Comparación de calidad de sonido
La estructura de SACD es más o menos similar a la del DVD, con superficies de reproducción simples y dobles y capas de información simples y dobles. La mayoría de los discos SA CD actualmente en el mercado adoptan una estructura de doble capa de una sola cara. Una capa es un sustrato de 0,6 mm que almacena 16 bits de señales en formato CD tradicional y es compatible con CD. La otra capa es una capa translúcida de alta densidad de sustrato de 0,6 mm que almacena señales en formato SACD. Luego, los dos sustratos se unen como un. Disco DVD juntos. Este CD se puede reproducir en un reproductor de CD normal o en un reproductor SACD. Por supuesto, la calidad del sonido de los dos es diferente.
Los indicadores técnicos de SACD son mucho mejores que los del CD, pero similares a los del DVD-Audio.
La tecnología central de SACD es DSD (Direct Stream Digital), que es fundamentalmente diferente de los principios de grabación multibit de CD y DVD-Audio.
Puntos técnicos del Departamento de Servicios de Drenaje
La tecnología DSD consiste simplemente en muestrear la señal a 2,8224 MHz y luego emitir un flujo de señal de 1 bit después de una modulación delta-sigma multinivel. .
Modulador delta-sigma de múltiples etapas (como de séptimo orden), que utiliza retroalimentación negativa para comparar la señal con la última forma de onda muestreada (operación diferencial), si es mayor que la salida "1", si es menor que la salida "0" ". El sumador acumula las formas de onda durante el período de muestreo para formar la siguiente forma de onda de comparación. δ y Σ representan la diferencia y la suma respectivamente. Se puede ver que el flujo de señal de 1 bit es un valor relativo, mientras que el valor cuantificado registrado por el PCM tradicional es un valor absoluto.
Este es un diagrama esquemático del flujo de datos de 1 bit después de la modulación δ-σ de orden múltiple de la onda sinusoidal. La figura muestra que en el semiciclo positivo, cuanto mayor es la amplitud, más "1" aparecen; en el semiciclo negativo, cuanto mayor es la amplitud, más "0" aparecen. Esta imagen nos recuerda las ondas sonoras propagadas por el altavoz en el aire: en el primer medio ciclo, el cono de papel es empujado hacia afuera, comprimiendo el aire frente al altavoz y aumentando la densidad del aire. Cuanto mayor es la amplitud, mayor. la densidad; en el semiciclo negativo, el cono de papel se retira, reduciendo la densidad del aire. Cuanto mayor es la amplitud, menor es la densidad. Se puede ver que el flujo de señal de 1 bit en realidad refleja la densidad del sonido formado en el aire después de que la señal analógica original actúa sobre el altavoz. Actualmente, algunas empresas ya están desarrollando amplificadores de potencia digitales y altavoces digitales, con la esperanza de amplificar datos binarios de 1 bit a través de amplificadores de potencia digitales y proporcionarlos directamente a los altavoces digitales. El altavoz digital no es sólo un simple filtro de paso bajo, sino también un transductor que convierte la energía eléctrica en energía sonora, lo que no sólo simplifica la estructura sino que también mejora el rendimiento de la reproducción. Creo que veremos aplicaciones prácticas de este dispositivo digital en un futuro próximo.
En comparación con las señales PCM tradicionales, el proceso de modulación del flujo de señal de 1 bit es más simple, tiene alta precisión, bajo costo y un proceso de demodulación más sencillo. En teoría, la señal de audio analógica solo necesita un circuito integrador RC en el extremo de reproducción para restaurarla con éxito. Al mismo tiempo, se elimina fundamentalmente cierta distorsión inherente al PCM, lo que permite restaurar en gran medida la señal de audio. La frecuencia de muestreo del sistema DSD es de 2,8224 MHz, que es 64 veces mayor que la del CD tradicional (44,1 kHz), y la capacidad total de información es 4 veces mayor que la del CD tradicional. En teoría, el rango de respuesta de frecuencia se puede ampliar a 0 Hz-400 kHz, lo que supera con creces el límite de 20 kHz del CD tradicional. Y la frecuencia de sobremuestreo, que es 64 veces mayor que la del CD, puede distribuir completamente el ruido de cuantificación dentro del rango auditivo fuera del rango auditivo del oído humano. Además, en la tecnología DSD se ha desarrollado el llamado "circuito de modelado de ruido", que puede transferir aún más el ruido en la banda de frecuencia audible (0 ~ 20 kHz) al rango de superaudio por encima de 20 kHz, mejorando así la relación señal-ruido. de SACD de hasta 120 dB.
Comparación de SACD y DVD-Audio
Aunque sus principios y circuitos son diferentes, la calidad de sonido de ambos es mucho mejor que la de los CD tradicionales. En términos de indicadores técnicos, SACD y DVD-Audio son comparables. Por tanto, la disputa entre ambos aún no se ha unificado. Pero por ahora, SACD ha mantenido su liderazgo.
En primer lugar, en términos de suministro de hardware, SACD ya está un paso por delante del DVD-Audio. Hace tan solo dos o tres años, Sony tenía un SCD-1 insignia que causó sensación en la industria, seguido por el SCD-777SE, el SCD-555, el SCD-XB940 e incluso el DVP-S9000ES y MANNT900. El SACD1000 de Philips, el famoso divisor DP-100/DC-101 del producto Hi-Fi japonés y otros como los japoneses Qiaoan, Aiwa y First Audio son demasiado numerosos para mencionarlos. Hasta ahora, la línea de DVD-Audio sólo tiene algunas variedades de empresas como Panasonic, Victory y Denon. Sin embargo, últimamente el DVD-Audio se ha ido poniendo al día.
En segundo lugar, SACD es el primer país en proporcionar software. Hasta ahora se han publicado más de 300 discos SACD y cerca de 100 pueden verse en China. Por un lado, Sony y Philips confían en que sus propias compañías discográficas publiquen continuamente discos SACD para mostrar su apoyo. Por otro lado, Chen Ying convenció a compañías discográficas para audiófilos como Telarc, DMP, Nassau y DI GITAL para que se unieran a SACD y lanzó continuamente software SACD, dejando una profunda impresión en los consumidores. Pero DVD-Audio tiene mala suerte. La contraseña antipiratería fue descifrada por piratas informáticos en su origen, lo que retrasó enormemente el calendario de lanzamiento de los discos DVD-Audio. Por esta razón, muchas compañías discográficas que sufren piratería no consideran apoyar el DVD-Audio. campamento por el momento.
Nivel: SACD se ha posicionado en el nivel de gama alta desde el principio. El primer buque insignia de Sony, el SCD-1, puede describirse como extremadamente febril. Tanto los materiales internos como todo el proceso de la máquina están diseñados estrictamente de acuerdo con las especificaciones de los tocadiscos de alta gama. Los modelos de gama media y baja que se lanzarán en el futuro también se diseñarán y fabricarán estrictamente de acuerdo con los pesados. y concepto material estable. Popular entre la mayoría de los entusiastas de la alta fidelidad. En la batalla contra SACD, el campo del DVD-Audio siempre ha visto el DVD-Audio como una característica barata y efectiva que se promociona como un complemento de los reproductores de DVD populares y se siente como un elemento básico. Además, el DVD-Audio tiene muchas funciones pero no es exclusivo. Tiene un cuerpo delgado y materiales comunes. No se ve bien a los ojos de los audiófilos, por lo que pierde frente al SACD en términos de calidad.
Calidad de sonido: debido a la ubicación del SACD y a la simplicidad técnica y las ventajas del flujo de datos directo DSD cuantificado de 1 bit, la mayoría de los entusiastas del audio experimentados sienten que el SACD es superior después de escucharlo con sus propios oídos. Ligeramente mejor en calidad de sonido. Por lo tanto, muchos amigos de la industria del audio creen que si un cine en casa es compatible con Hi-Fi, el DVD-Audio debería ser la primera opción. Pero para aquellos que tocan principalmente música de alta fidelidad, especialmente aquellos que buscan un timbre y una calidad de sonido puro y verdadero, SACD es su opción ideal.
Introducción a xrcd
Xrcd utiliza la interfaz K2 desarrollada por la empresa japonesa JVC, que incluye equipos de masterización, procesos de fabricación, hardware y teoría. La invención de esta tecnología utiliza un sistema de reloj maestro original para controlar la base de tiempo de todos los aspectos de la producción de discos ópticos, lo que reduce en gran medida el coeficiente de distorsión de fluctuación de la producción de discos ópticos y el coeficiente de diferencia de ensamblaje del molde maestro de vidrio y, en consecuencia, mejora la fabricación de placas. Precisión, asegurando así en gran medida la fidelidad de producción del disco óptico.
Se puede decir que Xrcd es un perfecto 16 bits, que no requiere ningún equipo adicional y puede presentar el efecto de sonido más alto de un CD en cualquier tocadiscos. En el mismo sistema de sonido, XRCD es significativamente mejor que el CD original en términos de transparencia, extensión suave de altas frecuencias, tridimensionalidad y textura suave de las cuentas. Qué sonido tan transparente, con un fondo limpio y sin vida ni fallos en los instrumentos ni en las voces. Esta es la primera vez que escucho XRCD. El CD original es como una fina niebla entre el oyente y el reproductor. Xrcd es como una ráfaga de viento que se lleva un humo ligero, todo está claro ante tus ojos.
Introducción a xrcd2
Xrcd2 es una versión mejorada de Xrcd.
Xrcd2 da un gran paso hacia el objetivo del audio digital perfecto. Es un logro técnico representativo de la búsqueda deliberada de JVC de reproducir el sonido original durante muchos años. Xrcd2 es un producto de grabación desarrollado después de una investigación en profundidad sobre equipos y teorías relacionados durante el procesamiento artístico e industrial del maestro. Proporciona una mejor versión de la serie xrcd para audiencias que buscan una calidad de sonido de alto nivel. Al mismo tiempo, al igual que otros productos de la familia xrcd, no requiere el uso de decodificadores ni reproductores de CD especializados.
El procedimiento habitual de procesamiento de discos ópticos consiste en organizar el disco maestro y enviarlo a la fábrica de procesamiento para su prensado con cinta U-matic1630 o cinta PMCD o DDP. A partir de entonces, intérpretes, productores, directores e ingenieros de sonido sólo pudieron rezar para que el producto que salía de fábrica –el CD– no cambiara demasiado con sus obras cuidadosamente elaboradas. No existe un punto de referencia para el buen juicio entre un estudio de grabación y una instalación de producción. Incluso si la serie digital es correcta, no garantiza necesariamente la reproducción de sonido de la más alta calidad. Además, el proceso de producción de CD consta de una variedad de equipos y tecnologías, por lo que la calidad del sonido también se ve afectada por diversas condiciones del equipo. Esto significa que para reproducir fielmente el sonido grabado en el disco maestro original, debemos cuidar cada pequeño aspecto, desde la afinación del disco maestro CD hasta la producción y el procesamiento. Por lo tanto, no sólo puede cumplir con los altos indicadores simples de los datos de detección existentes. Por lo tanto, no sólo nos basamos en datos de pruebas simples, sino que también utilizamos la experiencia auditiva a largo plazo para juzgar el uso de equipos excelentes con el mejor efecto auditivo. Este esfuerzo incluso incluyó varias combinaciones de pruebas, desde métodos de conexión de instalación, sistemas de suministro de energía de CA, precisión del reloj, formatos de grabación, sistemas de transferencia a materiales en CD, y el resultado fue xrcd2. Ella logra entregar un CD con mejor sonido al describir el sonido original con mayor claridad que cualquier CD hasta ahora.
El procesamiento de xrcd2 comienza con el procesamiento del host. La señal analógica primero se masteriza mediante una mesa de mezclas especial y luego se convierte en señal digital mediante un convertidor A/D K2 de 20 bits fabricado por JVC. Esta señal digital de 20 bits luego se emite desde la interfaz SDIF-2 a través del K2 digital recientemente desarrollado y se graba en un disco magnetoóptico (MO). En este proceso, el K2 digital se utiliza para bloquear la influencia de la parte digital sobre la parte analógica, logrando así una conversión de analógico a digital de alta pureza. Además, en el proceso de procesamiento de xrcd2, se utilizan discos magnetoópticos con estabilidad y capacidad de grabación superior a 20 bits como soportes de grabación de audio enviados al proceso de producción.
Conseguí el disco magnetoóptico PCM-9000 de 20 bits de la fábrica JVC de Yokohama y lo reproduje a través del K2 digital. Durante esta etapa de reproducción se elimina el ruido "Gita" parásito de la señal digital. A continuación, el súper codificador K2 convierte la señal de 20 bits en una señal de 16 bits con una ventaja de 20 bits, que se envía al láser K2 después de la codificación EFM. Aquí, la señal EFM se reproduce antes de enviarse a la grabadora de disco láser. En la etapa final, se elimina el ruido transitorio "Gita" que queda en el flujo de datos.
A través del proceso anterior, desde la masterización hasta la producción, la más alta calidad de sonido de la cinta masterizada original se transfiere al CD. Cuide completamente los detalles del sonido original para reproducir la delicada interpretación del intérprete y reproduzca este sonido sin distorsión durante la grabación, permitiendo a la audiencia apreciar plenamente las intenciones de interpretación del intérprete, productor, director e ingeniero de sonido. Este es xrcd2.
La tecnología Xrcd ha recibido elogios unánimes de la industria y la última versión del producto xrcd2 ha reforzado las ventajas de la serie xrcd al reproducir fielmente el sonido original. Para mantener las ventajas de la marca xrcd, JVC es muy estricto en la selección de calidad de las cintas maestras y tiene requisitos estrictos en diversos procesos, como la duplicación de cintas maestras, la producción de cintas maestras y la creación de tabletas. Además, debido a confidencialidad técnica y otras razones, JVC estipula estrictamente que solo puede procesarse y producirse en sus estudios y fábricas locales designados. Debido a estas características, incluso si la copia ilegal se realiza de manera estricta como un maestro de grabado digital a digital, si no se utiliza la tecnología xrcd en el procesamiento, las ventajas de xrcd no serán obvias. Por eso, xrcd también se denomina "el CD que no se puede piratear".
¿Qué es HDCD?
HDCD es la abreviatura de Digital Compatible con Alta Definición. Utiliza una nueva tecnología de grabación. Cuando la señal de audio analógica de la cinta maestra se envía al codificador HDCD, se codificará en una señal digital con una resolución superior a los 44,1 KHz y 16 bits del estándar de CD tradicional. La señal generada en este momento superará el número que. un CD normal puede contener .
Situación actual de los CD
Han pasado más de diez años desde que salió el CD de 12cm. Debido a su pequeño tamaño, fácil almacenamiento, amplia respuesta de frecuencia, alta relación señal-ruido, gran rango dinámico y muchas otras ventajas únicas, sigue siendo la principal fuente de sonido de los equipos Hi-Fi. Con la mejora del nivel de apreciación de la gente, los defectos inherentes de las fuentes de audio CD se han vuelto cada vez más prominentes. En comparación con los discos LP tradicionales, el sonido reproducido por el CD siempre resulta un poco rígido, con menos detalles y falta de presencia. Si se incluye la calidad del sonido del VCD, que ha ido mejorando en los últimos años, muchos amigos y expertos lo lamentarán.
Para este defecto inherente al CD, tenemos que comenzar con las especificaciones del Libro Rojo formuladas por CD en aquel entonces.
Limitado por el hardware y software de la tecnología de microprocesador en ese momento, el estándar del libro rojo del tocadiscos láser CD DA publicado en febrero de 1982 hizo las siguientes disposiciones: diámetro del tocadiscos 120 mm, velocidad del disco 1,2 m/s, método de modulación EFM, corrección de errores CIRC, velocidad de datos 0,6 Mbps, volumen de datos 0,7 GB Si desea grabar señales de audio analógicas cambiantes en este disco, primero debe muestrear la señal analógica y las condiciones para reproducir la forma de onda de la señal están sujetas a Shannon<. /p >
Debido a las limitaciones de la capacidad del CD y la tecnología de chip en ese momento, se utilizó la operación de 16 bits para la cuantización, y su rango dinámico D era D = 20LG 2+1.76[DB]= 98DB(n = 16 ), que es el rango dinámico teórico del CD.
La respuesta de frecuencia de 20 kHz, el rango dinámico de 97 dB y la fluctuación impredecible hacen que el tocadiscos láser brille en el campo del audio digital y se volverá Hi después de un tiempo. Fi es una fuente importante de equipos de reproducción de sonido, lo que hace que la gente abandone las cintas y los discos de baquelita sin dudarlo. Sin embargo, con más profundidad y discusión sobre el audio digital. Las deficiencias de este formato de grabación de 44,1 kHz/16 bits son cada vez más evidentes.
En primer lugar, la frecuencia de muestreo de 44,1 kHz es el primer factor que afecta a la calidad del sonido y al timbre. Una frecuencia de muestreo de 44,1 kHz puede reproducir completamente una onda sinusoidal de 20 kHz, pero es difícil reproducir completamente una señal no sinusoidal de 7 kHz. Esto se debe a que las señales no sinusoidales se pueden descomponer en armónicos fundamentales y segundo y tercero. Aunque la onda fundamental se puede reproducir, es posible que se pierdan o distorsionen más de tres armónicos después de la conversión D/A, lo que hace que la forma de onda final sea diferente de la información original y el timbre cambie.
Limitado por la comprensión y las condiciones de la época, el formato de grabación de información de datos del CD se definió como 16 bits, que teóricamente puede alcanzar un rango dinámico de 98 dB. De hecho, para evitar un recorte fuerte, se deja un margen de seguridad y no se pueden utilizar completamente los 16 bits. Además, las pérdidas de grabación y codificación a decodificación dificultan superar el rango dinámico de 96 dB, que es muy importante para la interpretación de percusión clásica (1655). Este es un tipo de distorsión exclusivo del audio digital: distorsión sustractiva. .
Porque la información de la simulación original es infinita y cambia constantemente. La información del CD se registra dividiendo la información original en 65536 etapas. Para completar la información, la grabación de CD de 16 bits debe redondear el sonido entre las etapas de procesamiento y agregarlo a la etapa anterior o a la siguiente. De esta forma, incluso si la información contenida en el CD se puede restaurar por completo, seguirá habiendo errores en comparación con el sonido original.
Si la precisión de la cuantificación es alta, la información de la simulación original será más realista y detallada. Comparando imágenes de consolas de 16 bits y de 32 bits, es fácil sacar conclusiones. La cuantificación de bits bajos hace que el error después de la cuantificación sea mayor que el de los bits altos. El error después de la cuantificación (ruido de cuantificación) hace que la audición se sienta punzante y turbia, especialmente cuando la señal es pequeña. Estos componentes armónicos no se pueden encontrar en el original. La señal constituye una distorsión adicional.
Como caso especial del audio digital, la calidad del sonido del VCD es el resultado de operaciones digitales típicas. En comparación con los discos CD normales, se siente más hueco y carece de detalles y capas, y la nitidez de los agudos es más prominente. Esto se debe a que el VCD puede reproducir información de imagen y sonido en un disco de 12 cm, utilizando el efecto de enmascaramiento del oído humano para ignorar información que es difícil de percibir para las personas y para comprimir y reorganizar datos en grandes cantidades. El proceso es una operación de resta masiva, cuyo resultado final es más de lo mismo pero falto de espíritu.
Si se utiliza procesamiento digital con alta tasa de bits y alta tasa de muestreo, la calidad del sonido se puede mejorar enormemente. De hecho, muchas compañías discográficas ya han preparado de antemano cintas maestras con una frecuencia de muestreo de 96 kHz y CD de 20 a 24 bits. Pero al hacer discos CD, debido a las especificaciones actuales del CD, tenían que volver a codificar para cumplir con el formato de 16 bits/44,1 kHz, por lo que lo que podemos ver está marcado.
Para cambiar la situación actual de los discos ópticos, primero debemos subvertir el formato de disco óptico existente y adoptar formatos de grabación y equipos de reproducción de alto muestreo y bits altos, lo que sin duda aumentará la capacidad de información y la velocidad de transmisión. Los reproductores de CD actuales no están a la altura de esta tarea, pero la llegada del DVD puede resolver este problema. Sin embargo, el formato de grabación de CD de audio de alta calidad aún no se ha determinado. Una vez que se determine, significa que los tocadiscos de CD, DAC, LD y reproductores de VCD que han estado en el mercado durante más de diez años se convertirán en juguetes sin él. Incluso los reproductores de CD con un precio de 10.000 yuanes no podrán escapar de la mala suerte.
Otra forma de resolver el problema es mejorar los CD avanzados para lograr un gran avance en el sistema actual, al igual que la transición de la televisión en blanco y negro a la televisión en color. La tecnología HDCD es un ejemplo exitoso y maduro de esta solución.
Introducción a HDCD
Para mejorar las deficiencias del formato de grabación de CD existente, hacerlo altamente compatible y lograr un gran avance en la calidad del sonido, Pacific Microphone Corporation de los Estados Unidos lanzó una nueva tecnología de grabación y reproducción HDCD, protegida por patente. Su nombre completo en inglés es Digital compatible con alta definición, que se traduce como CD de alta definición. Los discos codificados en HDCD tienen una alta compatibilidad con los discos normales. Cuando se reproduce en un reproductor de CD normal, se pueden reflejar las ventajas de la tecnología de grabación con codificación HDCD. Si lo reproduce en un reproductor de CD con función de decodificación HDCD, podrá apreciar plenamente el encanto único de toda la información HDCD publicada: calidad de sonido clara y delicada, amplio rango dinámico, relación señal-ruido extremadamente alta y un timbre más natural y realista.
Codificación y fabricación de HDCD
En vista de las limitaciones y deficiencias de los formatos tradicionales de grabación de CD, Keith O Johnson, los dos fundadores de PM Company HDCD, y el experto en informática Michael W.pflaumer Han pasado muchos años Durante el proceso de producción de sonido, se descubrieron y confirmaron varios factores clave que afectan la calidad del sonido del CD y se propusieron soluciones prácticas.
La tecnología HDCD se centró en la integridad y precisión de las señales de grabación en las primeras producciones de grabación. Muestreó señales analógicas a una frecuencia de muestreo de 88,1 kHz, que es el doble de la frecuencia de muestreo convencional, para maximizar la amplitud de los agudos. -Señal de definición. Respuesta de frecuencia, reduciendo la distorsión defectuosa. La alta frecuencia de muestreo también deja suficiente espacio para operaciones de codificación HDCD.
Utilizando la cuantificación de 24 bits, el valor de la muestra es 1677216, que es 256 veces mayor que el del sistema de 16 bits. La tecnología de procesamiento de alta gama puede mejorar la precisión del procesamiento, reducir los errores de cuantificación y aumentar el rango dinámico a 120 dB.
Durante el proceso de conversión de señal analógica a digital, la tecnología HDCD concede gran importancia a la precisión de la conversión para minimizar la diafonía y la estabilidad del procesamiento. Los indicadores que puede lograr son una precisión de conversión y componentes de distorsión de una millonésima parte.
Esta señal digital de banda ancha y alta precisión forma la base para la codificación y fabricación de HDCD, y su cantidad de información de datos es muy grande. No puede adaptarse al formato tradicional de modulación de código de pulso de CD. Si desea reproducirlo de forma compatible en reproductores de CD normales, deberá codificarlo mediante operaciones especiales.
El uso de tecnología de alto muestreo y alto bit para grabar CD ha sido generalmente reconocido y utilizado ampliamente, pero es necesario recordar que la esencia de los discos láser CD de 20 y 24 bits disponibles actualmente en el mercado debería ser el número de bits utilizados durante la grabación. Debido a las limitaciones del formato estándar de 44,1 kHz/16 bits establecido por el CD "Libro Rojo", estas cintas maestras de alta información deben recalcularse al grabar discos de CD. Así que las especificaciones que podemos leer en los reproductores de CD siguen siendo 16 bits/44,1 kHz. Debido a los diferentes métodos utilizados por las compañías discográficas en el proceso de conversión, la calidad de sonido de las diferentes versiones de CD que podemos escuchar ahora es realmente diferente, pero una cosa es segura: la calidad de sonido de los CD producidos con muestreo alto de bits altos La tecnología es mucho mejor que la grabación de 16 bits/44,6438+0 kHz.
Entonces, ¿cómo hace la tecnología HDCD para que los discos de alta definición sean compatibles con los CD normales?
Conversión de frecuencia de muestreo. En primer lugar, los datos de muestreo de 88,1 kHz se convierten dinámicamente, lo cual es una característica importante de la tecnología HDCD. Utiliza múltiples filtros de interpolación de datos para el control dinámico a través de un sistema de análisis, analiza el ancho de banda de la señal, la energía máxima y la información de alta frecuencia en tiempo real, y utiliza señales de alta resolución para controlar con precisión las características de paso del filtro. Entonces, aunque cambia a una frecuencia de muestreo final de 44,1 kHz, su ancho de banda cambia muy poco de 16 kHz a 22 kHz. El sistema tiene una frecuencia de muestreo récord de más de 44,1 kHz, que puede reflejar cada cambio sutil en el sonido.
Análisis de amplitud. Otra característica de la tecnología HDCD es que la amplitud se controla eficazmente. La señal transmitida por el filtro diezmado es una señal de 24 bits/44,1 kHz. Para acomodar esta señal, el codificador realiza una resolución de amplitud precisa y control de ganancia en esta etapa, la cuantiza y la edita a 20 bits y luego la asigna a un formato de 16 bits para su funcionamiento.
La acústica en la naturaleza varía ampliamente. La presión sonora repentina hará que el equipo de grabación se sobrecargue instantáneamente y recorte los picos.
Durante la grabación de cintas analógicas, se utiliza compresión de nivel para evitar una distorsión completa de la cinta. Para los sistemas de grabación digital, la sobrecarga puede provocar errores de cuantificación innecesarios (fragmentación de datos) y también afectar la calidad del sonido. Por lo tanto, los dispositivos convertidores analógicos a digitales comunes tienen un nivel de grabación máximo absoluto (0 dB) para garantizar que los picos no se recorten. HDCD utiliza una tecnología de codificación de amplitud única para ganar 1 bit (equivalente a ++6dB) más de capacidad que la grabación digital tradicional para procesar grandes señales dinámicas. Debido al método de procesamiento digital, esta información extendida puede controlar la recuperación del decodificador del equipo de reproducción con características precisas y estables. Junto con capacidades únicas de "visión anticipada" del procesamiento digital, el sistema puede restaurar la ganancia inmediatamente antes de la aparición de señales grandes, proporcionando más capacidad de información para evitar la sobrecarga de señales transitorias.
Para esta expansión de información de un bit, cuando las operaciones están restringidas por el código de control implícito de HDCD (mencionado más adelante). Para la reproducción normal de CD, la información permanece sin cambios, pero cuando se reproduce con un decodificador HDCD, la información se puede expandir con precisión bajo el control de códigos implícitos para lograr el propósito de una reproducción dinámica de gran tamaño.
Jitter (tecnología de perturbación de alta frecuencia). El uso de tecnología de perturbación de alta frecuencia puede mejorar la resolución de las señales cuantificadas, mejorar las características de transformación no lineal del cuantificador, reducir la distorsión armónica de las señales de bajo nivel y hacer posible reproducir señales por debajo de la diferencia de cuantificación. Sin embargo, si se agrega incorrectamente, la perturbación se convierte en ruido verdaderamente aditivo. La tecnología HD CD utiliza una tecnología mejorada de perturbación de alta frecuencia, lo que hace que la música sea más detallada y menos ruidosa.
Código de control implícito HDCD. Para la parte final de la operación de cuantificación del HDCD, con el fin de controlar con precisión el exceso de información grabada mediante la codificación HDCD para que se reproduzca con precisión en el decodificador, el código de control relevante se configura especialmente y se inserta en el bit LSB menos significativo del segmento del bloque de grabación de datos. . Si utiliza un reproductor de CD normal para reproducir el código, habrá pistas pero no emoción. Debido a que está ubicado en una posición específica y solo representa del 1% al 5% de los bits LSB, tiene un impacto débil en la calidad del sonido del CD y es inaudible. Cuando se reproduce con un decodificador HDCD, el sistema puede capturar con precisión el código oculto y usarlo para activar la información en el canal de datos principal, ampliando así la cantidad de información y la salida de información es varias veces mayor que la de los formatos de disco óptico ordinarios. Después de la conversión DA, se puede obtener una señal de audio analógica con gran dinámica, ricos detalles y una alta relación señal-ruido.
Para evitar operaciones de error, HDCD utiliza temporizadores de sincronización de código dual en el canal principal y el canal secundario, para que no se desalinee con la información principal en el segmento de bloque. Los datos de selección del canal principal son válidos sólo cuando el código oculto hace eco del código principal relacionado; de lo contrario, se cancela la operación de decodificación.
Después de que el búfer filtra la señal de audio analógica en paso bajo, primero se somete a una conversión de analógico a digital y la señal de perturbación de alta frecuencia se utiliza para controlar el ADC en tiempo real para cuantiza y genera un flujo de datos de 88,1 kHz y 24 bits. El flujo de datos fluye hacia el canal principal y el canal auxiliar. La información del canal principal se retrasa y almacena, mientras que la información del canal auxiliar se analiza como un componente antes del canal principal para generar una señal de control que controla dinámicamente el filtro digital. para realizar conversión de frecuencia de muestreo y codificación de amplitud y control de ganancia. Finalmente, el microprocesador se utiliza para separar información que fácilmente se pasa por alto después del análisis, filtrado y reformateo de datos (esta información puede involucrar timbre, campo sonoro y sonidos sutiles), y el código oculto y el código de control se combinan en los bits LSB de los datos de audio del canal principal, y luego se cuantifican en el formato de CD estándar de 16 bits/44,1 kHz mediante procesamiento de perturbaciones de alta frecuencia, completando así todo el proceso de codificación HDCD.
El proceso de decodificación de HDCD y PMD100
La operación de decodificación de HDCD es el proceso inverso al proceso de codificación. El propósito del diseño es reemplazar el filtro digital del DAC con un ASIC de decodificación HDCD, completando así las funciones duales de decodificación de información HDCD y filtrado digital de sobremuestreo.
El decodificador primero detecta si los bits LSB en el flujo de datos llevan el código oculto HDCD. Si es así, activa la información de datos de audio del canal principal para su expansión de acuerdo con las instrucciones continuas del código oculto y la recupera. los datos durante el proceso de codificación. Debido al control del código oculto, el valor máximo se puede expandir con precisión en el tiempo y la información por debajo del nivel promedio se puede reducir adecuadamente en ganancia, por lo que el método HDCD puede obtener una definición más alta que las señales pequeñas dinámicas grandes convencionales.
Como único chip decodificador para HDCD, el PMD100 producido por la empresa estadounidense PMI requiere autorización para su uso. Este es un circuito integrado a gran escala en un encapsulado DIP de 28 pines.
Cuando los datos de entrada recibidos por el PMD100 están en modo de codificación HDCD, cambiarán automáticamente al formato de decodificación HDCD y la corriente de salida del PMD100 activará el LED como luz indicadora de estado.
Cuando la señal no es HDCD, los datos de la información se reciben mediante filtrado digital por sobremuestreo convencional, por lo que el dispositivo tiene una doble naturaleza. Cuando se utiliza como filtro digital normal en formato CD, las características del dispositivo también son excelentes. La ondulación de la banda de paso de 0 a 0 ~ 20 kHz es inferior a 0,0001 dB y la atenuación de la banda de parada es >:120 dB.
Otras características de este dispositivo son:
Adopta 2, 4 y Filtro 8 veces Filtrado digital de muestras
Acepta datos de entrada de 24 bits y los procesa con la misma precisión.
Se puede muestrear en cualquier frecuencia de entrada desde 32 a 55kHz.
Salida de 16, 18, 20, 24 bits en diferentes formatos de datos.
Con función de deénfasis digital
El control de volumen digital se puede realizar en pasos de 0,188dB.
La frecuencia del reloj es 256fs o 384fs.
Utiliza métodos de presión suave y fuerte.
Proporciona dos modos de control: configuración de hardware y modo de programa.
Proporciona 8 tipos diferentes de modos de perturbación de alta frecuencia para adaptarse a diferentes tipos de DAC.
Proporcione un reloj de salida constante al DAC, de modo que incluso si se pierden los datos de entrada y el pulso principal, se pueda garantizar que la salida del DAC no tendrá posibilidad de compensación ni generación de pulsos.
La disposición de pines del chip decodificador PMD 100 es similar a la de algunos filtros digitales superiores, como SM5842, SM5803, DF1700, etc. Por lo tanto, en un DAC o reproductor de CD con el filtro mencionado anteriormente, un reproductor de CD o DAC normal se puede convertir en un procesador con función de decodificación HDCD con sólo ligeras modificaciones.
Sin saberlo, los CD (discos compactos) existen desde hace más de diez años, y hay innumerables amantes de la música y audiófilos como yo que han coleccionado cientos o incluso miles de CD. Sin embargo, al comienzo del nuevo siglo, tenemos que afrontar la realidad: las mutaciones del CD (o CD mejorado), SACD y DVD-Audio han ido formando gradualmente una situación en la que los tres héroes compiten por la hegemonía. Como consumidores, ¿hacia dónde vamos a partir de ahora? Este artículo desvelará sus misterios contigo.