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数字音频格式中,PCM(脉冲编码调制)是一种无损的未压缩格式。它的采样速率范围广泛kaiyun.ccm,包括6、8、11.025、16、22.05、32、44.1、48、64、88.2、96、192KHz等多种选项。采样精度同样多样,涵盖了8、12、13、16、20、24位等不同等级。此外,PCM格式支持1至8个声道。该系统的最高数据传输速度为6.144兆比特每秒,当声道数量达到5个或更多时,这一最高速度便会对采样频率和比特深度产生限制。音频CD的采样率为44.1千赫兹,比特深度为16位,采用双声道播放;而DVD不仅能呈现双声道的超高品质音效,频率可达192千赫兹,比特深度为24位,且支持双声道,同时还能播放多达6个声道的环绕声,其频率为96千赫兹,比特深度同样为24位,声道数为6。
CM格式按照其量化手段的不同,可细分为线性PCM(linear PCM)以及非线性PCM(non-linear PCM)两大类。其中,线性PCM是通过均匀量化方法获得的,而非线性PCM则是通过非均匀量化方法得到的。所谓的均匀量化,即是在对采样信号进行量化处理时,采用相等的量化间隔,如此进行的量化操作即被称为均匀量化。均匀量化,即以统一的“等分尺”对采集到的幅度进行衡量,亦称作线性量化,具体可参考图1。图1展示了均匀量化的过程。非均匀量化与线性量化不同,其核心在于,对输入信号进行量化时,较大幅度的信号使用较大的量化间隔,而小幅度的信号则使用较小的量化间隔,如图2所示。这样就可以在满足精度要求的情况下用较少的位数来
在声音数据还原的过程中,遵循一致的规则。非线性量化环节中,对采样输入信号的幅度与量化输出数据间设定了两种映射方式,其一被称为u律压扩(companding)技术,其二则称为A律压扩技术。其中,u律压扩(G.711)主要应用于北美及日本等地的数字电话通信领域。这种编码的输入与输出之间呈现对数型关联云开·全站体育app登录,因此得名对数PCM。A律(A-Law)压扩技术,即G.711标准,主要应用于欧洲及中国大陆等地的数字电话通信领域。在该技术中,压扩过程的前半部分遵循线性规律,而后半部分则与u律压扩的机制保持一致。针对8 kHz采样频率、13位、14位或16位样本精度的输入信号,无论是采用u律还是A律压扩编码,在经过PCM编码器处理后,每个样本将...
该系统的精度达到了8位。图2展示了非均匀量化。DSD音频格式,即数字声音直接流格式,是基于PCM脉码调制数字音频格式发展而来的。这一格式在70年代末兴起,并在80年代初由飞利浦和索尼公司联合推出,成为CD等记录媒体的一部分。DVD-A采用了PCM音频格式,该格式兼容立体声与5.1环绕声效果,并于1999年由DVD讨论会正式发布及推广。PCM的比特率经历了从14比特到16比特、18比特、20比特直至24比特的演变,采样频率也从44.1千赫兹提升至192千赫兹。然而,截至目前,PCM技术在改善与提升方面的潜力已逐渐减小。仅仅提升PCM的比特率和采样率,并不能从根本上解决其核心问题。这主要是因为PCM本身……
主要问题在于:首先,任何PCM数字音频系统在其输入端必须配置一个能够迅速上升和下降的滤波器;其次kaiyun全站网页版登录,这个滤波器的功能是仅允许20 Hz至22.05 kHz的频率段通过;再者,其中22.05 kHz这一上限值是依据CD的44.1 kHz采样率的一半来确定的;最后,完成这一任务极具挑战性。录音阶段,我们运用多级或串联式的数字滤波器以降低采样率,而在重放过程中,则采用多级内插数字滤波器以提升采样率。为了在编码过程中减少小信号的失真,这两种滤波器都需要加入重复的定量噪声。这一做法限制了PCM技术在音频还原过程中的保真度。为了全面提升PCM数字音频技术,并实现更优的声音品质,我们亟需引入新的技术以替代之。近期,飞利浦与索尼携手合作,再度携手推出一种名为直接流数字编码技术(DSD)的新格式。
该记录媒介采用的是超级音频CD,即SACD技术,能够兼容立体声以及5.1环绕声效果。DSD音频格式在信号传输过程中进行了简化,摒弃了PCM格式中使用的多级滤波器,并且将模拟音频信号以2.8224MHz的高采样频率进行记录,采用1-bit的数字脉冲形式。尽管DSD格式所呈现的声音信号本质上是数字化信息,然而,其与实际声波极为相似,能够详尽地捕捉到目前最优秀模拟系统的所有信息。顶级的30ips半英寸模拟录音设备所能记录的音频频率范围超过50KHz,而DSD格式在频率响应上的表现则是从直流电(DC)至100KHz。该模拟调音台具备宽广的动态范围,足以涵盖高级调音台的水平,其音频频段的残余噪声功率控制在-120分贝以下。DSD格式在频率响应和动态范围方面,超越了所有数字与模拟录音系统,无可匹敌。在声音品质方面,它无疑是数
字频技术旨在追求模拟声音的音质效果。DSD音频格式的进步使得其与模拟音频系统的兼容性得到了增强。关于数字音频接口,常见的类型包括I2S接口、PCM接口以及SPDIF接口。对此,我们仅做简要阐述。以I2S接口为例,它仅能传输单声道或双声道立体声的数字音频,且其数据格式遵循PCM标准。该接口衍生出了三种类型:分别是左对齐的格式、右对齐的格式以及I2S格式。其中,I2S格式的时差性能相较于SPDIF更为优越,因此更适合用于短距离的通信。PCM接口,又称DSP模式音频接口,通常用于传输单声道或双声道立体声的数字音频,尽管在理论上它同样能够传输多声道的数字音频。该接口所采用的数据格式是PCM格式。SPDIF接口,即Sony Phillips Digital Interface,是索尼和飞利浦共同研发的数字音频接口。该接口的传输方式包括同轴和光纤两种,其中光纤传输的抗干扰性能更为优越。SPDIF接口不仅能够传输PCM音频流,还能处理杜比数字(Dolby Digital)和DTS等环绕声压缩音频信号。PCM流代表了未经任何压缩处理的原始音频数据,而杜比数字和DTS这两种音频格式,其源头同样源自PCM流。

