数字音频格式PCM和DSD
DSD与PCM主观比较测试(上)
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维普资讯
Ｄ Ｄ与Ｐ Ｓ Ｃ
主观比较
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引言
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dsd技术原理
dsd技术原理DSM技术（Direct Stream Digital）是一种数字音频编码和传输技术，被广泛应用于高保真音频设备中。
DSM技术的原理是将模拟音频信号转换为数字信号，并通过高速采样和量化技术进行编码和传输，从而实现音频信号的高保真传输和还原。
DSM技术的核心原理是基于Pulse Density Modulation（脉冲密度调制）技术。
传统的PCM（Pulse Code Modulation）技术是通过对音频信号进行采样和量化，将模拟信号转换为数字信号，并以固定的比特率进行传输和存储。
而DSM技术则采用了一种更高效的编码方式，它不再使用固定的比特率，而是根据音频信号的动态特性，通过在单位时间内传输不同数量的脉冲来表示信号的音量和频率。
在DSM技术中，音频信号首先经过一个低通滤波器进行预处理，以去除高频噪声和混叠误差。
然后，信号通过一个模拟到数字转换器（ADC）进行采样，将模拟信号转换为数字信号。
采样率通常为2.8224 MHz，这是传统CD音质采样率的64倍。
采样后的信号经过一个量化器，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
在DSM 技术中，每个采样点的量化级别可以达到1比特，这使得DSM技术能够更准确地还原音频信号。
DSM技术的另一个关键步骤是脉冲密度调制。
在PCM技术中，每个采样点的量化级别是固定的，而在DSM技术中，每个采样点的量化级别是动态变化的。
根据音频信号的幅度和频率，DSM技术在单位时间内传输不同数量的脉冲，从而实现对信号的更精确表示。
通过这种方式，DSM技术能够更好地还原音频信号，提供更高的音质和更真实的听觉体验。
除了高保真音频传输外，DSM技术还具有其他一些优势。
首先，由于采样率较高，DSM技术能够更准确地捕捉音频信号的细节和动态范围，使得音频信号的还原更加真实和自然。
其次，DSM技术能够实现多声道音频的传输，从而提供更立体的音效。
此外，DSM技术还能够降低音频信号在传输和处理过程中的噪声和失真，提供更清晰和纯净的音质。
高采样音频、“母带”和格式的那些事儿
高采样音频、“母带”和格式的那些事儿现在慢慢开始流行一些采样率、位深度非常高的音乐，很多人叫它“母带”，被认为是录音室在灌录CD之前的原始文件，事实是怎么样的呢？我先大致列一下常见的采样率/位深度；一般来说，多比特(bit)为PCM编码，一比特为DSD编码或WSD编码：44.1kHz/16bit CD标准，大多数音乐都用这个标准。
48kHz/16bit DAT标准，绝大多数DAT支持的最高采样率。
96kHz/16bit 先锋个别型号支持96kHz/16bit 格式录音的DAT。
96kHz/24bit 六声道（一般为5.1声道）DVD-Audio 光盘采用的标准。
192kHz/24bit 立体声DVD-Audio光盘采用的标准。
352.8kHz/24bit 蓝光音乐光盘制式，又称DXD (Digital eXtrame Definition)，因为这个格式新近推出，未来尚不明朗。
2.8MHz/1bit DSD 这是SACD采用的编码格式，不同于上面列出的多比特PCM编码。
又称之为DSD64（因为采样率是CD的64倍，下同）。
5.6MHz/1bit DSD 这是现在最高格式的DSD录音格式，仅存在于录音设备中，没有对应的交换介质。
看了上面各种格式，可能就有问题了，编码格式、采样率、位深度之间有什么关系呢？我来慢慢解释。
编码格式，现在最流行也是最古老的数字音频编码格式就是PCM，即脉冲编码调制 (Pulse-code Modulation)，而PCM格式的采样率符合奈奎斯特采样定理，即在一定的采样率下，频率响应最大值是采样率值的1/2。
例如44.1kHz PCM的频率响应最大值为22.06kHz。
那PCM编码对应的位深度又是什么呢？位深度（又曰“采样精度”）是一个以bit为单位的值，16bit的意思是2的16次方，即65536，在PCM编码下，每一个采样点区分为65536个不同的值。
也就是说，bit值越高，单位采样点所包含的信息量越大。
dsd采样率
dsd采样率DSF采样率是指Direct Stream Digital（DSD）音频的采样率。
DSD 是一种用于存储和传输高保真音频的数字音频格式。
与传统的PCM （脉冲编码调制）格式不同，DSD采用了一种全新的编码方式，可以更加准确地还原音频信号。
DSF采样率通常以“DSD64”、“DSD128”、“DSD256”等形式来表示。
其中，DSD64指的是采样率为64倍的DSD音频，即每秒钟进行64次采样。
而DSD128则是采样率为128倍的DSD音频，以此类推。
DSF采样率的提高意味着音频信号的采样精度更高，能够更准确地还原原始音频。
DSD音频的采样率远高于标准CD的44.1kHz，因此能够呈现更加细腻和真实的音频细节。
这使得DSD音频成为了许多音乐发烧友和专业音频工作者的首选。
DSD音频的高采样率使得它在保留音频细节方面具有独特的优势。
与传统的PCM音频相比，DSD音频的采样点更多，能够更好地捕捉音频信号的细微波动。
这使得DSD音频在音频信号的还原上更加准确，更能够还原出原始音频的细节和魅力。
不过，DSF采样率的提高也带来了一些挑战。
高采样率意味着更大的数据量，对存储和传输设备的要求也更高。
同时，为了保持音频质量，对于采样和后期处理设备的要求也更高。
因此，要实现高质量的DSD音频播放和制作，需要具备相应的硬件和软件支持。
越来越多的音频设备开始支持DSD音频的播放和录制。
无论是高端的音频播放器、解码器，还是专业的音频工作站，都可以支持DSD 音频的处理。
同时，一些音乐平台和在线音乐商店也开始提供DSD 音频的下载和购买服务，满足了音乐发烧友对高保真音质的追求。
DSF采样率作为一种高保真音频的采样率，能够更加准确地还原音频信号。
它的高采样率使得音频细节更加细腻，更能够还原出原始音频的真实感。
随着技术的不断进步，相信DSD音频将在音频行业中发挥越来越重要的作用。
dsd技术标准
dsd技术标准DSD技术标准是一种用于数字音频录音的标准，全称为Direct Stream Digital，即直接数字流。
它是由索尼公司在1990年代初期开发的一种音频编码技术，被广泛应用于数字音频设备中。
一、DSD技术的特点1.高采样率：DSD技术采用高达2.8224MHz的采样率，远高于传统PCM编码的44.1kHz或48kHz采样率。
这种高采样率可以更好地捕捉和还原音频信号的细节和动态范围。
2.直接比特流编码：DSD技术采用直接比特流编码，即将音频信号直接转换为二进制数据流。
这种编码方式避免了传统PCM编码中的量化误差和失真，提高了音频信号的保真度。
3.动态范围大：DSD技术的动态范围达到了120dB，比传统PCM编码的96dB动态范围更大。
这意味着DSD技术可以更好地还原音频信号中的微弱细节和高强度信号，提供更丰富的音频层次和更广阔的音场。
4.无压缩失真：由于DSD技术是直接比特流编码，因此没有经过压缩处理，因此不会出现压缩失真的问题。
这保证了音频信号的完整性，使得声音更加自然、真实。
5.易于实现：DSD技术的实现相对简单，只需要将音频信号进行采样和编码即可。
这使得DSD技术在数字音频设备中得到了广泛应用。
二、DSD技术的应用1.数字音频播放器：DSD技术被广泛应用于数字音频播放器中，如索尼的NW-S7000系列、NW-A100系列等。
这些播放器采用了DSD技术，可以提供更高品质的音频输出，如无压缩的立体声、宽广的音场和丰富的音频细节。
2.音乐软件：一些音乐软件也支持DSD技术，如索尼的SonicStage、SoundForge等。
这些软件可以将DSD编码的音频文件导入并播放，提供了更高品质的音乐体验。
3.专业录音设备：DSD技术也被广泛应用于专业录音设备中，如调音台、音频接口等。
这些设备采用了DSD技术，可以提供更高品质的录音效果，如更宽广的音场、更丰富的音频细节和更高的动态范围。
4.其他应用：除了以上应用之外，DSD技术还被应用于其他数字音频设备中，如汽车音响、航空音响等。
音箱的音频解码技术
音箱的音频解码技术音箱是家庭娱乐系统中不可或缺的一部分，其音频解码技术的革新对于用户的听觉体验至关重要。
本文将介绍音箱的音频解码技术，并探讨它对音质的影响。
通过了解不同的解码技术，用户可以更好地选择适合自己需求的音箱。
一、PCM解码技术PCM（Pulse Code Modulation）是一种最基本的音频解码技术，它将模拟信号转换为数字信号，通过采样和量化将连续的声音波形转化为离散的数字数据。
这种解码技术被广泛应用于CD播放器和DVD播放器中，其主要优势在于保持音频信号的原始准确性和高保真度。
然而，PCM解码技术在音频处理过程中往往需要较高的计算能力，同时占用较大的存储空间。
二、DSD解码技术DSD（Direct Stream Digital）是一种比较新的音频解码技术，它以高位深和高采样率的方式对声音进行处理。
与PCM解码技术不同，DSD通过以固定时间间隔记录采样点的幅度，而不是记录采样点本身的数值。
这种解码技术主要用于SACD（Super Audio CD）音乐格式，其音质表现更加细腻而真实，能够提供更高的动态范围和更低的失真。
三、AAC解码技术AAC（Advanced Audio Coding）是一种高效的音频解码技术，它能够在保持较高音质的同时大幅度压缩音频文件的大小。
AAC解码技术常被应用于流媒体平台和移动设备中。
相比于MP3解码技术，AAC具有更高的编码效率和更好的声音还原能力，能够在较低的比特率下提供相当好的音质。
四、Dolby解码技术Dolby解码技术是一种常见的音频解码技术，并被广泛用于家庭影音系统和电影院中。
其目的是通过对音频信号的编码和解码，实现环绕声音效的再现。
Dolby解码技术在音频播放过程中能够有效地还原音频的空间定位和环绕效果，使用户能够获得更加真实、身临其境的听觉体验。
五、无损解码技术无损解码技术是一种旨在保留音频源文件原始质量的解码技术。
它通过压缩音频文件的大小，同时不损失任何质量信息。
杜比、DTS、PCM、AC3、THX、SDDS音效全接触（转）
杜比、DTS、PCM、AC3、THX、SDDS音效全接触（转）/%CE%DE%D0%C4%CF%F2%BA%F3/blo g/item/bb0c9332d1347693a9018e36.html在一般人的印象中, 总觉得Dolby Digital（杜比数码音效）应该就是多声道, 或者说,应该是包含主声道、中央声道、后声道与超低音声道的5.1声道环绕音效, 但事实却非如此.录制在DVD影片中的DolbyDigital音效, 存在许多可能. 它可以是最简化的单声道, 也可以是众所周知的5.1声道, 当然也有介于两者之间的DolbyDigital Stereo、Dolby Digital 4.0BDolby Digital 5.0……等方式. 在此必须补充一提的,是DVD中的声音储存方式, 除了Dolby Digital外, 也可以是DTS 数码环绕音效、欧洲的MPEG2、?SONY发展的SDDS, 或以高音质立体声为诉求的PCM数码格式等, 但目前DVD主要还是利用DolbyDigital来记录声音, 营造丰富的环绕效果.下面就是几种可能在DVD上出现的Dolby Digital格式, 让我们一一解说:1. Dolby Digital Mono: 杜比数码单声道音效只有单声道的效果, 并不足以构成立体声,多半出现在较为古老的影片中. 在影片制作时, 会将单声道的声音储存为AC-3格式, 因此当以杜比数码系统译码播放时, 只有中间声道发声.这样的音质表现, 无疑是比较单调乏味的, 因为连基本的立体感都十分欠缺, 更遑论环绕效果.2. Dolby Digital Stereo : 杜比数码双声道音效将双声道的立体讯号储存为AC-3格式,因此当以杜比数码系统译码播放时, 可以从主声道的左右声道喇叭发声. 这其实与我们常见的两声道系统（一般音响都是如此）有相当程度的趋近,可以建构立体的音场感, 只不过Dolby Digital的声音是经过压缩处理的, 多少对音质有些影响, 而CD唱片则未经过压缩,拥有高音质的潜力.3. Dobly Digital Surround : 杜比数码环绕音效利用矩阵编码的技术,将主声道、中央声道与后方的环绕声道挤压到两个声道中, 并以AC-3格式储存. 当以杜比数码系统译码播放时, 可以聆听到完整的五声道,不过环绕声道为单声音效, 而非立体声. 不是只有四个喇叭, 怎么会是五个声道发声呢？那是因为一般家庭剧院系统后方的环绕声道都是双声道,这里就是以双声道来呈现单声到, 也就是让两个喇叭发出一模一样的声音.4. Dolby Digital 4.0 : 杜比数码环绕音效4.0把独立的四个声道,包括主声道、中央声道与环绕声道编码成AC-3格式储存至DVD 影片中, 因此透过杜比数码系统译码播放时, 可以听到完整的五声道.此时环绕声道为独立的单声道录音. 乍看之下, Dolby Digital Surround与Dolby Digital4.0似乎是一样的, 其实不然. 严格说来, Dolby Digital Surround 是利用两个声道来储存数据,中间声道与环绕声道都是从这两个声道推演、计算出来的﹔不过Dolby Digital4.0却是扎扎实实的使用四个声道来储存主声道、中央声道与环绕声道, 还是有些不同.5. Dolby Digital 5.0 : 杜比数码环绕音效5.0把独立的五个声道,包括主声道、中央声道与后声道编码成AC-3格式储存到DVD影片中, 当透过杜比数码系统译码播放时, 可以还原完整的五声道.此时后方的环绕声道开始走独立双声道路线, 提供更精确的定位感与音场包围感.6. Dolby Digital 5.1 : 杜比数码环绕音效5.1除了主声道、中央声道与后声道外, 另外加上一个超低音声道,然后将这个六个声道编码成AC-3格式储存. 因此以杜比数码系统译码播放时, 可以聆听到五个声道再加上一个超低音声道.由于这个低音声道只涵盖低频范围, 并不是完整的频率范围, 所以以0.1视之. 提醒读者一点, 并不是所有的DVD影片都提供低音声道音效,因此, 如果您的主声道喇叭的低频够沈, 其实也可以发挥延伸低频的效果, 不见得非要加上这个超低音不可. 虽然DolbyDigital有多种可能性, 也包含多寡不同的输出声道, 但一般而言, 我们都简单的以Dolby Digital来表示DolbyDigital 5.1, 也就是5.1声道的Dolby Digital或AC-3. 至于两声道的Dolby Digital 2.0,多半会以2 Channel Dolby Digital来称呼.7. PCM 高音质数码音效: 相较于前述几种利用AC-3编码技术来压缩数据量的作法,DVD也可以利用PCM格式储存未经压缩的双声道讯号, 由于没有经过任何压缩损失的处理程序, 因此可以获得最佳的音质表现.其实这种PCM录音格式跟CD唱片是一样的, 但由于DVD具有庞大的空间与速度优势, 可以大胆使用更高的取样率与分辨率, 因此可以提供远高于传统CD的表现.8. DTS 数码环绕音效 : 同样属于5.1声道的环绕效果, DTS采用与AC-3不同的压缩技术将环绕音效储存至DVD.播放时必须采用具有dts译码能力的系统, 才能将隐藏在DVD中的5.1声道释放出来. 同样是5.1声道, DTS跟DolbyDigital 5.1有何差异？最大的差别, 在于两者使用不同的‘算法’, 也就是使用不同的方式来压缩5.1个声道的声音.Dolby Digital 5.1可以将相同的数据压得更少, 占用最小的空间. 反过来讲, 由于DTS不刻意追求最强悍的压缩能力,因此也有机会保存更多的信息, 如果处理得当, 确实可以提供很优越的表现.编码方式 Dolby Digital (Dolby AC-3) Dolby Pro Logic DTS处理方式各声道独立数码编码模拟矩阵运算各声道独立数码编码录制声道数* 5.1 声道 2 声道 5.1 声道播放声道数 5.1 声道 4 声道 5.1 声道环绕声道是否立体立体单音立体环绕声道频宽 20Hz~20KHz 100Hz~7KHz 20Hz~20KHz独立的超低音声道有无有传输率 448kbps** N/A 1536kbps注：*表示录制时, 需要占用的声道数（Channel）. 譬如说, Dolby Prologic虽然属于四声道的环绕系统,但实际上却可以利用矩阵演算（Matrix）的方式将中央声道与环绕声道隐藏在两个声道中, 所以只占用两个声道来储存.**这是一般DVD上的平均值, 但实际的传输率是可能变动的.AC3AC-3发展当初是为了应用在电影院上的,AC-3音效因为胶卷的空间实在有限,所以AC-3音效的数据是存放在胶卷上,齿孔与齿孔的中间,这部分的空间实在太小了,所以杜比的工程师只好将他们认为人耳听不到的地方加以删除,藉以节省空间,这种破坏性的压缩还是会造成失真的,但是为了迁就原有器材上的限制,这也是逼不得已的做法AC-3采用6只喇叭模式,除了超重低音部分外,其余皆是全频段Stereo声道,48KHz,16bit,且现场拍摄时每个声道皆是独立麦克风来录制,所以AC-3的后环绕声道拥有完整的定位能力AC-3数据的流量,两声道是192Kbps,大约是未压缩数据的8分之一大小,5.1声道的流量是384Kbps~448Kbps,最高可提升到640Kbps,越大的数据流量代表越小的压缩比例,音质相对的会更好,可听到的细节也会多,但DolbyAC-3将S/N比控制的很好,所以影响的重点就是可听到的细节多寡与否了.DTS话说Dolby Digital是将音效数据储存在胶卷上齿孔的中间,因为空间的限制而必须采用大量压缩的模式,所以也牺牲了部分的音质, 但是这种限制却被原本默默无名的小公司DTS用简单的方法解决了,方法就是将这些音效数据放到另一台CD-ROM上面,再使它与影像同步就好了,这样一来不但空间增加,数据流量也可以相对的变大,更可以将放音效数据的CD片换掉,即可拨放其它的语言版本,对电影院来说真是相当的方便,也因为这样DTS在专业剧院上胜过了Dolby AC-3.到了LD时代,因为LD先天上规格的限制,无法兼容5.1声道的DolbyAC-3及DTS,正可谓鱼与熊掌无法兼得,这也造成DTS在家庭剧院市场的失败,到了现在的DVD时代,因为DVD的超大容量可以兼容AC-3与DTS 于一张影碟上,但是因为某些非技术层面上的问题,DTS必须采用与以往PCM格式不兼容的PES格式,虽然数字输出的接头是一样的,但是旧有的DVDPLAYER无法辨识PES格式,所以逼的想采用DTS音效的使用者必须更换新一代的机种才能使用DTS,这无疑的又阻碍了DTS的路线。
音源格式PCM和DSD的区别到底是数播音质好还是CD音质好
音源格式PCM和DSD的区别到底是数播音质好还是CD音质好很多人都不知道CD存储的也是数字音频格式，属于PCM标准的一种，所以任何一台CD机器里其实都是有数模转换部分的也就是现在大家都所熟知的DAC。
那CD老式碟片存储的具体格式是什么呢？20年前CD碟一般取样频率44.1Khz（PCM）采样频率16Bit光盘在制作过程中也就是刻录方式其实有两种，第一种就是Mode1模式简称M1这种模式在光盘的每个扇区都设置了错误检验码（EDC）和错误校正码(ECC)，来保证数据的读取正确性。
第二种就四不设置EDC和ECC区域只设置CIRC，这种类型一般用于存储带影像的文件因为可存储的容量更大（VCD多数都是这种）虽然随着CD光盘制造科技的进步现在的CD可以存储96K采样频率24bit的（PCM）文件了，但是无法储存真正不压缩的DSD文件。
（CD碟容量不够）那CD碟片上写着DSD文件的什么怎么做到的？其实都是由DSD 转成PCM进行过压缩存储在CD上的，这点毋庸置疑，因为工程文件是DSD的所以写DSD也没什么问题。
接下来说DSD音乐文件编码格式，一个DSD文件的大小基本上是PCM的6倍，采样频率四2.8224MHZ（为CD 44.1khz的6倍）并且把原始模拟信号转化成1bit的数字信号存储。
大家听到的音乐都是麦克风输入模拟信号转成数字信号存储的。
当DSD存储格式还原成模拟信号重播时，还原的波形与原模拟信号波形几乎无二。
所有的音乐都是进行过AD转换的也就是模拟信号转换成数字信号进行存储。
也就是从理论上说DSD记录了比PCM更多的数据，解码成模拟信号的时候失真更低（当然这种失真对比音箱功放模拟部分的失真基本忽略不计）接下来说一下音频文件解码的问题，首先解码工作（数字模拟转换D-A）一般是由解码芯片来处理的，CD机是内置了DA芯片的（解的是PCM文件），那独立的解码器其实就是一台纯DA设备（可以解PCM或者DSD）。
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数字音频格式PCM和DSD
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数字音频格式PCM和DSD!
PCM脉码调制数字音频格式是70年代末发展起来的，记录媒体之一的CD，80年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。
PCM的音频格式也被DVD-A所采用，它支持立体声和5.1环绕声，1999年由DVD 讨论会发布和推出的。
PCM的比特率，从14-bit发展到16-bit、18-bit、20-bit直到24-bit；采样频率从44.1kHz发展到192kHz。
到目前为止PCM这项技术可以改善和提高的方面则越来越来小。
只是简单的增加PCM比特率和采样率，不能根本的改善它的根本问题。
其原因是PCM的主要问题在于： 1）任何PCM数字音频系统需要在其输入端设置急剧升降的滤波器，仅让20 Hz - 22.05 kHz的频率通过（高端22.05 kHz是由于CD 44.1 kHz的一半频率而确定），这是一项非常困难的任务。
2）在录音时采用多级或者串联抽选的数字滤波器（减低采样率），在重放时采用多级的内插的数字滤波器（提高采样率），为了控制小信号在编码时的失真，两者又都需要加入重复定量噪声。
这样就限制了PCM技术在音频还原时的保真度。
为了全面改善PCM 数字音频技术，获得更好的声音质量，就需要有新的技术来替换。
近年来飞利浦和索尼公司再次联手，共同推出一种称为直接流数字编码技术DSD的格式, 其记录媒体为超级音频CD即SACD，支持立体声和5.1环绕声。
DSD音频格式简化了信号流程，去掉了PCM使用的多级滤波器，将模拟音频直接以2.8224MHz的高采样频率，按1-bit的数字脉冲来记录。
虽然DSD格式表示的声音信号是数字化数据，但是它又与真正的声波非常接近，可完整的记录当今最佳模拟系统的信息。
最好的
30ips半英寸模拟录音机能记录的频率能超过50KHz，而DSD格式的频率响应指标为从DC到100KHz。
能覆盖高级模拟调音台的动态范围，通过其音频频段的剩余噪声功率，保持在-120dB。
DSD的频率响应和动态范围，是任何数字和模拟的录音系统无法与之比拟的。
从声音的质量上来说, 数字音频技术是为了接近模拟声音的质量。
DSD音频格式的发展将更有利的与模拟音频系统配合。