Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Октября 2014 в 16:04, контрольная работа
За последние годы сильно развились различные форматы аудио и видео. Аудио мир захвачен CD благодаря их высокой практичности и низкой цене, а видео переходит от VHS кассет на DVD. Но музыкальная индустрия и DVD Forum предпочитают универсальный формат, они желают продавать наши любимые альбомы на DVD, так и появился формат DVD аудио. С технической точки зрения DVD имеет больший объем, чем CD. CD может вместить 80 минут музыки в обычном формате, тогда как DVD может вместить в 10 раз больше, да и поддерживает он практически все звуковые форматы.
Введение 2
Общие сведения 4
Формат SACD 4
Преимущества стандарта SACD 4
Технические сведения о стандарте SACD 4
Защита записи от копирования 5
Формат DVD-audio 5
Технические сведения о DVD audio 6
Преимущества стандарта DVD-audio: 6
SACD vs. DVD-Audio 7
Межстандартные войны DVD-A и SACD 7
Преимущества за гранью восприятия 8
DSD - PCM 12
Таблица основных характеристик 12
Практическое исследование форматов высокого разрешения 15
SACD против DVD-аудио: оценка форматов высокого разрешения 15
Создание форматов 16
Различия форматов 17
Трудности обработки 19
Аналоговый формат в сравнении с цифровым 19
Частотный спектр более 20 кГц 21
Акустический спектр 21
Научный анализ форматов 22
Повторные измерения 23
Зависимость качества от метода воспроизведения 28
Заключение 31
Список литературы 32
Схема сигма/дельта DSD-преобразователя очень проста: аналоговый сигнал поступает на микшер, куда подается также сигнал ООС, затем на интегратор (это и есть "сигма", т.е. сумма). После этого в тракт подмешивается шум (dither), как в обычном АЦП, и вся эта смесь дробится на отдельные импульсы (получается "дельта", т.е. разница).
1-битовые дельта сигма преобразователи, используемые в SACD, имеют более широкий спектр шумов квантования и поэтому требуют специальных фильтров НЧ - аж 7-го порядка, в то время как для однобитовых ЦАПов Philips Bitstream, широко используемых в CD-проигрывателях, достаточно 3-го порядка. С упрощением цифровой части усложняется аналоговая. А ведь чем ниже порядокфильтра, тем меньшее влияние он оказывает на музыкальность звучания.
PDM - менее эффективный способ кодирования, чем PCM, т.е. при тех же звуковых параметрах (например, сигнал/шум 120 дБ в диапазоне частот до 20 кГц) ему требуется больший объем данных. А это значит, что на SACD либо помещается меньше музыки, чем на DVD-Audio, либо она оказывается записана хуже. Но из спецификаций следует, что все как раз наоборот, и это не может вызвать вопросов.
В таблице представлены основные характеристики трех форматов.
Сравнение звуковых форматов |
|
Почти невозможно увидеть дневной свет через облака войн, между форматами между SACD и DVD-Audio. Существует слишком много мнений, чтобы ясно увидеть решение, которые форматируются в сравнении CD-DA и LP.
Сегодня статистические данные не благоприятны к новым форматам высокого разрешения. Согласно RIAA (Recording Industry Association of America) в 2003 только 0.4 миллиона DVD-Audio дисков было продано, 1.3 миллионов - SACD, 1.5 миллионов - LP, и 745.9 миллионов - компакт-диск. Продажи компакт-диска достигли пикового уровня в 2000 и теперь испытывают сильное снижение. Возможно общественный интерес в CD-диске понижается из-за феноменального устойчивого роста DVD-Video формата - 369.6 миллионов, включая музыку DVD в 2003.
Ясно, что форматы высокого разрешения имеют больше возможности поддержать высококачественные сигналы. Вопрос в том - насколько большой является эта возможность и откуда может мы получать этот превосходный качественный сигнал. Присутствует ли это всегда на дисках с привлекательным ярлыками SACD или DVD-A?
Изготовители были в такой спешке, чтобы предложить новые форматы клиентам, что они сделали много ошибок на начальной стадии, и таким образом создали некоторое отрицательное отношение к новой среде. А именно:
CD-DA формат (PCM 16bit 44100Hz стерео) давно устарел, его ограничения не позволяют достигать уровня, требуемого сегодняшними любителями музыки. Мы не можем полностью игнорировать невероятно большой рынок CD-дисков, к которому SACD и DVD-A диски не могут даже приблизиться. Однако только несколько лет назад то же самое можно было сказать о рынке видео кассет и DVD-ВИДЕО дисков. Популярность CD-DA формата, и простота в использовании, не позволяют предсказать, что этот формат устареет подобно VHS. Однако, его существенные ограничения такие как ограничение сигнала, из-за желания звукового инженера достигнуть максимального динамического диапазона, ограничение спектра, и новые интерфейсы, поддерживающие форматы высокого разрешения в неизменной цифровой форме передаваемой среди устройств (i-связь, HDMI, Denon-связь, М-связь, и т.д.) заставляет нас предположить, что в самом близком будущем CD-DA переместится к область массового использования, к примеру, в область mp3, оставляя место в сфере любителей музыки для форматов DVD-A, SACD и WMA9 pro, поддерживающие 24 бита 96kHz многоканальное аудио, выдвинутое Microsoft.
В случае корректного воспроизведения компакт-диска (поскольку это осуществлено в устройствах от некоторых Высококачественных изготовителей) и неправильного воспроизведения SACD и/или DVD-A, первый может иметь более высокий качественный звук, определенный в «double blind» тестах (ABX устраняет эффект плацебо, или влияние самовнушения слушателя на конечные результаты), который в свою очередь служил полем битвы для споров о качестве форматов высокого разрешения. «Double blind» тесты не идеальны, хотя они позволяют достигать довольно приемлемых условий, чтобы получить статистически правильные результаты. Настоятельно рекомендуется использовать бесплатную программу PC ABX или бесплатную ABX добавленную к известной программе Foobar 2000, чтобы удостовериться, слышим ли мы действительно различие (а не заставляем верить себя, что это различие существует) и только тогда, искать причину.
Пробуйте сделать запись нескольких фрагментов с компакт-диска (лучше разорвать треки) и сделать запись этого от идентичного DVD-A. Тогда, используя ABX, с высоким уровнем вероятности вы выясните различие.
Интересное сравнение на качества DSD SACD и PCM DVD-A провел Крэйг Андерсон. Хотя он пришел к выводу о преимуществе PCM 24/192 в точности представления сигнала, диаграмма квадратной волны осциллографа на 10 кГц демонстрирует некоторую идентичность для результатов в PCM 24/192 и DSD. Размытость формы DSD сигнала можно объяснить сверхзвуковыми шумами, картина была сглажена из-за времени ожидания пикселя на экране осциллографа.
Вы должны принять во внимание, что формат DSD значительно более труден для обработки относительно управления басом и управления регулировки времени для звукового уравнивания с точки зрения слушателя, так же как и для акустической калибровки системы (акустическое эхо). Каждый ждал DSP, чтобы внести изменения в начальную форму DSD потоков в оборудовании потребителя, SONY анонсировал несколько новых чипов (CXD9776Q и CXD9722Q), использующих DSD алгоритмы обработки, в брошюре ES Series Receivers Technical Background касающиеся STR-DA9000ES, но ... в результате согласно инструкции по эксплуатации все эти настройки обработаны в PCM домене (в 9000 моделях). Как мы знаем, эта популярная модель не имеет функции калибровки акустического эхо, хотя она могла бы их иметь, учитывая обработку в PCM и наличие подобных функций у наиболее вероятных конкурентов от Pioneer, Yamaha и Denon (подобная калибровка осуществлена в 3805 модели, и мы уже известной нам новой модели 5805 с той же самой особенностью).
Таким образом, в настоящее время формат DSD с точки зрения доступности и необходимости современных решений менее интересен изготовителям звукового оборудования, так как даже Sony не готов предложить полный комплекс DSD обработки сигнала в его оригинальной форме на уровне бытовой электроники.
LP, как качественный
носитель медиа информации, был
сознательно дискредитирован
Некоторые измерения, проведенные энтузиастами-аудиофилами и профессионалами, дали нам основание предположить, что причина находится в широком спектре и, несмотря на преобладании мнения о 60 ДБ ограничении, достаточном динамическом диапазоне. Взгляните на LP динамические измерения диапазона, предпринятые Крисом Джонсоном. Вы можете также увидеть измерения ограничения спектра LP проведенные австралийским любителем музыки и автором обзоров на оборудовании Крисом Тамом. Как вы можете видеть, LP динамический диапазон близок к CD-DA, и его полоса частот значительно превосходит последнего.
Другой важный момент - мы не можем забыть, что во время выпуска формата CD-DA, запись LP аналоговых оригиналов главным образом производилось на аналоговом оборудовании, которое фактически достигло пика свого развития. Цифровое оборудование для CD-DA не было совершенно - низкое DSP разрешение для обработки (часто только 24bit для 16bit сигнала CD-DA, который заканчивался округлением до получавшихся при умножении 32bit чисел, и таким образом, в цифровых экспонатах в выпускаемом сигнале), низкий частота сеймплов, недостатки размывания и формирования шума, которые были добавлены к комплекту инструментов CD-DA позже, высокий уровень колебаний в регистраторах цифровой звукозаписи. Некоторые любительские студии даже решили вернуться к аналоговым системам.
Все эти проблемы остались на компакт-диске, именно поэтому их качество отличается от экземпляра до экземпляра, несмотря на то, что "цифра является всегда цифрой". Однако, как мы знаем, те же самые или подобные недостатки типичны для первых DVD-A и SACD.
Мы подошли к важной части. Один и тот же вопрос был задан на различных форумах о форматах и их качестве - если человек не может слышать частоты более чем 20 кГц (в редких случаях 21 кГц) тогда ограничение на 22 кГц в CD-DA (согласно Nyquist теореме это - половина частоты семплов, для 44100 это будет 22050Hz), не должен создавать никаких проблем, не так ли? Почему мы нуждаемся в 50 кГц, 70 кГц, и даже 96 кГц, если мы все равно не слышим их? И второй вопрос - если наши мембраны имеют частоту пропускания 20Hz-20 кГц на уровне-3dB, то, почему мы нуждаемся в DVD-A или SACD? Наши динамики не будут способны воспроизвести требуемый спектр, и кроме того, изделия межмодуляции сверхзвуковых частот могут войти в слышимую область и исказить оригинальный сигнал. Не лучше ли не иметь эти сверхзвуковые изображения?
Вот, что сказал Нельсон Пасса, известный любитель музыки специалист в области аудио и видео техники:
"Хотя человеческий слух в основном очень незначителен на частотах выше чем 20 000 Гц, сверхзвуковые частоты создают амплитудные эффекты в слышимой области. Эффекты могут быть едва различимы, но их появление нежелательно в чувствительном оборудовании." Таким образом, осознав нашу чувствительность слуха к фазовым искажениям, мы можем значительно уменьшить уровень этих искажений, с помощью систем с более широким спектром сигнала (включая качество воспроизведение LP).
Второй момент - если мы ограничиваем оригинальный сигнал аналоговым фильтром сглаживания для диапазона сигнала компакт-диска, при сравнении с тем же самым фильтром для DVD-A 24bit сигнал на 96 кГц, когда мы пытаемся записать диапазон таких инструментов как труба, будет значительное различие, между оригиналом и конечной записью, даже прежде, чем это передастся на динамик. Качественные динамики имеют типичный спад сигнала на высоких частотах, который главным образом зависит от модели репродуктора для передачи высокого тона, и таким образом создает меньше искажений, чем фильтр с крутым амплитудно-частотным спадом, который фактически является форматом CD-DA для спектра широкополосных сигналов.
А что наука говорит о звуковом различии у DVD-A и SACD по сравнению с CD-DA, причины и недостатки таких различий? Давайте рассмотрим мнение доктора Дэвида Гризинджера. Вместе с Джимом Фосгэйтом, он один из наиболее известных ученых в по теории объемного звука, человек, который создавал и развивал Logic7 (Словарь, характеризующий алгоритм обработки окружающего звука).