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【扫盲向】PCM与DSD究竟是什么??

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最近个大厂都在猛炒DSD设备,都说DSD如何如何好.
但是DSD究竟是什么还是很少有人知道.甚至连常规的PCM,也有一些人不清楚到底是什么
于是这里就简单介绍一下PCM和DSD这两种编码格式
简单的介绍,很多细节就省略了,我也尽量用通俗易懂的语言了....
字码了很多,懒人看红字及后面其一小段就行
文章很长,慢慢编辑排版施工,插楼者自重
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PCM(Pulse-Code Modulation,脉冲编码调制)是现在最为常见的一种音频编码格式,什么wav,ape,flac,mp3等等几乎所有常见音频都是pcm编码格式
其原理简单来说,我们先准备好一组规定电平值(对于电平这个概念,可以简单地等同理解为电压),比如-3,-2,-1,0,1,2,3等等,每个值给一个编号,就像ABCD这样,不过我们现在给这些电平值使用二进制的编号(就是000 001 010 等等).
好了,开始转换过程,从麦克风过来了一段模拟信号,我们每隔一小段时间,对这个信号采一次样,得到其采样电平
然后从先前的那组规定电平内,找出最接近采样电平的值,嗯..采用四舍五入的办法....然后记录下来这个最接近值的编号
然后进行下一次采样..如此反复,就能用一组二进制编号(也就是数字信号)把麦克风过来的原始模拟信号给记录下来了,记录下来的数字信号就是PCM了..
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


IP属地:湖北本楼含有高级字体1楼2014-03-07 21:55回复
    PCM就是这样,每个采样点都是去度量一个绝对值,采样点之间相互独立无关联
    对于CD中使用的16bit 44.1kHz的PCM,就是对信号每秒种取样44100次,然后用一组65536(就是16bit,2的16次方)个值的规定电平去度量取样电平,在这么高的取样频率和16位规定电平的精度下,记录下来的信号和原信号已经是非常之接近的了(至少大部分人耳分辨不出区别了)。
    我们还可以通过加大取样率和增加规定电平的精度来更好的记录原信号,比如现在常见的24bit 88.2kHz,96kHz, 192kHz
    但是呢,PCM这种方式还是有瓶颈,量化噪声平均分布在全部频段上,就算继续极大地提升精度和采样率,也难以减少更多的噪声了
    还有更多的原因,这里就不废话了...
    为了全面改善脉冲编码调制数字音频技术,获得更好的声音质量,就需要有新的技术来替换,于是我们有了DSD~~请感谢飞利浦和索尼


    IP属地:湖北本楼含有高级字体2楼2014-03-07 21:56
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      稍微总结下
      打个比方,PCM是对着原图去描点,但是这个描点你再怎么精确总是会有点小误差,而DSD就是对着原图画轮廓,但是这个轮廓比PCM的描点更精确

      虽然DSD比起PCM有着种种优势,但是有个硬伤,录音后期混音制作的时候你没有办法使用DSD呐!!只有PCM才能做混音处理呐!!
      所以现在几乎所有的录音室所用母带还是PCM格式,混音完成了以后再压缩成DSD格式,制作成SACD,这个过程实际上已经丢掉了DSD的大半优势
      不经处理的纯DSD直录音频,真的是少之又少
      所以说,DSD的路,还非常漫长


      IP属地:湖北本楼含有高级字体5楼2014-03-07 22:00
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        差不多就是这样....
        码了这么多字,没指望有多少人能看完
        感兴趣的看看结论就好
        基本上都是网上能找到的资料,随便转载什么的无所谓了...


        IP属地:湖北6楼2014-03-07 22:01
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          @vantox73... 使用挽尊卡

          挽回他的尊严!

          效果:耳机吧经验+5



          IP属地:湖北83楼2014-06-10 00:52
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            @vantox73... 使用挽尊卡

            挽回他的尊严!

            效果:耳机吧经验+2



            IP属地:湖北88楼2014-07-07 13:08
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