ХИ-Рес аудио - формати високе резолуције ДСД и ДКСД (митови)

Хи-Рес Аудио (скраћено ХРА) - музичке датотеке које пружају најквалитетнији дигитални звук. Упоређујући формат ХИ-Рес аудио са мп3-ом, можете приметити невероватну разлику у квалитету звука. Хи-Рес Аудио рез је изнад квалитета звука компакт дискова (ЦД, ДВД) и чак многих висококвалитетних компримованих дигиталних формата. Хи-Рес Аудио се сматра стандардом квалитета у дигиталном звуку.

Приближно поређење формата:

Расправимо о процесима који се дешавају при репродукцији медија и формата високе резолуције - ХИ-Рес: САЦД (СуперАудиоЦД), ДВД-Аудио, ДСД и ДКСД формати.

У претходном ХИ-ФИ чланку већ смо описали митове који се односе на квалитет звука магнетофона, винила, ампула и ЦД формата. Време је да обратите пажњу на бескомпромисне звучне формате модерног ХИ-ФИ. Одмах ћу уверити читаоце да ће бити мање критика него у претходном чланку и да се не односи на квалитет звука, већ више на техничка питања.

Упозоравам вас да је чланак написан за најзанимљивије читаоце, за неспремног читатеља (али радознао) препоручујем да се по потреби обратите на Википедију. За мање знатижељне читаоце препоручујем читање само „митова“ и закључака..

1. Први формат високе резолуције (ХИ-Рес) су САЦД медији;
2. Која је разлика између ПЦМ модулације густоће кодова (ПДМ) и ПЦМ пулсне кодне модулације (ПЦМ)?
3. Мит број 1 - Серијски ДАЦ (АДЦ) је бољи од паралелног;
4. Од дигиталног до аналогног;
5. Закључак 1. Главни плус "паралелног" АДЦ-а (ДАЦ);
6. Логика "серијског" АДЦ-а (ДАЦ);
7. Закључак 2. Главни плус "серијског" АДЦ-а (ДАЦ);
8. Мит број 2 - ДАЦ-ови (АДЦ) користе чисто паралелне или серијске претвараче;
9. Мит број 3 - 32-битни ДАЦ-ови (АДЦ) су квалитетнији од 24-битних;
10. Мит 4. Мој плејер има слабу (високу) подрхтавање;

Погледајте такође:

• Динамички распон свих дигиталних формата, укључујући ДСД - митове и стварност
• Хи-Фи звук, митови и стварност - еволуција и развој звука
• Разлика у квалитети између мп3 и ФЛАЦ је 192Кбпс или 320Кбпс?

1. Први формат високе резолуције (ХИ-Рес) су САЦД медији

Кренимо од првог формата високе резолуције (ХИ-Рес) - САЦД медија. Сами медији нас не занимају, слични су ДВД-у у смислу капацитета и физичке структуре; интересантан је формат за складиштење аудио записа ДСД..

Информације у овом формату разликују се од свих осталих формата методом кодирања и користе „Пулсе Денсити Модулатион“ (ПДМ) за разлику од ПЦМ (Пулсе Цодинг Модулација) који се обично користи у кодирању звука..

1.1 Шта све ове трансформације значе??

За представљање дигиталног звука најчешће се користи импулзна модулација код које се АДЦ претвара оригинални аналогни сигнал (Аналогно дигиталном претварачу) или АДЦ (Аналогно дигиталном претварачу) до серијског тока цифара. То ради строго у складу са датом фреквенцијом квантизације (за ЦД, фреквенција квантизације је 44100 Хз) - управо са том фреквенцијом АДЦ мери амплитуду (интензитет) звучног таласа и кодира резултат мерења са цифром.

То се дешава у складу са капацитетом АДЦ-а (други важан индикатор квалитета АДЦ-а), у распону од 0 до 65535 за 16-битни АДЦ, у распону од 0 до 16,7 милиона за 24-битни и од 0 до 4 милијарде за 32-битни АДЦ.

Овде је очигледно да чак и мало повећање дубине бита (битнесс) АДЦ-а доводи до оштрог (експоненцијалног) повећања квалитета и тачности кодирања звука..

Обрнути процес претворбе догађа се помоћу ДАЦ (дигитални у аналогни претварач) или ДАЦ (дигитални у аналогни претварач) - секвенцијални ток цифара са заданом фреквенцијом квантизације претвара се у вредност звучног притиска. Наравно, што је већа дубина бита дигиталног звука, уз присуство одговарајуће претворбе, тачније се аналогни сигнал враћа и квалитет звука је већи.

2. Која је разлика између ПЦМ модулације густоће кодова (ПДМ) и ПЦМ пулсне кодне модулације (ПЦМ)?

Прегледали смо ПЦМ пулсну модулацију (ПЦМ). Ово претвара аудио у ЦД, ДВД-аудио, ДКСД. Која је разлика између модулације модула ПЦМ густоће (ПДМ)? из модулације пулсне модулације ПЦМ (ПЦМ)?.

Разлике у методи претварања аналогног сигнала и обрнуто дигиталног у аналогни, у дигиталном методу чувања информација.

Складиштење информација за звук није важно. Приметили смо само да се за чување звука у САЦД (ДСД) користи битни ток, а не више битне цифре у распону од 0 до 1, то јест бинарни сигнал. Оно што је важно јесте како се аналогни претвара у дигитални и обрнуто..

Од овог тренутка почињу конфузија и митови 🙂 Чињеница је да постоје „серијски“ и „паралелни“ аналогно-дигитални (дигитално-аналогни) претварачи.

3. Мит бр. 1 - Серијски ДАЦ (АДЦ) је бољи од паралелног

Мит бр. 1 - Квалитет једноструког високофреквентног кодирања је бољи од мулти-битног квалитета кодирања...

Да бисмо разумели горе наведено, сматрамо логику „паралелних“ и „серијских“ претварача. Започнимо дигитализацијом аналогног сигнала - АДЦ логике.

Дакле, паралелни АДЦ „мери“ аналогни сигнал и претвара га у дигитални.

3.1 Како се догађа аналогно-дигитална претворба?

На улазу АДЦ постоји склоп „компаратора“, чије је значење следеће - да се упореди референтни сигнал (на пример, 1 волт, али иницијални напон се обично узима половином максималне вредности измереног сигнала) са улазним измереним.

Ако је измерени сигнал мањи од референтног круга, он генерише логички сигнал „минус“ (логички 0), а ако је већи од „плус“ (логички 1). У складу с овим логичким сигналом, вредност референтног напона се мења - или је удвостручена или удвостручена од претходне вредности, у зависности од тога да ли је измерени сигнал већи или мањи од референтног. У дигиталном регистру се истовремено чува цифра (која је у почетку једнака половини измереног опсега) и дели је или множи са 2, на основу упоређивања референтног сигнала са измереним сигналом од стране компаратора.

Тада се мерење изводи поново и тако даље од најгорих „мерења“ до „најсуптилнијих“, са сваким кораком, вредност референтног напона ће се постепено приближити измереној вредности. Број сачуван у регистру такође ће се редовно дорађивати - од највиших цифара („грубих“ вредности) до најнижих („тачних“ вредности).

Број мерења једнак је капацитету АДЦ круга, на пример, за 16-битни ће бити 16 мерења-поређења-корака. Ово је такозвана "метода сукцесивне апроксимације". Та је логика добра по томе што је број мерења за високу тачност мали и једнак дубини бита. На овај начин:

• За мерење сигнала са тачношћу од 0 до 65535, не треба вам 65535 корака, већ само 16.
• Потребно је само 24 корака да се тачно измери од 0 до 16,7 милиона.

За АДЦ круг могу се на овај начин користити релативно нискофреквентне компоненте, што поједностављује, смањује трошкове круга, повећава његову тачност (због мање варијације у параметрима компоненти).

4. Од дигиталног до аналогног

Инверзивна претворба из дигиталног у аналогни сигнал (ДАЦ) је лакша. Имамо паралелни скуп пинова микроцирке у којима је број пинова једнак дубини бита претвореног сигнала. Сваки бит је још увек дигитални сигнал, има исту вредност (напон). Сигнал је и даље паралелно-дигитални. Затим се на сваки терминал прикључује склоп „Р-2Р“ (отпор или отпорник), па највећи напон одговара највећем пражњењу, а најнижем. Као резултат, комбинација значајних битова који пролазе кроз "Р-2Р" ланац је помешана у један аналогни сигнал. На крају је високопропусни филтер. То је све =)

5. Закључак 1. Главни плус "паралелног" АДЦ-а (ДАЦ)

Ради на релативно ниској фреквенцији, постигавајући тако високу тачност. Ствар је у томе да су све фреквенције формиране од ултра високе висине фреквенције кварцног резонатора, која се затим дели подељеним круговима, до ниже фреквенције дигиталног кола. Упоредо са подјелом супервисоке фреквенције долази до подјеле (смањења) грешке (одступања) фреквенције од теоријске. Што је већи коефицијент поделе и нижа је крајња фреквенција, тачнија је излазна фреквенција.

Према томе, нискофреквентне компоненте и склопови су тачнији од високофреквентних..

6. Логика "серијског" АДЦ-а (ДАЦ)

У серијском АДЦ-у већ имамо упоређивач који упоређује референтни сигнал (референцу) са измереним. Следе разлике у логици рада.

Дигитални регистар (међуспремник меморије) чува цифру једнаку вредности референтног сигнала. Након следећег мерења аналогног сигнала од стране компаратора, он даје број 1 ако је мерење било изнад стандарда и 0 ако је ниже. Тада референтни сигнал постаје 2 пута већи или нижи сигнал, већ једна јединица већа или мања. Истовремено, у меморију се не уписује цифра једнака стандардној, већ бит 1 ако је мерење више или 0 ако је мање.

У ствари, имамо једноставнију серијску логику (и склоп) АДЦ-а у поређењу са паралелном.

Уместо секвенцијалног приближавања, овде се користи фиксација (снимање) апроксимације корак по корак. За мерење распона од 16 бита од 0 до 65535, требаће нам 65535 корака (а не 16). Према томе, за конверзију од 24 бита потребно ће нам 16,7 милиона корака. На излазу таквог АДЦ-а снима се секвенцијални битни ток у којем је аналогна вредност интензитета звучног таласа једнака „густини“ тока једноструких и нула. Ако постоји више јединица, напон (интензитет) је већи, а ако су нула ниже. Све је врло једноставно.

6.1 Инверзно дигитално-аналогна конверзија, у низу

Инверзна дигитално-аналогна претворба (ДАЦ) је такође једноставна. На излазу једнобитног дигиталног сигнала постоји капацитивност (кондензатор) која се набија од нуле и оне, различите вредности, зависно од густине нула и оне. На крају након капацитивности налази се високопропусни филтер и аналогни излаз.

7. Закључак 2. Главни плус "серијског" АДЦ-а (ДАЦ)

Користи једноставнији круг са мање компоненти. Вриједности нетачности у свим компонентама аналогног пута сакупљају се у једној заједничкој великој грешци. Што је мање компоненти у аналогном кругу, точнији је АДЦ (ДАЦ) и бољи звук.

8. Мит бр. 2 - у ДАЦ-овима (АДЦ) се користе чисто паралелни или серијски претварачи

Пажљиви читалац је приметио да постоји закључка у закључцима 1 и 2 =). У стварности је све прозаичније. У пракси се користи комбинација ових метода.. Цео распон амплитуда аналогног сигнала је подељен у подпојасне опсеге (паралелна обрада) и затим подвргнут секвенцијалном кодирању. Такви „хибридни“ ДАЦ-ови (АДЦ) су најраспрострањенији.

При репродукцији САЦД-а заправо се користи потпуно секвенцијални једнобитни ДАЦ. Али као што смо већ сазнали, овај плус је у супротности са великом фреквенцијом круга ДАЦ =). Када говоримо о високом квалитету САЦД, то значи и његов већи квалитет у поређењу са ЦД-ом.

9. Мит бр. 3 - 32-битни ДАЦ-ови (АДЦ) надмашују 24-битне

Стварност нас, као и увек, јако слијева од теоријских максима до земље.

Најчешће нема стварних ДАЦ-ова који раде са 32-битном тачношћу у кућној (чак и ХИ-ФИ) опреми за репродукцију звука =). Обично је све ограничено на 24 бита. Али журим да убедим читаоце да у студијима за снимање капацитет дигитализације сигнала ретко прелази 24 бита, а ако не и више од тога. За уређивање дигиталног садржаја потребна је маргина у дубини бита (тачности), јер се такозване грешке у уређивању накупљају током уређивања. То смо већ поменули у претходној рецензији..

Размотримо још један, последњи мит и нагађања о овој теми..

10. Мит 4. У мом плејеру мала (висока) подрхтавање

Времена повезана са високим дигиталним подрхтавањем потичу из 90-их и раних 00-их. Кад микро кругови још увек нису били толико велики у сложености кола, произвођачи су све спасили. Тада је дошло до разлике.

У том тренутку је серијски ДАЦ за САЦД имао предност у односу на паралелни јефтини ДАЦ =). Али тих дана је чак постојао ДАЦ за ЦД са дубином мањом од 16 бита =). Сада се ови недостаци налазе само у најјефтинијој опреми која нема никакве везе са ХИ-ФИ. Иако ... ово се још увек налази код паметних телефона =).

Ако волите музику, боље набавите плејер високог квалитета за ово =)

• ТОП 15 најбољих играча;
• ТОП 15 најбољих звучних картица;
• ТОП 15 најбољих слушалица;

С поштовањем, Андреи Теплиаков.