00形式上稍顯遜色的比特流系統(tǒng)。
原始CD標(biāo)準(zhǔn)的PCM系統(tǒng)每隔22.7微秒（44.1kHz采樣率）把音樂信號(hào)轉(zhuǎn)換成65536個(gè)值中的可接受單一值（2^16—16二進(jìn)制加權(quán)位）。所以就像在模擬系統(tǒng)的情況，在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)都有一個(gè)絕對(duì)定義值作為參考。重要的區(qū)別在于它并沒有連續(xù)的波形，而是一個(gè)與原始波形近似的階梯狀波形，修正的模擬低通濾波把階梯狀波形變平滑了。
如果我們?nèi)?秒44.1kHz/16Bit的PCM音頻將其可視化為圖像，我們將得到一個(gè)44100*65536（寬*高）像素的圖像。PCM的振幅擁有高度的精密性和分辨率。再看其不足之處，我們必須將通過低通濾波將模擬信號(hào)嚴(yán)格重新編碼，隨之而來的是相位和時(shí)間域的誤差和相當(dāng)粗糙的時(shí)域分辨率。
附錄：44.1kHz PCM 數(shù)字音頻系統(tǒng)（如：Sony PCM F1）
附錄：施勒先生所擁有的索尼PCM F1便攜錄音系統(tǒng)原本是艾倫·帕森斯的。
相比之下，DBX比特流系統(tǒng)每1.55微秒測(cè)定一次（664kHz取樣率，大約是DSD的四分之一）信號(hào)是否比上一個(gè)樣本上下變動(dòng)了。所以，每個(gè)點(diǎn)上都沒有絕對(duì)值，對(duì)于一段22.7微秒長(zhǎng)的視窗（這是PCM44.1kHz的視窗）只有14.6個(gè)值能被描繪出來，而PCM有65536個(gè)值能被描繪。
“噪聲整形”技術(shù)可以讓更多的值得以描繪，但平均要求更長(zhǎng)的時(shí)間視窗。DSD的高取樣率在一定程度上改善了這一情況。
如果我們?nèi)?秒的644kHzdbx比特流系統(tǒng)將其可視化為圖像，我們將得到一個(gè)644000*2（寬*高）像素的圖像。單比特/比特流系統(tǒng)的振幅域精確度和分辨率往往不高，但具有較高的時(shí)域精度。再看其優(yōu)點(diǎn)，盡管依然需要低通濾波器，但比特流系統(tǒng)并不需要PCM所需的陡坡防失真濾波器。
附錄：傳統(tǒng)的比特流數(shù)字音頻系統(tǒng)（dbx700）
附錄：dbx700比特流AD&DA 處理器
任何一個(gè)系統(tǒng)在回放環(huán)節(jié)都要求某種形式上的低通濾波，這需要我們?cè)趬嚎s超聲波噪音和段/時(shí)域誤差之間進(jìn)行全面的權(quán)衡。
在這場(chǎng)PCM和比特流格式之爭(zhēng)中，PCM成功地贏得了第一輪并成為了數(shù)字音頻的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，隨后也成為了CD標(biāo)準(zhǔn)以及DVD音頻系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。索尼便攜準(zhǔn)專業(yè)機(jī)型PCM-F1和錄音室用專業(yè)級(jí)別機(jī)型PCM1630成為了早期數(shù)字錄制的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，而dbx700僅僅是一個(gè)歷史的邊注，幾乎被世人所遺忘。
附錄 ：上世紀(jì)90年代后期數(shù)字音頻系統(tǒng) – 單比特ADC訊號(hào)傳輸?shù)紺D或DVD再輸出至單比特DAC (16bit/44KHz或24bit/96KHz)
真正的PCM數(shù)字錄制和錄音回放使用多比特模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）錄制和多比特?cái)?shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）轉(zhuǎn)換。這種多比特轉(zhuǎn)換器操作十分復(fù)雜而且很耗時(shí)，因此非常昂貴，但它在數(shù)字音頻發(fā)展的前十年占據(jù)了主導(dǎo)地位。
相比之下，單比特流類型的ADC和DAC的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單很多，因此生產(chǎn)成本更低。20世紀(jì)90年代早期，硬件（ADC和DCA芯片）市場(chǎng)背離了真正的PCM而向單比特/比特流轉(zhuǎn)換器發(fā)展。
附錄：Crystal CS4303 Delta Sigma DAC與Asahi Kasei AK5327 Delta SigmaADC
然而也有例外存在。到20世紀(jì)后期，Pacific Microsonic Model 1（隨后是差不多的Model2）是最后還堅(jiān)持生產(chǎn)的多比特ADC系統(tǒng)。盡管低端市場(chǎng)被廉價(jià)的單比特/比特流設(shè)備占領(lǐng)，但多比特音頻DAC設(shè)法堅(jiān)持了更久，時(shí)至今日也仍應(yīng)用于很多頂級(jí)超高保真度的回放系統(tǒng)中。
我們現(xiàn)在正處于這樣的情況：大多數(shù)ADC和DAC都是單比特/比特流設(shè)備，而ADC單比特或比特流必須轉(zhuǎn)換成PCM才能在CD上回放，而且CD上的PCM信號(hào)需要轉(zhuǎn)換回單比特/比特流才可以在單比特/比特流DAC輸出。這樣的雙重轉(zhuǎn)換無疑是個(gè)下策：我們的信息遭受兩次損失，聲音質(zhì)量也因此兩次受損。隨著類似所謂的‘音量競(jìng)賽’（指當(dāng)時(shí)混音業(yè)調(diào)高母帶音量的競(jìng)賽）的沖擊，商業(yè)音樂錄制的質(zhì)量在上世紀(jì)90年代中到本世紀(jì)00年代中滑落至最低谷。
因此，我們可以推測(cè)許多20世紀(jì)90年代中期后發(fā)布的“PCM”錄音實(shí)際上來源于單比特ADC(DSD也類似這樣)，然后為了編輯、母帶后期處理和回放而轉(zhuǎn)換成PCM，它們甚至作為‘高清’PCM在市場(chǎng)上銷售。
附錄：雅馬哈01V 單比特ADC數(shù)字混音器 和16Bit PCM音頻輸出成CD格式至馬蘭士單比特DAC CD播放器
事實(shí)上，幾乎只有通過Pacific Microsonics Model 1或2制作的錄音才認(rèn)為是真正的高清PCM音頻，而這種轉(zhuǎn)換器非常少見，所以這種錄音也是如此少見。因此很少有人真正聽到過真正的“PCM”，更不用說“高清”PCM音頻了。這真令人難過，但卻是事實(shí)
附錄：20世紀(jì)90年代末高清PCM數(shù)字音頻系統(tǒng) – 支持HDCD的Pacific Microsonic Model 2錄音室多比特AD/DA 處理機(jī)(24-Bit / 176.4KHz)
鑒于上述20世紀(jì)90年代末出現(xiàn)的問題（更多是因?yàn)槠渌虡I(yè)原因），索尼與飛利浦嘗試采用一種行業(yè)內(nèi)稱為DSD的商業(yè)化比特流格式，一開始作為一種檔案格式，后來作為CD的替代格式，稱為SuperAudio CD（SACD）。DSD淘汰了由單比特向PCM的轉(zhuǎn)換，回歸直接采用單比特或比特流錄音。因此DSD /SACD是CD上的來源于單比特/比特流ADC的一個(gè)重大改進(jìn)，并通過單位/比特流DAC回放。
附錄：20世紀(jì)90年代后期的DSD數(shù)字音頻系統(tǒng)– SACD
然而比特流格式在市場(chǎng)上銷售的嘗試并沒有成功。在這段時(shí)期內(nèi)，即使黑膠碟的銷量也持續(xù)高于SACD
隨著更高取樣率和更長(zhǎng)的記錄長(zhǎng)度成為DVD和電影的標(biāo)準(zhǔn)，硬件業(yè)界處于生產(chǎn)出能超越CD素質(zhì)的ADC和DAC的壓力下。他們發(fā)現(xiàn)單比特/比特流技術(shù)兼容性普遍很差，因此大量所謂的“混合”系統(tǒng)成為新的標(biāo)準(zhǔn)，在這樣的系統(tǒng)中，多比特中最重要的6個(gè)比特的轉(zhuǎn)換與比特流轉(zhuǎn)換混合。
appx.2013 typical DSD revival digital audio system – “DSD capableDAC”
附錄：2013典型DSD復(fù)興數(shù)字音頻系統(tǒng) –“支持DSD格式的DAC”
這些ADC和DAC使用的這項(xiàng)技術(shù)里面最好的已經(jīng)完善得非常好，而且實(shí)質(zhì)上如今這項(xiàng)技術(shù)被當(dāng)做格式轉(zhuǎn)換的新標(biāo)準(zhǔn)。這里當(dāng)然有問題。我們現(xiàn)有的ADC以6-8Bit和256甚至512倍的超采樣運(yùn)行，DAC也是同樣的規(guī)格。這或許不完全等于是一個(gè)好的能夠真正支持24bit–768KHz 的多位ADC或DAC，但在原則上其潛力超過傳統(tǒng)的單比特/比特流設(shè)備。
然而這些ADC和DAC之間的轉(zhuǎn)換只在不同采樣率的DSD或者PCM中是可行的。對(duì)于新系統(tǒng)來說，是沒有“原生”格式的。這再度產(chǎn)生了與DSD曾經(jīng)嘗試解決的同樣的問題，只不過這是在更高的質(zhì)量水平上。為了回放錄音，我們要把錄音轉(zhuǎn)換成DSD或者PCM格式，任何一種轉(zhuǎn)換都會(huì)令原始錄音損失其中一些獨(dú)特品質(zhì)。
如果我們把24-Bit 352.8KHz（DXD-PCM）文件轉(zhuǎn)換成1-Bit 2.822MHz (DSD)文件，我們會(huì)損失近99.96% PCM格式支持的振幅信息，而我們只能得到12.5% DSD系統(tǒng)支持的時(shí)域信息。
如果我們把DSD文件轉(zhuǎn)換成DXD文件,也就是把1-Bit at 2.822MHz轉(zhuǎn)換為24-Bit at352.8kHz，我們將會(huì)損失87.5% DSD文件的時(shí)域信息，盡管理論上我們可以把這些重新映射成振幅域。
所以實(shí)質(zhì)上我們得到了兩種格式的糟粕，而不是其中一種的精華。
由于這些ADC/DAC部分一般都是針對(duì)PCM為主的市場(chǎng)而開發(fā)的，在PCM主導(dǎo)的市場(chǎng)中，錄制、編輯、母帶后期處理和回放都是基于PCM進(jìn)行的，ADC輸出PCM信號(hào)而DAC則用于PCM信號(hào)輸入，這些基于PCM的運(yùn)算往往得到最優(yōu)化。
現(xiàn)在的DSD經(jīng)常只是一種為了提供“玄妙的專業(yè)術(shù)語”而被后期添加的東西。例如許多這類DAC都有一條完整的數(shù)字濾波和數(shù)字音量控制的PCM音頻路徑。在這些DAC中，DSD首先被轉(zhuǎn)換成PCM，然后進(jìn)行數(shù)字濾波（過程中會(huì)增添所有PCM轉(zhuǎn)換成DSD數(shù)據(jù)流的問題），最終被轉(zhuǎn)換成多比特ΔΣ。因此我們?cè)诤谙蛔又行模次覀兯f的DAC芯片）里有兩次不良的轉(zhuǎn)換。
最后，我們從過去回到現(xiàn)在，回到“原生”的DSD和PCM音頻上。如果我們真的想要聽到DSD最好的聲音，把它首先轉(zhuǎn)換成PCM，將其當(dāng)做PCM處理，然后將其當(dāng)做多比特ΔΣ調(diào)制播放，這實(shí)際上與把DSD立即轉(zhuǎn)換成PCM并以PCM回放并沒有區(qū)別，這就是許多所謂的“DSDDAC”上進(jìn)行的。
支持以DSD本地傳輸協(xié)議在Mac/Audirvana上運(yùn)行的單比特ADC和擁有混合功能DAC的“Brand X”“DSDDAC”
我們用PCM和DSD轉(zhuǎn)換器回放時(shí)聽到的聲音差異明確地告知我們這是算法的轉(zhuǎn)換，而非格式本身的差異。相比原生未處理過的DSD流，這種音質(zhì)損失是不可避免的。
所以，理想情況下我們用真正的多比特DAC以PCM的路徑重放PCM(無論其原生ADC來源是什么，我們總可以減少一個(gè)階段的操作和損失)。并且我們以純?chǔ)う舱{(diào)制重放DSD,不對(duì)時(shí)域進(jìn)行任何操作(無論其原生ADC來源是什么，我們總可以減少一個(gè)階段的操作和損失)。如果這就是我們的需求，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)目前的“旗艦”DAC非常不盡人意。它們既損壞了PCM，也損壞了DSD,。
在***(此處省去Thorsten·Loesch設(shè)計(jì)的新品型號(hào))我們會(huì)竭盡全力提供好的表現(xiàn)。找到一個(gè)現(xiàn)成可以同時(shí)處理好DSD和PCM的DAC芯片是一個(gè)挑戰(zhàn)。供應(yīng)商一般對(duì)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹不多，所以常常必須進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)際測(cè)試去判斷芯片到底如何。
我們?cè)?**(此處省去Thorsten·Loesch設(shè)計(jì)的新品型號(hào))上使用的DAC芯片為我們提供了一條不同尋常的解決問題的途徑。它使用了6bit多比特DAC* 處理PCM音頻里重要的6個(gè)比特，為PCM提供了BurrBrown品牌多比特DAC引以為傲的溫暖而有力的聲音。而上述6bit外的比特都會(huì)被一個(gè)低階256速Σ-Δ調(diào)制器轉(zhuǎn)換(實(shí)際為DSD256)，使PCM的回放也有了DSD聲音廣為人知的柔美特性。
*附件：此為譯者另外在TI DSD1793官網(wǎng)PDF介紹文檔（
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/dsd1793.pdf）截取的信息。另外，經(jīng)查閱，指標(biāo)水平更高的DSD1972及DSD1794同樣也具備這種特性。
播放DSD時(shí)，相同的Σ-Δ調(diào)制器被用來直接將DSD流轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。當(dāng)然，這對(duì)于DSD來說并沒有可用的數(shù)字濾波和數(shù)字音量控制，所以我們必須在模擬信號(hào)的處理部分中添加這些功能。結(jié)尾，引用我們國(guó)家（英國(guó)）的說法–要知道布丁的滋味，最好親口嘗一嘗。
如對(duì)上文觀點(diǎn)有疑問，請(qǐng)與Thorsten·Loesch進(jìn)行探討。
如對(duì)文中翻譯有疑問，歡迎與我聯(lián)系。(翻譯中難免存在未盡完美之處，歡迎指正交流)
主體翻譯：bv
輔助翻譯：redgt（Joy_c）@三耳工作室
校稿： 曾頌勤博士&redgt（Joy_c）
----------------------------------------Part2------------------------------------------
曾頌勤博士解讀“高清音樂檔案”
曾頌勤博士*寄語：
很鼓勵(lì)所有玩音響和發(fā)燒友看完以上這篇翻譯文稿，讓自己對(duì)DSD和PCM這兩種不同的數(shù)字音樂格式有更充分的理解。自從SACD跟HDCD格式出現(xiàn)后，市場(chǎng)上出現(xiàn)不少胡亂使用24/96kHz；24/176.4kHz；24/192kHz和DSD這些字眼，標(biāo)榜高采樣格式的數(shù)字音樂檔案和CD碟片。這現(xiàn)象大概分為兩類：1）原來的音源為舊式16/44.1kHz的CD格式，通過SRC升頻成為高格式的數(shù)字檔案或者格式轉(zhuǎn)換為SACD再重新出版；2）錄音的確以24/96kHz或者更高采樣率的格式完成，但是在制作CD母帶的過程中還是無法避免16/44.1kHz頻寬的瓶頸。
*（曾頌勤博士乃權(quán)威錄音師，資深作曲家和唱片制作人，現(xiàn)任北京現(xiàn)代音樂學(xué)院客座教授。從1985年開始使用PCM數(shù)碼錄音，也是世界上第一個(gè)使用New England Digital SynclavierDirect-to-Disk以100kHz進(jìn)行高采樣率數(shù)字格式錄音的中國(guó)人，在國(guó)際上也是錄音技術(shù)的先鋒人物）
下面是曾博士使用Apple Logic Pro X軟件對(duì)一些高格式音樂檔案的檢查結(jié)果。
以下我們就使用Apple Logic軟件自帶的FFT顯示，檢查國(guó)外高格式數(shù)字音樂網(wǎng)站HDtracks的UltimateDownload Experience這個(gè)24/96kHz的音樂檔案，曲目名為：
Nikolai Rimsky-Korsakov: The Snow Maiden – Dance of theTumblers
Minnesota Orchestra / Eiji Oue
正常速度播放，可以看見在10kHz到20kHz這段，音樂訊號(hào)非常豐富：
在4倍慢速播放，音樂訊號(hào)即以4倍頻率數(shù)往圖表左方移動(dòng)，可以看見高頻訊號(hào)是無縫延伸到30kHz （7.5kHz X 4）的：
檢查“24bit/192kHz金正傳世玫寶極品音樂WAV高清音源”的貝多芬第五交響曲就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)使用SRC升頻上192k的例子。圖一顯示在正常速度播放，20kHz附近有一根獨(dú)立的，跟音樂訊號(hào)脫離了的噪音。
放慢4倍速度播放就能看見這個(gè)噪音發(fā)生在大概(12kHz x 4)= 48kHz，就是升頻過程所創(chuàng)造出來的AliasNoise，在慢速播放，耳朵會(huì)聽到的是一堆破音。
音樂最首要是好的演奏，出色的錄音。高格式不一定表示音樂更好聽，16/44.1kHz的CD已經(jīng)成功為音樂愛好者提供超過30年的裝載。只有在A/B比較下，高格式的頻寬和聲場(chǎng)還原的優(yōu)勢(shì)才會(huì)明顯。至于有否必要為了格式而在設(shè)備上面提升，始終關(guān)鍵都在音樂軟件的制作過程上。唱片和設(shè)備商刻意標(biāo)榜高格式，更多是為了可以提供愛好者更多消費(fèi)玩樂的選擇。
----------------------------------------Part3------------------------------------------
輔助譯者寄語：
相信很多音頻發(fā)燒友都與我（Joy_c）一樣，長(zhǎng)期以來都對(duì)PCM和DSD之間的問題感到疑惑。偶然機(jī)會(huì)中讀到這篇由著名音頻發(fā)燒媒體audiostream與ThorstenLoesch的訪談方為一解心中疑惑，隨即迫不及待地讓女友抽空完成本文的主體翻譯，然后由我負(fù)責(zé)完成了對(duì)其中專業(yè)術(shù)語的翻譯及對(duì)外傳送，希望能幫到更多朋友解除疑惑。期間更遇上驚喜插曲，曾頌勤博士得知我在處理這份翻譯稿件后主動(dòng)提出協(xié)助校正，更熱心地提供了他詳細(xì)測(cè)試而得的數(shù)據(jù)希望能讓燒友們更加遠(yuǎn)離“忽悠”，這里要特別對(duì)他說聲感謝。而讀到這里，一個(gè)不算是結(jié)論的結(jié)論應(yīng)該是出來了，“現(xiàn)階段而言，PCM和DSD其實(shí)并無絕對(duì)的優(yōu)劣之分，目前我們更該在意的應(yīng)該是行業(yè)從錄音到最終回放的統(tǒng)一化流程和燒友自己需要遠(yuǎn)離‘假高清’”。只可惜，通過文章能了解到關(guān)于PCM和DSD的歷史、現(xiàn)況甚至是一些技術(shù)原理，我們卻依然在無奈地面對(duì)著目前市場(chǎng)上許多取巧的作品，無論音響器材抑或錄音。如訪談中所述，上世紀(jì)90年代中到本世紀(jì)00年代中發(fā)生過諸如“音量競(jìng)爭(zhēng)”這樣的不良?xì)v史，到今天也尚有許多所謂DSD作品之類的故弄玄虛的產(chǎn)品存在…一直都有說法“再好的發(fā)燒器材都是為好的錄音服務(wù)”，但是今日我們放眼全球的唱片業(yè)，或者只關(guān)注我們周圍的華語唱片，似乎都已經(jīng)越來越少新錄音值得我們投入金錢及心思在回放設(shè)備上。最后，更多的期待其實(shí)并非單單希望回放器材能不斷進(jìn)步，而是在于希望將來能聽到更多好的新唱片。
另外，歡迎朋友們關(guān)注新浪微博 @三耳工作室，參與更多互動(dòng)。
注：如需轉(zhuǎn)載注明出處,歡迎分享。
Redgt (@Joy_c) @三耳工作室
2014/5/21
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