数字音频中的DSD技术

3、噪声整形

    由于噪声是在量化过程中产生的，噪声整形的工作原理就是将噪声分量进行负反馈，在反馈环路中加入网络，使低频反馈系数比高频反馈系数大，从而降低了音频频带内的噪声。图2为有无噪声整形电路之对比：

三、超级音频光盘SACD

    SACD（Super Audio Disc）是一种采用DSD数字录音技术的新型光盘，它的频率范围和动态范围均比CD宽。一般分为三种结构：一种是单层HD（记录20KHz~100 KHz超宽频带信号的高密度层），录入DSD信号。它可以存储9G字节的SACD格式的音乐。另两种均为双层光盘。其中一种是混合式双层结构，即一层与CD相容，另一层为高密度录音层HD层。它可以存储4.7G字节的数据，大约是普通CD的6倍。HD层又细分成三轨，可分别载入2声道讯号、6声道讯号及其他资讯（如：片名、曲名、图形和活动图象等）。SACD虽然具有与CD相同的外形尺寸，但能够提供比CD更好的音质。SACD和CD光盘的比较如表1所示。

四、SACD的放声系统

    目前大部分SACD光盘所接的放声系统仍然是模拟式的。显然，SACD对功率放大器和扬声器的要求是非常苛刻的，传统模拟式的性能已跟不上。电子管或晶体管功率放大器的发展已接近极限，很难再有突破性的进展。一些公司针对此纷纷推出自己的数字功放。索尼的TA-FB940R，日本Sharp公司推出的1bit数字扩大机。它们采用全数字式工作原理，因而频率响应、动态范围、瞬态响应好。并因其操作属简单的开/关切换形式，使它的热量消耗只有传统模拟放大器的五分之一左右，电源消耗只需约一半。新型数字功放的推出不仅为SACD系统提供了功率放大器的解决方案，并且又可用于所有双声道立体声信号源，不论是模拟信号还是数字信号都可使用。

    数字扬声器的研究进展不大，它的研究一直采用PCM系统，把二进制输入信号直接转换为声波辐射，扬声器本身完成D/A转换。低比特数的PCM扬声器性能不能满足Hi-Fi放声的要求，而高比特数的PCM扬声器则结构复杂，若要保证一定的截止频率，必须采用有足够高阶数的低通机械滤波器或声学滤波器，这样会使数字扬声器结构复杂、加工困难。数字扬声器若采用过采样和噪声整形技术可以减少对数字扬声器的比特要求，甚至降低为1bit。设想扬声器的输入若是1bit信号，那么数字扬声器只需是一个简单的低通机械滤波器或声学滤波器。不但简化了结构，而且提高了重放性能，并为研究高质量的数字扬声器提供了一种新方法。相信不久以后，这种1bit数字扬声器会得到实际应用的。

    其次，在硬件方面，SACD已先一步走到DVD-Audio之前，早在两年前，SONY公司就有一款轰动业界的SCD-1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。在软件供应方面也是SACD捷足先登，至今已有超过300款SACD唱片问世，国内看到的也有近百种，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、DIGITAL等唱片公司加盟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。

    可以预测,采用DSD技术的SACD的前景光明,它会获得迅猛发展,也许会成为后CD时代的音乐光盘的主流格式。