DVD-Audio

DVD-Audio是以DVD(DigitalVersatileDisc，數(shù)字多用途光盤(pán))作為儲(chǔ)存介質(zhì)的新音樂(lè)媒體，于1999年3月出臺(tái)。采樣方式為L(zhǎng)PCM(LinearPulseCodeModulation，線(xiàn)性脈沖編碼調(diào)制)，可選擇采用MLP(MeridianLosslessPacking，無(wú)損壓縮音頻)技術(shù)減少龐大的信息容量。DVD-Audio的采樣率有44.1KHz、48KHz、88.2KHz、96KHz、176.4KHz和192KHz等，可以16Bit、20Bit、24Bit精度量化，使用立體聲錄制時(shí)最大信息流量可達(dá)192KHz、24Bit，當(dāng)采用5.1聲道錄制時(shí)最大采樣率可達(dá)96KHz.DVD-Audio如此高的采樣率最大的好處在于不需要繁復(fù)的超采樣運(yùn)算就可以得到正確的音樂(lè)信號(hào)波形，另一個(gè)好處是減少Jitter對(duì)音質(zhì)的影響。DVD-Audio碟片目前的價(jià)位大概也在數(shù)百元左右。

SACD(SuperAudioCompactDisc)

SACD是索尼提出的以DVD為儲(chǔ)存媒體的下一代音樂(lè)儲(chǔ)存規(guī)格。SACD的最大特色在于摒棄PCM，改用Delta-SigmaModulation(△-∑調(diào)制，噪聲修整技術(shù))，它是PWM(PulseWidthModulation，脈沖寬度調(diào)制)的一種。其實(shí)Delta-SigmaModulation是很常見(jiàn)的技術(shù)，低價(jià)的CD播放器、床頭音響、CD隨身聽(tīng)、聲卡都是先將PCM信號(hào)經(jīng)過(guò)Delta-SigmaModulation然后再轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)的。

Delta-SigmaModulation可以用較低的成本和比較少的數(shù)字濾波器達(dá)到較高品質(zhì)的聲音水準(zhǔn)，因此大受歡迎，飛利浦的Bitstream(比特流)也屬此類(lèi)技術(shù)。索尼將其改良的Delta-SigmaModulation技術(shù)命名為DSD(DirectStreamDigital，直接流數(shù)字)。PWM不同于PCM采樣，是以信號(hào)振幅大小為主，而且改為記錄目前信息數(shù)值大于或是小于前一個(gè)信息，是相當(dāng)復(fù)雜的技術(shù)。

SACD使用DSD的最大好處是從錄音到播放全部都以Delta-SigmaModulation處理數(shù)字信號(hào)，不用在錄音時(shí)先用PWM采樣再轉(zhuǎn)回PCM儲(chǔ)存，放音時(shí)又要把PCM經(jīng)過(guò)PWM處理再經(jīng)轉(zhuǎn)回模擬信號(hào)的層層手續(xù)(聽(tīng)起來(lái)很笨，可是絕大部分的CD都是這樣工作的)，因此可以降低失真。

SACD同樣也有立體聲和5.1聲道的規(guī)格。由于SACD并非PCM編碼，不需要多Bit儲(chǔ)存振幅，只要1個(gè)Bit就夠了，且采樣率高達(dá)2822400Hz.SACD如同DVD-Audio有單面單層和單面雙層的規(guī)格，比較特殊的是混合光盤(pán)(HybridDisc)，此種格式第一層信息與普通CD相同，可以放到CD播放器中播放，第二層則是存放正宗的DSD信號(hào)，供SACD播放器播放。

DTSCD

DTSCD的信息格式與一般CD相同，都是16Bit、44.1KHz，可是記錄的信息內(nèi)容不是PCM采樣信號(hào)，而是經(jīng)過(guò)DTS(DigitalTheaterSystems)編碼后的5.1聲道信號(hào)。DTSCD欣賞時(shí)必須將CD轉(zhuǎn)盤(pán)的數(shù)字輸出接至支持DTS的解碼器才能獲得5.1聲道模擬信號(hào)。由于DTSCD格式與普通CD相同，因此與HDCD、XRCD一樣都可以用普通的方法復(fù)制。

名詞解釋

Dither：是數(shù)字音樂(lè)處理上非常神奇的技巧，目的是通過(guò)用少數(shù)的Bit達(dá)到與較多Bit同樣的聽(tīng)覺(jué)效果，方法是在最后一個(gè)Bit(LSB)上動(dòng)“手腳”。例如用16Bit記錄聽(tīng)起來(lái)好似20Bit的信息，聽(tīng)到原先16Bit無(wú)法記錄的微小信息。舉例來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在我有個(gè)20Bit的采樣信息，現(xiàn)在想將其存為16Bit的信息格式，最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換方式就是直接把后面4個(gè)Bit去掉，但是這樣就失去用20Bit錄音/混音的意義。比較技巧性的方法是在第17~20Bit中加入一些噪音，這段噪音就叫做Dither.這些噪音加入后，可能會(huì)進(jìn)位而改變第16個(gè)Bit的信息，然后我們?cè)侔炎詈?個(gè)Bit刪掉，這個(gè)過(guò)程我們稱(chēng)為redithering，用意是讓后面4個(gè)Bit的數(shù)據(jù)線(xiàn)性地反映在第16個(gè)Bit上。由于人耳具有輕易將噪音與樂(lè)音分離的能力，所以雖然我們加入了噪音，實(shí)際上我們卻聽(tīng)到了更多音樂(lè)的細(xì)節(jié)。

我們通過(guò)一個(gè)比喻來(lái)讓大家了解Dither：我們通過(guò)手指間的細(xì)縫只能看到眼前部分的圖像，但是如果前后揮動(dòng)手掌，就可以通過(guò)不同時(shí)刻看到的整個(gè)圖像的各個(gè)部份，從而在大腦中建構(gòu)出完整的圖形信息，這就是大腦神奇的地方。Dither與此類(lèi)似，但不是簡(jiǎn)單的理論就可以說(shuō)得清楚的。在眾多的Dither技術(shù)中，索尼(SONY)公司的SBM(SuperBitMapping，超級(jí)數(shù)碼映像)、LIVESTUDIORECORDINGS的ULTRAMATRIXPROCESSING(超級(jí)矩陣處理)都是專(zhuān)攻20Bit轉(zhuǎn)16Bit的技術(shù)。Dither的數(shù)字音訊處理用途非常廣泛，凡是兩個(gè)波形的相加、振幅的縮放、Normalize都會(huì)用到。現(xiàn)在的錄音室已經(jīng)發(fā)展到24Bit錄音，在這個(gè)音樂(lè)CD還是主流儲(chǔ)存媒體的時(shí)代，Dither還是非常重要的技術(shù)。順便提一下，在影像處理領(lǐng)域，將24Bit的全彩圖像以16Bit的高彩畫(huà)面顯示也會(huì)用到Dither的技術(shù)。

Jitter：一般翻譯作時(shí)基誤差，是數(shù)字音訊播放音質(zhì)劣化的原因之一。Jitter會(huì)造成聲音的改變，成因并非振幅信息本身的錯(cuò)誤，而是時(shí)間部分出錯(cuò)。在前文數(shù)字化的過(guò)程中我們知道一個(gè)采樣點(diǎn)包括振幅和時(shí)間這兩項(xiàng)信息，而Jitter造成振幅沒(méi)有在準(zhǔn)確的時(shí)間呈現(xiàn)出來(lái)就使得波形扭曲。在普通的CD唱機(jī)中，由于讀取機(jī)構(gòu)是由信息流量來(lái)判斷轉(zhuǎn)速是否合適，而電路的工作時(shí)基又是以讀出的一連串?dāng)?shù)字信號(hào)的多少來(lái)決定，因此當(dāng)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定時(shí)，每秒讀出的信息數(shù)量就有誤差，而電路工作時(shí)基就受到影響，由電路工作時(shí)間所決定的各個(gè)采樣點(diǎn)的出現(xiàn)時(shí)間與實(shí)際的時(shí)間就產(chǎn)生誤差，這就是Jitter的成因之一。還有很多影響工作時(shí)脈的因素可能造成Jitter，例如音樂(lè)CD的重量與厚度是否均勻影響轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定性、反射面的材質(zhì)、石英震蕩的品質(zhì)、CD轉(zhuǎn)盤(pán)到DAC解碼器之間的連接線(xiàn)都會(huì)造成Jitter.避免Jitter發(fā)生最直接的方法就是re-clock，將接收的數(shù)字信號(hào)先存到緩沖存儲(chǔ)器中，在精確的時(shí)鐘工作下重新送出這些數(shù)字信號(hào)，并且讓后續(xù)的數(shù)字電路以這個(gè)時(shí)鐘為工作基準(zhǔn)。有些Hi-End器材使用不同于普通S/PDIF的單線(xiàn)數(shù)字傳輸接口，加入了包含時(shí)鐘信號(hào)的接線(xiàn)。而S/PDIF將工作時(shí)基信息藏在信息的變化中，因此信息流量會(huì)影響工作時(shí)脈。

為了讓讀者對(duì)Jitter有更深刻的認(rèn)識(shí)，筆者在此提出一個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備一張音樂(lè)CD，通過(guò)這張母盤(pán)再?gòu)?fù)制一張音樂(lè)CD，然后用抓音軌軟件檢查確保這兩張音樂(lè)CD的信息內(nèi)容相同。可是，放入CD唱機(jī)中聆聽(tīng)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)兩張CD的音質(zhì)還是有很大差異。開(kāi)始筆者猜測(cè)是因?yàn)镃D唱機(jī)的讀取機(jī)制不如計(jì)算機(jī)光驅(qū)精確，嘗試用DigitalAudioLabs公司出品的專(zhuān)業(yè)聲卡CardDeluxe錄制從CD唱機(jī)數(shù)字輸出(SPDIFOut)的數(shù)字錄音信號(hào)，再經(jīng)過(guò)多次對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)字錄音的結(jié)果與直接抓音軌的信息內(nèi)容相同，也就是說(shuō)CD唱機(jī)讀取信息內(nèi)容并沒(méi)有問(wèn)題，而影響音質(zhì)的主要原因就是Jitter——單位時(shí)間信息流量不穩(wěn)定的變動(dòng)造成Jitter，但這些信息內(nèi)容本身并沒(méi)有出錯(cuò)，因此不能單從數(shù)字錄音的信息發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。