Анализ альтернативных видов носителей цифровой аудиоинформации

.1 DVD Audio

Изначально DVD Audio - это несжатый (точнее, сжатый вдвое, но без потерь) формат с частотой дискретизации 96 кГц (тогда возможен 5.1-канальный звук) или 192 кГц (только стерео, ибо существует ограничение на считываемый с DVD-диска поток - 9,6 Мбит/с, а при шести каналах тут получилось бы сильно больше, даже учитывая двукратное сжатие), с квантованием 24 бит, требующий либо специального проигрывателя, либо обычного DVD Video-проигрывателя со встроенной возможностью проигрывания DVD Audio. Если писать в правильном DVD Audio-формате и наилучшем качестве, на диске умещается всего 73 минуты музыки (практически, как на CD). Итак, если мы говорим о чистом DVD Audio, мы имеем, по сути, ровно тот же принцип записи звука, что и на CD, то есть LPCM. Правда, частота дискретизации повышена в два с лишним - четыре с лишним раза, а количество уровней квантования - в полтора. Ну и возможность многоканальности: 5.1 или - чаще всего для классики - 4.0.

.2 Super Audio CD (SACD)

В SACD применен куда более изящный метод кодирования звука, известный как однобитная дельта-сигма-модуляция. Записывается не амплитуда звука, а его динамика: растет он или, напротив, ослабевает. В сущности, определяется знак производной от звуковой кривой. Но делается это с невероятной (по сравнению с частотами дискретизации LPCM) частотой: 2,8224 МГц! Звук «фотографируется» на лету, что называется термином DSD (Direct Stream Digital, прямой цифровой поток). По сравнению с CD битовый поток (для каждого канала! SACD, как и DVD Audio, подразумевает возможность многоканальной записи) увеличивается вчетверо, с 705600 бит в секунду до 2822400, верхняя частотная граница воспроизводимого звука поднимается, по утверждениям авторов формата, с 20 кГц до 100, динамический диапазон вырастает с 98 дБ до 120! Увеличивается и максимально возможное время записи: до 110 минут. Теорема Котельникова обещает нам лишь то, что сигнал с частотой, не превосходящей половинную частоту квантования, может быть правильно воспроизведен по его цифровым отсчетам. На практике мы имеем дело с довольно сложной функцией, «подогнать» которую под условия теоремы Котельникова не так-то просто. Лучшие современные студийные магнитофоны при скорости ленты 30 дюймов/с обеспечивают запись полосы частот до 50 кГц при соотношении сигнал/шум около 120 дБ. Если мы попытаемся напрямую оцифровать такую функцию с частотой квантования 44,1 кГц, то частотные составляющие выше 22,05 кГц хоть и не воспроизведутся при обратном преобразовании, но при кодировании «завернутся» внутрь рабочего диапазона, образовав в результате интермодуляцию на вполне различимых ухом частотах. На практике это означает, что для устранения интермодуляции перед АЦП сигнал должен быть обработан фильтром, пропускающим в идеале с единичным коэффициентом частоты ниже 20 кГц (цифра, заявленная в качестве верхней граничной частоты) и не пропускающим вовсе (вернее, пропускающим с ослаблением на 96 дБ) частоты выше 22,05 кГц (условие теоремы Котельникова). Получается, что для 16-битного квантования нам необходим фильтр с крутизной среза более 900 дБ на октаву! Аналоговый фильтр первого порядка обеспечивает крутизну всего 6 дБ на октаву. Подобные фильтры, впрочем, могут быть реализованы цифровыми методами, но для этого надо оцифровывать сигнал с гораздо большей частотой, чем 44,1 кГц. В отличие от РСМ-модуляции, SACD использует технологию однобитного преобразования, известную также, как Bitstream или дельта-сигма-модуляция (зачастую при разговоре об АЦП говорят «сигма-дельта», а про ЦАП - «дельта-сигма»).

Перейти на страницу: 1 2 3

Советуем почитать:

Разработка цифрового электропривода продольной подачи токарно-винторезного станка
За последние годы в микроэлектронике бурное развитие получило направление, связанное с выпуском микроконтроллеров, которые предназначены для автоматизации оборудования различного назначе ...

Радиопередатчик радиорелейной линии с цифровой модуляцией
Радиорелейная связь —радиосвязь, осуществляемая при помощи цепочки приёмо-передающих радиостанций, как правило, отстоящих друг от друга на расстоянии прямой видимости их антенн. Каждая т ...

Проект внедрения волоконно-оптической линии связи между УТС Югорскгазтелеком и 5 городскими АТС
Последние десятилетия двадцатого века характеризовались бурным ростом спроса на услуги связи и передачи информации. Согласно статистике объем передаваемой в мире информации и оказываемых ...

Меню



© 2015 TechExternal