科技年轮 | 口袋里的旋律,从哪里响起?

2021-01-30 14:31:09 0点赞 1收藏 0评论

从“听的到”到“听的好”,人们在追求音质的路上已经越走越远。最早的声音保存在哪儿?唱片、数字音频有何优劣?不同的音频格式有何区别?mp3格式够用嘛?无损有必要嘛?我们今天就来聊聊这些话题。
▌唱片时代
众所周知,文字符号的压缩比是最大的,解压缩全靠脑补。最早的音乐保存形式只有乐谱,需要演奏者方能重现,这样的成本可以说是很高的,总不能专门请个人来家里,给你吹拉弹唱吧?
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所以过去都是去酒馆、剧场、演艺厅、音乐厅现场欣赏,那可是真无损,现场的声音存在环境混响,加上人多,氛围感很好,所以现在依然有不少发烧玩家喜欢听现场。
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1857年斯科特(Scott)发明了声波振记器,是最原始的录音机。又20年之后,1877年爱迪生(Edison)发明留声机,但它的结构其实和现在的并不一样,
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是锡箔滚筒+钢针,硬要说的话可以理解为复杂化版八音盒,放大微小的震动信号。虽然能放吧,但寿命也仅仅只有五六次,磨损了就报废了,而且生产效率低,可复制性不强。 于是玻里纳(Emile Berliner)在1888年发明了唱片,经过一代代的改进,这种保存形式延续至今,其主要优势在方便生产,可复制性强,大幅度降低了聆听的门槛,足不出户,在家就能欣赏大师级的演奏。
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主要材质是虫胶(Shellac)。但当时的技术不足,只能做到78 rpm的高转速,以维持信噪比。一面能录的歌还不到三分钟,你刚听没多久就得反面、换碟,麻烦的很。而且材料很硬很耐用,但是脆,挤压会碎。
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由于二战,印度原材料短缺,78唱片市场溃缩,出现了真空期。民用唱片市场也被广播、电视行业大幅挤压。 1948年,哥伦比亚唱片公司的首席工程师兼古典发烧友皮特·格德马克(Peter Goldmark)发明了一种全新的唱片,采用钻石唱针+乙烯基塑料材料作为唱片,如今的33都是PVC聚氯乙烯,坚韧轻薄,材质寿命达到了数百年。
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转速降到了33⅓ rpm,同时增加了沟纹密度,所以叫密纹唱片,或者长时唱片。这个“长时”也就是“LongPlay”简写成“LP”,也正是我们现在所指的LP黑胶唱片。
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LP唱片的参数指标很高,甚至当时的录音质量达不到它的上限,所以也带动了麦克风、功率放大器、扬声器这些“从录制到回放”各个环节革新。不过当时也只能从默声到有声,从单声道到双声道已经是1957年的事情了。
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哥伦比亚的竞争对手RCA总不能坐视不理吧,他们早在之前就出过33⅓转唱片,但全损音质比较劝退,后来推出的45转唱片,音质虽然不错,续航还是超不过5分钟,他们副总裁还说“换一次面也就7秒,消费者不会在乎这点时间的”,
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但是黑胶体积很大,哪怕是平的,也还是占地方,哪怕现在都2021年了,玩儿现代黑胶,你起码也得整个一体黑胶唱机、洗碟机、洗碟水、无静电唱片套,防止落灰炒豆音,
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听个歌事后还有这么多麻烦事儿,确实没多少人受得了。寿命倒是长很多了,只要调好针压、定期清洁保养,播放几百次也没啥问题。
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唱片属于机械结构,记录的是模拟信号。唱针划过沟槽,产生震动,唱头内的线圈产生微小的电流,通过唱放放大后,再通过前后级传给音箱。

▌黑胶的限制
黑胶比很多人年龄都大了,的技术水平有限,老黑胶的失真还是很大的、信噪比也很低,早期录音的频响范围也只有200Hz~2kHz,而年轻人耳大概在20Hz~20kHz(成年人很多衰退到19KHz以内,如果有人告诉你说,超声波听不到但能感受到,那它一定是蝙蝠来的)。当你听一些老录音的时候,能明显感觉到蒙了层雾一样,也是频响范围残缺造成的。
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而现代黑胶音质已经好很多了,但也受限于这种“过时”的物理结构。一方面,唱针达不到这么很高震动频率,最常见的压电晶体唱头只有100Hz~7000Hz,不均匀度12dB,陶瓷唱头30Hz~10kHz,不均匀度8dB,稍好些,
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高端点的MM动磁型和IM动铁型能达到20Hz~20kHz,MC动圈型能达到10Hz~20kHz,可变磁阻型20Hz~10kHz。
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按照网上一些音频玩家的说法,黑胶外圈和内圈的频响还是不同的,而且是能算出来的,这个倒是没其他信息能准确验证,不过也是个思路。
另外唱片本身如果要录低频就要沟纹粗又深、要高频就得细而浅,所以为了平衡,各大唱片公司在50年代采用补偿曲线,后来逐渐统一成RIAA曲线(RecordingIndustry Association of America),给了低频极多的补偿,并结合到唱放里面。
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且不说我们听到的唱片本身都是经过处理后的结果,为了防止唱针跳轨,动态范围都是压缩在70dB以内。而“黑胶是纯粹的还原”这类谣言不攻自破。从“还原”这点出发,数字音乐显然优势更大。
其实很多黑胶玩家,为的就是听个失真,有怀旧感,或许能唤起一些小时候的回忆。
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▌HiFi怪圈
所谓的“HiFi/高保真”从20世纪五六十年代开始出现,打一开始它就已经是厂商的营销术语,表达自己的产品能大幅还原音乐原貌,其实没啥实际意义。
20世纪60年代的美国FTC联邦贸易委员会,以及1973年德国DIN标准化学会,都做过相关定义,目的在于减少市面上误导性的广告。然而半过多世纪过去了,你依然可以看到音频厂商还在故技重施...
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HiFi是目的,而不是标准,追求理想状态下的无失真、无噪音(高信噪比),无人类听觉范围内的频响偏移(音染)自然是没错的。

▌总结
在进入数字时代后,音乐的保存形式又有多大的改变呢?风云变幻又由谁主沉浮呢?保留疑问,咱们下回再续。
其实无论在过去还是现在,都存在一个怪圈。很多人在听黑胶、听耳机、听音响,唯独没有在听音乐,就像是关注作家画家的笔有多好、摄影师的相机多强,却不在意他们的作品本身。对器材了如指掌,却不懂得如何欣赏作品。
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回放质量固然重要,但这是手段,而作品本身才是目的。很多时候,不需要多好的设备,十年前你听过的一段旋律,十年后都能承载你的回忆。


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