從音響科學的調整到古典音樂美感的經歷(長篇連載)

[bchsieh]

看來我觀念有誤,我一直以為數位VR是對訊號做即時

DSP處理,所以需要更多的位元深度,但同時做完處理

後,原來的data就完全改變了.

所以看起來,數位VR只是在原來的data後面掛一個指示,

讓後端DA處理的時候能根據指示調整音量(相對的電壓擺幅?),

也就是說da晶片都支援一個標準協議,能根據協議內容處理這個

音量指示這樣? 還是我其實又想錯了??

Higuma兄您好，

其實運作方式很簡單。

舉個例子：
1的二進位數是01，而1x256之後的二進位結果是100000000
2的二進位數是10，而2x256之後的二進位結果是1000000000
3的二進位數是11，而3x256之後的二進位結果是1100000000
10的二進位數是1010，而10x256之後的二進位結果是101000000000

可以發現，如果要在二進位裡，將任何數字乘以256(8bit)，只要在低位元加入八個0就可以了。
所以，任何數位輸入訊號的位元深度低於DAC可處理的位元深度，如果要求要lossless(bit-perfect)的位元深度轉換，
只要在低位元的部分補上足夠的0就可以了。
也就是說16bit -> 24bit，只要補上八個位元的0。
而16bit -> 32bit，只要補上16個位元的0。
目前幾乎所有的DAC都是如此處理。

但是音量控制的情況，稍微複雜一點。
有人說，所以bit-perfect音量控制，就是補完0之後，依據音量的設定，砍掉後面某些數量的0。
但實際上如果這樣操作，會很難控制音量，因為如果是16bit的音源和24bit的DAC，那麼只有8個0可以砍。
也就是說，音量只有8段，每一段的訊號強度差一倍。
舉例來說，如果是16bit input -> 24bit DAC：
音量全開= 低位元補8個0，也就是訊號x256。
音量減一格 = 低位元補7個0，也就是訊號x128。
音量減兩格 = 低位元補6個0，也就是訊號x64。
以此類推。
這樣的音量控制，應該沒有人想用吧。

所以實際上，如果真的要達到256階的音量控制，就只會是無損(lossless，可以看作是廣義的bit-perfect)，而不會是狹義定義的bit-perfect。
舉例來說：
假設原始訊號是7，二進位為111。
16bit input -> 24bit DAC之後，
音量全開為7x256，二進位為11100000000。
音量減一格為7x255，二進位為11011111001。
音量減兩格為7x254，二進位為11011110010。
以此類推。

請注意當音量大小不為2的指數時，最前面三個位元就不再跟原來相同了(上例為111)。
所以不符合狹義的bit-perfect。
但bit-perfect的精神，其實是lossless，也就是無損。
所以如果以廣義的定義來說，要說這是bit-perfect數位音量控制，也沒有太大的問題。