DSD格式

DSD是Direct Stream Digital的缩写，表示直接比特流数字编码，是SACD(Super Audio CD)的编码模式。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2.8224MHz（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，以将近四倍于CD的空间，储存音乐，因此可以提供更为优秀的声音效果，由于取样次数高，所以取样过的波形很圆顺，比较接近原来的模拟波形。再者由于不采用多位，省去位转换程序，降低了因为数字滤波而可能产生的失真与噪声。还有，由于不像多位系统般容易（位愈高就愈容易）受到电源或外部干扰的影响，因此理论上质量会比较稳定。

与DSD相对的，PCM（Pulse-Code Modulation，脉冲编码调制）是最为常见的音频编码格式，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,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），如-3，-2，-1，0，1，2，3等等，每个值给一个编号，就像ABCD这样，不过我们给这些电平值使用二进制的编号（就是000 001 010 等等）。然后从先前的那组规定电平内，采用四舍五入的办法找出最接近采样电平的值，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。

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。

DSD的编码过程中,对信号进行量化的方式和PCM完全不一样。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。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)。

实际使用过程中，DSD 格式主要使用的是 ∑-Δ 调制器(Sigma-Delta Modulator)。量化的对象为当前信号电平和先前所有差值和的差值，量化电平不再会受频率影响，最大量化范围直接取决于电平值。

反馈中加入的延时电路使得∑-Δ调制器有着噪声整形的特征，一阶的∑-Δ调制器的噪声整形效果不明显，但是我们可以把多阶∑-Δ调制器叠加到一起，使得噪声整形效果达到一个较高水平。这个噪声整形的具体结果就是，量化噪声总体量没有变，但是不是平均分布在所有频段上，低频段的量化噪声会较少，而高频的量化噪声会较多。也就是说，量化噪声被"推挤"到了高频中。在音频应用中，大部分量化噪声被推挤到了远超过20kHz的高频，也就是人耳听不到的频段，利用一个低通滤波就可以很简单地把这些噪声给干掉了。

这就是DSD相对于PCM的最大优势，极小的量化噪声，超高的信噪比。

DSD就是经过了以上的∑-Δ调制而得到的数字信号，如果把这一连串数字信号放在同一标尺上和原始信号相比，会发现数字"0"和"1"随着信号电频的增减程度而密度产生相应变化，所以DSD也称成为是脉冲密度调制（Pulse Density Modulation）。

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无法使用DSD，只有PCM才能做混音处理。所以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，多为录音室的试音产品。所以说，DSD的路还非常漫长。

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