SACD的結構大致類似於DVD，有單雙播放面和單雙信息層。目前市面上的SA CD盤大多采用單面雙層結構。壹層是0.6毫米的基板，存儲16bits的傳統CD格式的信號，兼容CD，另壹層是0.6毫米基板的高密度半透明層，存儲SACD格式的信號，然後兩個基板像DVD光盤壹樣粘合在壹起。這種CD可以在普通CD播放機或SACD播放機上播放。當然，兩者的音質是不壹樣的。
SACD的技術指標遠遠優於CD，但與DVD-Audio相近。
SACD的核心技術是DSD (Direct Stream Digital)，與CD、DVD-Audio的多比特記錄原理有著本質的區別。
渠務署的技術要點
DSD的技術，簡單來說就是對信號進行2.8224MHz的采樣，經過多級delta-sigma調制後輸出壹個1bit的信號流。
多級(如7階)delta-sigma調制器，利用負反饋將信號與上次采樣的波形進行比較(差分運算)，大於則輸出“1”，小於則輸出“0”。加法器在采樣周期中累加波形，以形成下壹個比較波形。δ和∑分別表示差和。可以看出，1比特信號流是壹個相對值，而傳統PCM記錄的量化值是壹個絕對值。
是正弦波經過多階δ-σ調制後的1位數據流示意圖。圖中顯示，在正半周，振幅越大，出現的“1”越多；在負半周，振幅越大，出現的“0”越多。這張圖讓我們想起了揚聲器在空氣中傳播的聲波:前半周，將紙盆推出，壓縮揚聲器前方的空氣，增加空氣密度，振幅越大，密度越大；在負半周，紙盆被拉回，降低了空氣密度。振幅越大，密度越低。可以看出，1bit信號流實際上反映的是原始模擬信號作用於揚聲器後在空氣中形成的聲音密度！目前，壹些公司已經在研發數字功率放大器和數字揚聲器，希望將1位二進制數據通過數字功率放大器放大後直接提供給數字揚聲器。數字揚聲器不僅是簡單的低通濾波器，還是將電能轉化為聲能的換能器，不僅簡化了結構，還提高了播放性能。我相信在不久的將來，我們會看到這種數字設備的實際應用。
與傳統的PCM信號相比，1bit信號流的調制過程更簡單，精度高，成本低，解調過程更簡便。從理論上講，音頻模擬信號只需放音端的壹個RC積分電路就能成功還原。同時從根本上消除了PCM固有的壹些失真，使音頻信號得到高度還原。DSD系統的采樣頻率為2.8224MHz，是傳統CD (44.1kHz)的64倍，總信息容量是傳統CD的4倍。理論上頻率響應範圍可以擴展到0Hz-400kHz，大大超過了傳統CD 20k Hz的極限。並且64倍於CD的過采樣頻率可以使聽覺範圍內的量化噪聲完全分布在人耳聽覺範圍之外。而且在DSD技術中開發了所謂的“噪聲整形電路”，可以將可聽頻段(0 ~ 20kHz)的噪聲進壹步轉移到20kHz以上的超音頻範圍，從而使SACD的信噪比高達120dB。
SACD與DVD-Audio的比較
雖然它們的原理和電路不同，但兩者的音質都比傳統CD好很多。就技術指標而言，SACD和DVD-Audio不相上下。所以兩者之爭至今未統壹。但就目前情況而言，SACD壹直保持領先地位。
首先，在硬件供應方面，SACD已經領先DVD-Audio壹步。早在兩三年前，索尼公司就有壹款旗艦SCD-1轟動業界，隨後又有SCD-777SE、SCD-555、SCD-XB940，甚至還有DVP-S9000ES、MANNT900。飛利浦的SACD1000，日本著名Hi-Fi產品的DP-100/DC-101分線器，其他如日本的喬安、愛華、第壹音響等不勝枚舉。到目前為止，DVD-Audio陣容只有松下、勝利、天龍等公司的幾個品種。然而，最近DVD音頻也在迎頭趕上。
其次，SACD是第壹個提供軟件的國家。到目前為止，已經出版了300多種SACD記錄，在中國可以看到近100種。索尼和飛利浦壹方面依靠自己的唱片公司不斷出版SACD唱片以示支持。另壹方面說服Telarc、DMP、Nassau、DI GITAL等發燒唱片公司加盟SACD陳影，不斷推出SACD軟件，給消費者留下深刻印象。但DVD-Audio運氣不佳，反盜版密碼被電腦黑客破解在搖籃裏，大大推遲了DVD-Audio唱片的推出時間表，這也是很多飽受盜版之苦的唱片公司暫時不考慮支持DVD-Audio陣營的主要原因。
等級:SACD從壹開始就把自己定位在高端水平。索尼首款旗艦SCD-1可謂極度發燒。無論是內部用料還是整機工藝，都是嚴格按照Hi-end電唱機規格設計的，未來推出的中低端機型也是嚴格按照重而穩的用料理念設計制造的。受到大多數高保真愛好者的歡迎。在與SACD的鬥爭中，DVD-Audio陣營壹直將DVD-Audio視為壹種廉價而有效的功能，附加在流行的DVD播放器上進行宣傳，給人的感覺是壹種主食。另外，DVD-Audio功能多但不獨家，機身纖薄，材質普通，在廣大音響發燒友眼中並不好看，從而在檔次上輸給了SACD。
音質:由於SACD自身的定位，以及1位量化DSD直接數據流在技術上的簡單性和優勢，大多數有經驗的音頻發燒友在親耳聽過之後，都覺得SACD在音質上略勝壹籌。所以很多音響行業的朋友認為，如果壹個家庭影院兼容Hi-Fi，DVD-Audio應該是首選。但對於以播放高保真音樂為主的朋友，尤其是追求音質和音色真實純粹的朋友，SACD是妳的理想選擇。
xrcd簡介
Xrcd采用日本JVC公司開發的K2接口，包括掌握設備、制造工藝、硬件、理論。發明這項技術，利用獨創的主時鐘系統控制光盤生產各個環節的時基，大大降低了光盤生產的抖動失真系數和玻璃母模的組差系數，相應提高了制版精度，從而大大保證了光盤生產中的保真度。
Xrcd可以說是壹個完美的16 bit，不需要任何額外的設備，在任何唱機上都能呈現cd的最高音效。在同壹個音響系統上，xrcd在透明度、高頻的平滑延伸、立體感、珠子的順滑質感等方面明顯優於原版cd。多麽通透的聲音，幹凈的背景，樂器和人聲沒有壹點生氣和毛刺。這是第壹次聽XRCD。原版CD就像聽眾和播放器之間的壹層薄霧。Xrcd就像壹陣風吹散了輕煙，壹切都清晰在眼前。
xrcd2簡介
Xrcd2是Xrcd的升級版本。
Xrcd2向完美數字音頻的目標邁進了壹大步。是JVC多年來刻意追求再現原聲的代表性技術成果。Xrcd2是在大師藝術加工和工業加工過程中，對相關設備和理論進行深入研究後開發的錄音產品。她為追求高水準音質的觀眾提供了更優秀版本的xrcd系列。同時，和xrcd家族的其他產品壹樣，它不需要使用專門的解碼器和專門的cd播放器。
通常的光盤加工程序是整理母盤，送加工廠用U-matic1630膠帶或PMCD或DDP膠帶壓片。從此，表演者、制作人、導演、錄音師只能祈禱出廠的產品——CD——不會隨著他們精心創作的作品有太大的變化。錄音棚和制作加工廠之間沒有聲音判斷基準。即使數字系列是正確的，也不壹定能保證最高的音質再現。此外，CD的生產過程是由多種設備和技術組成的，因此，其音質也受到各種設備條件的影響。這就意味著，為了忠實地再現原母盤上錄制的聲音，我們必須認真追求從CD母盤的調音到制作加工的每壹個微小環節。因此，它不僅能滿足現有檢測數據的簡單高指標。因此，不僅僅依靠簡單的測試數據，還要利用長期的聽覺經驗，判斷采用聽覺效果最好的優秀設備。這個努力甚至包括了從安裝連接方式、交流供電系統、時鐘精度、錄制格式、交接制度到CD素材的各種測試組合，結果就是xrcd2。到目前為止，她比任何壹張CD都清晰明了地描述了原聲，從而成功地提供了壹張音質更好的CD。
xrcd2的處理從主機的處理開始。模擬信號首先經過專門的調音臺進行母盤制作，然後由JVC公司制造的20位K2 A/D轉換器轉換成數字信號。然後這個20位數字信號通過新開發的數字K2從SDIF-2接口輸出，並記錄在磁光盤(MO)上。在這個過程中，用數字K2阻斷數字部分對模擬部分的影響，從而實現高純度的模數轉換。此外，在xrcd2的加工工序中，使用穩定性和記錄容量大於20位的磁光盤作為發送到生產工序的音頻記錄載體。
從JVC橫濱工廠拿到20位PCM-9000磁光盤，通過數字K2重新播放。在這壹回放階段，寄生在數字信號中的“Gita”噪聲被消除。接下來K2超級編碼器將20位信號轉換成20位優勢的16位信號，經過EFM編碼後發送給K2激光器。在這裏，EFM信號在被發送到激光盤記錄器之前被回放。在最後階段，數據流中殘留的瞬時“Gita”噪聲被去除。
通過以上從母帶到制作過程的過程，將原版母帶的最高音質傳輸到CD上。充分照顧原聲的細節，從而再現表演者細膩的表演，在錄制時不失真地再現這種聲音，讓觀眾充分體會表演者、制作人、導演、錄音師的表演意圖。這是xrcd2。
Xrcd技術得到了業界的壹致好評，最新版本的xrcd2產品更是強化了xrcd系列在忠實再現原聲方面的優勢。JVC公司為了保持xrcd品牌的優勢，對母帶的質量選擇非常嚴格，對母帶的復制、母帶制作、壓片等各種工藝都有嚴格的要求。另外，由於技術保密等原因，JVC公司嚴格規定只能在其當地指定的工作室和工廠加工生產。因為這些特點，即使像數字轉數字雕刻母版這樣嚴格的方式進行非法復制，在加工中不使用xrcd技術，xrcd的優勢也不會明顯。所以xrcd也被稱為“不能盜版的cd”。
什麽是HDCD？
HDCD是高清晰度兼容數字的縮寫。它采用了壹種新的錄音技術。當母帶上的模擬音頻信號被送到HDCD編碼器時，將被編碼成數字信號，其分辨率超過傳統CD標準的44.1KHz和16bit，此時產生的信號將超過普通CD所能容納的數量。
CD現狀
12cm CD光盤問世至今已有十余年。由於其體積小、易存儲、頻響寬、信噪比高、動態範圍大等諸多獨特優勢，至今仍是Hi-Fi設備的主要音源。隨著人們欣賞水平的提高，CD音源的固有缺陷日益凸顯。相對於傳統的LP唱片，CD播放出來的聲音總有壹點生硬的感覺，細節少，缺乏臨場感。如果把這幾年壹直在漲的VCD的音質也算進去，會讓很多朋友和專家為之惋惜。
對於CD的這種固有缺陷，還得從當年CD制定的紅皮書規範說起。
受限於當時微處理器技術的硬件和軟件，1982年2月出版的CD DA激光轉盤紅皮書標準作了如下規定:轉盤直徑120mm，盤速1.2m/s，調制方式EFM，糾錯CIRC，數據速率0.6Mbps，數據量0.7GB，如果要在這張光盤上記錄變化的模擬音頻信號，首先要對模擬信號進行采樣，再現信號波形的條件以香農為準
由於當時CD容量和芯片工藝的限制，量化采用16位運算，其動態範圍D為D = 20LG 2+1.76[DB]= 98DB(n = 16)，這是CD的理論動態範圍。
20kHz的頻率響應，97dB的動態範圍，不可預知的抖動，讓激光轉盤在數字音頻領域大放異彩，不壹會兒就變成Hi了。Fi聲音再現設備的重要音源，讓人毫不猶豫地拋棄磁帶和膠木唱片。但是，隨著對數字音頻的進壹步深入和探討。這種44.1 kHz/16bit的錄制格式的缺陷日益凸顯。
首先，44.1kHz的采樣率是影響音質和音色的第壹因素。44.1 kHz的采樣率可以完全再現壹個20kHz的正弦波，但是很難完全再現壹個7kHz的非正弦信號。這是因為非正弦信號可以分解為基波和二次三次諧波。雖然可以再現基波，但D/A轉換後可能會丟失或失真三個以上的諧波，使最終波形與原始信息不同，音色發生變化。
受當時認識和條件的限制，CD的數據信息記錄格式被定義為16bit，理論上可以達到98dB的動態範圍。實際上，為了避免強削波，留了壹個安全裕量，16bit不能完全使用。此外，錄音和編碼到解碼的損失使得96dB的動態範圍很難突破，而這對於古典打擊樂的表現非常重要(1655)這是人們發現的數字音頻特有的壹種失真——減法失真。
因為原來的模擬信息是無限的，不斷變化的。通過將原始信息分成65536個階段來記錄CD上的信息。為了完善信息，16位CD錄制必須在處理階段之間對聲音進行舍入，並將其添加到上壹階段或下壹階段。這樣，即使能完全還原CD中包含的信息，與原聲相比也有誤差。
如果量化精度高，原始模擬信息會更真實，細節更豐富。對比16位遊戲機和32位遊戲機的圖片，很容易得出結論。低比特的量化使得量化後的誤差大於高比特，量化後的誤差(量化噪聲)使聽覺感到刺痛和渾濁，特別是在信號較小時，這些在原始信號中找不到的諧波成分構成了附加失真。
作為數字音頻的特例，VCD的音質是典型的數字操作的結果。相比普通CD唱片，感覺更加空洞缺乏細節和層次感，高音尖銳感更加突出。這是因為VCD可以在壹張12cm的光盤上回放圖像和聲音信息，利用人耳的掩蔽效應忽略了人們不易感知的信息，大量壓縮和重組數據。過程是大規模的減法運算，最後的結果大同小異但缺乏精神。
如果采用高比特率、高采樣率的數字處理，可以大大提高音質。其實很多唱片公司已經提前做好了采樣率為96kHz，20 ~ 24bitCD的母帶。但在制作CD唱片時，由於目前的CD規格，他們不得不重新編碼，以符合16bit/44.1kHz的格式，所以我們能看到的都標有。
要想改變光盤的現狀，首先要顛覆現有的光盤格式，采用高采樣、高比特的記錄格式和播放設備，這無疑會增加信息容量和傳輸速度。現在的CD機是不能勝任的，但是DVD的問世可以解決這個問題。但是高質量音頻CD的錄制格式還沒有確定，而壹旦確定，就意味著市場上十幾年的CD唱盤、DAC、LD、VCD播放器沒有它都將成為玩具，甚至萬元價位的CD播放器也將難逃厄運。
解決問題的另壹種方法是改進高級CD，以便在當前體制下有所突破，就像從黑白電視過渡到彩色電視壹樣。HDCD技術是這種方案的成功和成熟的典範。
HDCD簡介
為了改善現有CD錄制格式的缺陷，使其高度兼容，並在音質上有所突破，美國太平洋微音公司推出了壹項錄制和播放HDCD的新技術，並獲得專利保護。它的全英文名字是High Definition Compatible Digital，翻譯成高分辨率CD。HDCD編碼的光盤與普通光盤有很高的兼容性。當它在普通的CD播放器上播放時，HDCD編碼記錄技術的優勢就能體現出來。如果在具有HDCD解碼功能的CD播放器上播放，可以充分領略所有發布的HDCD信息的獨特魅力:音質清晰細膩，動態範圍寬，信噪比極高，音色更加自然逼真。
HDCD的編碼和制造
針對傳統CD錄制格式的局限性和缺點，PM公司HDCD的兩位創始人Keith O Johnson和計算機專家Michael W.pflaumer在多年的聲音制作過程中，發現並證實了影響CD音質的幾個關鍵因素，並提出了切實可行的解決方案。
HDCD技術在早期的錄音制作中註重錄音信號的完整性和準確性，以高於常規采樣頻率兩倍的88.1kHz的采樣頻率對模擬信號進行采樣，最大限度地展寬高頻響應，減少缺陷失真。高采樣率也為HDCD編碼操作留下了足夠的空間。
用24位量化，采樣值為1677216，比16位系統高256倍。高位處理技術可以提高處理精度，減小量化誤差，動態範圍提高到120dB。
在模數信號轉換過程中，HDCD技術非常重視轉換精度，將串擾和處理穩定性降到最低。它能達到的指標是百萬分之壹的轉換精度和失真分量
這種高精度、寬帶數字信號構成了HDCD編碼和制造的基礎，其數據信息量非常巨大。它不能適應傳統的CD脈沖編碼調制格式。如果要在普通CD播放器上兼容播放，需要通過特殊操作進行編碼。
利用高采樣高比特技術記錄CD已經得到了普遍的認可和廣泛的應用，但需要提醒的是，目前市場上能看到的20比特和24比特CD激光視盤的本質應該是記錄過程中使用的比特數。由於CD“紅皮書”制定的44.1kHz/16bit標準格式的限制，這些高信息母帶在錄制CD唱片時要重新計算。所以我們在CD播放器上能讀到的規格還是16bit/44.1kHz。由於唱片公司在轉換過程中采用的方法不同，我們現在能聽到的不同版本CD的音質確實有所不同，但有壹點是肯定的:采用高比特高采樣技術制作的CD音質遠遠優於16 bit/44.6438+0 kHz錄音。
那麽HDCD技術是如何讓高清唱片兼容普通CD的呢？
采樣頻率轉換。首先，88.1kHz的采樣數據進行動態轉換，這是HDCD技術的壹大特色。它通過壹個分析系統使用多個數據插值濾波器做動態控制，實時分析信號帶寬、峰值能量和高頻信息，用高分辨率信號精確控制濾波器的通波特性。因此，即使它改變到44.1kHz的最終采樣率，它的帶寬從16 kHz到22 kHz變化很小。系統有超過44.1kHz的采樣率記錄，可以反映聲音的每壹個細微變化。
振幅分析。HDCD技術的另壹個特點是振幅得到有效控制。抽取濾波器傳輸的信號是24位/44.1kHz信號。為了適應這種信號，編碼器在這壹階段進行精確的幅度解析和增益控制，量化和編輯為20位，然後分配到16位格式進行操作。
自然界的聲學變化範圍很廣。突然的聲壓會造成錄音設備瞬間過載，削峰。在模擬磁帶錄音過程中，采用電平壓縮來避免磁帶完全失真。對於數字錄音系統，過載會導致不必要的量化誤差(數據碎片)，也會影響音質。因此，普通模數轉換器器件具有絕對最大錄音電平(0dB ),以確保峰值不會被削波。HDCD采用獨特的幅度編碼技術，比傳統的數字記錄多獲得1比特(相當於++6dB)的容量來處理大的動態信號。由於采用了數字運算處理方式，這種擴展信息能夠以準確穩定的特性控制放音設備的解碼器恢復。加上獨特的數字處理“前瞻”能力，該系統可以在大信號開始之前立即恢復增益，提供更多的信息容量，以避免瞬時信號過載。
對於這種壹比特的信息擴展，什麽時候操作是受HDCD(後面會提到)的隱式控制碼約束的。對於普通的CD播放，信息保持不變，但用HDCD解碼器播放時，信息可以在隱式代碼的控制下精確擴展，達到大動態播放的目的。
抖動(高頻擾動技術)。利用高頻擾動技術可以提高量化信號的分辨率，改善量化器的非線性變換特性，降低低電平信號的諧波失真，並有可能再現量化差以下的信號。然而，如果添加不當，擾動將成為真正的附加噪聲。HD CD技術采用改進的高頻擾動技術，音樂細節更豐富，噪音更低。
HDCD隱式控制代碼。對於HDCD最後的量化運算部分，為了精確控制HDCD編碼記錄的過量信息在解碼器上準確播放，專門設置了相關的控制碼，並將該碼插入數據記錄塊段的最低有效LSB位。如果用普通的CD機播放代碼，會有暗示，不會激動。由於位於特定位置，只占1% ~ 5%的LSB位，對CD音質的影響較弱，聽不見。用HDCD解碼器播放時，系統能準確捕捉隱藏的代碼，並用它激活主數據通道的信息，使信息量擴大，信息輸出是普通光盤格式的數倍。經過DA轉換後，可以得到動態大、細節豐富、信噪比高的模擬音頻信號。
為了避免誤碼操作，HDCD在主通道和次通道中采用了雙碼同步定時器，這樣就不會與塊段中的主信息錯位。只有當隱藏代碼與主相關代碼相呼應時，主通道選擇數據才有效，否則解碼操作被取消。
模擬音頻信號經緩沖器低通濾波後，先進行模數轉換，用高頻擾動信號實時控制ADC，量化生成88.1kHz，24位數據流。數據流流向主通道和輔助通道，主通道信息被延遲並存儲，而輔助通道信息在主通道之前壹個分量被分析以產生控制信號，該控制信號動態地控制數字濾波器執行采樣率轉換、幅度編碼和增益控制。最後通過微處理器分離出經過分析、濾波、數據重定格式後容易遺漏的信息(這些信息可能涉及音色、聲場、細微聲音)，將隱藏碼與控制碼結合插入到主聲道音頻數據的LSB位，再經過高頻擾動處理量化成16bit/44.1kHz的標準CD格式，從而完成整套HDCD編碼過程。
HDCD和PMD100的解碼過程
HDCD的解碼操作是編碼過程的逆過程。設計的目的是用HDCD解碼ASIC代替DAC的數字濾波器，從而完成HDCD信息解碼和過采樣數字濾波的雙重功能。
解碼器首先檢測數據流中的LSB位是否攜帶HDCD隱藏碼，如果攜帶，則根據隱藏碼的連續指令激活主聲道音頻數據信息進行擴展，並在編碼過程中恢復數據信息的壓縮。由於對隱碼的控制，峰值可以在時間上精確擴展，低於平均水平的信息可以適當降低增益，因此HDCD方法可以獲得比常規大動態小信號更高的清晰度。
美國PMI公司生產的PMD100作為HDCD唯壹的解碼芯片，需要授權使用。這是壹款采用28引腳DIP封裝的大規模集成電路。
當PMD100接收的輸入數據處於HDCD編碼模式時，會自動切換到HDCD解碼格式，PMD 100的輸出電流會驅動LED作為狀態指示燈。
當信號不是HDCD時，信息數據被接收用於傳統的過采樣數字濾波，因此該設備具有雙重特性。當它作為CD格式的普通數字濾波器使用時，器件的特性也相當優秀。從0到0~20kHz通帶紋波小於0.0001dB，阻帶衰減>:120dB .
該設備的其他特征是:
采用2、4和8倍過采樣的數字濾波
可接受的24位輸入數據和相同的精度處理。
可在32~ 55kHz的任意輸入頻率下采樣。
輸出16、18、20、24bit不同數據格式。
具有數字去加重功能
數字音量控制可以以0.188dB的步長執行。
時鐘頻率為256fs或384fs。
用軟的和硬的壓制方法。
提供兩種控制模式:硬件設置和程序模式。
提供8種不同類型的高頻擾動模式，以適應不同類型的DAC。
給DAC提供壹個恒定的輸出時鐘，這樣即使輸入數據和主脈沖丟失，也能保證DAC輸出沒有偏移和產生脈沖的可能。
解碼芯片PMD 100的引腳排列類似於壹些頂級的數字濾波器，如SM5842、SM5803、DF1700等。因此，在具有上述濾波器的DAC或CD播放器上，普通的CD播放器或DAC只要稍加修改就可以變成具有HDCD解碼功能的處理器。
不知不覺CD(光盤)問世已經十幾年了，像筆者這樣收藏了幾百張甚至上千張CD的音樂愛好者和發燒友不計其數。然而，新世紀伊始，我們不得不面對這樣壹個現實:CD(或增強CD)、SACD和DVD-Audio的變異逐漸形成了三雄爭霸的局面。作為消費者，我們該何去何從？本文將和妳壹起揭開它們的神秘面紗。