讨论一下 pcm 编码和dsd编码


#1

PCM 编码, 是脉冲高度调制,用一个数字( 8bit /16bit/ 24bit/32bit ) 表示一个采样点上的高度, 采样率根据香浓定律,定在 44.1khz 因为 人耳朵只能听到 20khz 以下的声音,所以理论上 40khz 的采样率就可以了,但是为了照顾到 50hz/60hz 的用电频率的人,就用了个50 和 60 都是倍数关系的 44.1khz 。

44.1khz 真的就高保真了?

非也, 因为一个 20khz 的波形将只有 2 个点来描述,失真非常大。除非是无限的波形,否则波形起始点和终止点的时间信息已经有 1/44100s 的误差了。 人耳对声音信号的相位误差是相当敏感的。否则就不能利用2耳的时间差来判断声音的方向。

另外,使用 44.1khz 的采样率,需要设计一个截至频率为精确的 20khz 的低通滤波器。否则一个 20khz 的信号,采样后,可以认为是一个 24.1Khz 和一个 20khz 的声波叠加而成。回放的时候经过 20khz 的低通滤波器率去 24.1khz 的声音,只留下 20khz 。

所以, 44.1khz 的采样率对低通滤波器的要求非常高。事实上是不可能有如此优异性能的滤波器。

为了提高音质,更高的采样率就有必要了。

蓝光的采样率已经到达 96khz 。但是仍然解决不了 PCM 编码的失真问题。 PCM 编码为了提高保真度,只能不断的提升采样率。高采样率带来高码率,对数字电路要求越来越高,对 jitter 也越来越敏感,对 ADC / DAC 的要求更是越来越高。

解决 PCM 的缺点的办法,就是采用 脉冲密度编码,也就是 1bit 编码。利用 0 和 1 的密度来表示波形。

而脉冲密度编码,可以直接放大推动音箱。只要用 50khz 的滤波器滤除高频 ( 2Mhz 以上) 的 01 数字信号,即可还原出原始波形,无需 DAC 即可从数字信号直接放大并推动扬声器工作。

DSD 即是这个思维下的产物。 DSD 采用 1bit 编码,高达 2822.4khz 的采样率,能完整的重现 0-100khz 的音频信号。


#2

DSD普通硬件支持么?