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HDCD的解码过程与PMD100
- C4 T6 V4 h4 L7 c* zHDCD的解码操作是编码过程的逆动作。设计目的是在DAC的数字滤波器部位用HDCD解码专用集成电路取代,完成HDCD信息解码及超取样数字滤波双重作用。
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" @% Q7 f" c/ @9 P5 l4 ~解码器首先检测数据流中的LSB位中是否携带有HDCD隐含码,如有则按照隐含码的连续指令激活主通道音频数据信息使之膨胀,恢复在编码过程中对数据信息的压缩。由于隐含码的控制,可准确地对波峰进行适时扩展,对低于平均电平值的信息做适当的增益下减 ,因此HDCD方式可获得高于常规的大动态及小信号的高清晰度。& M- j& {! K L' n
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作为HDCD的唯一解码芯片是美国PMI公司生产的PMD100,该芯片需经授权使用。它是一个28脚DIP封装的大规模集成电路。, H$ ~0 }# G$ r$ q& y) F8 {
当PMD100接收到输入数据为HDCD编码方式则自动转换到HDCD解码格式下工作,并在其27脚输出电流驱动LED发光管做状态指标。6 ?; I5 Z S4 E1 _7 s4 q
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当非HDCD信号时,信息数据被接收做常规超取样数字滤波处理,因此该器件有双重特性。在做普通CD格式数字滤波器使用时该器件特性也相当优良,通带纹波从0~20kHz不超过0.0001dB,阻带衰减>120dB。3 G- x9 w2 a5 ~
该器件的其它特性为:- X* k d- e& c4 g1 z( J
·具有2、4、8倍超取样数字滤波
( R0 @3 d4 G0 q8 c2 C8 t·可接受24bit输入数据及同精度处理& ^/ `& J. D1 i0 ]9 V" {0 G- `& S: U
·可按受32~ 55kHz任一输入取样频率7 ^" j0 q( S4 B" [+ F6 V* ]5 j$ K
·输出16、18、20及24bit不同数据格式
+ v7 `( y9 ]: G·具有数字去加重功能, N5 D: D/ K. R& n3 Q; j) G0 b
·可用0.188dB步长进行数字音量控制& `; n8 r$ r0 |9 K% R
·时钟频率为256fs或384fs可选- R7 p/ ^' B0 P3 K, w
·具有软、硬两种静噪方式6 {) w/ O% Z) S) k2 I: S5 q9 G/ I
·提供硬件设定及程序方式两种控制模式,# b9 t+ t9 V9 m. I- v% S
·提供8种不同类型的高频扰动模式以适应不同类型的DAC7 p& H* d& X% S2 k
·提供恒定输出时钟到DAC,即使输入数据和主脉冲都丢失也能保证DAC输出无偏移和产生脉冲的可能: S4 x% E# ]6 Q- v- W* u {
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解码芯片PMD 100的管脚排列与一些顶级数字滤波器有相似之处,如SM5842、SM5803、DF1700等,因此在有上述滤波器的DAC或CD机上,通过稍加改动就可将普通CD机或DAC改为具有HDCD解码功能的处理器了。
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0 Z: c; H! ~" W/ wSACD简介& L, y* }1 P- e8 o
SACD全称叫Super Audio CD,是超级音频光盘系统,它是由索尼和飞利浦公司合作开发的一款具有全面取代CD音源实力的最新格式的数码系统。SACD采用DSD数字录音技术,它的频率范围和动态范围均优于CD。SACD是一种新型的光盘,它不是CD格式,而类似DVD光盘,播放时需使用SACD专用的播放设备。
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SACD光盘结构大致与DVD相似,播放面有单面和双面,信息层有单层和双层。目前市场上的SACD光盘较多采用单面双层结构,一层是0.6mm基片上储存16bits传统CD格式的信号,可与CD兼容,另一层是0.6mm基片高密度的半透明层,储存SACD格式的信号,再将两片基片像DVD盘片那样粘合而成。这种光盘可以在普通CD播放机上播放,也可以在SACD播放机上播放,当然,两者的音质是有差别的。: |" E/ T, O0 p2 ^) T
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SACD的技术指标远优于CD,而与DVD-Audio相似。SACD的核心技术是DSD (Direct Stream Digital 直接数据流),它与CD、DVD-Audio的多bit录制原理有根本的区别。1 ^; Y/ p+ ]5 c& n2 N+ X. V/ m
/ K2 w v# f, t- t" H) p7 O) s, ^DSD的技术要点
% h% t5 @" |: M+ \4 t# t( s$ y+ }DSD的技术,简单地讲:它是将信号以2.8224MHz采样、经多阶Δ-∑调制,输出1bit信号流。, D) S6 Z2 Y8 e" T/ y* D% P! B
多阶(如:7阶 7thOrder)Δ-∑调制器,运用负反馈,将信号与上次采样的波形进行比较(差分运算),“大于”便输出“1”,“小于”便输出“0”。利用求和器将波形在一个采样周期中积累,以形成下次的比较波形。Δ和∑则分别是差分和求和的含义。由此可见,1bit信号流是相对值,而传统的PCM记录的量化值是绝对值。
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是一个正弦波经多阶Δ-∑调制后1bit数据流的示意图。图中显示,正半周,振幅越大,出现“1”越多;负半周,振幅越大,出现“0”越多。这个图让我们想起扬声器发出的声波在空气中传播的情形:正半周,纸盆推出,压缩扬声器前方的空气,使空气密度增加,振幅越大密度也越大;负半周,纸盆拉回,使空气密度降低,振幅越大,密度也越低。由此可见,1bit信号流竟然反映的是原始的模拟信号作用于扬声器后声音在空气中形成的疏密程度!目前,有的公司已经在研究开发数字功放和数字扬声器,希望将1bit二进制的数据经过数字功率放大器放大后,直接提供给数字扬声器,数字扬声器既是一个简单的低通滤波器,又是将电能转换为声能的换能器,这样,不但简化了结构,而且提高了重放性能,相信不久以后,我们会看到这种数字器件的实际应用。
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3 u, G1 \0 \/ `6 `! O. J7 T与传统的PCM信号比较,1bit信号流调制过程较为简单,而且精度高、成本低,解调过程更是简捷方便。从理论上讲,重放端仅需要一个RC积分电路就可成功地还原音频模拟信号。同时,又从根本上剔除了PCM所固有的一些失真,使音频信号得以高度的返真还原 。DSD制式的取样频率为2.8224MHz,较传统CD的取样频率44.1kHz高出64倍,而总的信息容量为传统CD的4倍。理论上可以把频响范围扩展至0Hz-400kHz,这就大大超越传统CD的20kHz的极限。而64倍于CD的超取样频率,又可使听域范围的量化噪声完全被分配到人耳的听域之外。更因为DSD技术中又开发了所谓的"噪声整形电路"可进一步把可闻频带(0 ~ 20kHz)内的噪声进一步转移到20kHz以上的超音频范围中去,从而令SACD的信噪比高达120dB以上。1 n6 O) T2 L, ?; h" \/ S/ U
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SACD与DVD-Audio比较,两者原理虽然不同、电路也各有差异,但都比传统CD的音质改善甚多。而就技术指标而言,SACD和DVD-Audio可谓旗鼓相当。因而两者之争至今也无法统一。但就目前的情况而言,SACD始终保持着领先的地位。
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首先:在硬件供应方面,SACD已先一步走到DVD-Audio之前,早在两、三年前,SONY公司就有一款轰动业界的SCD-1旗舰问世,之后接踵而来的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、先锋公司的DXAX100;飞利浦公司的SACD1000,还有日本著名的Hi-Fi精品金嗓子DP-100/DC-101分体机,其它如日本安桥、爱华、第一音响等等,不胜枚举。而DVD-Audio阵容到目前为止也仅有松下、胜利、天龙等几家公司的少量品种应市。不过近来DVD-Audio也在加快步伐追赶。
N, t7 g. _/ E& g其次,软件供应方面也是SACD捷足先登,至今已有超过300款SACD唱片面世,国内看得到的也有近百种,其中SONY和Philips一方面凭借自己旗下的唱片公司源源不断地出版SACD碟以示支持。另一方面更说服Telarc、DMP、拿索丝、DI GITAL等发烧唱片公司加盟SACD陈营,不断推出SACD软件给广大消费者造成了"先入为主"的极深印象。而DVD-Audio却时乖命蹇,还在摇篮中就被计算机黑客破解了防盗版密码,从而大大推迟了DVD-Audio唱片推出的时间表,这也是许多饱受盗版之苦的唱片公司暂不考虑对DVD-Audio阵营支持的主要原因。5 C; S E7 W! N; c9 M- O
档次方面:SACD一开始就把自己定位于Hi-end级别,索尼推出的第一台旗舰SCD-1可谓极尽发烧之能事,无论内部用料、整机工艺都严格按Hi-end唱机规格设计,以后推出的中低档机型也严格按厚重沉稳,用料实在的发烧理念设计制造。深受广大Hi-Fi发烧友的青眯与肯定。而DVD-Audio阵营在与SACD的争斗中,一直把DVD-Audio当作是一种花费不多,效果不错的功能附加在普及型DVD影碟机上进行宣传的,给人的印象是一种大路货,加之DVD-Audio功能众多但并不专一,机身纤薄,用料一般,故在广大音响发烧友心目中并不好看,从而在档次上输给了SACD。( [% v. _/ G9 v5 E0 N' b
0 l) A0 E5 F; e7 r+ y' ^, Y @音质方面:由于SACD自身的定位以及1比特量化DSD直接数据流在技术方面的简洁和优势,大多数资深的音响发烧友经过亲耳聆听后,主观感觉都认为SACD在音质上略胜一筹。因而音响界许多朋友都认为,若组建家庭影院兼容Hi-Fi,DVD-Audio应该是首选。但若以玩高保真音乐为主,特别是以追求音质音色的至真至纯为目的的朋友而言,SACD是您理想的选择。! E3 g, ]1 }1 ]
% ?. w- u- }7 U+ p' m) W8 m/ Cxrcd介绍% ?( O* Y4 w1 p1 i: c: R" @
xrcd是采用日本JVC公司开发的K2接口,包括了Mastering设备、制造工序、硬件与理论等多方面成果。发明这一技术,在CD制作的各个环节都以独创的主时钟系统对时基进行控制,使CD制版的抖晃失真系数以及玻璃母模的组误差系数有大幅降低,制版精度相应地则有大幅提高,从而使CD制作中的保真度有了很大的保证。# C. ], i7 g* q! J8 h; S
xrcd可以说是完美的16位,不需要任何附加设备,在任何一部唱机上都能表现出CD的最高音响效果来。在完全一样的音响系统上,xrcd很明显在透明度、高频的圆滑延伸、立体感与珠圆一滑的质感等方面,要胜过原版CD。好透明的声音,好干净的背景, 丝毫不带火气与毛边的乐器与人声,这是首次听XRCD者共同的印象。原来的CD都像有一层薄雾遮掩在聆听者与演奏者之间。xrcd如同一阵风吹散了轻烟,眼前一片通清明朗。* T1 @7 A5 M5 c+ N
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