一、PCM(Pulse Code Modulation):
PCM 脈沖編碼調(diào)制是Pulse Code Modulation的縮寫(xiě)。PCM音頻格式是70年代末發(fā)展起來(lái)的,記錄媒體之一的CD,80年代初由飛利浦和索尼公司共同推出。PCM的音頻格式也被DVD-A所采用,它支持立體聲和5.1環(huán)繞聲,1999年由DVD討論會(huì)發(fā)布和推出的。
PCM的比特率,從14-bit發(fā)展到16-bit、18-bit、20-bit直到24-bit;采樣頻率從44.1kHz發(fā)展到192kHz。到目前為止PCM這項(xiàng)技術(shù)可以改善和提高的方面則越來(lái)越來(lái)小。只是簡(jiǎn)單的增加PCM比特率和采樣率,不能根本的改善它的根本問(wèn)題。其原因是PCM的主要問(wèn)題在于: 1)任何PCM數(shù)字音頻系統(tǒng)需要在其輸入端設(shè)置急劇升降的濾波器,僅讓20 Hz - 22.05 kHz的頻率通過(guò)(高端22.05 kHz是由于CD 44.1 kHz的一半頻率而確定),這是一項(xiàng)非常困難的任務(wù)。2)在錄音時(shí)采用多級(jí)或者串聯(lián)抽選的數(shù)字濾波器(減低采樣率),在重放時(shí)采用多級(jí)的內(nèi)插的數(shù)字濾波器(提高采樣率),為了控制小信號(hào)在編碼時(shí)的失真,兩者又都需要加入重復(fù)定量噪聲。這樣就限制了PCM技術(shù)在音頻還原時(shí)的保真度。
DVD也可以利用PCM格式儲(chǔ)存未經(jīng)壓縮的雙聲道訊號(hào), 由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何壓縮損失的處理程序, 因此可以獲得最佳的音質(zhì)表現(xiàn)。由于DVD具有龐大的空間與速度優(yōu)勢(shì), 可以大膽使用更高的取樣率與分辨率, 因此可以提供遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)CD的表現(xiàn)。DVD播放器支持PCM的所有變種。
三、Dolby Digital(audio coding-3)
杜比數(shù)字AC-3(Dolby Digital AC-3)是杜比公司開(kāi)發(fā)的新一代家庭影院多聲道數(shù)字音頻系統(tǒng)。當(dāng)初ac-3的發(fā)展是為了應(yīng)用在電影院上,因?yàn)殡娪澳z片上的空間有限,所以ac-3音效數(shù)據(jù)是存放在膠片上的齒孔與齒孔之間。由于膠片上的這部分空間實(shí)在太小了,所以杜比實(shí)驗(yàn)室的工程師只好將他們認(rèn)為人耳聽(tīng)不到的部分聲音刪除,以節(jié)省空間。這種破壞性壓縮使聲音受到了不同程度的損失,但是為了滿足在電影膠片上的應(yīng)用,這也是迫不得已的做法。ac-3采用6只喇叭的輸出模式,除了超重低音部分外,其余皆是全頻段立體聲(48khz、16bit),且現(xiàn)場(chǎng)拍攝時(shí)每個(gè)聲道皆由獨(dú)立的麥克風(fēng)來(lái)錄制,因此ac-3的后置環(huán)繞聲道擁有完整的定位能力。ac-3數(shù)據(jù)的流量,兩聲道是192kbps(大約是未壓縮數(shù)據(jù)的1/8大小);5.1聲道的數(shù)據(jù)流量是384kbps~448kbps,最高可提升到640kbps,數(shù)據(jù)的流量越大代表壓縮的比例越小,音質(zhì)也就越好,可聽(tīng)到的細(xì)節(jié)也會(huì)更多。
杜比數(shù)字AC-3提供的環(huán)繞聲系統(tǒng)由五個(gè)全頻域聲道加一個(gè)超低音聲道組成,所以被稱作5.1個(gè)聲道。五個(gè)聲道包括前置的“左聲道(L)”、“中置聲道(C)”、“右聲道(R)”、后置的“左環(huán)繞聲道(Ls)”和“右環(huán)繞聲道(Rs)”。這些聲道的頻率范圍均為全頻域響應(yīng)3-20000Hz。第六個(gè)聲道也就是超低音聲道包含了一些額外的低音信息,使得一些場(chǎng)景如爆炸、撞擊聲等的效果更好。由于這個(gè)聲道的頻率響應(yīng)為3-120Hz,所以稱“.1“聲道。
杜比數(shù)字AC-3系統(tǒng)可用前置的左、右音箱,中置音箱產(chǎn)生極有深度感和定位明確的音場(chǎng),用兩個(gè)后置或側(cè)置的環(huán)繞音箱和超低音箱表現(xiàn)寬廣壯闊的音場(chǎng),而六個(gè)聲道的信息在制作和還原過(guò)程中全部數(shù)字化,信息損失的很少。全頻段的細(xì)節(jié)十分豐富,具有真正的立體聲。
杜比數(shù)字AC-3具有很好的兼容性,它除了可執(zhí)行自身的解碼外,還可以為杜比定向邏輯解碼服務(wù)。因此,目前已生產(chǎn)的杜比定向邏輯影視軟件都可以使用杜比數(shù)字AC-3系統(tǒng)重現(xiàn)。由于杜比數(shù)字AC-3系統(tǒng)的編碼非常靈活,所以它的格式很多。目前它已被美國(guó)采用作為高清晰電視(HDTV)音頻系統(tǒng),最新DVD機(jī)也包含杜比數(shù)字AC-3。因此杜比AC-3環(huán)繞聲系統(tǒng)可能是極有發(fā)展前途的技術(shù)。
四、DTS (Digital Theatre System)
DTS即Digital Theatre System的縮寫(xiě),是數(shù)字化影院系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)稱呼。從技術(shù)上說(shuō),DTS與包括Dolby Digital在內(nèi)的其它聲音處理系統(tǒng)是完全不同的,這種區(qū)別最早出現(xiàn)在電影膠片的聲音錄制方式之中。Dolby Digital是將音效數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在電影膠片的齒孔之間,因?yàn)榭臻g的限制而必須采用大量壓縮的模式,所以也犧牲了部分音質(zhì)。但是這種限制卻被原本默默無(wú)聞的小公司DTS用簡(jiǎn)單的方法解決了,其方法就是將這些音效數(shù)據(jù)放到另一臺(tái)CD-ROM中,再使它與影像同步。這樣一來(lái)不但空間得到增加,而且數(shù)據(jù)流量也可以相對(duì)變大,更可以將存放音效數(shù)據(jù)的CD盤片換掉,即可播放其它的語(yǔ)言版本。這對(duì)電影院來(lái)說(shuō)是相當(dāng)方便的,也正因?yàn)檫@樣DTS在專業(yè)影院上勝過(guò)了Dolby Digital AC-3。
在LD時(shí)代,由于LD的規(guī)格限制,它無(wú)法兼容5.1聲道的Dolby Digital AC-3及DTS,正所謂魚(yú)與熊掌不能兼得,這也造成DTS在家庭影院市場(chǎng)上的失敗。到了現(xiàn)在的DVD時(shí)代,DVD的超大容量可以兼容AC-3與DTS于一張影碟上。由于某些非技術(shù)層面上的問(wèn)題,DTS必須采用與以往PCM格式不兼容的PES格式,雖然數(shù)字輸出接頭是一樣的,但是原來(lái)的DVD Player無(wú)法辨識(shí)PES格式,所以想采用DTS音效的使用者,必須更換新一代的DVD機(jī)才能使用,這無(wú)疑阻礙了DTS的前進(jìn)道路。DTS跟AC-3的差異在于數(shù)據(jù)流量大小的不同,DTS在DVD上擁有1536Kbps的數(shù)據(jù)流量,與384Kbps~448Kbps的AC-3數(shù)據(jù)流量相比,足足超過(guò)了3倍多,即使將AC-3拉到極限的640Kbps,DTS還是超過(guò)它2倍有余。由于DTS系統(tǒng)在編碼時(shí)丟失的信號(hào)很少,保留了原有聲場(chǎng)中較豐富的細(xì)微信號(hào),所以它的聲場(chǎng)無(wú)論在連續(xù)性、細(xì)膩性、寬廣性、層次性方面均優(yōu)于杜比數(shù)字。據(jù)稱, DTS系統(tǒng)是目前市場(chǎng)上最好的5.1聲道環(huán)繞聲技術(shù)。