关于小胡子提出的CD的升频、插值和HDCD的问题

林天鹏

　　我和蓝调的论述相差很远，广告终归是广告，现代社会的广告没多少技术含量的。
　　电子工程也不是简单的数学问题，特别是通信和信号处理方面。
　　超取样、插补、插值、升频都是信号处理的东西。
　　一般而言，升频是把取样率升到原始取样率的整数倍，使用了插值的办法，当然需要数字滤波器的处理。整数倍的好处在于运算方便准确。
　　在信号处理理论里面，超取样是指取样时使用超过Nyquist率的取样频率对原始信号进行取样，而不是指在重放时的插补。
　　升频的好处是使信号的时域平滑化，频域高频噪声被推移到更高的频率，DAC后面的LPF低通滤波器就可以使用比较低阶的，降低设计难度。
　　取样率被插补、升频每升高一倍，量化精度就必须提高一个Bit，否则，插补、升频就失去意义。
　　CD、DVD的量化精度是指制碟前处理的量化精度，CD Player的是指重放时能够处理的精度，而且主要是经过插补、升频后的精度，不管插补、升频的算法多么先进，总会有一定的误差。
　　Philips公司历史上第一台CD Player的DAC解码精度只有14Bit，为了实现CD的16Bit重放精度，它使用了Noise Shaping噪声整形技术，14Bit的PCM解码再加上2Bit的Noise Shaping实现了16Bit的重放精度。
　　SACD使用的Delta-Sigma编码是先把信号进行积分，再通过比较判决延时电路输出相对信号幅度增量的方向。重放时只要使用一个LPF低通滤波器就可以把信号还原出来。由于它每一个取样都是1Bit的，因此取样率必须非常高才可以实现足够的精度，SACD的取样率是CD的64倍。
　　建议各位参考一下Sophocles J. Orfanidis的著作《Introduction to signal processing(信号处理导论)》，里面分析了CD、PCM、DAC、OverSampling、Quantization、Dither、Noise Shaping、LPF、Digital Filter等技术问题。

蓝调

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我和小胡子只对广告中升频这个概念进行探讨，并没有对其技术含量进行分析，更不是对其的肯定

难道这就是你我之间论述的“相差很远”吗？

林天鹏

最初由 蓝调 发表
[B]我和小胡子只对广告中升频这个概念进行探讨，并没有对其技术含量进行分析，更不是对其的肯定

难道这就是你我之间论述的“相差很远”吗？ [/B]

　　我认为你们不应该只是简单的从广告上面来探讨，这样很容易误导一些初学者。

violin

不该用“广义”的人类语言来讨论问题。

蓝调

我想这些都是很基础的东西，初学者也应该有这个判断力

老狼

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1.CD原始数据为16比特，理论的动态范围可达96db，通过八倍插补后，数据升到20比特。简单推理可得出动态范围可达120db结论，为什么这样的结论是不正确的？
2.是否可以简单理解SACD原理就是PWM？
4.SACD取样频率是CD的64倍，如果再增高取样频率，例如（相对CD）128倍或者256倍，量化精度是否也随之提高？我的前提是理论上。
... ...还有很多，留着以后提问吧。
先谢了！

桂林胡子

林天鹏同学,我是电子技术上的绝对菜菜菜鸟,本来就是看不懂斯巴克15A带胆输出的cd广告说明中的"升频效果",于是请教了蓝调班主,而蓝调班主非常体谅我等菜鸟所以尽量采用通俗易懂的词句做了解答.再次感谢蓝调班主的善解人意和热情!
恕我直言与蓝调班主争论的几位大师网友没有考虑到我等菜鸟的接受能力,您们所提的观点做论文答辩很合适-----对俺就象对"牛"弹琴!

还是梦遗

但“通俗易懂”的错误也是错误，只是错得通俗易懂而已。对这个问题，如果蓝斑竹（这回改成植物，面得有人感冒）自己是“心里明白”的，那么对胡子兄做出错误的解释可以理解为漫不经心，这是个态度问题。如果斑竹自己是“不太明白”的，那么贸然做出连自己也不知所云的解释，就只是性格问题。
根据上述论证得出结论，斑竹无论如何都有问题。
当然斑竹也可以说他原来的解释没错，是我们大家的理解有问题，这就化被动为主动了，也说得过去。不过既然斑竹说的那么多人都不能理解，“通俗易懂”是谈不上了的吧？
不由自主也染上了“卫嘴子”的毛病，连我自己都嫌贫，暂且打住。

桂林胡子

秀才遇到兵----有理说不清-----反过来亦同理可证?!
我没觉得蓝班主说错在哪里呀,但也听明白了广告里的"升频"说法大有哗众取宠之意!
梦遗兄您确是电声技术专家,而且这两天笔下也"留情"了,大家还是好说好谈别伤合气的好

蘑姑

不能以一句“广告吹嘘，哗众取宠”而论之。

它用了CS8420这个采样率转换芯片（ASRC），Crystal公司设计此芯片的用途原是用于专业音响市场，可以将8k-96k不同数据格式的设备相互连接。一些厂家把它用于CD 机，将16bit/44.1k的数据转化为24bit/96k的数据格式，再送入DAC解码。国外产品的例子有Music Fidelity的Nuvista CD机，MSB的Link DAC III解码器。

升频这个中文词是由相应的英文Upsampling译过来的，容易混淆的还有Oversampling，老外也有混着乱用的。一般说来，在CD机里，DF1700、SM5843、PMD100等数字滤波芯片里的八倍过采样叫8X Oversampling，这个技术在CD机里应该用了十几年了，也没有谁用升频这个词。近来采用CS8420或AD189x等采样率转换芯片的厂家，为了区别，用Upsampling的说法，对应为中文的升频。

具体到斯巴克CDT-15A，它用了CS8420采样率转换＋PCM1732 DAC这个组合， CS8420完成升频（Upsampling 16bit/44.1k －> 24bit/96k） , PCM1732的数字滤波部分完成过采样（Oversampling），这个例子也说明Upsampling 和Oversampling应该是各有所指的。


至于采用采样率转换芯片对于音质有无正面的作用，不同的厂家看法不同，不同的电路设计也会有影响，大家可以自己去听听。

相关链接：

cs8420简介

CS8420 Datasheet

蘑姑

Stereophile上关于upsampling和oversampling的文章

Music Fidelity Nuvista CD 评论

:p

蓝调

最初由 还是梦遗 发表
[B]但“通俗易懂”的错误也是错误，只是错得通俗易懂而已。对这个问题，如果蓝斑竹（这回改成植物，面得有人感冒）自己是“心里明白”的，那么对胡子兄做出错误的解释可以理解为漫不经心，这是个态度问题。如果斑竹自己... [/B]

拍砖谁都会，也很容易，不过首先要“心理明白”自己手中的是什么砖。

唯恐天下不乱

[s:106]

ldf

OVERSAMPLING：直译为过采样，一般都是同步、整数倍提升采样频率——可以看做特殊的升频，对CD机来说主要作用是降低对后端模拟低通滤波器的要求，通常采用专用数字滤波器芯片插值实现。

UPSAMPLING：直译为升频，一般都是异步、非整数倍提升采样频率，通常采用异步采样速率变换芯片插值实现（此类芯片主要作用其实是为了实现不同数字音频系统之间的匹配，除了能插值升频外还能异步、非整数倍抽值降频）。

我认为二者没有本质上的区别，只是在专业应用上后者更加灵活，家用CD机最好还是使用前者（很多情况下后者只是一个广告噱头而已）。另外无论插值还是增加bit，都不可能提升原始信号精度。采用高bit输出的目的主要是为了降低运算误差及信号精度损失。

mameier

好专业的帖







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