書,濃濃的文青情懷

唱機前置放大機

如果您使用轉盤,那可能需要唱機前置放大機。許多現代轉盤都會在轉盤中內置唱機前置放大機。市場上也有不少內置唱機前置放大的擴大機,請確認規格表。否則,您需要將外部唱機前置放大機納入預算。它位於系統中的轉盤和擴大機之間。

CD 播放器 – 緊湊、無損的數位音頻

雖然 CD 可能沒有黑膠唱片的經典吸引力,但它們是擁有音樂實體副本的絕佳媒介。CD 是一種無損的高分辨率數位格式。體積小(CD 是 Compact Disc 的縮寫)、堅固且不會有任何爆裂聲或咔嗒聲。CD 播放器簡單、直接且音質出色。

音樂串流媒體 – 方便地訪問大型音樂庫

Spotify、Tidal、Qobuz 和 Amazon HD 等流媒體服務播放互聯網上的音樂,如果您沒有數位流儲存器或剛剛開始進入音樂世界,那麼這是一種很好的選擇。

Tidal
Tidal 串流音樂服務

綜合擴大機、有源揚聲器、AV擴大機和其他內置流媒體功能的機型已經越來越普遍。Airplay、Google Cast 和藍牙等功能都能讓您將手機或電腦扮演訊源並直接流式傳輸到您的設備。不過大多數流媒體都會對您的音樂應用壓縮,從而導致有損播放。藍牙因為頻寬限制,會壓縮您的音樂,即使音樂檔案是無損格式(不過,無損藍牙可能即將推出)。

同樣,當您開始時,這並不是什麼大問題,但是您的立體聲系統獲得的質量越高,就越容易注意到有損和無損文件格式之間的差異。如果您想要為您的音樂提供最佳音質,您應該考慮一下這部份的問題。播放有損格式非常簡單,但確保您擁有用於音樂流媒體的無損訊號路徑。

數位流:本地存儲的數位圖書館

當串流媒體服務從網路服務器按需求下載音樂時,也有音樂愛好者偏好從本地架設的服務器來播放音樂,這就是流媒體系統。儲存設備就是 NAS 或專用音樂伺服器。許多人不喜歡按月支付費用並且從不擁有他們的任何音樂——他們更喜歡擁有自己的數位檔案。音樂玩家在日積月累過程中,擁有龐大的無損或 mp3 音頻檔案資料庫。

如果您希望保留您的資料庫並擁有您的媒體文件,可以考慮將您的音樂存儲在電腦、網路附加存儲(NAS)或專用音樂伺服器上。

Aurender N150 數位串流播放器可以連接 Tidal、QoBuz、Spotify 或網路廣播,並且支援多樣化的音樂格式,不僅 PCM 與 DSD 通吃,而且都達到現階段最高規格,PCM 可達 32 bit/ 384 kHz,DSD 更可達到 22.4 MHz
Aurender N150 數位串流播放器可以連接 Tidal、QoBuz、Spotify 或網路廣播,並且支援多樣化的音樂格式,不僅 PCM 與 DSD 通吃,而且都達到現階段最高規格,PCM 可達 32 bit/ 384 kHz,DSD 更可達到 22.4 MHz

數位類比轉換器(DAC, Digital to analog converter)

如果您的音源是數位格式,那麼就會需要轉換成類比格式,這就是 DAC 的作用。如果你追求高品質音頻,那麼就應該了解 DAC 的重要性。

雖然許多現代擴大機內建了數位連接埠,但您的擴大機有可能沒有數位連接埠!擴大機的工作是放大類比訊號,這意味著任何數位源都需要轉換為類比訊號。這可以追溯到我們之前關於數位類比轉換器(DAC)的部分。

如果您使用的是數位流系統,例如 CD 播放器或流媒體設備,這些設備通常會內置 DAC 晶片,以將數位音頻轉換為類比訊號。您會在背面找到一個類比連接埠來連接到擴大機。從數位源播放聲音的機器中,某處會有一個 DAC 晶片,可能是手機、筆記本電腦、汽車、便攜式 CD 播放器和藍牙揚聲器中內建的 DAC 扮演這個功能。

不同型式的 DAC 解決方案,從晶片到一台小型設備,或是隨身攜帶的 USB,這些 USB 的性能不一,因此請確認整個系統中,運用的 DAC 是在哪個設備中。
不同型式的 DAC 解決方案,從晶片到一台小型設備,或是隨身攜帶的 USB,這些 USB 的性能不一,因此請確認整個系統中,運用的 DAC 是在哪個設備中。

這些 DAC 晶片的質量可能各不相同,因此您會看到許多音樂發燒友額外購買可以連接到各種數位源的外接式DAC。數位設備會將未處理的音訊傳送給 DAC,再將該訊號轉換為可以連接到擴大機的類比訊號。這也衍生一個問題,我需要購買外部 DAC 嗎?

假設您要將電腦連接到音頻系統。如果您使用耳機輸出,那麼訊號會利用您電腦內建的 DAC。您可以找到一根適合的電線接頭將電腦訊號輸出連接到您的擴大機。然而,大多數電腦使用便宜的 DAC 晶片來降低成本。連接到顯示器、內部風扇和許多其他組件都可能會給訊號帶來噪音,這時候通常可以採用 USB 連接的外部 DAC。

假設您的電腦有一個數位輸出,而您的擴大機也有一個數位輸入,在這種情況下,您可以將未經處理的數位訊號傳遞給您的擴大機,這時利用的是擴大機的 DAC。通常專用音響系統中的設備都會有相對出色的 DAC 晶片。

因此是否要購買 DAC,請檢視整個音響系統,並且了解每個設備背後的面板輸入與輸出,並且找出含有 DAC 晶片的設備,比較看看,避免使用較差的 DAC 來進行數位類比轉換,這將讓訊源處於相對糟糕的處理環境。

從網路購買的高品質音樂檔案

除了常見的串流音樂服務平台外,其他購買高保真音頻的網站包括:

  • HDtracks:您可以購買 WAV、AIFF、FLAC 和 ALAC 文件,可用的最高分辨率音頻為 24 位、192 kHz。它擁有最廣泛的圖書館之一。
  • Qobuz:文件格式包括 WAV、AIFF、ALAC、FLAC、MP3、WMA 和 AAC,最高分辨率也是 24 位、192 kHz。您可以在這裡購買音樂,也可以流式傳輸。
  • Chandos:可用的文件格式包括 WMA、WAV、FLAC、ALAC、FLAC 環繞聲 5.1 和 AIFF。它是古典和爵士音樂的最佳高保真網站。也有大量的搖滾和流行曲目。
  • Acoustic Sounds:文件格式包括 FLAC、ALAC 和 DSD,可用的最高質量為 24 位元、192 kHz。這個網站有大量流行和搖滾曲目。

決定了聆聽的音樂格式與方式後,在選擇擴大機機型時,可以進一步將這類功能一併考慮。預算若寬鬆時,可以添購無線串流播放器。HI-FI 的購買原則往往就是機器功能越單一越好,整合功能的機型雖然看似包山包海,但往往可能影響聲音品質。

我們在下一篇文章將繼續討論影響 HI-FI 音響聲音的設備:揚聲器。我們將說明如何選擇揚聲器?揚聲器規格有哪些?落地式喇叭好還是書架式喇叭好?購買有源還是無源揚聲器?需要低音炮嗎?HiFi音響系統入門:如何選擇揚聲器,揚聲器規格有哪些

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