00形式上稍顯遜色的比特流系統(tǒng)。
原始CD標準的PCM系統(tǒng)每隔22.7微秒（44.1kHz采樣率）把音樂信號轉換成65536個值中的可接受單一值（2^16—16二進制加權位）。所以就像在模擬系統(tǒng)的情況，在每個時間點都有一個絕對定義值作為參考。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。
如果我們取1秒44.1kHz/16Bit的PCM音頻將其可視化為圖像，我們將得到一個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嚴格重新編碼，隨之而來的是相位和時間域的誤差和相當粗糙的時域分辨率。
附錄：44.1kHz PCM 數字音頻系統(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微秒測定一次（664kHz
取樣率，大約是DSD的四分之一）信號是否比上一個樣本上下變動了。所以，每個點上都沒有絕對值，對于一段22.7微秒長的視窗（這是PCM44.1kHz的視窗）只有14.6個值能被描繪出來，而PCM有65536個值能被描繪。
“噪聲整形”技術可以讓更多的值得以描繪，但平均要求更長的時間視窗。DSD的高取樣率在一定程度上改善了這一情況。
如果我們取1秒的644kHz
dbx比特流系統(tǒng)將其可視化為圖像，我們將得到一個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，但具有較高的時域精度。再看其優(yōu)點，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)的比特流數字音頻系統(tǒng)（dbx700）
附錄：dbx700比特流AD&DA 處理器
任何一個系統(tǒng)在回放環(huán)節(jié)都要求某種形式上的低通濾波，這需要我們在壓縮超聲波噪音和段/時域誤差之間進行全面的權衡。
在這場PCM和比特流格式之爭中，PCM成功地贏得了第一輪并成為了數字音頻的業(yè)界標準，隨后也成為了CD標準以及DVD音頻系統(tǒng)的標準。索尼便攜準專業(yè)機型PCM-F1和錄音室用專業(yè)級別機型PCM1630成為了早期數字錄制的業(yè)界標準，而dbx
700僅僅是一個歷史的邊注，幾乎被世人所遺忘。
附錄 ：上世紀90年代后期數字音頻系統(tǒng) – 單比特ADC訊號傳輸到CD或DVD再輸出至單比特DAC (16bit/44KHz
或24bit/96KHz)
真正的PCM數字錄制和錄音回放使用多比特模擬/數字轉換器（ADC）錄制和多比特數字/模擬轉換器（DAC）轉換。這種多比特轉換器操作十分復雜而且很耗時，因此非常昂貴，但它在數字音頻發(fā)展的前十年占據了主導地位。
相比之下，單比特流類型的ADC和DAC的結構簡單很多，因此生產成本更低。20世紀90年代早期，硬件（ADC和DCA芯片）市場背離了真正的PCM而向單比特/比特流轉換器發(fā)展。
附錄：Crystal CS4303 Delta Sigma DAC與Asahi Kasei AK5327 Delta Sigma
ADC
然而也有例外存在。到20世紀后期，Pacific Microsonic Model 1（隨后是差不多的Model
2）是最后還堅持生產的多比特ADC系統(tǒng)。盡管低端市場被廉價的單比特/比特流設備占領，但多比特音頻DAC設法堅持了更久，時至今日也仍應用于很多頂級超高保真度的回放系統(tǒng)中。
我們現在正處于這樣的情況：大多數ADC和DAC都是單比特/比特流設備，而ADC單比特或比特流必須轉換成PCM才能在CD上回放，而且CD上的PCM信號需要轉換回單比特/比特流才可以在單比特/比特流DAC輸出。這樣的雙重轉換無疑是個下策：我們的信息遭受兩次損失，聲音質量也因此兩次受損。隨著類似所謂的‘音量競賽’（指當時混音業(yè)調高母帶音量的競賽）的沖擊，商業(yè)音樂錄制的質量在上世紀90年代中到本世紀00年代中滑落至最低谷。
因此，我們可以推測許多20世紀90年代中期后發(fā)布的“PCM”錄音實際上來源于單比特ADC(DSD也類似這樣)，然后為了編輯、母帶后期處理和回放而轉換成PCM，它們甚至作為‘高清’PCM在市場上銷售。
附錄：雅馬哈01V 單比特ADC數字混音器 和16Bit PCM音頻輸出成CD格式至馬蘭士單比特DAC CD播放器
事實上，幾乎只有通過Pacific Microsonics Model 1
或2制作的錄音才認為是真正的高清PCM音頻，而這種轉換器非常少見，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
附錄：20世紀90年代末高清PCM數字音頻系統(tǒng) – 支持HDCD的Pacific Microsonic Model 2
錄音室多比特AD/DA 處理機(24-Bit / 176.4KHz)
鑒于上述20世紀90年代末出現的問題（更多是因為其他商業(yè)原因），索尼與飛利浦嘗試采用一種行業(yè)內稱為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Super
Audio CD（SACD）。DSD淘汰了由單比特向PCM的轉換，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的一個重大改進，并通過單位/比特流DAC回放。
附錄：20世紀90年代后期的DSD數字音頻系統(tǒng)– SACD
然而比特流格式在市場上銷售的嘗試并沒有成功。在這段時期內，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的記錄長度成為DVD和電影的標準，硬件業(yè)界處于生產出能超越CD素質的ADC和DAC的壓力下。他們發(fā)現單比特/比特流技術兼容性普遍很差，因此大量所謂的“混合”系統(tǒng)成為新的標準，在這樣的系統(tǒng)中，多比特中最重要的6個比特的轉換與比特流轉換混合。
appx.2013 typical DSD revival digital audio system – “DSD capable
DAC”
附錄：2013典型DSD復興數字音頻系統(tǒng) –“支持DSD格式的DAC”
這些ADC和DAC使用的這項技術里面最好的已經完善得非常好，而且實質上如今這項技術被當做格式轉換的新標準。這里當然有問題。我們現有的ADC以6-8Bit和256甚至512倍的超采樣運行，DAC也是同樣的規(guī)格。這或許不完全等于是一個好的能夠真正支持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/比特流設備。
然而這些ADC和DAC之間的轉換只在不同采樣率的DSD或者PCM中是可行的。對于新系統(tǒng)來說，是沒有“原生”格式的。這再度產生了與DSD曾經嘗試解決的同樣的問題，只不過這是在更高的質量水平上。為了回放錄音，我們要把錄音轉換成DSD或者PCM格式，任何一種轉換都會令原始錄音損失其中一些獨特品質。
如果我們把24-Bit 352.8KHz（DXD-PCM）文件轉換成1-Bit 2.822MHz (DSD)
文件，我們會損失近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)支持的時域信息。
如果我們把DSD文件轉換成DXD文件,也就是把1-Bit at 2.822MHz轉換為24-Bit at
352.8kHz，我們將會損失87.5% DSD文件的時域信息，盡管理論上我們可以把這些重新映射成振幅域。
所以實質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PCM為主的市場而開發(fā)的，在PCM主導的市場中，錄制、編輯、母帶后期處理和回放都是基于PCM進行的，ADC輸出PCM信號而DAC則用于PCM信號輸入，這些基于PCM的運算往往得到最優(yōu)化。
現在的DSD經常只是一種為了提供“玄妙的專業(yè)術語”而被后期添加的東西。例如許多這類DAC都有一條完整的數字濾波和數字音量控制的PCM音頻路徑。在這些DAC中，DSD首先被轉換成PCM，然后進行數字濾波（過程中會增添所有PCM轉換成DSD數據流的問題），最終被轉換成多比特ΔΣ。因此我們在黑匣子中心（即我們所說的DAC芯片）里有兩次不良的轉換
。
最后，我們從過去回到現在，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，把它首先轉換成PCM，將其當做PCM處理，然后將其當做多比特ΔΣ調制播放，這實際上與把DSD立即轉換成PCM并以PCM回放并沒有區(qū)別，這就是許多所謂的“DSD
DAC”上進行的。
支持以DSD本地傳輸協議在Mac/Audirvana上運行的單比特ADC和擁有混合功能DAC的“Brand X”“DSD
DAC”
我們用PCM和DSD轉換器回放時聽到的聲音差異明確地告知我們這是算法的轉換，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階段的操作和損失)。并且我們以純ΔΣ調制重放DSD,不對時域進行任何操作(無論其原生ADC來源是什么，我們總可以減少一個階段的操作和損失)。如果這就是我們的需求，我們就會發(fā)現目前的“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設計的新品型號)我們會竭盡全力提供好的表現。找到一個現成可以同時處理好DSD和PCM的DAC芯片是一個挑戰(zhàn)。供應商一般對芯片的內部結構介紹不多，所以常常必須進行詳細的實際測試去判斷芯片到底如何。
我們在***(此處省去Thorsten·Loesch設計的新品型號)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個比特，為PCM提供了Burr
Brown品牌多比特DAC引以為傲的溫暖而有力的聲音。而上述6bit外的比特都會被一個低階256速Σ-Δ調制器轉換(實際為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PDF介紹文檔（
http://www./lit/ds/symlink/dsd1793.pdf）截取的信息。另外，經查閱，指標水平更高的DSD1972及DSD1794同樣也具備這種特性。
播放DSD時，相同的Σ-Δ調制器被用來直接將DSD流轉換成模擬信號。當然，這對于DSD來說并沒有可用的數字濾波和數字音量控制，所以我們必須在模擬信號的處理部分中添加這些功能。結尾，引用我們國家（英國）的說法–要知道布丁的滋味，最好親口嘗一嘗。
如對上文觀點有疑問，請與Thorsten·Loesch進行探討。
如對文中翻譯有疑問，歡迎與我聯系。(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）
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曾頌勤博士解讀“高清音樂檔案”
曾頌勤博士*寄語：
很鼓勵所有玩音響和發(fā)燒友看完以上這篇翻譯文稿，讓自己對DSD和PCM這兩種不同的數字音樂格式有更充分的理解。自從SACD跟HDCD格式出現后，市場上出現不少胡亂使用24/96kHz；24/176.4kHz；24/192
kHz和DSD這些字眼，標榜高采樣格式的數字音樂檔案和CD碟片。這現象大概分為兩類：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字檔案或者格式轉換為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。
*（曾頌勤博士乃權威錄音師，資深作曲家和唱片制作人，現任北京現代音樂學院客座教授。從1985年開始使用PCM數碼錄音，也是世界上第一個使用
New England Digital Synclavier
Direct-to-Disk以100kHz進行高采樣率數字格式錄音的中國人，在國際上也是錄音技術的先鋒人物）
下面是曾博士使用Apple Logic Pro X軟件對一些高格式音樂檔案的檢查結果。
以下我們就使用Apple Logic軟件自帶的FFT顯示，檢查國外高格式數字音樂網站HDtracks的Ultimate
Download Experience這個24/96kHz的音樂檔案，曲目名為：
Nikolai Rimsky-Korsakov: The Snow Maiden – Dance of the
Tumblers
Minnesota Orchestra / Eiji Oue
正常速度播放，可以看見在10kHz到20kHz這段，音樂訊號非常豐富：
在4倍慢速播放，音樂訊號即以4倍頻率數往圖表左方移動，可以看見高頻訊號是無縫延伸到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發(fā)現一個使用SRC升頻上192k的例子。圖一顯示在正常速度播放，20kHz附近有一根獨立的，跟音樂訊號脫離了的噪音。
放慢4倍速度播放就能看見這個噪音發(fā)生在大概(12kHz x 4)= 48kHz，就是升頻過程所創(chuàng)造出來的Alias
Noise，在慢速播放，耳朵會聽到的是一堆破音。
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還原的優(yōu)勢才會明顯。至于有否必要為了格式而在設備上面提升，始終關鍵都在音樂軟件的制作過程上。唱片和設備商刻意標榜高格式，更多是為了可以提供愛好者更多消費玩樂的選擇。
----------------------------------------Part3------------------------------------------
輔助譯者寄語：
相信很多音頻發(fā)燒友都與我（Joy_c）一樣，長期以來都對PCM和DSD之間的問題感到疑惑。偶然機會中讀到這篇由著名音頻發(fā)燒媒體audiostream與Thorsten
Loesch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，然后由我負責完成了對其中專業(yè)術語的翻譯及對外傳送，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提出協助校正，更熱心地提供了他詳細測試而得的數據希望能讓燒友們更加遠離“忽悠”，這里要特別對他說聲感謝。而讀到這里，一個不算是結論的結論應該是出來了，“現階段而言，PCM和DSD其實并無絕對的優(yōu)劣之分，目前我們更該在意的應該是行業(yè)從錄音到最終回放的統(tǒng)一化流程和燒友自己需要遠離‘假高清’”。只可惜，通過文章能了解到關于PCM和DSD的歷史、現況甚至是一些技術原理，我們卻依然在無奈地面對著目前市場上許多取巧的作品，無論音響器材抑或錄音。如訪談中所述，上世紀90年代中到本世紀00年代中發(fā)生過諸如“音量競爭”這樣的不良歷史，到今天也尚有許多所謂DSD作品之類的故弄玄虛的產品存在…一直都有說法“再好的發(fā)燒器材都是為好的錄音服務”，但是今日我們放眼全球的唱片業(yè)，或者只關注我們周圍的華語唱片，似乎都已經越來越少新錄音值得我們投入金錢及心思在回放設備上。最后，更多的期待其實并非單單希望回放器材能不斷進步，而是在于希望將來能聽到更多好的新唱片。
另外，歡迎朋友們關注新浪微博 @三耳工作室，參與更多互動。
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Redgt (@Joy_c) @三耳工作室
2014/5/21
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