我們能夠從各種媒介中捕捉音樂的細(xì)節(jié)與情感。而在音頻世界里，PCM和DSD是兩種廣為人知的無損音頻格式，它們?cè)谝糍|(zhì)上各有特點(diǎn)，吸引了不同類型的音樂愛好者。

這兩種數(shù)字音頻編碼技術(shù)，差別到底在哪里？

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定義

PCM（Pulse Code Modulation，即脈沖編碼調(diào)制）?，是一種廣泛使用的數(shù)字音頻編碼方式，我們常見的音頻，如wav、ape、flac、mp3、aac等等幾乎都是PCM編碼格式。

如下圖所示：

特點(diǎn)

PCM是一種廣泛使用的數(shù)字音頻編碼技術(shù)，它將連續(xù)的模擬信號(hào)離散并抽樣量化，根據(jù)瞬時(shí)點(diǎn)參數(shù)構(gòu)建PCM波形。每個(gè)采樣點(diǎn)都是單獨(dú)度量各自采樣時(shí)刻的電平絕對(duì)值，采樣點(diǎn)之間相互獨(dú)立，無關(guān)聯(lián)也無影響。

PCM的采樣率通常以kHz為單位，位深度則以bit為單位。隨著技術(shù)的發(fā)展，PCM格式的音質(zhì)從16bit發(fā)展到24bit甚至更高，采樣率也從CD的44.1kHz發(fā)展到384kHz。

例如：CD音頻通常采用44.1kHz的采樣率和16bit的位深度，這種格式的音頻質(zhì)量對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)足夠好?。

過程

PCM主要用于將模擬信號(hào)（如話音、圖像等）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。這個(gè)過程涉及三個(gè)主要步驟：抽樣、量化和編碼。

抽樣

是將時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間上離散的信號(hào)的過程。例如，話音信號(hào)通常以8kHz的頻率進(jìn)行抽樣。

量化

量化是將抽樣得到的連續(xù)的模擬信號(hào)，劃分為一組有限的離散的信號(hào)級(jí)別，通常用二進(jìn)制碼表示。

編碼

編碼是將量化之后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖序列的過程。PCM的編碼格式分為直接編碼和壓縮編碼兩種形式。

應(yīng)用

PCM技術(shù)以其高保真度、音質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)而受到青睞，但同時(shí)也存在成本較高、技術(shù)復(fù)雜、存儲(chǔ)空間大等缺點(diǎn)，可根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行權(quán)衡。

目前，PCM廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、數(shù)字儀表和遙控遙測(cè)等領(lǐng)域。如納祥科技這款可應(yīng)用于光纖音頻切換器、同軸音頻切換器等設(shè)備中的光纖音頻專用切換芯片NX86T44，支持無損 PCM 數(shù)字音頻信號(hào)、Dolby 以及DTS 音頻信號(hào)傳輸。

定義

?DSD（Direct Stream Digital，直接比特流數(shù)字編碼）?，最初由Sony和Philips為SACD（超級(jí)音頻CD）標(biāo)準(zhǔn)共同開發(fā)，采用了一種不同的編碼方式。

DSD采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，將音頻信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，其采樣率極高，通常以MHz為單位，位深度則為1bit。這種編碼方式相比PCM具有更小的量化噪聲和更高的信噪比，能夠提供更加細(xì)膩和自然的音質(zhì)。

如下圖所示：

特點(diǎn)

以下是對(duì)DSD特點(diǎn)的具體介紹：

①采樣率高

DSD的采樣率高達(dá)2.8224MHz，是CD標(biāo)準(zhǔn)的64倍。

②量化精細(xì)

DSD采用1bit量化，通過脈沖密度調(diào)制（PDM）方式記錄音頻信號(hào)，可通過極高的采樣頻率來彌補(bǔ)信息量，從而獲得高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)。

③信噪比高

由于DSD采用了噪聲整形技術(shù)，將量化噪聲推擠到高頻段，因此在可聽頻段內(nèi)信噪比極高，能夠提供更純凈的聲音。

④動(dòng)態(tài)范圍廣

DSD的動(dòng)態(tài)范圍非常寬廣，理論上可以達(dá)到120dB以上，尤其是在大動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下表現(xiàn)尤為出色。

應(yīng)用

DSD因其高采樣率、低延遲、寬頻響和優(yōu)異信噪比等優(yōu)勢(shì)備受歡迎，但編輯難、兼容差和文件大限制了其普及，未來技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)發(fā)展有望拓寬其應(yīng)用。

目前，DSD主要應(yīng)用于SACD和某些高端音頻設(shè)備中，提供更高質(zhì)量的音頻體驗(yàn)?。

如納祥科技NX9018，是一款應(yīng)用于各類HIFI播放器的多位DAC，具有一個(gè)專用的 DSD 處理器，在無需要中間抽取的情況下進(jìn)行音量控制和 50 kHz 的片內(nèi)濾波。它還可以使用多元件開關(guān)電容陣列為 DSD 直解提供一條可選的路徑。

PCM & DSD 誰音質(zhì)好？

PCM和DSD的主要區(qū)別在于它們的編碼方式和音頻質(zhì)量，理論上，它們都能夠提供高質(zhì)量的音頻，從對(duì)比就可以看到：

PCM VS DSD

Q:PCM的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？

由于其多位量化，PCM格式易于編輯和處理；幾乎所有現(xiàn)代音頻設(shè)備都支持PCM格式，因而被廣泛應(yīng)用于各種音頻場(chǎng)景，從CD、數(shù)字下載到專業(yè)音頻制作，能夠滿足大部分用戶的需求。

Q:DSD的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？

由于采用1位編碼，DSD音頻難以用傳統(tǒng)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行編輯和操作，通常需要轉(zhuǎn)換為PCM格式；盡管采樣率高，但由于只有1位，文件大小相對(duì)較小；目前支持DSD的硬件較少，主要適合追求極致音質(zhì)的用戶，尤其是對(duì)高頻細(xì)節(jié)和動(dòng)態(tài)范圍有較高要求的場(chǎng)合。

所以，用戶無需爭(zhēng)論P(yáng)CM與DSD音頻的優(yōu)劣，哪個(gè)最香。因?yàn)槟壳案咔逡纛l市場(chǎng)以PCM音頻為主流，但DSD格式作品也頗為常見。

結(jié)語NAXIANG TECHNOLOGY

PCM和DSD各有千秋，它們的區(qū)別主要在于它們的編碼方式、采樣率和位深度，以及由此帶來的音質(zhì)差異。PCM因其兼容性和成本效益被廣泛應(yīng)用，而DSD則因其更高的音質(zhì)要求在特定領(lǐng)域內(nèi)受到青睞。

因而，用戶在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)自己的需求和設(shè)備條件來決定。