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本帖最后由 scv2001 于 2025-7-5 10:44 编辑
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基础篇:
一、音频信号
Analog模拟信号
所有的喇叭都是以模拟信号驱动的,从电视机喇叭到蓝牙到独立音箱
数字时代以前,比如唱盘这种播放器,直接就输出模拟信号推动喇叭
Digital数字信号
数字信号,也就是所谓的0和1组成的数据流,典型的如CD,以及流媒体音乐的各种存储格式。
DAC 数字模拟信号转换
所有的数字信号都必须转换为模拟信号,才能推动喇叭播放声音。
数模转换的装置简称DAC
二、输出接口
RCA:在最初的游戏机时代,大家熟悉的RCA红白莲花头,就是诞生自30年代的经典模拟信号传输接口,当你看到这个接口时,意味着游戏机内建的DAC已经完成了数模转换并输出模拟信号直接推动外部的喇叭。
XLR:平衡接口,理论上更强的模拟传输,游戏机不涉及,就不多说了。
S/PDIF同轴:同轴套用了RCA的接口但传输的只是数字信号,因为接口外观一致,颇具迷惑性,但它只能输出数字信号。
Toslink光纤:就不多说了,数字信号。
HDMI:当前最先进的数字信号接口,超大带宽,稳定传输,音画一体。
进阶篇:
一、PCM(Pulse Code Modulation):数字信号在转为模拟信号前的终极形态
PCM是所有数字信号处理链路的终点,之后PCM经过DAC转换为模拟信号
PCM是一种无损的信号格式,用三个维度定义:采样率(Sample Rate)、位深度(Bit Depth)、声道数(Channels)。经典的CD,其数据就是以PCM形态存在
二、数位流(Bitstream)
音频数据以某种格式打包,以纯数字形式输出,都可以称为数位流,格式可以包括
有损压缩:(打包时丢掉某些音频信息)
MP3, Dolby Digital, DTS,游戏机的Atmos等
无损压缩:(打包不丢音频信息)
WAV, Dolby TrueHD, DTS HDMA, 蓝光碟的Atmos,LPCM(LPCM容易造成混淆,后续专门说明)
三、解码(Decoding)
任何数位流进行“解包”,形成PCM的过程,叫做解码
特别注意解码不是数模转换,而是把经过打包的音频信号,解包为终极形态PCM的过程,PCM才可以给DAC转换为模拟信号
总结:数位流 – 解码 – DAC – 喇叭
PS5篇
PS5本质上是一台封闭系统的电脑,但是其声音表现却可以轻松超过电脑,即便你花两万块配超豪华电脑,恐怕在声音上也会落后于PS5,而你无计可施。
一、PS5的声音系统如何运作:
游戏机的声音是实时渲染的,其工作流程如下
PS5内部
声音素材(Assets)- 音频引擎渲染 - EQ处理 – 打包(Encoding)为数位流
PS5外部
解码-DAC – 喇叭
特别注意:LPCM不同,它由PS5内建实时解码,直接输送给外部DAC
二、数位流格式
有损压缩:
Dobly Digital, DTS, Atmos,PS5在打包完成后,输出给外部设备比如AV处理器,电视或者其他支持的设备进行解码decoding和数模转换DAC
无损压缩:
LPCM (Linear Pulse Code Modulation),线性的无压缩的PCM,在现代音频工业里,它基本上就是一种PCM,PS5音频引擎处理后实时解码,并传送给外部DAC。
三、是什么决定了游戏最终的声音品质
1. 音频素材Assets
游戏的音频最终是预录音频的混合,素材品质决定基础,顶级工作室比如顽皮狗圣莫妮卡,可能以48 kHz/24-bit WAV高保真格式存储声音素材,而不太细致的游戏可能以OGG MP3或者其他低码率压缩音频来存储素材
2. 音频引擎处理
如何利用这些素材在音频引擎中实时渲染,则是各厂家音频设计的功力,当然这里面也有游戏开发者本身的功力,游戏引擎的限制,这基本是软件硬件实力的综合体现吧。
3. Decoder和DAC
前两步基本上是索尼的事情,但数据流输出以后,这里就有一个很大的变量。Decoder和DAC的品质,将让模拟信号的品质有天壤之别。
4. 功放和喇叭
这就不多说了,你可以用电视机,也可以花几万,几十万组建音响,又一次的天壤之别。
四、数位流格式的选择
不要混淆PS5的数位流和蓝光播放器的源码输出,源码输出多指无损数位流,而PS5的数位流Bitsteam则都是有损的,如前述,这包括了DD DTS 和 Atmos。
LPCM是PS5上唯一不压缩的音频格式,理论上全面碾压有损格式,要说唯一的不足,就是内建实时解码可能引起的延迟,但这基本上是很难感知的。
但LPCM一定更好听吗?这取决于你的系统
把LPCM想象成最完整也是未经修剪的状态,如果原始音频或者混音过程做的不好,所有的缺陷也是毫无保留的放大给你。另外对你的DAC和喇叭来说,这种最完整的信号,也会把你DAC和喇叭的缺陷直接暴露。
反观DD或者DTS,在封装格式的过程中,也加入了两家功力深厚的音频处理,本来就是一种优化,如果你的设备没有好到需要LPCM的完整动态去展现,可能反而压缩的DD和DTS才是更好的选择。
最后LPCM无法实现3D音效,游戏的Atmos目前只能以DD为载体。
五、PS5声音系统的上限和优化
PS5的音频硬件配置,从AV产品的角度来看,可以说是非常简陋的。这里顺便厘清一个常见的误区,即数位流不存在品质差异,因为都是0和1,这是一个根本性的错误。
在HIFI领域,同样的数位传输设备,价格可以从几百到数十万,这里的时钟、电信号污染等等细微的差异,可以导致数位信号在高精度DAC前品质的天壤之别。就不多赘述了。
在承认数位流品质差异的基础上,我们也要理解,数位流相对于模拟信号,其品质的下限相对是很高的,对于精度不太高的系统,可能难以感知差别。
PS5形成的数位流品质上也不算差,至少强于PC,这得益于PS5的封闭系统,污染较少。这种数位流在下一步解码和DAC的过程中,上限颇高,高品质的家庭影院处理器,在播放顽皮狗高品质的声音素材时,整体感受基本可以达到蓝光电影的效果,再加上游戏音效对细节和动态的强调,你甚至会有比实际录音的电影更细致的错觉。
PS5本身的音频基本没有可以优化的空间,如果你的家庭影院到了需要顾及电源的水平,那么把PS5加入音响级供电系统,会有所帮助,或者说给PS5一个稳定的减少震动的基础,也可能有所帮助,但这些改善都是很小的,因为它的基础硬件摆在那了。最重要的还是在家庭影院端的投入。这将大幅提高你的游戏体验,这种沉浸感是电视喇叭无可比拟的,我觉得每一个喜欢单机游戏的人,都值得在成本可以接受的范围内配置一套音响系统,这才能完整体验顶级工作室为玩家准备的高保真声音表现。
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