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[资讯] DSP 数字信号处理大师:MERIDIAN英国之宝重塑听音方式

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发表于 2018-11-7 09:41:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
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“我们是数字信号处理(DSP)的大师” “MERIDIAN 高清音频的先驱”想必刚刚了解、甚至接触过英国之宝产品的人
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对这两句“官宣”标语都耳熟能详。好奇一点的也许会产生疑问:什么是DSP扬声器?还有哪些牌子也在生产DSP扬声器?英国之宝的DSP扬声器值得这么高的评价吗?
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       每个人有着不完全一样的外耳廓,每个人听声音的方式也有所不同,高音的明亮悠扬,中音的铿锵有力,还有低音的沉着稳重,可以说,一千个人可以找出一千个形容词来描述某种声音。而英国之宝的产品,一直在更好地重塑人们听音乐的方式。
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# Q( M- l; ?1 U; ?' EDSP扬声器 9 w. Z! O8 ^# D7 Twww.zghifi.com zghifi.com


8 }- ^9 |6 I) Y0 O+ ~( s( z+ X0 N英国之宝的每一只DSP扬声器! h3 x2 U) T7 pwww.zghifi.com zghifi.com

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其实就是一个完整的音响系统* L" I! g7 M" k% v' mwww.zghifi.com zghifi.com

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       Hi-Fi圈里的人都知道,一个好的音响系统的判定标准,包含有两点:对声音的分频和对相位问题的控制。英国之宝通过其强大的DSP技术,在这两方面都有极为出色的表现。# L: h) H: P( M$ J7 T* \www.zghifi.com zghifi.com

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5 ~* j1 [# B. X一、 分频过程的准确度及止损度
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       传统的音响系统,电流信号(即模拟信号)要先通过分频滤波器实现分频处理,但分频的过程会产生极大的损失,导致传统扬声器普遍存在的失真情况。在各大传统音响厂商几乎都在着重处理分频过程产生的失真的时候,Bob Stuart反其道而行之,彻底舍弃了损耗极大的电流传输,改用近乎无损的数字传输方法。
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       当模拟信号转为数字信号之后,会依据某种算法,被“分频”成高音、中音、低音所对应的数字信号。在数字领域中做滤波处理,这样的一个过程被称为DSP过程(Digital Signal Process:数字信号处理)。这种分频方式的损耗极小,小到几乎可以忽略不计。分频后的三组数字信号(高、中、低频),再经过数模转换,还原为原始的模拟信号,再通过前后级放大,最终直达喇叭单元。0 ]4 l7 Q) d* X: \# F/ nwww.zghifi.com zghifi.com

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  P: b( D! c1 ]1 ?: B       英国之宝在整个DSP过程中所用到的各类算法,都不同维度地保证了分频的准确性:
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: d( D* k- J7 _; A. Q: N       FIFO缓冲调整技术(First In, First Out)' ]$ y% I4 G3 Q0 {3 nwww.zghifi.com zghifi.com

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英国之宝DSP包含的多个“First In, First Out”缓冲重整系统可以对数据包进行校对和纠错,最小化抖动之后再输出,确保出色的时差和清晰度的优化。让你对乐器和它们之间的相互关系有更清晰的感觉。, C3 x' H+ \0 |www.zghifi.com zghifi.com

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声像中心提升技术(Center Elevation)/ Q. a0 x; d9 [0 Fwww.zghifi.com zghifi.com

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       当横向摆放的扬声器低于视频显示屏时,发出声音的位置在屏幕下方,降低了观影体验;如果扬声器放置在屏幕后方,也会产生其他一系列问题。
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. c5 A9 r; h4 T/ ^6 N+ N, N4 g       英国之宝通过改变高中低音的频率分布,把声音中心提升到与屏幕、电视机等同一水平线,给人的感觉就像是声音从屏幕的正中心发散出来一样,在大多数情况下都能提升观看电影或音乐会的体验感。* b6 o/ C' e( i9 S' hwww.zghifi.com zghifi.com

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6 M) t2 J  C4 s" x2 y: f3 v: G. z二、是否能够解决相位差问题
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       无论是高音还是低音,不同频率的声音都以相同的速度传播,可以同时到达你的耳朵。然而,扬声器在同时播放中低频声音时,低频声音会出现延迟到达的问题。这种延迟的低频会减少音乐的空间感,通常被称为“boomy”,低频越深,声音越晚,与整体声音的相位差就越大。在被动的音响世界里,无法从根本上解决相位差问题,尤其是无法解决声波在传播过程中所产生的相位差。
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1 i9 e  S! r8 V. l8 y9 O& R       英国之宝的目标是制造时间精细的扬声器,所有频率在同一时间开始,在同一时间结束。为了消除低、中、高频之间的延迟,英国之宝设计了增强低音校准功能(EBA,Enhanced Bass Alignment)。这个算法是非线性的延迟算法,使中高频能够“等待”低频,而低频则加上一种专利过滤器算法来进行校对,可以解决不同频率声音的相位差问题。增强低音校准提供了系统中驱动程序的精细时间校准,与此同时,也提供了卓越的声场成像和清晰、通透、逼真的声音。9 V& g$ C( m) j& L; c& {/ N8 Ewww.zghifi.com zghifi.com


; m& ]; k9 n$ |  x2 C% K1 W/ U       除此之外,英国之宝还使用到了一种叫做指数平滑滤波器(Meridian Apodising Filter)的算法。指数平滑滤波器是数字音频的关键,声音通常由于“预振铃”而引起失真和刺耳。英国之宝研制的特殊过滤器,增加了预振铃的对冲信号,以此来消除预振铃。不管是新的录音还是旧的录音,声音都会更加高品质、纯净。2 F8 k9 L  W) E' s6 N# V# }6 swww.zghifi.com zghifi.com

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" b% \8 Y3 b- O# u4 KMHR与MLP压缩技术5 l- @! D% `/ M: a% ^www.zghifi.com zghifi.com


3 g+ C8 v$ f1 G# f       数字音频是0和1的有序排列,不过使用数字音频也带来了另外一个不容忽视的问题:如何把这么多的数字信号打包、如何传输呢?Meridian公司将他们专属的数字信号打包技术称为Meridian高清音频技术(MHR,Meridian High Resolution)。) W4 q' z8 D4 O3 A9 ]www.zghifi.com zghifi.com


4 Y" w8 z+ l: o       MHR是一种在组件之间传输高清数字音频并得到认证的加密算法。以前,在模拟信号中的压缩一定会降低质量;而MHR允许在英国之宝系统内安全地传输高清数字音频,且不会有任何损耗。MHR传输的音乐具有非常高的声音质量,并支持PCM、MQA和DSD的编码传输。经过MHR技术压缩后的音频,通过一根极简的网线传输,这种传输方式就叫SpeakerLink,它使用“以太网”电缆,控制英国之宝产品组件之间的连接,并提供原始的数字音频信号,简洁又易于安装。  ; j: O' ?- a" [" Swww.zghifi.com zghifi.com

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       DSP扬声器这么高品质,然而目前真正在做DSP喇叭的却不多,其中一个重要的原因是没有掌握良好的数字信号的压缩方法。大约在20年前,英国之宝研发出一套相应的压缩技术:MLP(Meridian Lossless Package),解决了这个难题。到了今天, MLP的运用所处可见,它是Dolby TrueHD和dts-HD等多声道音效压缩技术的核心,也是DVD、DVD-Audio、BD与UHD BD等光碟的较底层数据包,更是英国之宝产品所使用的MHR脱去Meridian协议后的根基算法。: Q- M& c' s1 Pwww.zghifi.com zghifi.com

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3 `7 E, f, p2 ZMQA压缩技术& s* f% Y& e( \www.zghifi.com zghifi.com


" Z; o0 R" ]3 r2 v8 ?) X# ?5 @, e# M       MQA, Master Quality Authenticated的缩写,是由英国之宝创始人之一兼技术顾问Bob Stuart主导开发的一种音频编码技术。MQA最开始的时候属于英国之宝,后来音乐串流在目前的欢迎度飙升后,MQA便自成一家,为各大流媒体服务平台提供技术支持。1 O3 n$ `8 g8 p4 a+ W# K1 E9 vwww.zghifi.com zghifi.com

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$ T8 ?5 z/ G9 V( q0 U       Hi-Res音频的好处是解析度高、资料量大、声音质感细腻,然而它的问题就是体积太大,需要用“无损失”的编码技术压缩,比如FLAC或Apple Lossless格式。经过压缩处理后,这些音频用于下载尚可接受,但用于音乐串流仍显庞大。MQA技术是将Hi-Res高清音频压缩到只有CD等级文件的大小,让网络串流Hi-Res成为可能。
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2 K; Z6 Y5 S& p$ U       网路串流是今日最有发展潜力的生意模式,各项调查报告都指出∶在实体唱片、档案下载、网路串流等各种音乐贩售模式中,网路串流的营业额是不断快速成长者,而且未来还会持续。目前较大的流媒体服务商Tidal就与MQA合作,把超过一半的曲目(2000多万首)通过MQA技术进行压缩,实现影音网络串流。如果把所有数据比成一张纸,那么整个压缩过程,其实是对数据折叠、折叠、再折叠的过程,官方称这种压缩技术为“音乐的折纸工艺(Music Origami)”。
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       Bob特别腔调,与MP3这类“破坏性压缩”不同,MQA在大幅压缩音频大小的同时,能在解码之後还原出相同的音频信号。此外,这种无损压缩技术还有一个特性,如果你手头上没有支持MQA的设备,一样能播放出经过MQA压缩后的音频,只是播放出来的是受限的效果(CD效果)。随着播放设备不同、操作方式不同,同一个MQA压缩文件会呈现出不同的效果。
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% x: G+ M! ?3 Q; s: T) u       同样地,英国之宝的所有产品,都支持经过MQA压缩后的音频,是播放MQA音频文件的较佳搭配。' R1 f' M3 L2 K4 X% ~/ Bwww.zghifi.com zghifi.com


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3 Z( |1 q) {- F       即使使用高质量的传统模拟电路,不必要的噪音和音质下降也是不可避免的。而通过数字处理音频信号,可以保持精细度,从而产生自然,立体且非常动听的声音。简而言之,DSP 使英国之宝的产品能够实现音频信号的极其精细的重现。让你在使用 MERIDIAN 产品时,感觉就像在欣赏艺术家在房间里进行的表演。
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