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GP 285

【心得】電腦音量一定要100%?真的嗎?

樓主 expuptw

善待新手・理性討論

expuptw
GP135 BP-
以下是玩這幾年音響的心得,大家參考一下
如果有錯在跟我說一下,我修正。感謝

有一天我拜訪了幾次錄音室以及還有做現場pa的朋友
我偶然有一天發現,疑奇怪!怎麼他們在工作的時候
不管怎麼樣,數位音量的表通常不會到100%

而且它們通常會不自覺的衰減音量,不要讓聲音全輸出達到最大音量
也就是推子簡稱fader 一定會衰減,注意阿這個是數位的不是類比的

看下圖看一下透明園圈按鈕就是推子了


這個就讓我很好奇了,為什麼要這樣子?
電腦的音量不也是數位衰減嗎? 過去不都是100%的音量嗎?
難道是我們過去的認知有問題?


所以他們的數位音量表是什麼?
古早的時代所謂的錄音在當時是高科技,所有錄製好的音樂是存在一個磁帶裡面的
那有啥問題呢?問題是他不能隨意修改,所以如果真的其中有一個地方錯了,那就只能全部重來
所以錄製的成本高,所以後面才有數位

那類比錄製的聲音要轉數位存起來,那這邊就有問題了,
儲存音樂的資訊有一個非常重要的元素,就是動態

什麼是動態呢,就是音樂的最大聲音與最小聲音的比或者差 注意動態沒有正負
舉例 例如音越最小聲音是-50db 最大聲音是-20db  
動態就是 50db-20db=30db 兩個之間距離差了30db

但不可能說我要存1萬db的動態嗎,這有點不現實,而且且辦不到
那電腦總是要規定阿,你電腦到底能存多少,最大聲音與最小聲音
如下圖24bit的電腦系統裡這張0dbfs就是系統上能存最大的音量,-144db是最小的音量


但實際不可能,看下圖,因為你有環境噪音也就是有底噪,底燥在-119db
也就是你存的聲音例如-120db,小於環境噪音那聲音就會被環境噪音吃掉,聽不見了




那聲音最大聲音超過上限或最小聲音超過最低下限會怎麼樣
只要你音樂超過了儲存的上下限就消波
只是聲音最小聲那個消波基本上你會沒有感覺,因為聲音低到被背景噪音吃掉了
但那個最大聲音超過0dbfs的那個你就會非常有感

對於數位消波就是0容忍
不論是混音 錄音 或者驗收作品阿 現場pa 都是不能容忍
因為你只要出現消波那就會把波形變形,那就是等於沒有救了,
而你所聽的到聲音就是,不連續,不順,聲音不自然,聲音改變了,會刺,越聽越累..etc
有人會說這就是數位聲
注意消波會把聲音變形,這個是最嚴重的問題,

如下圖消波產生的變形



如下圖當音樂超過0db 發生的變形




但實際上我所接觸的,我們很多的時候都在聽失真
,但我們並不知道,
why怎麼這樣子?

先理解一下什麼是headroom?中文翻譯是動態餘量
就是你音樂檔案裡面瞬間最大的聲音與0dbfs的距離

如下圖

發現了嗎音樂的動態是說這個音樂聲音最大聲與最小聲之機的差
但是headroom不是

那為什麼這很重要因為有些聲音例如鼓,平常的聲音可能很小
但是瞬間的音壓會很大超過-10dbs以上

那瞬間聲音接近0dbfs有啥問題呢?
簡單說那是因為數位音量表,在計算db的時候他是用一段時間內,抓機個點然後平均去算的
也就是均方根去計算

也就是說阿
假如在1秒內 他偵測了10個點,平均下來是-3db,那是有可能
這10點其中有一個或者三個又或者幾個點早就已經突破了0dbfs
只是因為其他的點他所偵測的db夠低,所以平均起來是-3db

所以有可能鼓的聲音很可能早就超過0dbfs了,已經失真了只是數位錶顯示
可能顯示-10db 或者-13db而已

如下圖


那所以呢?
當你的音樂的原始檔案,瞬間的音量,已經很接近0dbfs的時候,其實早就已經失真了

但為什麼明明知道這樣子不好,那混音的時候還要這樣子幹
因為錢啊各位,我們在聽的串流是每月付錢給平台
那平台怎麼給錢給這些創作者,那簡單啊就是看你得音樂的點擊率
在一段時間內在平台上聽你音樂的人越多,那麼給你的錢就越多
所以就會無所不用各種方法,達到目的
最直接就是把聲音通通調大,讓更多的人容易聽見,大聲還有好處
一響遮百醜,你又覺得好聽是不是

看影片響度戰爭


然後我有發現日本歌曲大部分都非常響,經典測試失真的好曲子



另外重點dac也是問題
應該說有些dac是這樣子
他會先把你的原始音樂資料先放大0.5db在進行採樣,
那如果原本的音樂就已經很接近0dbfs你又給我放大0.5db那不就是消波了,對沒有錯

看下圖就會變成這樣子


目前就我所知道ess晶片確實就是這樣子 所以負責任一點的專業dac設計師
他會在把你音樂數位訊號丟進去ess晶片之前做數位衰減,

這樣子做sinad的分數會低一點,

而目前有我所知道能做到這件事情的公司 就幾家oppo Benchmark  Rme
但oppo退出了

Rme adi2 ess版本增加了2.5db的動態餘量(headroom)
Benchmark  dac3 增加了3db的動態餘量(headroom)

其他家的晶片廠處理的方式不太一樣
至於AKM 就是在輸出的時候增加2db的動態餘量(headroom),講白一點就是摔減2db
那這樣子測試的sinad的分數會低一點
VM8741的方法和AKM很像都是在輸出的時候增加了2db的動態餘量
(headroom)

那topping呢?沒有基本不管,這也就是解釋了
為什麼有的時候你會覺得很奇怪,用topping聽曲就是有數位聲或者怪
這就是其中一個小細節
如果今天我是設計師我為了分數那我也不會管這些
因為嗎 我會認為是創作者的問題不是我機器的問題

sinad分數比rme高,但聲音不見得有rme整體處理得好,那你就懂了嗎
有些機器為什麼貴就是貴在這種小細節的處理
那難道rme mc cto 不知道這樣子設計會響到sinad值嗎?當然知道阿
但是才減少一點點對於整體的體驗,音樂處理是好的,而且分數夠高了
你也分辨不出來拉,那不如把省下一些性能把其他能處理好的都處理好
例如音量控制例如ess這個問題 eq.這才是機器處理音樂訊號上其他的瓶頸
瓶頸早就不是在snr sinad上了...etc

想知道更詳細原因的看這裡
https://benchmarkmedia.com/blogs/application_notes/intersample-overs-in-cd-recordings

就算不是使用ess 例如用akm等等
當音樂很接近0dbfs的時候,還是有可能在數位轉換類比的過程中,
因為演算法的關係,把數位轉成類比的波形不小心給消波了
主要是因為目前沒有人有開發出可以100%避免這種,不消波不過載的差值器

目前的流行樂的環境就是這樣子
這也就是為什麼有些專業的撥放軟體
hqplayer audrivana Equalizer 有些會建議你音量減少6db 來增加動態餘量(headroom)

結論是什麼?

說大白話就是 音樂檔案在經過dac後造成了消波的情況
或者本身音樂就消波了讓本來就嚴重的問題更嚴重
而這些情況非常容易遇見

以下的調整都是以你原本的音樂本身就沒有消波失真調整為主

另外要注意!如果音樂本身就消波的的話 怎麼調整都沒有辦法救回,
但是消波了,你如果在放大那只會更慘,波形變化會更嚴重,音質劣化更嚴重。
所以不調整只會更慘,所以還是要調整

說白了如果你聽的音樂是古典樂那種,動態很大,本身的聲音就小
那基本上不用擔心啦,音量就100%,
所以很多時候電腦的100%音量是建立在
動態很大,本身的音樂聲音就小前提下

那如果是雜食怎麼辦,根據朋友經驗減少12~15db因為有些流行樂的某些樂器或者電子合成器
瞬間峰值的動態會超過10db,然後又很響

那如果不知道那就是建議最少減少3db

2024/08/16修改
如果不是很懂 簡單粗暴 爛人包就是調整電腦音量設定為db模式(請看四樓)
然後在把電腦
音量減少3db,調整到97db
可以避免很大部分音樂檔案在經過DAC後造成了消波失真的情況
音樂檔案已經消波失真,但可以改善音質進一步劣化的情況

如果想要看更詳細補充的解釋請點下面連結 看四樓 謝謝
https://forum.gamer.com.tw/Co.php?bsn=60535&sn=46918

補充
對於有聽dsd 音樂檔案的人,電腦音量還是100%,不然有些人會無法正常撥放




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LV. 36
GP 524
2 樓 滑翔李國修

立志成為優文大師!

qaz74100147
GP8 BP-

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簡單來說人耳只能接收到類比訊號.所以最終訊號一樣要轉回類比
錄音的過程就是 類比轉數位保存
播放就是數位檔案轉回類比

動態衰減跟失真問題通常出現在錄音階段比較多
因為純儲空間有限以16bit的動態範圍來看扣除底躁跟天花板當然很容易爆
會有動態壓縮問題

但是這就像接駁車.起點有40個人等車.A車滿載"篩選了"10個人到轉運站 由B車接駁到終點
最後最多能有幾人到終點? 縱使B車空間能載40個人.能到終點的依然只有10個人
錄音端的問題跟撥放端毫無關係

錄音端要衰減是因為要放進更多有效的訊號.而捨棄掉極大值.當然會極大的部分會有失真..
是已經保存下來的數位檔案.極大極小已經確認了
你衰減也好放大也好也無法再改變他的動態了
這時候你把數位訊號衰減10DB丟給類比.反而會造成極小的部分丟失(混入底躁).沒有什麼好處
到轉運站時候你把A車為了塞更多人那套用上.表示體重高於100KG的人不能上.結果原本可以遊覽車至少還能載10人的.這下剩下8個...

當然我也是尊重您的想法.只是覺得拿錄音端問題跟解法來解釋跟套用撥放端.有那麼一點點不合適
我認為衰減6DB內其實影響也不大.如果內心有過不去的檻.那就按照你喜歡.你相信的方式去做
因為差異實在也不大.很多問題早就在錄音端就掐死了.你撥放端再怎麼掙扎也於事無補
不如就好好享受音樂..
而很多產品也有所謂的修補還原.有些掐頭掐尾.反而掐掉底躁 跟高音毛躁.也未嘗不可.
結論是能聽喜歡就好
但是這些充其量只能叫做修補.要打著原音重現的招牌.其實是太過了


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LV. 22
GP 17
3 樓 kenfu gf99599
GP0 BP-
windows要調音量,播放器又要調音量,DAC又要調音量,擴大機又要調音量,到底要怎樣調才合適?
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LV. 49
GP 11k
4 樓 疾風 ts00937488
GP15 BP-
花了一點時間把ASR的這篇文章看到了廿四頁
www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/ending-the-windows-audio-quality-debate.19438/

先說結論,在Windows系統中播放音樂確實有可能產生削波失真,造成原因為以下兩點:

1. 在Windows系統中有一個東西叫做CAudioLimiter,當音量響度過大會被它限制住造成失真
2. 音樂的原始音量接近數位紀錄的臨界點(0dbfs)造成的削波

關於第一點只要使用ASIO或WASAPI獨占模式就可以繞過Windows內部的音訊引擎。

至於第二點這邊需要簡單解釋一下,
理論上這是錄音階段造成的瑕疵,也就是檔案紀錄不全。

例如下圖中音訊的實際波形軌跡(藍色的線)最高到10,但數位採樣錯過了峰值只紀錄到了7


但沒關係,現代的DAC普遍都有內建升頻插值的功能,
所以理想上可以透過插值重構缺失的部份


然而理想很豐滿,現實很骨感。
DAC在插值時只會認得紀錄上的最高點,而不會去處理溢出的部份,
也就是說會變成下圖這樣

這樣播出來的音樂當然會產生失真

那要怎麼辦呢?有些DAC會夠過模擬餘量的方式增加動態餘量,
基本的作法是在訊號進入DAC前先衰減訊號,之後再進行插值


如果你的DAC沒有這種功能,那就是透過樓主提到的方法,
先降低音量,再讓DAC插值

ASR那邊是比較推薦安裝EAPO,然後在preamp將gain設置成-4db


如果你要用Windows內建的音量控制去調,記得把音量從「百分比」切換成「分貝」


有些Realtek晶片音量控制是在DAC之後完成的,所以不見得有用。
至於AKM晶片需要設定一下(圖例是AK4493),
有一個Sound Quality Mode聽起來明顯音調暗一階,應該是要選該Mode才有衰減


老實說,在樓主拋出這個議題前我都沒意識到正常放音樂會有削波的問題,
中文相關討論據我所查也只有數年前PTT寥寥的幾篇文章,
所以實際上我們每天可能都在聽充滿失真的聲音而不自知

※ 引述《qaz74100147 (滑翔李國修 )》之銘言
錄音端要衰減是因為要放進更多有效的訊號.而捨棄掉極大值.當然會極大的部分會有失真..
但是已經保存下來的數位檔案.極大極小已經確認了
你衰減也好放大也好也無法再改變他的動態了
這時候你把數位訊號衰減10DB丟給類比.反而會造成極小的部分丟失(混入底躁).沒有什麼好處
到轉運站時候你把A車為了塞更多人那套用上.表示體重高於100KG的人不能上.結果原本可以遊覽車至少還能載10人的.這下剩下8個...

其實衰減音量是讓動態變小,但換來的是沒有削波失真的聲音
我原本也是半信半疑,直到看到ASR那邊的人貼出測量的示波圖才心服口服
當然你可以說動態比較重要,我聽一點失真也沒差

※ 引述《gf99599 (kenfu )》之銘言
windows要調音量,播放器又要調音量,DAC又要調音量,擴大機又要調音量,到底要怎樣調才合適?

基本上就Windows右下角調音量(可用EAPO取代),播放器使用ASIO或WASAPI獨占需要另調音量,DAC和擴大機除非有特別設計否則不用管它們
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LV. 39
GP 524
5 樓 expuptw expuptw
GP1 BP-
有關於 Intersample Clipping  這是補充

這個意思是當你音樂訊號進入到dac後 他要還原類比訊號
在這個還原的過程中產生了消波
原因是因為數位轉換類比的插植演算,在還原時超過了0dbfs


benckmark演示了為什麼會有這個情況



有些媒體 有測試這個項目


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