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发表于 2009-9-2
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音响系统中的常见音源
音响系统中的常见音源取样、取样率、量化、量化精度等术语的含义是什么？
取样也叫采样，是把连续的模拟量用一个个离散的点来表示。显然，取样点需要足够密集，才能很好地表达原始模拟讯号的特征。每秒钟取样的次数叫取样率，CD的取样率为44.1KHz，表示每秒钟取样44100次。所谓量化，通俗地说，就是度量采样后离散讯号幅度的过程，当然，度量结果用二进制数来表示。量化精度是就是度量时分极的多少，好比一把尺子上刻划分的多少，显然，分级越多度量结果便越精确。CD的量化精度为16bit（16位二进制数），换算为十进制，分级数等于65536。 也就是说，以CD的标准，可以分辨出1/65536级的幅度变化。问题来了，如果讯号的幅度变化比1/65536级还小呢？答案很简单：量不出结果， 就象用精细到1mm的尺子去量一根头发的直径一样。量不出结果就没有数据，将来还原成模拟讯号时就会形成背景噪声，专业术语叫量化噪声。量化噪声量数码音源信噪比提高的主要限制，对于CD规格，假设最强讯号为一个单位，噪声大小就是1/65536个单位，因此信噪比为65536，即96dB。
CD规格定为16bit/44.1KHz有什么根据？为什么不是其他的数字呢？
先说44.1KHz取样率的来由，这是根据著名的“乃奎斯特取样定理”得出的结果。“乃奎斯特取样定理”说：在模拟讯号数字化的过程中，如果保证取样频率大于模拟讯号最高频率2倍，就能100%精确地再还原出 原始的模拟讯息。音频的最高频率为20KHz，所以取样率至少应该大于40KHz，为了留一点安全系数，再考虑到工程上的习惯，CD标准许最终选择了44.1KHz这个数值。 16bit又怎么来的呢？在量化精度一问的解答中已经说过，量化精度和最终的信噪比有着直接的联系，当初制定标准时，一个主要的出发点就是要获得尽量高的信噪比。飞利浦的工程师倾向于14bit，他们认为14bit已经能获得84dB信噪比，比起模拟音源60dB左右的最高值已经有了质的提高。但崇尚规格至上的索尼工程师认为14bit无论如何也不够 ，坚持16bit的提议，最后索尼的提议获得通过。为什么不用更高的量化精度？比如20bit、24bit？因为更高的量化精度意味着更大的数据量，CD的存储容量已经不够了。
16bit/44.1KHz、24bit/192KHz这些数字有什么含义？
两组数字分别是CD和VD-A的规格，斜线前的数字表示最化精度，斜线后 的数字表示取样率，详见量化精度和取样率的解答。
A/D转换、D/A转换是什么意思？ ADC、DAC又是什么意思？
A/D转换=模拟/数字转换，意思是模拟讯号转换为数字讯号；D/A转换= 数字/模拟转换，意思是数字讯号转换为模拟讯号：ADC=模拟/数字转换 器，DAC=数字/模拟转换器。
什么是超取样？超取样有何作用？
超取样是CD机中采用的一种技术，用于提高放音质量。CD片上的数据讯号被读出后，通过DSP电路的插值处理，将44.1KHz的标准取样率提升一倍到数倍，这就是超取样。为什么要超取样呢？这涉及到D/A转换之后的噪声滤除问题。数码讯号经过D/A转换之后，会在音频频带以外的高端产生一个镜象频带，这是一种噪声，必须用低通滤波器滤除，否则经过非线性器件后会折回到音频频带内，对放音效果产生很大的破坏。 该镜像噪声频带的位置和取样频率有关，频率越高，镜像频带就离音频 频带越远。对于标准取样频率来说，必须用衰减十分陡峭的滤波器才能 滤掉靠近音频频带的镜像噪声。但衰减陡峭的滤波器很通俗读物设计，相位失真很大，难免会影响到音频频带的高端部分，使音质下降，这就是早期的CD机数码味比较重的重要原因。如果采用超取样，就可以把镜 像噪声推到远离音频频带的位置，这时只需要衰减平缓的低通滤波器就行了，设计难度大大降低，相位特性得以改善，使放音质量获得显著的改善。
什么是HDCD？
高解析度CD，是美国太平洋微音公司在现有CD格式的基础上推出的一种“增强型CD”，它利用CD格式中富余的存储容量来记录扩展讯息，使声音的解析度提高到20bit的解析度，机器需要具备HDCD解码线路。
什么是MD？
Mini Disc（迷你磁光盘）的缩写，索尼公司开发的一种数码音乐媒介 ，象磁带一样可以反复录放，但因为采用数码工作方式，没有磁带复制后音质下降的问题。MD的音质稍逊于CD，这是因为MD使用了ATRAC（适应性转换编码）有损压缩编码方式，而CD的PCM讯号是不压缩的，没有损失。MD目前在随身听上获得了比较成功的运用。
什么是DVD-A和SACD？DVD-A、SACD跟CD机有何区别？
DVD-A称为音频DVD，是DVD家庭的一个分支，它的物理规格和普通视频DVD相同，单面单层的数据容量约为4.7GB，但DVD-A只存储声音或声音加静止画面，不存储活动视频影像。DVD-A的数据格式采用了跟CD相同的LPCM线性脉冲编码调制方式，但取样率和量化精度都比CD高得多。当存储多声道音乐时，DVD-A的取样率为96KHz，存储双声道音乐时取样率高达192KHz，重放的频宽最高可达96KHz。量化精度在各种情况下均为24bit，因而拥有144dB的超高动态范围（每一比特对应6dB动态）。 SACD称为超级音频CD，是索尼公司开发的新型高质量数码音乐格式，其 性能与DVD-A相当，远胜传统CD但SACD的数据格式不同于DVD-A，是索尼公司开发的DSD直接数据流格式。
DVD-A、SACD跟现在的CD机兼容吗？ 我现在的CD片会不会被淘汰？
DVD-A片无法在CD机上播放，但SACD片可以，因为SACD是双层结构，高密度的DSD讯号层在里面，表面还有一层内容完全相同的普通CD讯号层 ，可以被CD机读取。现在面市的DVD-A、SACD播计算机几乎都可以播放CD，即使将来CD逐渐被DVD-A和SACD取代了，现在投在CD上的心血也不会白费。 |
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