2006年7月25日

我的DIY生活

如果小時後作模型,或是在學校上美勞課工藝課都不算的話,組裝電腦這種難度太低的也扣掉,那我真正開始動手作東西,應該是在升大三的那一年吧。

我記得那個暑假跟家裡要了一萬元,跑去買了一堆效果器,這實在是很不好的行為,學音樂的乖小孩千萬不要學,在購入那幾顆效果器後,我的效果器箱就塞爆了,而且效果器的供電就成了一個大問題。

之前效果器不多,效果器箱的空間很足夠,我都是直接拔導線的,但現在拔導線變得很麻煩,有一陣子,我都是在練團時把電池裝上,練完團再把電池一個一個拔下來,當時一共有七個效果器要吃電,所以每次練團,我都得浪費很多時間在拆裝電池上。

當時當然有想要買個電源供應器,但是才剛跟家裡拿了一萬元(再次重申,這是不好的行為),怎麼還敢再跟家裡要錢呢,於是我就在網路上到處晃,看看有沒有省錢的方法,於是就讓我找到了一個有豐富DIY資訊的網站,也就是由wizardma所架設的吉他電子DIY網站。

當時本來只想要用最省錢的方法來完成一個效果器電源,而且在wizardma的指導下也順利完成了,那時候的材料費加工具,也的確比市面上買現成的電源供應器便宜多了,但是我卻陷入了DIY的世界裡。

之後,陸陸續續做了好幾個效果器,也曾經買了音響套件來玩,但是大多數的作品,都因為缺少詳細的規劃,不是失敗就是沒有實用價值,頂多只能算是練習作品,雖然這些作品我幾乎都還留著,但是幾乎都沒有拿出來用。

而花在買工具上的錢,也不知不覺越來越多,房間裡也堆了一堆不知道何年何月才會用掉的電容電阻,我想這個境界,幾乎是每個踏入這個領域的人,一定會達成的吧。

後來因為當兵及工作,幾乎沒有時間再去搞這些東西,也因此擱置了許多正準備製作的效果器計劃,以及還沒動工的音響套件,直到去年年底,因為換了一份不錯的工作,讓我的休閒時間變多了,才又開始拿起烙鐵,繼續完成以前未完成的計劃,同時也新購了許多工具,除了效果器及音響之外,希望金屬加工也可做得比過去細,也開始做一些木工。

與過去不同的是,過去想要做一個東西,總是迫不及待把東西快點買齊,然後馬上就動工,希望快點看到成果,這樣子做出來的作品常常是很粗糙,不然就是變成失敗作;但去年底開始重新製作擱置以久的音響套件時,開始學會把節奏放慢,每天做一點,並且邊做邊想,常常做到一半就會有新的想法產生,只要是情況許可,就會把新的想法加到作品裡。

如此一套前級加後級,就花了近三個月的時間製作,而完成後的成品雖然和原先計劃的不完全相同,但因為在製作的過程中加了很多想法,所以完成後的成品常常讓我更滿意,而也因為耐心慢慢做,除了施工更小心之外,也會花許多時間去找問題,失敗率也就縮小了。

DIY的確是很好的休閒活動,不但可以訓練細心及耐心,而且可以依照自己的喜好去完成一件有實用價值的作品,完成後也有不小的成就感,至於省錢嘛,等到作品量累績到一定程度,投資在工具上與失敗品上的成本,總是可以回收的吧。


read more...

2006年7月13日

你在聽什麼樣的MP3

這是我在我們集團的刊物上發表的文章,內容或許有些小錯誤,但基本觀念大致是如此。



MP3並不是個很新的技術,這種編碼技術出現已經近二十年了,而被廣泛使用也有約十年的歷史了。而在快閃記憶體的技術成熟後,內建快閃記憶體的MP3隨身聽大量出現,因為體積小、重量輕等特性,在短短時間內,已在世面上快速普及,在路上隨處都可看到人人戴著耳機欣賞音樂。
而MP3的音質,因為其破壞性壓縮的原理,在一般人的印象中,總是被認為沒有好音質,但大部分的人總自認為「木耳」,反正聽不出其中的音質差異,而MP3檔案體積小又方便取得,就一直將就著聽,但MP3的音質是否真的很糟,人耳真的聽不出其中的差異嗎?

在討論MP3的壓縮原理之前,先來了解一些關於聲音的原理。一般我們會把人耳可聽的範圍定義在20Hz至20KHz之間,而每個人實際上能聽到的頻率範圍又不太一樣,以高音部分來說,大部分的人只能聽到16KHz的聲音,只有少部分的人能聽到19KHz甚至20KHz,而且就算能聽到如此高的頻率,也只是很小很小的聲音。其次,所有的聲音都是由一個基音與其泛音(頻率為基音的倍數)所組成,以一個100Hz的聲音來說,其實我們所聽到的是一個100Hz的基音加上200Hz、300Hz等等泛音所合成的聲波,而隨著每個泛音的強度不同,所組合起來的聲波便會有不同的音色變化。(這一段可能會有些難懂,但實一些基礎的物理知識其實在國中理化就已經教過,可以試著回想一下。)

而要利用數位的方式來保存實際上是以波形存在的聲音,其實是利用很簡單的方法,將一個連續的波形用時間為單位切割成許多塊,分別記錄每一塊的聲波強度即可,這個動作稱為取樣。而要把聲音訊號切割多少塊,就決定於取樣頻率(一秒鐘要進行幾次取樣),重播時不失真的最高頻率約為取樣頻率的一半,以電話為例,取樣頻率只有8KHz,因為人的語音不會高於4KHz,而基於人耳可聽的最高頻率約為20KHz,所以CD的取樣頻率定為44.1KHz;另外,每一次的取樣要使用多少位元來記錄,如果只用八位元,那麼在記錄訊號強度時只有64個刻度可以用,如果用16位元,那麼就有65536個刻度可以使用,一般CD所使用的就是16位元。

大致了解聲音訊號是如何數位化之後,再來簡單介紹一下MP3的原理。依上一段所述,一分鐘的CD音質聲音需要佔用的空間為16(bits) * 44100(每秒取樣數) * 2(雙聲道) * 60(秒) = 84.672kbits = 10.584kbytes,也就是每一分鐘的聲音我們就需要約10MB的空間來存放,而轉成MP3,可達到10~12倍的壓縮比率。而MP3能達到如此高的壓縮率,是利用了破壞性壓縮,在進行壓縮編碼時將部分資訊捨棄掉,這樣做當然可以大幅減少檔案容量,但在進行解碼還原後,必定會有某個程度的失真。

MP3的編碼原理,是利用人耳聽覺的錯覺,將人耳不易聽到或容易忽略掉的部分省去,如在15KHz以上的高頻部分,因為幾乎已達人耳的極限,所以幾乎是完全砍掉;其次,在不同的頻率及不同強弱的訊號中,有一些微弱的訊號很容易被人耳忽略掉,像是這樣的微弱訊號,在MP3進行編碼時也會忽略掉。而這樣子的破壞性壓縮,雖然理論上在聆聽時並不會感覺到差異,但是在因為許多細節已被省略,所以在實際聆聽時,只要重播設備不會太差,仍能感受到與CD音質有些微的差異。

在MP3壓縮時,有兩個很重要的規格,分別是取樣頻率及位元率(Bitrate),取樣頻率在前文已經提過,MP3提供三種取様頻率:32KHz、44.1KHz、48KHz,在進行MP3編碼時,會對原來的資料重新取様,但是把取様頻率低的原始訊號再用高取様頻率重新取樣過,並不會對音質有所改善。位元率的單位是kbps,也就是每秒聲音檔所使用的位元數,MP3能支援32kbps到320kbps,以128kbps的檔案來算,每分鐘大約需要1MB的空間,大約是CD音質聲音檔的十分之一,而MP3檔案的大小只跟位元率有關,與取様頻率是沒有關係的,所以當同樣的位元率來製作MP3檔案時,較低的取様頻率雖然會失去較多高頻資訊,但是卻能保留更多的細節。

所以日後在將CD壓縮成MP3檔案檔案時,如果要取得最好的音質,首先是儘量使用較高的位元率,256kbps所佔的容量是128kbps的兩倍,而如果隨身聽的記憶體允許,最好是用到320kbps,而CD的取様頻率是44.1KHz,所以除非真的自認為木耳,那可以使用32KHz(重播時最高可重現到16KHz,剛好是大部分人所能聽到的極限),不然最好是使用與CD相同的44.1KHz,因為CD音質本身的限制,用到48KHz的音質並不會比較好,至於許多人電腦裡已經有的MP3檔案,如果是128kbps的格式,那也別枉想可以用256kbps重製來改善音質,因為其已經失真的訊息是無法再還原的。



替最後一段做一些補述。

這裡提的「音質好」,是以訊號的失真小來判斷,當最後儲存下來的資訊,與最原始的類比信號相比,失真越小就可視為音質越好。

但是在實際聆聽時,失真程度與好不好聽,其實沒有必然關係。因為聽覺這東西是很主觀的,或著可以說,我們平常透過音響系統聽到的音樂,都已經是失真後的聲音了,沒有一套音響系統能達到百分之百的原因重現,在主觀評論一套系統時,其實是在評論這個系統所造成的失真你喜不喜歡罷了。

那麼再回來取樣頻率跟位元率這件事上,我們在改變取樣頻率或位元率時,不管是提高或是降低,在檔案重製的過程中,都會造成失真,但這樣的失真會使得音樂變得更好聽或更難聽,這就要由自己的耳朵來判斷了 。


read more...

2006年7月12日

自己做效果器PEDAL BOARD

今年又開始組團,於是把過去的器材都翻出來用,從大二用到現在的效果器箱,雖然目前還堪用,但是裡面早已塞得滿滿的,以後要加增加效果器一定放不下了。

加上有一次練團時,效果器的電源突然壞了,回家要修時又找不出問題出在哪裡,於是決定重新訂做一塊PEDAL BOARD。

首先準備材料,需要一堆木頭、一塊鋁板、一堆電子零件跟電線,以及各式各樣的五金零件與天鵝絨一大塊。

第一步先把鋁板裁切,折成這個樣子:

然後在上面打洞,並用螺絲及螺帽固定。

完成之後這個鋁盒就先放在旁邊備用。

再來要製作電源供應器,首先找一個懂電子的好朋友,幫忙畫PCB LAYOUT,並印出成感光底片。

再來進行感光,過程就不贅述。

感光完成後,就要來裁板,然後把板子丟進氯化鐵溶液裡進行刻蝕。

然後用小型電鑽,在電路板上要插零件的地方鑽孔。

之後插上零件並焊接,電源供應器就完成了。

之後在底部黏滿熱融膠,要用速力康也行,如果有電路保護劑那更好。

再來把電路板鎖在剛剛作好的鋁盒上,因為是把穩壓IC鎖上去,所以務必要做好絕緣。

要做兩塊穩壓電路的用意就是,可以一邊放一個。

再來就要進行木材的加工了,先處理這種短木材,這是用來當做角材使用的,用L型支架(或稱為角鐵)在木材上標出鎖支架的位置。

再來把剛剛做記號的地方先打好洞。

把處理完成的短角材,用白膠跟另一支長角材固定在一起。

待白膠乾了之後,用鐵釘做補強。

再來就要處理底板了,先剪一塊天鵝絨,用長尾夾固定在底板上。

然後調AB膠。

再來用AB膠塗在底板上,用來黏住天鵝絨。

AB膠只要塗在需要黏的部分就行,塗滿可以確保黏得比較牢,另外在塗AB膠時一次只塗半塊板子,另外半塊板子仍然是用長尾夾把天鵝絨固定住,以免黏上去之後天鵝絨歪掉。

再來用重物把來壓底板,以確保木板跟天鵝絨能完全接合。

然後我們拿起剛剛弄好的那塊角材,把有打洞的地方都用螺絲螺帽鎖上角鐵,再用自攻螺絲把上板跟角材鎖在一起。

然後在螺帽的周圍塗上強力膠。

等到強力膠乾了之後,再把螺絲轉開,這時候螺帽就會跟L型支架黏在一起。

這時候底板的AB膠差不多也乾了,就把沒有黏上底板的天鵝絨剪掉。

空出來的這一塊就用是要用來黏角材及上板的,這裡使用白膠接合。

一樣用重物來壓,以確定能黏牢。

白膠乾了之後,再用鐵釘在底部做補強。

完成後,就可以把上板取下來了,這時候角材就跟底板固定在一起了,而上板是用螺絲固定,隨時可以掀開的。

再來在角材上用AB膠黏上天鵝絨,一樣用長尾夾固定。

等AB膠乾了之後,用強力膠固定修飾邊緣,然後把多餘的天鵝絨清掉。

上板也一樣黏上天鵝絨,上板與底板的邊緣一樣用強力膠固定修飾,並把多餘的天鵝絨都剪掉。

然後在底板底部鎖上橡膠腳墊。

然後翻回正面,把變壓器、配線座鎖上。

然後接上AC電源線及開關。

這時候就可以把鎖著電路板的鋁盒鎖上來了,再用另一塊角材,中間挖個洞,把開關固定住。

然後製作幾條DC電源線,在這裡我做了十二條。

把DC線接上,並且完成所有的配線。

兩組電源供應各負責一邊的供電。

再把上板蓋上,終於大工告成。

最後把效果器都放上去,再拉一拉配線,因為電源線配置的關係,配線時只需要注意信號線就可以了。

最後為了能把這塊大板子帶出門去練團,就去訂做了一個效果器袋。

這是這個賣家自創的品牌,袋子為純手工製,還有寫上專屬的編號。

材質是一種我不會形容的布,是賣家幫我挑的,布料本身是防水的,邊緣、提把及袋子上的飾條,都使用了皮材質。

內襯六個面都舖上了厚厚的泡綿,可以預防碰撞。

快把效果器板放進去,尺寸剛剛好(廢話,是訂做的啊)。

前面還有一個袋子,可以放導線或其他有的沒有的東西。



訂做效果器袋的賣家網址

PRINCEPAY王子買單


read more...