原文鏈接：https://www./blog/dsd-vs-pcm-myth-vs-truth/

作者：Benjamin Zwickel

翻譯：Aristrotle

導(dǎo)語(yǔ)

直接比特流數(shù)字(Direct Stream Digital，DSD)已經(jīng)成了高端音頻領(lǐng)域里舉足輕重的東西。簡(jiǎn)化的編碼與解碼方式，以及超高采樣頻率，保證了它舉世無(wú)雙的表現(xiàn)。這是我們一直期待的產(chǎn)物，亦或只是市場(chǎng)炒作？這篇文章用技術(shù)事實(shí)為您一一破解那些營(yíng)銷(xiāo)噱頭。我(指原作者，下同)將會(huì)解釋什么時(shí)候DSD具有優(yōu)勢(shì)，什么時(shí)候又是PCM(pulse-code modulation，脈沖編碼調(diào)制)更好。

如果你對(duì)文中的駁論心存懷疑，請(qǐng)任意檢查文末給出的參考文獻(xiàn)，它們是由眾多諸如Dan Lavry的錄音工程師，以及諸如Antelope Auduio的錄音設(shè)備制造企業(yè)所創(chuàng)作的。

如果你不想接受一堂歷史課，也不想啃一大堆技術(shù)資料，你可以直接跳到總結(jié)部分，我在那里列出了所有要點(diǎn)。

一段簡(jiǎn)史

在1857年，édouard-Léon Scott de Martinville發(fā)明了可以逼真地記錄聲波的留聲機(jī)。在1877年早期，Charles Cros設(shè)計(jì)了一種類似于逆照相蝕刻過(guò)程的方法，即造出可被唱針追蹤的溝槽，唱針產(chǎn)生的振動(dòng)將被傳導(dǎo)到振膜上，從而制造出聲波。

在1877年晚期，Thomas Edison參考Cros的理論發(fā)明了圓筒留聲機(jī)，使得音樂(lè)愛(ài)好者們第一次能夠在家中體驗(yàn)錄好的音樂(lè)。你能夠想象一個(gè)現(xiàn)代版的圓筒留聲機(jī)嗎？正切軌道…沒(méi)有弧度問(wèn)題…沒(méi)有滑動(dòng)問(wèn)題。一個(gè)完美無(wú)瑕的設(shè)想！

在1887年，Emile Berliner發(fā)明了技術(shù)上稍遜的唱盤(pán)，但由于盤(pán)片的制造成本更低，更適于擺放在商店的展示柜里，并且可以容納更大的封面和注釋，唱盤(pán)成了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。音樂(lè)錄制工業(yè)一段長(zhǎng)長(zhǎng)的“使用便利性和利潤(rùn)最大化比音質(zhì)最優(yōu)更重要“歷史就這樣開(kāi)始了。

數(shù)字革命也并沒(méi)有什么不同。1979年，Philips和Sony在新的數(shù)字格式標(biāo)準(zhǔn)上展開(kāi)合作，Philips想要直徑20cm的碟片，但Sony堅(jiān)決要求能夠在更小的便攜設(shè)備上播放的12cm碟片。在1980年，他們公布了數(shù)字音樂(lè)光盤(pán)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)紅皮書(shū)(the Red Book CD-DA standard)，面向大眾市場(chǎng)的數(shù)字音樂(lè)從此誕生了。早期數(shù)字錄音工業(yè)中有很多人開(kāi)玩笑稱CD的意思是“compromised disk“(妥協(xié)的碟片)。

在80年代初，當(dāng)數(shù)字錄音變得唾手可得時(shí)，眾多錄音工作室紛紛從模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)變以節(jié)省資金。對(duì)錄音工作室來(lái)說(shuō)，數(shù)字錄音需求的設(shè)備更便宜，錄制和存檔所需的空間更小，并且使得后期處理中的混音和編輯曲目更容易。對(duì)顧客來(lái)說(shuō)，反而并沒(méi)有多少好處。大多數(shù)早期的數(shù)字錄音都是以相對(duì)較低的解析度生產(chǎn)的, 聽(tīng)著很容易疲勞，甚至讓你想把耳朵扯掉。

從PCM到DSD的轉(zhuǎn)換也是一樣的道理。在90年代初，索尼想要一種面向未來(lái)的且更便宜的媒介來(lái)儲(chǔ)存他們的模擬母帶。1995年，他們斷定存儲(chǔ)直接從模擬到數(shù)字的1位信號(hào)將允許他們輸出到任何可以想見(jiàn)的消費(fèi)級(jí)數(shù)字格式(哈哈，稍后我會(huì)解釋Sony是怎么因?yàn)闆Q定這個(gè)栽跟頭的)。這種新的1位技術(shù)是通過(guò)從Crystal的1位2.8Mhz 比特流DAC(數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，Digital to analog converter)芯片上的監(jiān)聽(tīng)接口輸出實(shí)現(xiàn)的。

隨后，關(guān)于DSD及Sony同Philips合作研發(fā)SACD(Super Audio Compact Disc)格式的風(fēng)聲傳到了Sony顧客那里。當(dāng)然，從SACD被構(gòu)思出來(lái)到最終上市的時(shí)候，DAC芯片制造商已經(jīng)能造出支持擁有比64fs更高的128fs采樣率(又叫雙倍率DSD)，比1位解析度更高的5位位深的格式的芯片了。如果SACD的格式采用DSD128而不是DSD64，采用5位而不是1位，它的表現(xiàn)將有巨大飛躍。可惜了。

早在DVD、SACD或者DSD格式被開(kāi)發(fā)出來(lái)之前，比特流DAC芯片就作為R-2R多位DAC芯片的低成本替代方案被推向消費(fèi)市場(chǎng)了。比特流DAC芯片內(nèi)置有能將PCM轉(zhuǎn)碼為DSD，再轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的算法，這樣做的結(jié)果是犧牲保真度換來(lái)了很大的成本節(jié)約。

在某種程度上是比特流DAC技術(shù)使得7.1聲道嵌入視頻格式成為可能，同時(shí)還使得電子設(shè)備制造商能將裝在小機(jī)箱里、配置廉價(jià)供電器的DVD播放器賣(mài)出低于$70的價(jià)格。音質(zhì)至上主義者再一次完敗了。

相比之下，R-2R DAC芯片不僅在成本上顯著高于單比特DAC芯片，而且需要更大更復(fù)雜的供電器。如果你打算制造使用R-2R技術(shù)的7.1聲道CD/DVD/SACD播放器，成本將是比特流技術(shù)的數(shù)倍，體積也將是它的數(shù)倍。這顯然不是大眾消費(fèi)者想要的。

在這些因素的作用下，音樂(lè)錄制工業(yè)一次又一次地決定拋棄音質(zhì)至上主義者以追求利潤(rùn)最大化和吸引最廣泛的顧客群。歷史課到此結(jié)束。

DSD技術(shù)vs PCM技術(shù)

市售的PCM錄音位深為16位或24位，采樣率在44.1KHz到192KHz之間。最常見(jiàn)的格式是紅皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)的CD，位深16，采樣率44.1KHz。市售的DSD錄音位深為1位，采樣率為2.8224MHz。這種被用在SACD上的格式也叫DSD64。

還有一些像DSD128、DSD256和DSD512這樣更現(xiàn)代的，解析度更高的DSD格式，我稍后會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。這些格式主要被用在錄音工作室里，只占到消費(fèi)市場(chǎng)的很小一部分。

盡管DSD和PCM的解析度不能直接比較，仍然有很多專家嘗試了。其中一種估算顯示1位2.8224MHz的DSD64 SACD解析度約等于20位96KHz的PCM。另一種估算顯示1位2.8224MHz的DSD64 SACD解析度等于20位141.12KHz PCM或者24位117.6KHz PCM。

換句話說(shuō)DSD64 SACD的解析度比16位44.1KHz的紅皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)CD更高，大致與24位96KHz的PCM錄音相等，但沒(méi)有24位192KHz PCM錄音高。

DSD和PCM都是“量子化的”，這意味著模擬信號(hào)需要被近似為數(shù)值。DSD和PCM都有量化誤差和線性誤差，都有需要過(guò)濾的量化噪聲。換句話說(shuō)，它們都不是完美的。

PCM 以均勻的時(shí)間間隔 (類似于方格紙) 對(duì)模擬信號(hào)的振幅進(jìn)行編碼, 并且每個(gè)樣本在級(jí)數(shù)范圍內(nèi)被量化為最接近的值。級(jí)數(shù)的范圍基于錄音的位深。16位錄制有65536個(gè)級(jí)數(shù), 20 位錄音有1048576個(gè)級(jí)數(shù), 24 位錄音有16777216個(gè)級(jí)數(shù)。

位深越大，采樣率越高，解析度就越高。因此20位96KHz錄音的解析度大約是16位44.1KHz錄音的33倍。這差距可不小。那為什么24位96KHz錄音聽(tīng)起來(lái)只比16位44.1KHz的紅皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)CD好一點(diǎn)點(diǎn)？答案將在后文中揭曉。

DSD使用脈沖密度調(diào)制(pulse-density modulation)對(duì)音樂(lè)進(jìn)行編碼，脈沖密度調(diào)制是一連串單比特值，采樣率為2.8224MHz。 這相當(dāng)于紅皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)CD 44.1KHz采樣率的64倍，但每次采樣的解析度僅為CD 16位的1/32768。

在上面這兩個(gè)雙軸量化的PCM，以及單軸量化的DSD的圖示中，你可以看出為什么DSD重放的精確度相比比PCM很大程度上更依賴于時(shí)鐘精度。 當(dāng)然，每個(gè)位電壓的精度在DSD中與PCM同樣重要，因此參考電壓的調(diào)節(jié)在這兩種類型的轉(zhuǎn)換器中同等重要。 顯然，在解析度是市售DSD64 SACD和24位192KHz PCM幾倍的錄音過(guò)程中，其時(shí)鐘精度要求遠(yuǎn)比重放時(shí)的高。

還有其他使用更高的采樣率的DSD格式，比如DSD128(又叫雙倍率DSD)，采樣率為5.6448MHz; DSD256(又叫四倍率DSD)，采樣率為11.2896MHz; 和DSD512(又叫八倍率DSD)，采樣率為22.5792MHz。 所有這些更高解析度的DSD格式都是供錄音工作室使用而非消費(fèi)者使用，盡管有一些不起眼的公司以這些格式銷(xiāo)售錄音。

請(qǐng)注意，雙倍率、四倍率和八倍率 DSD可以被44.1KHz和48KHz整數(shù)倍等分，以向下采樣至DSD64 SACD及44.1KHz紅皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)CD(44.1KHz的倍數(shù))或96KHz及192KHz高清 PCM格式(48KHz的倍數(shù))。

當(dāng)錄音工作室將48KHz倍數(shù)的格式轉(zhuǎn)換為44.1KHz倍數(shù)的格式時(shí)會(huì)引入量化誤差，反之亦然。 遺憾的是，老錄音的24位192KHz高清重制版本往往是來(lái)自DSD64母帶的，比如索尼和其他公司在90年代中期用于存檔模擬母版的那些。 請(qǐng)注意，可以從DSD64母帶轉(zhuǎn)制的最佳HD PCM格式為24位88.2KHz。 任何超過(guò)88.2KHz的采樣率或者可被48KHz整除的采樣率都必須進(jìn)行插值(不好)。 但消費(fèi)者要求所有他們的舊愛(ài)的24位192KHz版本，于是，在明知道后果的情況下，唱片公司仍然這么做了。

難題

PCM和DSD都有三個(gè)主要缺陷：量化誤差、量化噪聲和非線性。

有好幾種情況能造成量化誤差。最普遍的一種是早期數(shù)字錄音過(guò)低的解析度。想象一下方格紙上的交叉點(diǎn)。你不能把振幅量化為比1比特更小的值，且無(wú)法量化采樣間隔上的點(diǎn)。你只能把模擬信號(hào)量化為位深和采樣率交叉點(diǎn)的值。當(dāng)模擬型號(hào)的值落在兩個(gè)可量化值之間時(shí)，數(shù)字錄音最終重建了一個(gè)音量更低或更高，頻率更慢或更快的聲音，進(jìn)而扭曲原始音樂(lè)的節(jié)奏，曲調(diào)和強(qiáng)度。這會(huì)造成不自然的怪異的的諧波的產(chǎn)生，導(dǎo)致早期數(shù)字錄音往往與生硬、易使人疲勞聯(lián)系在一起。請(qǐng)注意下圖中藍(lán)色實(shí)線代表音樂(lè)實(shí)際的波形，黑點(diǎn)代表最接近的量化值。

盡管現(xiàn)在的采樣率已經(jīng)高到足以欺騙人耳，量化誤差仍然會(huì)在從一種格式轉(zhuǎn)換成另一種時(shí)顯現(xiàn)。舉個(gè)例子，時(shí)間回溯到1995年，當(dāng)Sony計(jì)劃用DSD64轉(zhuǎn)存他們的模擬母帶庫(kù)時(shí)，他們錯(cuò)誤地認(rèn)為DSD64母帶經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)，并且能夠轉(zhuǎn)錄成任何消費(fèi)級(jí)的格式。事實(shí)上，這些母帶只能正確地轉(zhuǎn)錄成采樣率能被44.1KHz整除的格式。于是現(xiàn)在所有從DSD64母帶轉(zhuǎn)錄的96KHz及192KHz錄音都有量化誤差。

這正是錄音娛樂(lè)工業(yè)中眾多使我惱怒的事情中的一件。如果44.1KHz標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)計(jì)出來(lái)是為了把折疊失真轉(zhuǎn)移到不那么重要的頻段上，那為什么他們又開(kāi)始用48KHz的倍數(shù)了?!?!?!?只要把現(xiàn)在的消費(fèi)級(jí)高清音頻格式定為88.2KHz和176.4KHz，就可以避開(kāi)這個(gè)爛攤子了。他們甚至已經(jīng)發(fā)明了DXD，一個(gè)24位352.8KHz的錄音工作室用格式。是哪個(gè)搞七廿三的白癡硬要把96KHz和192KHz牽涉進(jìn)高清音頻工作里來(lái)的?!?!?!?

使用48KHz倍數(shù)的實(shí)際原因是與視頻同步最佳。這就是為什么電影的音軌以48KHz倍數(shù)的采樣率錄制，例如嵌入7.1聲道DVD和Blu-Rays中的24位96KHz格式音頻。 但是，由于超過(guò)90％的音樂(lè)錄音是以44.1KHz采樣率的紅皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)CD或DSD64 SACD出售的，因此提供96KHz或192KHz的高清音樂(lè)，而不是最合適的88.2KHz和176.4KHz，是相當(dāng)荒謬的。 然而不了解這一切的顧客錯(cuò)誤地相信了唱片公司的宣傳，認(rèn)為192KHz比176.4KHz更好。

量化噪聲是無(wú)法避免的。無(wú)論用什么格式數(shù)字化，都會(huì)產(chǎn)生超聲波偽影，位深越多，底噪就越低，每多1位，底噪就降低大約6dB。由此可以想見(jiàn)，1位DSD會(huì)有顯著高于16位PCM的超聲噪聲。而PCM則會(huì)在采樣頻率上出現(xiàn)明顯的噪聲。這就是為什么Sony和Philips在CD紅皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)里將采樣率定為超過(guò)人耳聽(tīng)域上限20KHz兩倍的44.1KHz。

由于量化噪聲存在于PCM錄音的采樣頻率附近，一段44.1KHz錄音的量化噪聲比人耳的聽(tīng)域上限20KHz高一個(gè)八度。這種量化噪聲需要被濾除，因此所有DAC在輸出端都有一個(gè)低通濾波器。因?yàn)榱炕肼晝H比可聽(tīng)度高一個(gè)八度，所以使用的濾波器必須具有非常陡的斜率，以免濾除我們想要的高頻。 這些陡峭傾斜的低通數(shù)字濾波器通常被稱為“磚墻”濾波器。

盡管你時(shí)常聽(tīng)說(shuō)很多關(guān)于早期紅皮書(shū)CD播放器的“磚墻”濾鏡會(huì)導(dǎo)致可被聽(tīng)到的失真，但事上這并不是極高頻聲音不自然的的原因。早期數(shù)字錄音中大多數(shù)生硬，刺耳，不自然的極高頻更多地與供電及錄音過(guò)程中的缺陷有關(guān)，而不是“磚墻”濾波器。很抱歉成為戳破你的泡泡人，與許多發(fā)燒友所相信的不同，只有不到千分之一的人能像兒童一樣聽(tīng)到超過(guò)20KHz的聲音，更是幾乎沒(méi)有40歲以上的人能聽(tīng)到超過(guò)15KHz的聲音。

對(duì)于DSD64則是另一種情況：從25KHz開(kāi)始，量化噪聲急劇上升，需要更復(fù)雜的濾波器及降噪算法。當(dāng)你使用簡(jiǎn)單的低通濾波器過(guò)濾DSD64的輸出時(shí)，結(jié)果是相位失真及聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)的一些令人相當(dāng)討厭的失真。解決方案是能將噪聲移至較難聽(tīng)到的頻段的降噪算法，或者更高的采樣率。這就是DSD128(又叫雙倍率DSD)和DSD256(又叫四倍率DSD)格式應(yīng)運(yùn)而生的原因。這也是諸如JRiver的高級(jí)播放器軟件提供雙倍率DSD輸出的原因。使用過(guò)采樣DSD64至DSD128或DSD256的播放軟件，可使數(shù)字失真高于聽(tīng)覺(jué)范圍八度，從而讓使用更高級(jí)的降噪算法和更保守的數(shù)字濾波器成為可能，進(jìn)而顯著改善音質(zhì)表現(xiàn)。請(qǐng)注意，極高的采樣頻率是DSD比PCM更注重超精準(zhǔn)時(shí)鐘的原因。

抖動(dòng)(Jitter)的定義是由不準(zhǔn)確的時(shí)鐘引起的回放頻率的不一致。這將導(dǎo)致音樂(lè)可聞的的節(jié)奏和曲調(diào)失真。不協(xié)調(diào)的工作頻率往往會(huì)產(chǎn)生具有不自然的奇次諧波的模擬波形。 這導(dǎo)致通常稱為“數(shù)碼味”的易使人疲勞的負(fù)面特質(zhì)。請(qǐng)注意下面兩幅圖：抖動(dòng)是水平時(shí)間軸的不一致，而非線性是垂直振幅軸的不一致。 不過(guò)，還有些人會(huì)認(rèn)為任一軸的不一致都屬于非線性。

抖動(dòng)也可能是因?yàn)檗D(zhuǎn)換器的時(shí)鐘速率不一致，非線性則可能是因?yàn)檗D(zhuǎn)換器每一步的電壓不一致。這就是我們經(jīng)常聽(tīng)到“超級(jí)時(shí)鐘”和“毫微微時(shí)鐘”這些概念的原因。時(shí)鐘越精確，模擬輸出就越準(zhǔn)確。 這也是為什么超高性能PCM轉(zhuǎn)換器能夠在零交叉點(diǎn)(zero crossing)調(diào)整最高有效位(MSB，most-significant-bit)的電壓以優(yōu)化線性度的原因。 問(wèn)題在于，除了大家都在吹噓的超級(jí)時(shí)鐘，就沒(méi)有辦法優(yōu)化MSB電壓了嗎？

純DSD的神話

不管市場(chǎng)怎樣炒作，事實(shí)是消費(fèi)者幾乎買(mǎi)不到純DSD錄音。 部分是因?yàn)橹钡阶罱艑?shí)現(xiàn)直接編輯，混音和母帶處理DSD文件。因此，市面上能買(mǎi)到的最純DSD錄音是罕見(jiàn)的由模擬錄音轉(zhuǎn)制的DSD錄音，或者直接記錄到DSD而沒(méi)有任何后期制作的錄音。一些新的工作站軟件可以用DSD格式進(jìn)行編輯，混音和母帶處理，但這在業(yè)界非常少見(jiàn)，并且主要用于小型精品唱片公司。事實(shí)上，大多數(shù)DSD錄制都是用5位PCM(又叫Wide-DSD)進(jìn)行編輯，混音和母帶制作。你在下面看到的營(yíng)銷(xiāo)炒作的DSD流程圖基本只存在于理論中。呀……秘密泄露了。

純數(shù)字DSD錄音的質(zhì)量分?jǐn)?shù)代和數(shù)個(gè)級(jí)別的。最不純的是由舊PCM母帶制作的DSD錄音。 這些PCM母帶里的很多解析度較低，還有比現(xiàn)代PCM錄音更高的量化誤差和更低的線性度。由于轉(zhuǎn)制永遠(yuǎn)無(wú)法做到比原始母帶更好，這些DSD錄音聽(tīng)起來(lái)就和原來(lái)的低解析度PCM母帶一樣爛。最純粹的普通DSD錄音來(lái)自現(xiàn)代DSD母帶，以Wide-DSD錄制，實(shí)際上是超高DSD采樣率的5位或8位PCM格式。Wide-DSD是大多數(shù)錄音工作室目前使用的格式。

從上面的流程圖中可以看出，大多數(shù)商用DSD錄音必須轉(zhuǎn)換為PCM格式才能進(jìn)行后期編輯，混音和母帶制作。在這些轉(zhuǎn)換過(guò)程中，每次都會(huì)有更多的量化噪聲及量化誤差被引入錄音里。許多人會(huì)問(wèn)：既然母帶已經(jīng)是PCM格式了，為什么還要多此一舉轉(zhuǎn)換成DSD？

目前在用Wide-DSD進(jìn)行編輯，混音和母帶制作的錄音工作室基本都不太可能升級(jí)到能用真DSD編輯，混音和母帶制作的軟件，因?yàn)镈SD實(shí)際上是一種過(guò)時(shí)的格式。連索尼自己都不再支持DSD了。錄音工作室可能升級(jí)的現(xiàn)代格式是MQA，一種24位192KHz PCM壓縮格式，它需要的帶寬遠(yuǎn)少于普通PCM流。這就是為什么像Roon和Tidal這樣的高清音樂(lè)流媒體服務(wù)正在切換到MQA作為他們提供的超高清選項(xiàng)。因此，隨著MQA壓縮的發(fā)明，PCM正迅速成為首選的高清音樂(lè)格式。

關(guān)于DSD與PCM的另一個(gè)常見(jiàn)營(yíng)銷(xiāo)神話是，當(dāng)將DSD與PCM進(jìn)行盲測(cè)對(duì)比時(shí)，人們一致認(rèn)為PCM易使人疲勞而DSD更接近模擬音質(zhì)。這已經(jīng)被證明完全是個(gè)謊言(total marketing BS)。制造謊言的一種方式是在同一張碟片上刻錄DSD64和16位44.1KHz PCM的混合SACD。 DSD64音軌的解析度大約是16位44.1KHz音軌的33倍，因此相比較下DSD音質(zhì)比PCM更好。事實(shí)是，在最近的盲測(cè)中，研究人員已經(jīng)證明高解析度PCM和DSD在統(tǒng)計(jì)上是無(wú)法被區(qū)分的。考慮到幾乎所有的DSD錄音都是用PCM編輯，混音和母帶制作的，這本就不足為奇。

然后是DAC芯片工作方式的差異。大多數(shù)現(xiàn)代DAC芯片都是單比特或ΣΔ。大多數(shù)現(xiàn)代單比特DAC芯片可以解碼多種文件格式，包括PCM，DSD和Wide-DSD。當(dāng)然，當(dāng)他們解碼PCM時(shí)，單比特DAC芯片必須首先將其轉(zhuǎn)換為DSD，即芯片的原生格式。DSD比PCM表現(xiàn)更好的常見(jiàn)誤解的另一個(gè)原因正是與內(nèi)置于單比特DSD DAC芯片的實(shí)時(shí)PCM到DSD轉(zhuǎn)換器的質(zhì)量差有關(guān)。

還有一種東西叫多位R-2R梯形DAC芯片。還在生產(chǎn)多位DAC芯片的公司已經(jīng)很少了，因?yàn)樗闹圃斐杀颈葐挝籇AC芯片高得多。多位DAC芯片針對(duì)PCM格式進(jìn)行了優(yōu)化，并且只能解碼PCM格式。當(dāng)然，有些DAC使用具有FPGA輸入級(jí)的多位DAC芯片能將DSD轉(zhuǎn)換為PCM，但多位DAC芯片本身無(wú)法解碼DSD。

在幾乎所有情況下，我都建議你使用DAC芯片的原生格式播放音樂(lè)文件。也就是說(shuō)用多位DAC芯片播放PCM，用單比特DAC芯片播放DSD。市面上有幾個(gè)播放軟件內(nèi)置有實(shí)時(shí)PCM到雙倍率DSD轉(zhuǎn)換器。HQ Player是當(dāng)今市場(chǎng)上最復(fù)雜的播放軟件之一。HQ播放器可配置為實(shí)時(shí)PCM到DSD轉(zhuǎn)換以及實(shí)時(shí)DSD過(guò)采樣到雙倍、四倍、八倍甚至更高速率的DSD格式。強(qiáng)烈建議使用能將PCM轉(zhuǎn)換為DSD并將其過(guò)采樣至至少四倍率DSD的播放軟件。

總結(jié)

從歷史上看，大多數(shù)與大眾市場(chǎng)錄音銷(xiāo)售相關(guān)的決策都是基于消費(fèi)者的便利和更高的利潤(rùn)，而不是技術(shù)優(yōu)勢(shì)和更高的保真度。

原生PCM R-2R梯形DAC芯片以及支持它們的電路制造成本明顯高于原生DSD單比特DAC芯片，并且尺寸明顯更大。這是現(xiàn)今比較常用的單比特DAC芯片的主要原因之一。

在盲聽(tīng)測(cè)試中，具有相當(dāng)解析度的高解析度PCM和DSD格式在統(tǒng)計(jì)上無(wú)法被區(qū)分。

像DSD營(yíng)銷(xiāo)炒作中使用的流程圖所示的純DSD錄音幾乎不存在。目前很少有錄音工作室能直接用DSD進(jìn)行編輯，混音或母帶制作。5位和8位高清PCM(Wide-DSD)用于幾乎所有現(xiàn)代DSD錄音的錄制及后期編輯，混音和母帶制作。

當(dāng)在原生DSD單比特解碼器上播放PCM文件時(shí)，單比特DAC芯片必須實(shí)時(shí)地將PCM轉(zhuǎn)換為DSD。這是人們聲稱DSD聲音比PCM更好的主要原因之一，事實(shí)上，大多數(shù)現(xiàn)代單比特DAC芯片在解碼PCM方面做得很差。

DSD64 SACD的解析度約為16位44.1KHz紅皮書(shū)CD的33倍，與24位96KHz PCM錄音的解析度大致相當(dāng)，不到24位192KHz PCM錄音解析度的一半。

混合SACD上的DSD64軌道的分辨率大約是16位44.1KHz PCM軌道的33倍。這樣做是故意的，由此他們可以通過(guò)欺騙潛在客戶相信他們?cè)诓シ磐槐P(pán)音樂(lè)時(shí)進(jìn)行了公平比較，以賣(mài)出更多SACD播放器。

MQA是一種新的現(xiàn)代高性能音頻壓縮格式，被Roon和Tidal等高清流媒體服務(wù)采用，可被解碼為24位192KHz PCM。

DSD具有比PCM高得多的量化噪聲，并且噪聲更接近聽(tīng)覺(jué)范圍，需要更復(fù)雜的數(shù)字濾波器，以及降噪和過(guò)采樣算法。眾所周知，DSD DAC內(nèi)置的算法經(jīng)常導(dǎo)致聲音過(guò)度平滑，而在即時(shí)性，清晰度和泛音密度上不如R-2R梯形DAC。

強(qiáng)烈建議使用基于計(jì)算機(jī)的音樂(lè)服務(wù)器和能夠?qū)CM轉(zhuǎn)換為DSD的播放器軟件并將其過(guò)采樣到至少雙倍速率DSD，因?yàn)樗笵SD64 SACD量化噪聲高出聽(tīng)覺(jué)范圍八度，為更好的數(shù)字濾波器提供發(fā)揮空間。雙倍率DSD的大部分量化噪聲在50KHz上下，這與44.1KHz PCM錄音中大部分量化噪聲所在頻段的中心44.1KHz很接近。

為了獲得盡可能好的表現(xiàn)，應(yīng)該播放DAC的原生格式，而不是讓DAC芯片和FPGA實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換文件格式。

盡管許多錄音被宣傳為24位，但24位的全部動(dòng)態(tài)范圍僅用于錄音室以減少量化噪聲。大多數(shù)消費(fèi)者版本的所謂24位錄音，其實(shí)比16位錄音的動(dòng)態(tài)范圍(96dB)還小。它們只是用1填充一些MSB，用0填充一些LSB好讓總體積達(dá)到目標(biāo)。

大多數(shù)流行音樂(lè)錄音是為在汽車(chē)音響或便攜式設(shè)備上播放而設(shè)計(jì)的，而不是高端音響發(fā)燒友系統(tǒng)。眾所周知，在敲定最終混音之前，藝術(shù)家和制作人經(jīng)常會(huì)在MP3播放器或汽車(chē)音響上試聽(tīng)曲目。

錄音的質(zhì)量遠(yuǎn)比其分發(fā)的格式或解析度所起的作用更為重要。為了增加利潤(rùn)，現(xiàn)代錄音工作室的管理層堅(jiān)持要求通過(guò)后期制作剔除錄音的錯(cuò)誤，這會(huì)嚴(yán)重影響母帶質(zhì)量。

相比之下，我最喜歡的一些數(shù)字錄音是從20世紀(jì)50年代的模擬錄音中轉(zhuǎn)錄的。它們沒(méi)有現(xiàn)代DDD錄音(DDD=Digital, Digital, Digital，意為數(shù)字化錄音，數(shù)字化后期制作，數(shù)字化發(fā)行)那么低的背景噪音，但這些“黃金時(shí)代”錄音通常只需一次錄制，只需最少的后期制作。這種老派錄音方法產(chǎn)生有機(jī)特質(zhì)和連貫的室內(nèi)共鳴，無(wú)法以其他任何方式復(fù)制。不難看出為什么那么多發(fā)燒友愿意為這些錄音出高價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

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24-bit vs 16-bit

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http:hometheaterreview.com/super-audio-compact-disc-sacd/

Blog

http:benchmarkmedia.com/blogs/news/15121729-audio-myth-24-bit-audio-has-more-resolution-than-16-bit-audio