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超级音频CD制作采用直接流数字技术

超级音频CD新一代的音频

为了全面改善PCM(脉码调制)数字音频技术，获得更好的声音质量，则需要有新的技术来替换。因此飞利浦和索尼公司共同决定推出一种称为超级音频CD (SACD) 录音和重放的标准。

SACD是一种两层混合蝶片。一层保留了传统的“红皮书音频”即16bit/44.1kHz CD标准，因此蝶片可以仍旧可在标准的CD播放器上播放；另一层是高密度层，蝶片可以在SACD播放器上播放，能提供2声道（立体声）和多声道（6声道或环绕声），具有极高的音频质量，频率响应从DC到100kHz，而动态范围大于120dB。高密度层也可用来储存文本、图片和视频信息在播放时重现多媒体的形式。

除了音质方面的改善外，SACD也提供了一种有效的版权管理方式，其版权识别方式是有一种可见的和一种不可见的数字式水印同时存在。它是一种可用于媒体保存的理想介质。

直接流数字编码技术（DSD）

DSD技术是用来录制SACD的音频。DSD是以1-bit来表示采样率为2.8224Mhz音频波形。因此可以使得SACD获得前所未有的音频质量，它的重放还原质量是其它任何数字或模拟音频无法比拟的。

标准的PCM技术的主要问题所在是，它既需要急剧升降的过滤器滤除20KHz以上的频率（明确地说是22.05KHz），而这种过滤器是非常难建立的；它又需要额外的重复定量噪声，将其用于Decimation(减低采样频率)的数字过滤器和Interpolation(提高采样率)的数字过滤器。这些问题限制了PCM技术的音频还原的保真度。

Conventional PCM compared to DSD

DSD技术简化了信号流程，去掉了所有的滤波器，音频纪录是直接以1比特,64倍频采样的Delta Sigma调制形式采用一种负反馈，如果当某个输入波形，积聚到超过一个采样周期时，上升到超过在前一个采样周期的负反馈循环中所积聚的量，这时转换器输出数字“1”。如果波形降至相对的所积聚的量，这时转换器输出数字“0”。因此，全部的正波形为1，而全部的负波形为0。在0和1的交换点为零点。

其结果脉冲阵列的表示看起来非常象音频波形。而且数字转换成模拟就象让脉冲阵列通过一个模拟低通滤波器那样简单。

索尼和飞利浦所设计的DSD可捕捉当今最佳模拟系统的完整信息。最好的30ips半英寸模拟录音机能捕捉的频率可超过50KHz。

而DSD频率响应的指标为从DC到100KHz。为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不是其它任何数字和模拟的录音系统可以比拟的。

DSD Downconversion

采用单级FIR数字滤波器和噪声整形，1比特DSD可以向下转换成标准的24比特、20比特或者甚至可以下转为16比特的PCM音频，录制在普通的CD上，但仍能保持较高的音频质量。该系统选用2.8224MHz采样频率的特别设计是，为了高精度的按整数乘法和除法下转到目前所有PCM的采样频率。这意味着DSD可以被用来作为主要标准的高质量录音和资料保存。其原因是它可以非常方便的下转成所有其它的标准，也包括广播(16bit/32KHz)、CD(16-bit/44.1kHz)和DVD 音频(24-bit/96kHz)。

SACD制作的DSD录音和母盘系统

目前仅有2种实力雄厚DSD音频工作站：Merging Technologies公司与飞利浦公司合作的Pyramix 系统和索尼的 DSD 编辑工作站样机。

索尼的DSD编辑工作站样机是作为一种最初试验性质的DSD录音合成系统。这种仅有8路的DSD编辑站可以用来作为立体声或环绕声的录音合成。该系统自带基本的均衡器，为配合SACD的猩红皮书还带有全附加(full annex) D和E的仪表。

在目前Pyramix VS\24 Core产品的基础上增加一块高级DSP卡，这种DSD的选择提供了无缝合线的集成，包括多轨实时DSD编辑、处理以及合成。目前的软件和DSD硬件的修正版可以实时地同时进行立体声和环绕声的DSD合成，只要简单的添加Mykerinos卡就可以得到更多的DSP，最多的配置可达到24个DSD通道。另一个灵活性是输入/输出，可有ADAT、AES-EBU、SDIF、MADI和MADI-XS供用户选择。

Pyramix是当前世界上仅有的数字音频工作站可以支持所有格式的录音合成，包括16bit到32bit的实时dither即模糊处理、所有的采样频率32-384KHz、支持CD、DVD和DVD音频格式以及1-bit/2.8442Mhz的DSD格式。其它的功能还包括有一套实时的效果器（动态器、均衡器、压缩器、门限器和延时器等），实时环绕声合成，PCM/DSD的转换器，实时交越推子，配合SACD的猩红皮书使用的全附加(full annex) D和E仪表，和当前仅有的实时高清晰度混响器插入软件可以支持1-bit/2.8442Mhz DSD，24-bit/192kHz DVD-A 和24-bit/96kHz DVD工业标准的立体声或环绕声的制作。

Pyramix Interface click to see large view

高级的DSD制作系统需要高级的模数/数模DSD转换器。索尼和飞利浦仅选用EMM Labs 8路 DSD转换器。这种转换器是由著名的师埃德·迈特纳（Ed Meitner）先生设计，他是专业数字音频，特别是DSD制作技术领域的倡导者，这是目前世界上最好的DSD转换器。

在今后的若干个月中，加拿大专业传媒公司Canada Promedia Inc.与Merging Technologies和EMM Labs制定了一系列DSD录音计划，将与加拿大国家广播公司的Don Harder录音工程师，Grammy 获奖得主合作，这些将是加拿大的首批商业性的DSD项目。

Merging Technologies 与加拿大专业传媒公司合作的Pyramix VS/24全中文版已上市。加拿大传媒公司是Merging Technologies 和EMM Labs 授权的中国和加拿大的代理商和技术开发伙伴。

现有出版的SACD 标题录音商标

Sony Music
Universal Media Group
EMI
Telarc
AudioQuest Music
Chesky Records
In-Akustik
Octavia Records
Buzz Records
Denon
fone
Disques Lyrinx
Red Rose Music
Everest
First Impression Music
A-Records

Columbia/Legacy
Epic
DMP
Sony Music (Japan)
Virgin Records
BIS
Delos
Exton
Indigo
Opus 3
Challenge Records
Digidance
Groove Note Records
Linn Records
Waterlily Acoustics
Vanguard Classics

若要了解有关SACD，DSD 的制作以及有关 Merging Pyramix DSD工作站系统，请访问加拿大专业传媒公司的网站：http://www.canadapromedia.com ；若有关对本系统的技术问题或对本文章的评注，请将您的电子邮件送至：info@canadapromedia.com

文章中所提及DSD (Direct Stream Digital) 直接流数字技术和SACD (Super Audio Compact Disc)超级音频CD的理论基于和忠实于飞利浦公司和索尼公司的2000年与2001年版权。