【音响百科】了解 PCM 和 DSD 的区别和特点，网络音频必不可少的“文件格式”和“规格”

我们享受在线音频时，必须具备正确的“文件格式”知识。今天让我们再重温一下基础知识。虽说是基础数码认知。因为很多人也许已经淡忘或者需要巩固下知识。

■ 目前流通的大多数数字音源都是基于PCM的
首先，目前流通的数字文件格式大致有两种：“PCM”和“DSD”。PCM 是迄今为止最常用的音源，用于 CD 和蓝光光盘上录制的音频、下载分发、流媒体服务等，而您习惯听的大部分音乐都是 PCM 音源。PCM 是 [Pulse Code Modulation] 的首字母缩写词，是一种使用两个采样数据、采样频率和量化位数将模拟音乐信号数字化的方法。
●● kHz / ●● 比特格式中常见的一切都是PCM 声源。例如，CD 音源表示为 44.1kHz/16bit。这意味着每秒进行 44,100 次采样，动态范围（声音的响度）以 16 位 = 2 的 16 次方 = 65,536 步表示。kHz/bit数越大，模拟声源的波形数字化就越忠实，在音质方面被认为是有优势的。另一方面，DSD 是 [Direct Stream Digital] 的首字母缩写，最初由 Sony 和 Philips 为 SACD（超级音频 CD）标准共同开发。它采用将位深度表示为 1 位数据的“粗糙度”的形式。DSD 声源通常以●● MHz / 1bit 的格式表示。例如SACD包含2.8MHz/1bit的DSD数据，据说数字越大越接近原始模拟数据。

PCM音源有很多变种，比如WAV、FLAC、ALAC、WMA、AAC、MP3，都是PCM。这些可以通过描述为“.wav”、“.flac”等作为文件名的最后一个扩展名来识别。近年来备受关注的MQA也是PCM编解码器之一（即使通过重命名等方式改变了扩展名，文件格式本身并没有改变，因此有可能无法播放。我希望您使用的文件格式转换专用软件）。

PCM 音乐数据巨大的主要原因之一是它在音乐制作站点中易于处理。正如我将在DSD的后半部分解释的那样，DSD很难编辑，您几乎无法执行现代音乐制作中的淡出、剪切和混音等基本操作。因此，DSD格式常用于不需要后续编辑操作的音源，如一次性录音、模拟磁带存档等。

让我们根据情况适当地使用“无损压缩”和“有损压缩”
DAW（=数字音频工作站，可以数字化制作音乐的软件的总称）制作的数字音源是“WAV”。它经常被使用格式保存。但是，这种WAV数据非常庞大，在家播放音乐时很难处理。因此采用了一种减少数据大小的方法，当时有两种压缩模式，“无损压缩”和“有损压缩”。无损压缩，顾名思义，是一种“先压缩再还原”的格式。具体来说，FLAC 和 ALAC 都是适用的。容量根据压缩程度而变化，但基本上“可以恢复到创作者想要的等级”，因此如果您想坚持音质，建议您这样做。许多 线上音乐平台像e-onkyo 音乐分发两种模式，WAV 和 FLAC。

有损压缩音源包括 MP3 和 AAC。由于数据被稀疏以减少数据容量，因此通常用于亚马逊音乐和Apple Music等休闲下载分发。但是无法再次恢复到原来的数据，所以如果追求音质的话，不推荐使用。但是，如果您想在存储容量有限的便携式设备中随身携带，压缩音源会更方便。有损压缩并不一定意味着你应该避免它，你应该根据你想听音乐的情况选择合适的格式。顺便说一句，即使说是“高音质”，YouTube 的音质也是大约 256kbps。kbps是每秒可以发送的数据量，这个数字越大音质越好。顺便说一下，在CD音质（44.1kHz/16bit）的情况下，是1411kbps，所以即使是目前被认为是“高音质”的YouTube，也与CD音质相差甚远。但是，根据网络线路的未来扩展，它有可能以更高的质量播放。关于流媒体服务的音质，可以根据线路情况选择Spotify等。即便如此，最高音质也在320kbps左右，目前的情况是还没有达到Deezer和mora qualitas开始的“CD品质”或“高分辨率品质”音质。此外，高质量的音乐传输处于所谓的“giga-eating”状态，这会导致额外的通信费用。因此，需要根据网络状况适当使用，但随着5G线路的实际应用，在质量上的演进似乎是可以预期的。

■ DSD 播放兼容设备的数量正在增加
DSD 最初是作为 SACD 格式开发的，但现在它可以作为数据文件通过高分辨率分发站点获得。它是一种格式，使用称为“⊿Σ（delta sigma）调制”的算法将具有“数据密度”的模拟数据量化为 1 位。据说它在音质方面具有优势，因为它具有将可听频带中的噪声驱动到高频范围的“噪声整形”特性。但是，正如前面提到的，DSD 后期编辑极其困难，因此在音乐制作网站中并没有积极使用。因此，通常采用一次性录制的录制方法，但对于所有音乐家和工程师来说都难以应对，并且对于您想要制作的音乐内容而言，它并不总是最佳方法。然而，许多音乐家欣赏它的音质，对于技术精湛的创作者来说，它也是一种非常有吸引力的格式。目前，一种叫做 Pyramix 的 DAW 经常用于 DSD 录音。
当Sony与Philips提出SACD后，当时日本的SONY的R&D部门只有一台两声道手提的DSD录音机，为因应多声道录音的需求，位于荷兰的Philips后来才开发出一台八声道的DSD录音机，但市场上仍然没有可以直接编辑处理DSD的工具。为解决这个问题，美国SACD的原始发表团队在旧金山召集了许多专业市场与软件工程师共同研发，不到两年的时间就开发出Sonoma Workstation，为全世界第一套DSD录音与编辑的系统，到现今都为许多高解析、高质量的录音所采用。团队后续成了Warwick Acoustics公司，推出了后续的静电耳机系统。

目前，高分辨率发行网站上提供的许多 DSD 音源除了最新录制的音源外，都是模拟时代杰作的数字档案。然而，根据模拟磁带的状态，可能没有进行理想的数字转换，也不能总是说“DSD=声音好”。
目前流通的大多数 DSD 格式是 2.8224MHz (= DSD64)、5.6448MHz (= DSD128) 和 11.2896MHz (= DSD256)。直到几年前，音频设备可以支持的DSD规格竞争激烈，但现在很多DAC芯片都兼容，DSD不仅在规格上，而且在音质上也是追求的趋势再生正在加强。
虽然DSD无法像在智能手机上那样播放，但有一些可以通过安装HF Player等高分辨率兼容应用程序来实现原生播放。此外，目前市场上的许多 USB DAC、网络播放器和 DAP 都与 DSD 兼容。但是，它可能最高支持 5.6MHz，因此请在购买前仔细查看规格表。

DSD 有多种变体，例如 DSF、DSDIFF 和 WSD，但大多数当前可用的声源都是由扩展名“.dsf”表示的。与 FLAC 一样，它可以嵌入标签信息和封套图像，因此作为网络音频很容易处理。至于DSD流媒体服务，IIJ的“PrimeSeat”已于2015年在全球首次推出。与柏林爱乐乐团合作，我们也在做划时代的努力，例如以“柏林爱乐乐团”的身份聆听来自日本的 DSD 格式的音乐会。DSD 流媒体服务在世界上是罕见的，我期待未来的努力。