原创 高分辨率的音频:发现数字音乐背后的音频格式(第2部分)

欢迎来到第二期的高分辨率的音频格式概述。 拳头分期付款我们看着班轮PCM(脉冲编码调制)编码方案用于cd,继续主导着当今世界数字音频。 如果你错过了它,你可以阅读这个博客 在这里 。

今天我们要看高分辨率的其他主要格式音频文件,DSD或直接流数字。

PCM仍然是占主导地位的数字音频编码技术,直到引入超级音频CD(SACD)在1999年用DSD封装高分辨率层和一个可选的CD层与熟悉的16位,44.1 khz PCM编码。

DSD

DSD是什么呢? 时间还你的技术的裤子。 开始,它代表直接流数据(不是特别有启发性的但你想象了,找到一个未使用的缩略词是艰难的在这个空间)。

DSD录音使用脉冲密度调制(PDM),这比PCM信号采样频率要高得多。 标准的DSD采样率是2.8224 mhz,使用的44.1 khz CD 64倍。64不是随机选择的因素。 这是一个两个孩子的权力,这意味着它的相对简单的从典型的PCM upsample频率包括44.1 kHz和倍数88.2 kHz。

点击放大

与PCM信号,PDM需要相同的信号,编码是否更高(信号的振幅增加)或更低(减少信号的振幅)比长期平均水平的信号。 翻译吗? 作为一个比特信号意味着每个样本只能有两个值,1或0。 所以每一点在PDM流只告诉信号的幅值是否高于或低于前面的示例。 结果是编码的信号的频率或密度0和1如下图所示。

任何噪声发生在DSD信号的快速但笨拙的比特量化可以移动的声音范围的魔法,称为噪声整形。 用一些聪明,可以恢复原来的信号从一个DSD流使用一个简单的模拟低通滤波器。 而如果你做了同样的PCM你只会得到噪声而不是你最喜欢的赛道。

而SACD已成历史的史册,DSD(PDM)仍然是一个流行的编码技术用于索尼音乐和唱片工业由于可能对DSD(PDM)Playstation 3的支持。 这就造成了持续发展的技术引入双费和quad-rate DSD。

顾名思义双费DSD(又名DSD128)使用采样频率两倍标准PDM,5.6448 MHz,128倍采样率标准的CD。而quad-rate DSD(又名DSD256)使用一个采样频率4倍标准PDM,11.2 MHz或标准的CD 256倍。

MP3——改变音频的感知

在类似时间DSD的出现,mpeg - 2音频第三层(通常称为MP3)到场的。 我不想说太多关于MP3,作为其损耗格式不适合高分辨率的音频,但是重要的是要认识到,MP3的到来彻底改变了音频市场,今天仍是最常听的格式。

音频再也没有什么特别之处,只是数据,你可以下载、复制、保存和分享——就像其他任何数据。 所有你需要的是一个设备来存储数据,和一种设备,可以把数字数据并将其转换为模拟信号对扬声器或耳机播放(通常称为DAC:数模转换器)。

夹住

有一个问题,然而,对于那些想玩DSD文件通过通用串行总线(USB),这已经成为最常见的音频设备的连接器。 USB 2.0音频类(UAC2.0)规范包括PCM音频支持高分辨率,但是没有原生支持DSD音频编码;它只能转移使用一般的“原始数据格式”。 更糟的是,当苹果MAC OS X 10.7中引入的USB驱动程序仅支持PCM。 如果你想听一个DSD文件,它首先必须转换为PCM在回放。

为了克服这些问题,定义了一个标准在内的一个财团公司运输DSD PCM帧内的数据,因此“DSD PCM”,或夹住诞生了。

标准DSD(又名DSD64)的数据速率为2.8224 mbit / s的速度(即比特决议2.8224 mhz)。 这个数据速率相当于一个16位的PCM的速度176.4 khz,但需要一个方法来识别当PCM流包含DSD数据。 所以DSD比特流封装在一个24位PCM帧和额外的8位用作包含DSD数据的帧标记为国旗。

尽管夹住使DSD数据通过USB传输,你仍然需要一个认识到装备适当的音频设备夹住信号并将其转换为模拟输出的音频系统可以处理。

结论

那么未来的什么? 我们可以肯定,对USB流式音频,和非常高的通道数量也成为常见的在我们生活的许多领域。

DSD和PCM的什么? 夹住了一个新生,firey争论DSD在PCM的优势(或其他)。 现在,他们都是被锁在一个更高的分辨率音频螺旋- LPCM通过增加采样率和比特深度(96 khz,192 khz,384 khz,除了在24,32位)和DSD增加1 b样本率(双@ 5.6448 MHz,quad-rate 11.2 MHz,八倍的速度24.576 MHz)。

哪一个更好? 这是值得听的…