音質(zhì)的比較

SACD全稱叫Super Audio CD，是超級音頻光盤系統(tǒng)，它是由索尼和飛利浦公 司合作開發(fā)的一款具有全面取代CD音源實力的最新格式的數(shù)碼系統(tǒng)。SACD采用DSD數(shù)字錄音技術，它的頻率范圍和動態(tài)范圍均優(yōu)于CD。SACD是一種新型的光 盤，它不是CD格式，而類似DVD光盤，播放時 需使用SACD專用的播放設備。SACD光盤結構大致與DVD相似，播放面有單面和雙面，信息層有單層和雙 層。目前市場上的SACD光盤較多采用單面雙層結構，一層是0.6mm基片上儲存16bits傳統(tǒng)CD格式的信號，可與CD兼容，另一層是0.6mm基片高密度的半透明層，儲存SA CD格式的信號，再將兩片基片像DVD盤片那樣粘合而成。這種光盤可以在普通CD播放機上播放，也可以在SACD播放機上播放，當然，兩者的音質(zhì)是有差別的。SACD的技術指標遠優(yōu)于CD，而與DVD-Audio相似。SACD的核心技術是DSD Direct Stream Digital 直接數(shù)據(jù)流，它與CD、DVD-Audio的多bit錄制原理有根本的區(qū)別。DSD的技術要點DSD的技術，簡單地講:它是將信號以2.8224MHz采樣、經(jīng)多階Δ-∑調(diào)制，輸出1bit信號流。多階如:7階 7th OrderΔ-∑調(diào)制器，運用負反饋，將信號與上次采樣的波形進行比較差分運算，“大于”便輸出“1”，“小于”便輸出“0”。利用求和器將波形在一個采樣周期中積累，以形成下次的比較波形。Δ和∑則分別是差分和求和的含義。由此可見，1bit信號流是相對值，而傳 統(tǒng)的PCM記錄的量化值是絕對值。是一個正弦波經(jīng)多階Δ-∑調(diào)制后1bit數(shù)據(jù)流的示意圖。圖中顯示，正半周，振幅越大，出現(xiàn)“1”越多；負半周，振幅越大，出現(xiàn)“0”越多。這個圖讓我們想起揚聲器發(fā)出的聲波在空氣中傳播的情形:正半周，紙盆推出，壓縮揚聲器前方的空氣，使空氣密度增加，振幅越大密度也越大；負 半周，紙盆拉回，使空氣密度降低，振幅越大，密度也越低。由此可見，1bit信號流竟然反映的是原始的模擬信號作用于揚聲器后聲音在空氣中形成的疏密程度！目前，有的公司已經(jīng)在研究開發(fā)數(shù)字功放和數(shù)字揚聲器，希望將1bit二進制的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)字功率放大器 放大后，直接提供給數(shù)字揚聲器，數(shù)字揚聲器既是一個簡單的低通濾波器，又是將電能轉換為聲能的換能器，這樣，不但簡化了結構，而且提高了重放性能，相信不久以后，我們會看到這種數(shù)字器件的實際應用。與傳統(tǒng)的PCM信號比較，1bit信號流調(diào)制過程較為簡單，而且精度高、成本低，解調(diào)過程更是簡捷方便。從理論上講，重放端僅需要一個RC積分電路就可成功地還原音頻模擬信號。同時，又從根本上剔除了PCM所固有的一些失真，使音頻信號得以高度的返真還原 。DSD制式的取樣頻率為2.8224MHz，較傳統(tǒng)CD的取樣頻率 44.1kHz高出64倍，而總的信息容量為傳統(tǒng)CD的4倍。理論上可以把頻響范圍擴展至0Hz-400kHz，這就大大超越傳統(tǒng)CD的20 kHz的極限。而64倍于CD的超取樣頻率，又可使聽域范圍的量化噪聲完全被分配到人耳的聽域之外。更因為DSD技術中又開發(fā)了所謂的"噪聲整形電路"可進一步把可聞頻帶0 ~ 20kHz內(nèi)的噪聲進一步轉移到20kHz以上的超音頻范圍中去，從而令SACD的信噪比高達120dB以上。SACD與DVD-Audio比較兩者原理雖然不同、電路也各有差異，但都比傳統(tǒng)CD的音質(zhì)改善甚多。而就技術指標而言，SACD和DVD-Audio可謂旗鼓相當。因而兩者之爭至今也無法統(tǒng)一。但就目前的情況而言，SACD始終保持著領先的地位。首先:在硬件供應方面，SACD已先一步走到DVD-Audio之前，早在兩、三年前，SONY公司就有一款轟動業(yè)界的SCD-1旗艦問世，之后接踵而來的SCD-777SE、SCD-555、SCD-XB940，甚至影音兼容的DVP-S9000ES、Manantz公司的SA-1、SHARP公司的DX-SX1、先鋒公司的DXAX100；飛利浦公司的SACD1000，還有日本著名的Hi-Fi精品金嗓子DP-100/DC-101分體機，其它如日本安橋、愛華、第一音響等等，不勝枚舉。而DVD-Audio陣容到目前為止也僅有松下、勝利、天龍等幾家公司的少量品種應市。不過近來DVD-Audio也在加快步伐追趕。其次，軟件供應方面也是SACD捷足先登，至今已有超過300款SACD唱片面世，國內(nèi)看得到的也有近百種，其中SONY和Philips一方面憑借自己旗下的唱片公司源源不斷地出版SACD碟以示支持。另一方面更說服Telarc、DMP、拿索絲、DI GITAL等發(fā)燒唱片公司加盟SACD陳營，不斷推出SACD軟件給廣大消費者造成了"先入為主"的極深印象。而DVD-Audio卻時乖命蹇，還在搖籃中就被計算機黑客破解了防盜版密碼，從而大大推遲了DVD-Audio唱片推出的時間表，這也是許多飽受盜版之苦的唱片公司暫不考慮對DVD-Audio陣營支持的主要原因。檔次方面:SACD一開始就把自己定位于Hi-end級別，索尼推出的第一臺旗艦SCD-1可謂極盡發(fā)燒之能事，無論內(nèi)部用料、整機工藝都嚴格按Hi-end唱機規(guī)格設計，以后推出的中低檔機型也嚴格按厚重沉穩(wěn)，用料實在的發(fā)燒理念設計制造。深受廣大Hi-Fi發(fā)燒友的青瞇與肯定。而DVD-Audio陣營在與SACD的爭斗中，一直把DVD-Audio當作是一種花費不多，效果不錯的功能附加在普及型DVD影碟機上進行宣傳的，給人的印象是一種大路貨，加之DVD-Audio功能眾多但并不專一，機身纖薄，用料一般，故在廣大音響發(fā)燒友心目中并不好看，從而在檔次上輸給了SACD。音質(zhì)方面:由于SACD自身的定位以及1比特量化DSD直接數(shù)據(jù)流在技術方面的簡潔和優(yōu)勢，大多數(shù)資深的音響發(fā)燒友經(jīng)過親耳聆聽后，主觀感覺都認為SACD在音質(zhì)上略勝一籌。因而音響界許多朋友都認為，若組建家庭影院兼容Hi-Fi，DVD-Audio應該是首選。但若以玩高保真音樂為主，特別是以追求音質(zhì)音色的至真至純?yōu)槟康牡呐笥讯?，SACD是您理想的選擇。xrcd介紹xrcd是采用日本JVC公司開發(fā)的K2接口，包括了Mastering設備、制造工序、硬件與理論等多方面成果。發(fā)明這一技術，在CD制作的各個環(huán)節(jié)都以獨創(chuàng)的主時鐘系統(tǒng)對時基進行控制，使CD制版的抖晃失真系數(shù)以及玻璃母模的組誤差系數(shù)有大幅降低 ，制版精度相應地則有大幅提高，從而使CD制作中的保真度有了很大的保證。xrcd可以說是完美的16位，不需要任何附加設備，在任何一部唱機上都能表現(xiàn)出CD的最高音響效果來。在完全一樣的音響系統(tǒng)上，xrcd很明顯在透明度、高頻的圓滑延伸、立體感與珠圓一滑的質(zhì)感等方面，要勝過原版CD。好透明的聲音，好干凈的背景， 絲毫不帶火氣與毛邊的樂器與人聲，這是首次聽XRCD者共同的印象。原來的CD都像有一層薄霧遮掩在聆聽者與演奏者之間。xrcd如同一陣風吹散了輕煙，眼前一片通清明朗。xrcd2介紹xrcd2則是xrcd的升級版。xrcd2向完善的數(shù)碼音頻這一目標前進了一大步，她是JVC多年來刻意追求再現(xiàn)原音的代表性技術成果。xrcd2是通過對母版進行藝術加工及工業(yè)加工過程中，對有關的設備及理論進行深層次研究后才開發(fā)出來的錄音制品，她將xrcd系列以更加卓越的版本方 式提供給追求高水準音質(zhì)的聽眾。同時，與xrcd家族的其它產(chǎn)品一樣，它不必使用特殊解碼器及專用的CD唱機。通常的CD加工工序是在整理母版后，用U-matic1630格式磁帶或者PMCD、DDP磁帶的載體形態(tài)送到加工工廠去壓片。此后，表演者、制片人、導演及錄音師只能祈禱從工廠出來的產(chǎn)品—CD是與他們所精心創(chuàng)作的作品聲音不要發(fā)生太大的變化。錄音棚和生產(chǎn)加工工廠之間沒有一個聲音的判斷基準， 即使數(shù)碼系列是正確的，也未必能保證實現(xiàn)最高音質(zhì)的再現(xiàn)。另外，CD的生產(chǎn)工序是由多種設備及技術構成的，結果是其音質(zhì)也受各種設備的狀況所左右。這意味著要想忠實再現(xiàn)記錄在原始母版上的聲音，必須對從CD母版的調(diào)音制作到生產(chǎn)加工的每一個細小環(huán)節(jié)都要精 心的實現(xiàn)追求。因此，不能只滿足現(xiàn)有檢測數(shù)據(jù)單純的高指標。所以，不只是依靠單純的測試數(shù)據(jù)，而是加上活用長期以來的聽覺感受，判斷采用了最好聽覺效果的精良設備構成方案。這種努力甚至包括從安裝及連接方法、交流電源系統(tǒng)、時鐘的精度、記錄格式、交接系統(tǒng) 直至生產(chǎn)CD的材質(zhì)都作了各種組合的測試，其結果即是xrcd2。她是迄今為止比任何CD都明了的對原音進行了鮮明、清晰的忠實描寫，從而實現(xiàn)了成功提供音質(zhì)更加卓越的CD。xrcd2的工藝是從對母版的加工開始的。先將模擬信號經(jīng)過特制的母版加工專用調(diào)音臺，再用JVC產(chǎn)20比特K2模/數(shù)轉換器轉換成數(shù)碼信號。再將這個20比特數(shù)碼信號通過新開發(fā)的數(shù)碼K2從SDIF-2接口器輸出，記錄在磁光盤MO上。在這個過程中用數(shù)碼K2遮斷數(shù)碼部分給模擬部分帶來的影響，從而實現(xiàn)了高純度模數(shù)變換。另外，xrcd2的加工工序使用了具有安定性及20比特以上記錄能力的磁光盤作為送到生產(chǎn)工序的音頻記錄載體。拿到JVC橫濱工廠的20比特PCM-9000格式磁光盤，再一次通過數(shù)碼K2重放。在這個階段重放中寄生在數(shù)碼信號中的“吉塔”噪音除掉。接下來，由K2超級編碼器將20比特信號變換成具有20比特優(yōu)勢的16比特信號，再經(jīng)過EFM編碼送入K2激光。在此，將EFM信號在送入激光刻盤機之前 的一刻進行重放。在最后的階段，將留在數(shù)據(jù)流中的時間性“吉塔”噪音除去。通過上述的從母版到生產(chǎn)過程的各工序，實現(xiàn)了將原版母帶的最高音質(zhì)傳送到CD。充分的照顧到原音的細節(jié)，從而再現(xiàn)表演者的細膩表演，將這種與錄下時的聲音不走樣的重放出來，讓聽眾充分領略到表演者、制片人、導演、錄音師的聲音表演意圖，這就是xrcd2。Xrcd技術已得到業(yè)界的一致好評，而最新問世的xrcd2版本產(chǎn)品，更加強了xrcd系列忠實再現(xiàn)原音的優(yōu)勢。JVC公司為了保持xrcd品牌的優(yōu)勢，在選擇母帶品質(zhì)上極為嚴格，而且對母帶的xrcd再制作、刻母盤、壓片等各工序都有嚴格的要求，加之技 術保密等原因，JVC公司嚴格規(guī)定只能在本公司的本土的定點制作室及定點工廠加工生產(chǎn)。由于這些特性，即使是以數(shù)碼對數(shù)碼的刻制母盤這樣嚴格方式進行非法復制，加工時不使用xrcd技術，xrcd的優(yōu)勢也將毫無顯現(xiàn)。因此xrcd又被稱為是“不能被盜版的 光盤”。什么是HDCD?HDCD即High Definition Compatible Digital高解析度兼容性數(shù)碼技術的縮寫，它采用一種新的錄音技術，在將母帶上的模擬音頻信號送入HDCD編碼器的時候，以超過傳統(tǒng)CD制式44.1KHz，16bit的高解析力編成數(shù)碼信號，此時產(chǎn)生的信號將多于普通CD所能容納的信號。CD現(xiàn)狀12cm 的CD 激光唱片問世至今已十幾年的光景了。由于它許多特有的優(yōu)勢如:小型、容易保存、頻響寬、信噪比高、動態(tài)范圍大，至今仍是 Hi Fi 設備的主要音源。隨著人們鑒賞力的提高，CD 音源固有的缺陷也日漸突出。同傳統(tǒng) LP 唱片相比，CD 所播放的聲音總有一點生硬感，細節(jié)少，臨場感欠缺。如果把近幾年風起的 VCD 音質(zhì)也列于其內(nèi)的話，那就更使許多燒友、行家們宛惜之聲不絕了。對于 CD 這種固有缺陷，得從 CD 當年制定的紅皮書規(guī)格說起。限于當時微處理技術軟硬件的限制，1982年2月發(fā)布的CD DA激光唱盤紅皮書標準做了如下規(guī)定:唱盤直徑120mm，盤速1.2m/s，調(diào)制方式EFM，誤碼校正CIRC，數(shù)據(jù)速率0.6Mbps，數(shù)據(jù)量0.7GB。如要將變化著的模擬音頻信號記錄到這張光盤上，首先要對模擬信號進行采樣，其重現(xiàn)信號波形的條件基于香農(nóng)定理:設信號帶寬為Bw，采樣頻率為fs，如滿足Bw<=fs/2的條件，即可完整重現(xiàn)原波形?；谌硕陕牭降淖罡哳l率為20kHz這一研究結果，CD的采樣頻率為44.1kHz，將采樣所得的采樣值相對于振幅進行離散的數(shù)值化操作即量化就可得到一系列的脈沖串，再加上CIRC糾錯碼、同步信號和地址信息之后， 再經(jīng)EFM格式調(diào)制后所得到的數(shù)據(jù)信息即可灌制到CD唱片上了。由于受當時激光唱盤容量和芯片技術的制約，量化采用了16 bit 操作，其能夠表現(xiàn)的動態(tài)范圍D為D=20lg2＋1.76[dB]=98dBn=16，這就是CD的理論動態(tài)范圍。20kHz的頻響，97dB的動態(tài)范圍再加上低不可測的抖晃度，使得激光的唱盤在數(shù)字音響領域中大放異彩，很短的時間內(nèi)即成為Hi?Fi放聲設備的重要音源，以致人們毫不猶豫地拋棄了磁帶和膠木唱片。但是，隨著數(shù)字音響進一步深化和探討。這種44.1 kHz/16bit的記錄格式其缺陷已日漸突出。首先，44.1kHz采樣率是影響音質(zhì)、音色的第一要素，44.1 kHz 的采樣能夠完整重現(xiàn)一個20kHz的正弦波，卻難以完整重現(xiàn)一個7kHz的非正弦信號。這是因為非正弦信號可分解一個基波加上二次三次…諧波組成。雖然基波能夠重現(xiàn)，但三次以上的諧波在D/A轉換后可能丟失或畸變，至使最終得到的波形與原始信息產(chǎn)生差距，造成音色的變化。受當時的認識和條件制約，激光唱片的數(shù)據(jù)信息記錄格式定義為16bit其能夠實現(xiàn)的理論動態(tài)范圍為98dB，實際上為留有一個安全裕量，以免出現(xiàn)強限幅，尚不能完全用足16bit，加上錄制編碼至解碼過程的丟失，使得動態(tài)范圍難以突破96dB，這對于 表現(xiàn)古典打擊樂118dB顯然不夠。這是人們發(fā)現(xiàn)的數(shù)字音頻所特有一種失真—缺損性失真Subtractive distortions。由于原始模擬信息是無限連續(xù)變化著的。而激光唱盤上的信息是將這些原始信息分成65536個階段進行記錄的。16bit的CD錄音為完善信息只得把處理階段之間的聲音四舍五入，加到上一階段或下一階段中去。這樣一來，CD所含有的信息即使能夠完全復原 也與原來的聲音相比有誤差。如果量化的精度高，則重現(xiàn)原始模擬信息越逼真，細節(jié)更豐富，用一個16位游戲機和32位游戲機的畫面做比較很容易得出結論。低位的量化使得量化后的誤差也比高位的量化大，這些量化后產(chǎn)生的誤差量化噪聲使得聽感發(fā)刺、混濁，尤其是小信號時影響更加突 出，這些原信號中未有的諧波成份構成了添加失真additive distortion。做為數(shù)字音響的一個特例，VCD所表現(xiàn)的音質(zhì)更是典型的數(shù)字運算后得出的結果。它較之普通CD唱片放音感覺更為空洞缺乏細節(jié)和層次，高音尖刺感更突出，這是因為VCD為兼顧圖像聲音信息能夠在一張12cm的光盤上重放，對圖像和聲音信息利用人耳的掩蔽 效應忽視了那些人們不易察覺的信息，對數(shù)據(jù)進行了大量的壓縮和編碼重組，其過程為一大幅度減法運算，其最終結果是形似而神少。如果采用高比特和高取樣率進行數(shù)字處理其音質(zhì)可獲得質(zhì)的飛躍，實際上，不少錄音公司已在CD先期制作采用如96kHz取樣率、20～24bit的錄音技術制作母帶，但在制作CD唱片時，受制于現(xiàn)行CD規(guī)格，不得不重新進行編碼處理使得符合16bit/44.1kHz的格式，因此我們所能見到的標有20、24bitCD唱盤，實際上仍然為16bit的數(shù)據(jù)流。如要改變CD現(xiàn)狀，一是推翻現(xiàn)有CD格式，采用高取樣，高比特記錄格式和播放設備，這無疑要增加信息容量和傳輸速度?，F(xiàn)行CD機無法勝任，好在DVD的面世已可解決這個問題。但是高品質(zhì)音頻光盤的記錄格式尚未確定，而一旦確定則意味著已風光市場十幾年 的CD轉盤、DAC、LD、VCD機將與其無緣而成為玩具，即使上萬元的CD機也難逃厄運。解決問題另一辦法則是對先行CD進行改良，以求得在現(xiàn)行體制下能有所突破，如同當年黑白電視向彩色電視過渡一樣。HDCD技術則是這類方案中一個成功而成熟的典范。HDCD簡述為改善現(xiàn)有CD記錄格式的缺陷，使之既能高度兼容而在音質(zhì)上又能有所突破，美國Pacific Microsonics公司推出了具有專利保護的HDCD錄播新技術，它的英文全稱是High Definition Compatible Digital，譯為高解析度的CD。用HDCD方式編碼制造的激光唱片與普通CD具有高度的兼容性，用在普通的激光唱機上播放，已可領略到HDCD編碼錄音技術的優(yōu)越性，如用帶有HDCD解碼功能的CD唱機播放，則可充分欣賞到全部釋放的HDCD信息所 特有的魅力: 音質(zhì)清晰細膩、動態(tài)范圍廣闊、信噪比極高，音色更為自然逼真。HDCD的編碼與制造針對傳統(tǒng)CD錄音格式的局限與不足，PM公司的兩位HDCD創(chuàng)始人，Keith O·Johnson錄音師和Michael W.pflaumer計算機專家在多年音響制作中，查找并證實了對CD音質(zhì)影響的幾個關鍵因素，并提出切實可行的解決方案。HDCD技術是在前期錄音制作中即重視所錄制信號的完整和精確性，采用高于常規(guī)兩倍的取樣頻率88.1kHz對模擬信號進行采樣，以最大限度地展寬高頻響應，減少缺損性失真，高的采樣率也為HDCD編碼運算留足了空間。用24bit量化其取樣值為1677216個，它比16bit系統(tǒng)高出256倍，采用高位元處理技術可以提高處理精度，降低量化誤差，增加動態(tài)范圍至120dB。在模擬至數(shù)字信號轉換過程中，HDCD技術十分重視轉換精度，盡量減少串音和處理的穩(wěn)定性，其能夠達到的指標為轉換精度百萬分之一，失真分量<－120dBfs。這個高精度、寬頻帶的數(shù)字信號構成HDCD編碼制造的基礎，其數(shù)據(jù)信息量十分龐大。用常規(guī)CD PCM編碼格式無法將其容納。如要在普通CD機上兼容播放，需經(jīng)特殊運算編碼方可。用高采樣和高比特技術進行CD的錄音制作已被普遍認可和廣泛采用，但提醒一點是目前市場上所能見到的20、24bit CD激光唱盤其實質(zhì)應是錄音過程中采用的比特數(shù)，由于CD“紅皮書”所制定的44.1kHz/16bit標準格式制約，這些高信息量的母帶在灌制CD唱片時，均經(jīng)過重新運算，編碼制成16bit的CD唱片。因此，我們現(xiàn)在CD唱機所能解讀出來的規(guī)格仍然是16bit/44.1kHz，由于各唱片公司在轉化過程所采用手法不同 ，我們現(xiàn)在能聽到的不同版本的CD音質(zhì)也的確各有千秋，但有一點可以肯定:高比特高取樣技術制作的CD音質(zhì)遠勝16bit/44.1kHz錄音格式制作的CD。那么HDCD技術又是怎樣制作與普通CD兼容的高清晰度唱片呢?取樣頻率轉換。首先對88.1kHz取樣數(shù)據(jù)進行動態(tài)轉換，這是HDCD技術一大特色。它采用多個數(shù)據(jù)插值濾波器經(jīng)分析系統(tǒng)做動態(tài)控制，這個系統(tǒng)實時分析信號頻帶寬度，波峰能量和高頻信息，以高分辨信號精確控制濾波器的波通特性。執(zhí)行結果使得即使變化 為44.1kHz最后采樣率，其頻寬在16kHz～22kHz變化仍然很少。該系統(tǒng)有超越44.1kHz取樣率的記錄，能夠反映聲音的每個精細微妙的變化。振幅分析。HDCD技術另一特點就是對振幅進行了有效控制，由Decimation濾波器傳送的是一個24bit/44.1kHz的信號，為了容納這個信號，編碼器在這一級被精確地進行振幅解析和增益控制量化編輯為20bit然后再分配到16bit格式中運行。自然界的音響變化范圍是很寬的，突響的聲壓能造成記錄設備瞬時過載出現(xiàn)削峰現(xiàn)象，在模擬磁帶記錄過程中采用電平壓縮方式以避免磁帶的飽含失真，而對于一個數(shù)字記錄系統(tǒng)過載可導致出現(xiàn)不必要的量化誤差數(shù)據(jù)碎片，同樣會對音質(zhì)產(chǎn)生影響。為此普通A/D轉換器設備都有一個絕對最大錄音電平0dB以保證峰值不削波。HDCD采用獨特的振幅編碼技術，可獲得比常規(guī)數(shù)字記錄多出一個比特相當于＋6dB的容量來處理大動態(tài)信號。由于采用數(shù)字運算處理方式，這個擴展信息能以精確穩(wěn)定的特性控制重放設備的 譯碼器復原。加上數(shù)字處理特有的“超前處理”Look ahead能力，所以系統(tǒng)能在一個大信號開始前瞬時恢復增益，提供更大信息容量避免信號瞬時過載。對于這個一個比特的信息擴張量，何時操作受制于HDCD的隱含控制碼稍后講到，對于普通CD播放，信息無變化，而用HDCD譯碼器播放，則可在隱含碼的控制下，信息準確膨脹，達到大動態(tài)播放的目的。高頻擾動技術Dither。采用高頻擾動技術，可提高量化信號的分辨能力，使之量化器的非線性變換特性得以改善，降低低電平信號的諧波失真，而且有可能重現(xiàn)低于量化差值的信號。但如添加不當，高頻振蕩dither將會變成真正的添加噪聲。HD CD技術采用了改良的高頻擾動技術，使得音樂細節(jié)更為豐富而噪聲低不可聞。HDCD隱含控制碼。對于HDCD的最后量化操作部分，為準確控制HDCD編碼記錄的超量信息在解碼器上精確播放，特設置一相關的控制代碼，這個代碼被插入數(shù)據(jù)記錄的字組段中的最小有效位LSB位，如被普通CD機播放該碼為隱含而不被激發(fā)。由于所處的 特定位置且只占LSB位元的1％～5％，對于CD音質(zhì)的影響弱不可聞。當用HDCD解碼器播放時，系統(tǒng)可準確捕捉該隱含碼并用來激活主要數(shù)據(jù)通道的信息，使得信息量膨脹，得到數(shù)倍于普通CD格式的信息輸出，經(jīng)DA轉換即可獲得大動態(tài)、細節(jié)豐富、高信噪比的 模擬音頻信號。為避免誤碼操作，HDCD采用在主副通道設置雙重代碼同步計時器，這樣它與該字組段中的主要信息相伴而生時序不會錯位。只有在隱含碼與主要相關代碼呼應時，主通道選擇數(shù)據(jù)才有效，否則取消解碼操作。模擬音頻信號經(jīng)緩沖器低通濾波后，先進行模數(shù)轉換，并用一個高頻擾動信號對ADC實時控制，量化產(chǎn)生88.1kHz、24bit數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流向主副兩通道，主通道信息被延遲存儲，而副通道信息相對于主通道提前一個分量進行數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生控制信號，該 信號動態(tài)控制數(shù)字濾波器做取樣率變換，振幅編碼和增益控制。最后由微處理器將分析、濾波、數(shù)據(jù)再格式化容易被漏失的信息分離這些信息可能涉及到音色、聲場、微細聲音，與控制碼一起組合生成隱含碼被插入主通道音頻數(shù)據(jù)LSB位，經(jīng)高頻擾動處理后再量化為 16bit/44.1kHz標準CD格式輸出，完成全套HDCD編碼過程。HDCD的解碼過程與PMD100HDCD的解碼操作是編碼過程的逆動作。設計目的是在DAC的數(shù)字濾波器部位用HDCD解碼專用集成電路取代，完成HDCD信息解碼及超取樣數(shù)字濾波雙重作用。解碼器首先檢測數(shù)據(jù)流中的LSB位中是否攜帶有HDCD隱含碼，如有則按照隱含碼的連續(xù)指令激活主通道音頻數(shù)據(jù)信息使之膨脹，恢復在編碼過程中對數(shù)據(jù)信息的壓縮。由于隱含碼的控制，可準確地對波峰進行適時擴展，對低于平均電平值的信息做適當?shù)脑鲆嫦聹p ，因此HDCD方式可獲得高于常規(guī)的大動態(tài)及小信號的高清晰度。作為HDCD的唯一解碼芯片是美國PMI公司生產(chǎn)的PMD100，該芯片需經(jīng)授權使用。它是一個28腳DIP封裝的大規(guī)模集成電路。當PMD100接收到輸入數(shù)據(jù)為HDCD編碼方式則自動轉換到HDCD解碼格式下工作，并在其27腳輸出電流驅動LED發(fā)光管做狀態(tài)指標。當非HDCD信號時，信息數(shù)據(jù)被接收做常規(guī)超取樣數(shù)字濾波處理，因此該器件有雙重特性。在做普通CD格式數(shù)字濾波器使用時該器件特性也相當優(yōu)良，通帶紋波從0～20kHz不超過0.0001dB，阻帶衰減>120dB。該器件的其它特性為:·具有2、4、8倍超取樣數(shù)字濾波·可接受24bit輸入數(shù)據(jù)及同精度處理·可按受32～ 55kHz任一輸入取樣頻率·輸出16、18、20及24bit不同數(shù)據(jù)格式·具有數(shù)字去加重功能·可用0.188dB步長進行數(shù)字音量控制·時鐘頻率為256fs或384fs可選·具有軟、硬兩種靜噪方式·提供硬件設定及程序方式兩種控制模式，·提供8種不同類型的高頻擾動模式以適應不同類型的DAC·提供恒定輸出時鐘到DAC，即使輸入數(shù)據(jù)和主脈沖都丟失也能保證DAC輸出無偏移和產(chǎn)生脈沖的可能解碼芯片PMD 100的管腳排列與一些頂級數(shù)字濾波器有相似之處，如SM5842、SM5803、DF1700等，因此在有上述濾波器的DAC或CD機上，通過稍加改動就可將普通CD機或DAC改為具有HDCD解碼功能的處理器了。不知不覺間CDCompact Disc激光唱盤問世已有十幾年光景了，像筆者一樣收藏了數(shù)百甚至數(shù)千張CD的音樂愛好者、發(fā)燒友不計其數(shù)，然而在新世紀伊始，我們不得不面對這樣一個現(xiàn)實:CD的變種或稱增強版CD、SACD、DVD－Audio已經(jīng)逐漸形成三雄爭霸的局面。作為 消費者應何去何從？本文將與大家一起揭開它們的神秘面紗。