如今,手机作为非常普及的音频数字信号源,做成数字转盘非常合适。但是,很多朋友并不知道该怎么连接和设置。

今天,我们就手机如何成为数字转盘,成为一个无损音频数字信号源,进行一个小科普。

准备材料:安卓Type-C接口手机或者苹果Lightning接口手机、USB连接线、D/A解码器、耳放、耳机。

首先,了解一下无损音乐、高解析音乐、DoP协议这三个基本知识。


一、什么叫无损音乐

首先,无论何种无损音频格式,其本质都来源于微软的WAV格式,它被称为标准数字音频文件格式。

但是,WAV格式文件占空间太大了,例如CD音质的立体声WAV文件,它使用44100Hz的采样频率,16Bit的量化位数,双声道时,一分钟的音乐就需要12MB左右

于是,聪明的人类又想了个办法。

首先,把WAV格式音频文件压缩,等到想要播放时,再转回WAV文件进行播放。例如,我们常见的MP3、WMA、AAC、OGG等等音频格式。

但是,由于这些压缩格式都存在损坏原来的数据文件,所以,这些都属于有损压缩。

套一句现在流行的话:“来是来了,回不去了!”

而 APE、FLAC、WavPack、Shorten、LPAC、WMALossless、AppleLossless、La、OptimFROG、DXD-FLAC、MQA等等这些音频格式的压缩格式不一样,它们即使还原到WAV文件也不会有损失。所以,这些音频格式都叫做无损音乐。

其中,由于APE和FLAC本身是开源的不用交钱,并且其压缩、解压效率还不错,APE的压缩比为55.50%,FLAC的压缩比为58.70%,加上编码速度还行,并且,其兼容目前所有的系统平台。所以,我们使用最多的就是这两种音频格式。


二、什么叫高解析音乐

高解析音乐一般指Hi-Res Audio。Hi-Res Audio是由JAS(日本音频协会)和CEA(消费电子协会)制定的音频标准。

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352.8kHz/24bit数字专辑

Hi-Res Audio的采样率达到了384kHz/24bit、352.8kHz/24bit、192kHz/24bit、96kHz/24bit,这个数值远高于CD使用的采样率44.1kHz/16bit格式。并且由于Hi-Res音频的频率可以延展到20KHz以上,实际听音过程中可能听到更多的声音。

而在高解析音乐的音频格式上,我们常见的主要是PCM音频和DSD音频两块。

1、PCM音频

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PCM音频采样示意图

简单地说,PCM就是将模拟信号进行时序采样,并编码变为数字信号的过程。

例如CD的编码方式就是普通的PCM编码,CD的编码为44.1kHz/16bit格式,这里的44.1kHz表示1秒钟对音频文件采样44100次,形成X轴;而16bit是指将音频振幅分成16个二进制位记录,由于二进制是2个字节,于是将音频振幅分为2的16次方,即在Y轴上形成65536个量化阶层。

2、DSD音频

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DSD音频采样示意图

DSD音频的采样率则更高,通常,它采用了1bit串流格式,以2.8MHz以上每次增加1位元的幅度进行增量取样。

所以,DSD音频在信噪比以及失真率等等方面,都比PCM音频更具有优势。

但是,Hi-Res Audio的容量都非常大,例如7分钟192kHz/24bit立体声WAV文件,容量一般都在400M以上。

3、DTS音频

当然还有一个DTS音频音频格式,它本身是用于电影的多音轨音频技术。由于其采样率也是192kHz/24bit,也属于高解析音乐。


三、DoP协议

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DoP协议

手机使用的DoP协议,全称为DSD Over PCM,它的作用是将DSD信号伪装成PCM信号,骗过现有厂家的限制协议,使DSD信号能像PCM信号一样被传输到你需要传输的DAC上。所以,DSD也能通过DoP协议,由USB或者SPDI/F等等接口传输了。

现在我们拿手机播放无损音乐拿耳机听,已经非常简单,下载个APP就可以了,那么怎么输出数字信号了?

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Type-C端口

随着USB音频设备类别 (ADC) 3.0规范的实施,音频格式采用了等时传输方式,就给我们提供了音频流所要求的带宽保障。

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安卓手机直出数字信号

随着安卓的Type-C口,苹果的Lightning口的普及,均已自带了数字信号输出端子,在DoP协议的带动下,输出数字信号已经非常简单化了。


好了,基本知识就介绍完了。

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苹果手机直出数字音频

明天,我们将开始介绍,采用何种APP下载、播放无损音乐,以及如何在手机中,直出音频数字信号。

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