什么是HDCD?
HDCD即High Definition Compatible Digital(高解析度兼容性數(shù)碼技術(shù))的縮寫,它采用一種新的錄音技術(shù),在將母帶上的模擬音頻信號送入HDCD編碼器的時(shí)候,以超過傳統(tǒng)CD制式44.1KHz,16bit的高解析力編成數(shù)碼信號,此時(shí)產(chǎn)生的信號將多于普通CD所能容納的信號。
高兼容高解析度的HDCD
CD現(xiàn)狀
12cm 的CD 激光唱片問世至今已十幾年的光景了。由于它許多特有的優(yōu)勢如:小型、容易保存、頻響寬、信噪比高、動態(tài)范圍大,至今仍是 Hi Fi 設(shè)備的主要音源。隨著人們鑒賞力的提高,CD 音源固有的缺陷也日漸突出。同傳統(tǒng) LP 唱片相比,CD 所播放的聲音總有一點(diǎn)生硬感,細(xì)節(jié)少,臨場感欠缺。如果把近幾年風(fēng)起的 VCD 音質(zhì)也列于其內(nèi)的話,那就更使許多燒友、行家們宛惜之聲不絕了。
對于 CD 這種固有缺陷,得從 CD 當(dāng)年制定的紅皮書規(guī)格說起。
限于當(dāng)時(shí)微處理技術(shù)軟硬件的限制,1982年2月發(fā)布的CD DA激光唱盤紅皮書標(biāo)準(zhǔn)做了如下規(guī)定:唱盤直徑120mm,盤速1.2m/s,調(diào)制方式EFM,誤碼校正CIRC,數(shù)據(jù)速率0.6Mbps,數(shù)據(jù)量0.7GB。如要將變化著的模擬音頻信號記錄到這張光盤上,首先要對模擬信號進(jìn)行采樣,其重現(xiàn)信號波形的條件基于香農(nóng)定理:設(shè)信號帶寬為Bw,采樣頻率為fs,如滿足Bw《=fs/2的條件,即可完整重現(xiàn)原波形?;谌硕陕牭降淖罡哳l率為20kHz這一研究結(jié)果,CD的采樣頻率為44.1kHz,將采樣所得的采樣值相對于振幅進(jìn)行離散的數(shù)值化操作(即量化)就可得到一系列的脈沖串,再加上CIRC糾錯(cuò)碼、同步信號和地址信息之后,再經(jīng)EFM格式調(diào)制后所得到的數(shù)據(jù)信息即可灌制到CD唱片上了。
由于受當(dāng)時(shí)激光唱盤容量和芯片技術(shù)的制約,量化采用了16 bit 操作,其能夠表現(xiàn)的動態(tài)范圍D為D=20lg2+1.76[dB]=98dB(n=16),這就是CD的理論動態(tài)范圍。
20kHz的頻響,97dB的動態(tài)范圍再加上低不可測的抖晃度,使得激光的唱盤在數(shù)字音響領(lǐng)域中大放異彩,很短的時(shí)間內(nèi)即成為Hi?Fi放聲設(shè)備的重要音源,以致人們毫不猶豫地拋棄了磁帶和膠木唱片。但是,隨著數(shù)字音響進(jìn)一步深化和探討。這種44.1kHz/16bit的記錄格式其缺陷已日漸突出。
首先,44.1kHz采樣率是影響音質(zhì)、音色的第一要素,44.1 kHz 的采樣能夠完整重現(xiàn)一個(gè)20kHz的正弦波,卻難以完整重現(xiàn)一個(gè)7kHz的非正弦信號。這是因?yàn)榉钦倚盘柨煞纸庖粋€(gè)基波加上二次三次…諧波組成。雖然基波能夠重現(xiàn),但三次以上的諧波在D/A轉(zhuǎn)換后可能丟失或畸變,至使最終得到的波形與原始信息產(chǎn)生差距,造成音色的變化。
受當(dāng)時(shí)的認(rèn)識和條件制約,激光唱片的數(shù)據(jù)信息記錄格式定義為16bit其能夠?qū)崿F(xiàn)的理論動態(tài)范圍為98dB,實(shí)際上為留有一個(gè)安全裕量,以免出現(xiàn)強(qiáng)限幅,尚不能完全用足16bit,加上錄制編碼至解碼過程的丟失,使得動態(tài)范圍難以突破96dB,這對于表現(xiàn)古典打擊樂(118dB)顯然不夠。這是人們發(fā)現(xiàn)的數(shù)字音頻所特有一種失真—缺損性失真(Subtractive distortions)。
由于原始模擬信息是無限連續(xù)變化著的。而激光唱盤上的信息是將這些原始信息分成65536個(gè)階段進(jìn)行記錄的。16bit的CD錄音為完善信息只得把處理階段之間的聲音四舍五入,加到上一階段或下一階段中去。這樣一來,CD所含有的信息即使能夠完全復(fù)原也與原來的聲音相比有誤差。