当说起「Hi-Fi」时，我们到底在追求什么？

Matrix 首页推荐 Matrix 是少数派的写作社区，我们主张分享真实的产品体验，有实用价值的经验与思考。我们会不定期挑选 Matrix 最优质的文章，展示来自用户的最真实的体验和观点。 文章代表作者个人观点，少数派仅对标题和排版略作修改。 本文部分图片使用 AI 生成；部分有关声学工程的相关专业知识经过与 AI 的讨论和调整；本文成稿后经由 AI 润色过部分措辞和表达方式。 最初我和许多人一样，对于 Hi-Fi 产品抱有「玄学」的刻板印象，总感觉 Hi-Fi 发烧友会是能一本正经说出「嗯，水力发电供的声音果然就是比风力发电好听」这种言论的群体。当我有了更深入的了解时，我便开始能够理解为什么这些看似过时的有线听音设备会有如此魔力吸引着全世界大量的消费者。 我真正开始关注听音设备时正值 AirPods 横空出世。如今的 AirPods 已然成为苹果事实上最受欢迎的产品系列之一，TWS（真无线耳机）这种形态的产品也早已涌现出大量竞品，价位从百元到数千元均有覆盖。极强的便携性和易用性，并且集成主动降噪功能的 TWS 型号更是给大多只能依赖耳罩被动降噪的传统有线耳机当头一棒。 这期间，以手机为主的移动设备相继追随 Apple 的决定、取消了 3.5 mm 音频口，让原本就式微的有线耳机和专用播放器雪上加霜，逐渐淡出了大众消费市场的视野。 也是在这个时期，一类被称为「小尾巴」的产品应运而生。 「小尾巴」与 Hi-Fi Apple 在刚刚取消 3.5 mm 音频口的一段时期会随设备附赠一根白色的「小尾巴」，一端接入设备的充电口，另一端则可以接入 3.5 mm 的耳机播放音乐。当然，或许是因为众所周知的「环保」原因，现在 Apple 已经不再免费附赠它了。 iPhone 曾经附赠的「小尾巴」 在一开始，我以为这种「小尾巴」和市面上的众多转接器没什么区别。无非就是将 3.5 mm 音频线「转接」到设备的通用接口上……对吗？事实上，并不完全对。 要想完全了解「小尾巴」的实质是什么，我们得先了解一首歌从你的播放设备输出到你的耳机时、实际上要经过哪些必要步骤。 解码器 我们在手机、电脑或播放器中保存的音乐，本质上是一串数字编码组成的数据，具体来说是一系列离散的采样点。你可以把它们理解为以固定的时间间隔对原始声音「连拍」的一系列快照。比如 44.1 kHz 采样率指的就是每个声道每秒会包含 44100 个采样点。 对原始声音进行数字化采样（图片由 AI 生成） 而实际上，耳机是无法直接理解这些由 0 和 1 构成的数字信息的。以最常见的动圈单元为例，它是线圈、磁体和振膜构成的：当不断变化的电流通入线圈时，线圈会因为在磁场中受到相应作用力而带动振膜前后运动，最终推动空气振动，形成我们能够听到的声音。 这种发声原理的机械结构自然并不能直接读取音乐文件，因此，数字信息必须先被转换成模拟电信号。 承担这项「将数字信号转换为模拟信号」工作的器件名称很直白——「 数模转换器（Digital to analog converter） 」，简称 DAC。在 Hi-Fi 产品中，人们通常会更习惯把包含 DAC 及其周边电路的部分称为「 解码器 」。 数字音频文件里的每个采样点都记录了声波在某一时刻应有的幅度，解码器则负责把采样点一一转换成对应高低的电压。你可以把这一步的结果想象成一条由许多小台阶组成的线，但这还不是最终真正用于驱动发声单元的波形。DAC 还需要根据整组采样数据补全每个采样点之间的变化，再通过滤波去除不需要的高频成分，最终重建出平滑、连续的模拟电压。 采样点转换为平滑波形的过程（图片由 AI 生成） 理论上来说只要采样规格足够、转换过程设计合理，DAC 可以非常准确地重建人耳可听范围内的声音，可惜现实中的芯片和电路不可能完全理想。电压转换的精度、时钟误差、电源噪声、滤波方式、模拟输出电路，这些都很容易给最终信号带来细微的噪声或失真。 数字信号解码的全过程（图片由 AI 生成） 现在经过解码，数字信号已经变成了模拟信号，但通常它还不足以直接推动耳机发声——这就是为什么我们通常还需要再接入「放大器」。 放大器 DAC 的主要职责是尽可能准确地还原原始声音的波形，但其输出的电压和电流通常都很有限，往往不足以直接推动大多数耳机。因此，模拟信号通常还要再经过一次放大——这就是「 放大器（Amplifier） 」所担任的职能。 放大器能在原有波形基本不变的情况下，提高输出信号的电压和电流。这能为发声单元的驱动提供更大功率，增强其振膜的运动幅度——就表现来说，其实就是能让耳机更响。 不过，放大器并不是在「向原本的信号注入更多能量」，实际上它真实的工作原理更接近于亲自「临摹」一套新的波形。当原始模拟信号进入放大器的晶体管和其他器件时，这些构件会根据信号的变化对应改变放大器自身的输出电流，变为新的信号。新产生的信号会比原信号包含的能量更大，驱动耳机的能力也更强。 模拟信号经过放大器前后的变化（图片由 AI 生成） 在理想情况下，经过这种方式产生的信号波形与原波形相比除了幅度不同，其形状应当完全相同。放大器本身额外引入的任何变化，无论是噪声、波形变形，还是左右声道的不一致，理论上都属于误差。但这并不意味着接入放大器的耳机所发出的声音不会发生变化。 耳机的阻抗和灵敏度会共同决定其需要提供多大的电压和电流来驱动。粗略来说，高阻抗耳机往往更依赖足够的输出电压；低阻抗耳机在相同输出电压下会向放大器索取更多电流；而灵敏度越低，达到相同音量通常就需要更多功率。 当放大器无法提供耳机所需的驱动力时，其直接表现是音量不足。而当音乐中出现较强的鼓点或其他瞬间峰值时，放大器还可能因为触及输出上限，无法继续按照原有比例增大波形，使波形的顶部与底部被强行截平，形成「削波失真」。 正常放大与输出不足时的削波失真（图片由 AI 生成） 反过来，如果实际输出电平过高，振膜也可能超出正常的工作范围，产生明显失真——这种情况常被发烧友俗称为「过推」，严重时不仅可能损坏耳机单元，更会直接伤害使用者的听力。 放大器自身的电路噪声同样可能被耳机暴露出来。对于灵敏度很高的耳机，原本十分微弱的噪声也可能变成能够持续听见的「底噪」。 耳机的阻抗和放大器的输出阻抗还会共同影响声音表现。诸如「32 Ω」或「300 Ω」这种方式标注的耳机阻抗其实只是一种笼统的概括值，在实际使用中耳机阻抗在不同频率下并不是恒定的。而放大器和耳机会共同分配输出电压，因此当放大器自身的输出阻抗较高时，耳机在不同频段所分到的电压也就不同，最终会使某些频段变响或变弱。 ——总之，这就是为什么你通常需要针对耳机的情况去挑选放大器。 前端设备与 Hi-Fi 好了，说了这么多，似乎一句话都没提到「小尾巴」的事情，但事实并非如此——其实「小尾巴」的本质就是一种集成了信号解码和放大功能的设备。 设备的数字音频信号将由「小尾巴」内部的 DAC 将其转换成模拟信号，同时它还会从设备接口取电，通过内部的放大电路向音频接口输出能够推动耳机工作的模拟电信号。 在 Hi-Fi 产品中，解码器和放大器通常统称为「前端设备」。如今前端设备的电路设计集成度比以往要高，很多解码芯片本身就集成了完整的放大电路，解码器和放大器可以不再分体为