上面的整个过程就是常说的ADC编码过程,录音室里的录音过程就是这样了
用画图来表示的话,图中的红线表示一个信号(随手画的,实际的信号更复杂就是了)
纵坐标表示电平值,横坐标表示时间
纵坐标被平均分成若干份,在图中每一条横向黑线代表度量用的规定电平值
横向从左往右每走一格取一次样,得到图中蓝色的点
每个点都对应一个纵坐标,也就是取样点的电平
然后,我们就要用这组规定电平值来度量和记录取样电平了
但是呢,取样电平肯定不会都刚好等于规定电平的,于是这时候我们就要找相近的电平值来大概地表示这个取样了,用四舍五入的办法来记录接近的电平值
于是,图中紫色的点表示最终记录的值
绿线表示记录的值还原后的信号曲线,可以看出和原信号相比有明显失真
这整个过程中输出信号与输入信号间的差叫做量化误差.量化误差对于信号而言是一种噪声,所以也被称为量化噪声
上面几幅图为了更明显地表现量化噪声都夸大了误差的程度
DSD(Direct Stream Digital)『直接比特流数字』,它是Sony与Philips在1996年宣布共同发展的高解析数字音响规格, DSD新技术与DVD的音响技术指针竞争,用1bit比特流的方式取样,采样率2.4MHz(CD 44.1kHz取样的64倍)的高取样方式,直接把模拟音乐讯号波形以脉冲方式转变为数字讯号
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上面的是官方介绍所用的屁话,皮毛都没有沾到
现在我来简单介绍下DSD的编码原理
上面介绍PCM的时候已经说了,对于16bit PCM,每记录一个采样点需要用到16bit数据
但是DSD对于每一个采样点,用1bit就可以记录,也就是说,仅仅用表示“否”的“0”和表示“是”的“1”去记录这一个采样点的电平值
这看起来像地外科技一样不可思议,但是实际上原理并不复杂,只是需要一些基础的数学知识来理解它
DSD的编码过程中,对信号进行量化的方式和PCM完全不一样
首先是Δ调制这个概念
试想一下,我们不像PCM那样用一组规定电平值去度量,而是只使用一个固定值"Δ"去度量原始信号.依然是隔一段固定时间取一次样,每次取样得到的电平会拿来与上一次取样的信号进行比较,如果其插值大于Δ,则输出"1",如果插值小于Δ或者为负数,则输出"0".于是就这样,每个采样点就能以1bit的形式被记录下来.
Δ调制有着一个缺点,就是随着输入模拟信号的频率增高,信噪比会急剧下降.我们可以通过减小Δ的值,并且增大采样率,来控制量化噪声.
DSD的主体思想就是这样,每一个采样的值是上一个采样的相对值,前后采样点相互连系密不可分.这种量化方式的思想因为其连续性,更加接近自然中的声音(声音信号就是一连串的,单独一个点毫无意义),个人是认为比起PCM更有美感啦~