Super Audio CD的超级音频光盘/CT

Super Audio CD的超级音频光盘

什么是Super Audio CD（SACD）
超级音频CD (SACD)是一种只读光盘格式的音频存储，
推出于1999年。它是由索尼和飞利浦电子联合开发的，旨在成为CD格式的继承者。

与传统CD相比，SACD格式提供更多的音频通道(例如环绕声)、更高的比特率和更长的播放时间。
SACD是为在SACD播放器上播放而设计的。然而，一个混合型SACD包含一个红皮书光盘数字音频(CDDA)层，
可以在一个标准的CD播放机上播放。

超级音频CD格式于1999年推出。
皇家飞利浦和Crest数字公司在2002年5月合作开发并安装了美国第一条SACD混合光盘生产线，
年产量可达300万张。SACD没有达到1980年代cd所享受的同等的发展水平，并且没有被主流市场所接受。

技术规格
SACD是一张与标准CD光盘具有相同物理尺寸的光盘，光盘的密度和DVD是一样的。

有三种光盘类型:混合:

混合SACD是由4.7 GB的SACD层(也被称为HD层)，以及CD(红皮书)音频层，可被大多数传统的CD播放机读取。
单层:一个4.7 GB SACD层制作的DVD-5。
双层:两层SACD制作的DVD-9，共计8.5 GB，没有CD层。
双层SACD存储的数据量几乎是单层SACD的两倍。不像混合光盘，
单层和双层SACD是不兼容的传统CD播放器的。一个立体声SACD录音的未压缩率为5.6 Mbit/s，是红皮书CD标准的4倍。


与为SACD播放器设计的激光头相比，传统CD播放器的激光头具有更长的波长或焦距。
这意味着，将混合SACD放入传统CD播放器中时，红外激光束会通过SACD层，并在CD层标准的1.2毫米距离处反射激光，
而SACD层不在焦点上。 将同一张光盘放入SACD播放器后，红色激光在到达CD层之前会先被SACD层反射（相距0.6毫米）。
相反，如果将常规CD放入SACD播放器中，则由于没有SACD层，因此激光器会将CD读取为CD。


SACD音频存储在直接流数字(DSD)格式使用脉冲密度调制(PDM)，其中音频振幅由变化比例的1和0决定。

这与光盘和使用脉冲码调制(PCM)的传统计算机音频系统形成对比，在PCM中，音频振幅由比特流中编码的数字决定。
两种调制方式都需要邻近采样重建原始波形，所以在更低的频率，就需要更多的采样。

DSD为1bit，采样率为2.8224 MHz，并利用噪声整形量化技术将1bit量化噪声提高到不可闻的超声频率。
与CD相比，这为格式提供了更大的动态范围和更宽的频率响应。SACD格式能够在20Hz至20kHz范围内提供120 dB的动态范围，
并具有高达100kHz的扩展频率响应，尽管当前大多数的播放器都标注70–90 kHz的上限，实际限制在50 kHz。

由于sigma-delta转换器的性质决定，我们不能在DSD和PCM之间进行直接的技术数据比较。
DSD的频率响应可能高达100 kHz，但高频率会与高电平的超高频量化噪声混叠。通过适当的低通滤波处理，
可以实现20 kHz的频率响应，以及近120 dB的动态范围，该动态范围与分辨率为20bit的PCM音频的动态范围大致相同。

为了减少DSD对存储空间和带宽要求，使用了一种称为直接流传输（DST）的无损数据压缩方法。
DST压缩对于多声道区域是强制性的，而对于立体声区域则是可选的。通常压缩2到3倍，
使光盘包含80分钟的2声道和5.1声道声音。

在2005年，
直接流传输压缩也作为MPEG-4音频标准（ISO / IEC 14496-3：2001 / Amd 6：2005 –过采样音频的无损编码）
的修订进行了标准化。它包含DSD和DST定义，如 MPEG-4 DST提供了对超采样音频信号的无损编码。
DST的应用目的是1Bit过采样音频信号和SACD的归档和存储。

MPEG-4 DST的参考实现在2007年作为ISO / IEC 14496-5：2001 / Amd.10：2007发布。

SACD在物理级上具有多种复制保护功能，这使得SACD光盘的数字内容难以复制，直到PlayStation 3越狱为止。
在混合型SACD光盘上，通过使用模拟穿孔的手段或剥离传统CD层的700M信息轨，可以复制达不到SACD品质的内容。
复制保护方案包括物理凹坑调制和音频数据的80位加密，其中密钥编码在光盘的特殊区域中，
该区域只能由许可的SACD设备读取。SACD光盘的HD层不能在计算机CD/DVD驱动器上播放，
并且SACD只能在静冈和萨尔茨堡的光盘厂的设施中制造。
但是，带有SACD驱动器和适当固件的PlayStation 3可以使用专用软件来提取HD流的DSD原始数据。


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