DVD-Audio

DVD-Audio是以DVD(DigitalVersatileDisc，數(shù)字多用途光盤)作為儲存介質(zhì)的新音樂媒體，于1999年3月出臺。采樣方式為LPCM(LinearPulseCodeModulation，線性脈沖編碼調(diào)制)，可選擇采用MLP(MeridianLosslessPacking，無損壓縮音頻)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，使用立體聲錄制時最大信息流量可達(dá)192KHz、24Bit，當(dāng)采用5.1聲道錄制時最大采樣率可達(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信號波形，另一個好處是減少Jitter對音質(zhì)的影響。DVD-Audio碟片目前的價位大概也在數(shù)百元左右。

SACD(SuperAudioCompactDisc)

SACD是索尼提出的以DVD為儲存媒體的下一代音樂儲存規(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是很常見的技術(shù)，低價的CD播放器、床頭音響、CD隨身聽、聲卡都是先將PCM信號經(jīng)過Delta-SigmaModulation然后再轉(zhuǎn)為模擬信號的。

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，不用在錄音時先用PWM采樣再轉(zhuǎn)回PCM儲存，放音時又要把PCM經(jīng)過PWM處理再經(jīng)轉(zhuǎn)回模擬信號的層層手續(xù)(聽起來很笨，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儲存振幅，只要1個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(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，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，而是經(jīng)過DTS(DigitalTheaterSystems)編碼后的5.1聲道信號。DTSCD欣賞時必須將CD轉(zhuǎn)盤的數(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。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)字音樂處理上非常神奇的技巧，目的是通過用少數(shù)的Bit達(dá)到與較多Bit同樣的聽覺效果，方法是在最后一個Bit(LSB)上動“手腳”。例如用16Bit記錄聽起來好似20Bit的信息，聽到原先16Bit無法記錄的微小信息。舉例來說，現(xiàn)在我有個20Bit的采樣信息，現(xiàn)在想將其存為16Bit的信息格式，最簡單的轉(zhuǎn)換方式就是直接把后面4個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，可能會進(jìn)位而改變第16個Bit的信息，然后我們再把最后4個Bit刪掉，這個過程我們稱為redithering，用意是讓后面4個Bit的數(shù)據(jù)線性地反映在第16個Bit上。由于人耳具有輕易將噪音與樂音分離的能力，所以雖然我們加入了噪音，實(shí)際上我們卻聽到了更多音樂的細(xì)節(jié)。

我們通過一個比喻來讓大家了解Dither：我們通過手指間的細(xì)縫只能看到眼前部分的圖像，但是如果前后揮動手掌，就可以通過不同時刻看到的整個圖像的各個部份，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與此類似，但不是簡單的理論就可以說得清楚的。在眾多的Dither技術(shù)中，索尼(SONY)公司的SBM(SuperBitMapping，超級數(shù)碼映像)、LIVESTUDIORECORDINGS的ULTRAMATRIXPROCESSING(超級矩陣處理)都是專攻20Bit轉(zhuǎn)16Bit的技術(shù)。Dither的數(shù)字音訊處理用途非常廣泛，凡是兩個波形的相加、振幅的縮放、Normalize都會用到。現(xiàn)在的錄音室已經(jīng)發(fā)展到24Bit錄音，在這個音樂CD還是主流儲存媒體的時代，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的高彩畫面顯示也會用到Dither的技術(shù)。

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

為了讓讀者對Jitter有更深刻的認(rèn)識，筆者在此提出一個相關(guān)實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備一張音樂CD，通過這張母盤再復(fù)制一張音樂CD，然后用抓音軌軟件檢查確保這兩張音樂CD的信息內(nèi)容相同?？墒?，放入CD唱機(jī)中聆聽時卻發(fā)現(xiàn)兩張CD的音質(zhì)還是有很大差異。開始筆者猜測是因?yàn)镃D唱機(jī)的讀取機(jī)制不如計算機(jī)光驅(qū)精確，嘗試用DigitalAudioLabs公司出品的專業(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，再經(jīng)過多次對比，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CD唱機(jī)讀取信息內(nèi)容并沒有問題，而影響音質(zhì)的主要原因就是Jitter——單位時間信息流量不穩(wěn)定的變動造成Jitter，但這些信息內(nèi)容本身并沒有出錯，因此不能單從數(shù)字錄音的信息發(fā)現(xiàn)錯誤。