音质比较
SACD的结构大致类似于DVD，有单双播放面和单双信息层。目前市面上的SA CD盘大多采用单面双层结构。一层是0.6毫米的基板，存储16bits的传统CD格式的信号，兼容CD，另一层是0.6毫米基板的高密度半透明层，存储SACD格式的信号，然后两个基板像DVD光盘一样粘合在一起。这种CD可以在普通CD播放机或SACD播放机上播放。当然，两者的音质是不一样的。
SACD的技术指标远远优于CD，但与DVD-Audio相近。
SACD的核心技术是DSD (Direct Stream Digital)，与CD、DVD-Audio的多比特记录原理有着本质的区别。
渠务署的技术要点
DSD的技术，简单来说就是对信号进行2.8224MHz的采样，经过多级delta-sigma调制后输出一个1bit的信号流。
多级(如7阶)delta-sigma调制器，利用负反馈将信号与上次采样的波形进行比较(差分运算)，大于则输出“1”，小于则输出“0”。加法器在采样周期中累加波形，以形成下一个比较波形。δ和∑分别表示差和。可以看出，1比特信号流是一个相对值，而传统PCM记录的量化值是一个绝对值。
是正弦波经过多阶δ-σ调制后的1位数据流示意图。图中显示，在正半周，振幅越大，出现的“1”越多；在负半周，振幅越大，出现的“0”越多。这张图让我们想起了扬声器在空气中传播的声波:前半周，将纸盆推出，压缩扬声器前方的空气，增加空气密度，振幅越大，密度越大；在负半周，纸盆被拉回，降低了空气密度。振幅越大，密度越低。可以看出，1bit信号流实际上反映的是原始模拟信号作用于扬声器后在空气中形成的声音密度！目前，一些公司已经在研发数字功率放大器和数字扬声器，希望将1位二进制数据通过数字功率放大器放大后直接提供给数字扬声器。数字扬声器不仅是简单的低通滤波器，还是将电能转化为声能的换能器，不仅简化了结构，还提高了播放性能。我相信在不久的将来，我们会看到这种数字设备的实际应用。
与传统的PCM信号相比，1bit信号流的调制过程更简单，精度高，成本低，解调过程更简便。从理论上讲，音频模拟信号只需放音端的一个RC积分电路就能成功还原。同时从根本上消除了PCM固有的一些失真，使音频信号得到高度还原。DSD系统的采样频率为2.8224MHz，是传统CD (44.1kHz)的64倍，总信息容量是传统CD的4倍。理论上频率响应范围可以扩展到0Hz-400kHz，大大超过了传统CD 20k Hz的极限。并且64倍于CD的过采样频率可以使听觉范围内的量化噪声完全分布在人耳听觉范围之外。而且在DSD技术中开发了所谓的“噪声整形电路”，可以将可听频段(0 ~ 20kHz)的噪声进一步转移到20kHz以上的超音频范围，从而使SACD的信噪比高达120dB。
SACD与DVD-Audio的比较
虽然它们的原理和电路不同，但两者的音质都比传统CD好很多。就技术指标而言，SACD和DVD-Audio不相上下。所以两者之争至今未统一。但就目前情况而言，SACD一直保持领先地位。
首先，在硬件供应方面，SACD已经领先DVD-Audio一步。早在两三年前，索尼公司就有一款旗舰SCD-1轰动业界，随后又有SCD-777SE、SCD-555、SCD-XB940，甚至还有DVP-S9000ES、MANNT900。飞利浦的SACD1000，日本著名Hi-Fi产品的DP-100/DC-101分线器，其他如日本的乔安、爱华、第一音响等不胜枚举。到目前为止，DVD-Audio阵容只有松下、胜利、天龙等公司的几个品种。然而，最近DVD音频也在迎头赶上。
其次，SACD是第一个提供软件的国家。到目前为止，已经出版了300多种SACD记录，在中国可以看到近100种。索尼和飞利浦一方面依靠自己的唱片公司不断出版SACD唱片以示支持。另一方面说服Telarc、DMP、Nassau、DI GITAL等发烧唱片公司加盟SACD陈影，不断推出SACD软件，给消费者留下深刻印象。但DVD-Audio运气不佳，反盗版密码被电脑黑客破解在摇篮里，大大推迟了DVD-Audio唱片的推出时间表，这也是很多饱受盗版之苦的唱片公司暂时不考虑支持DVD-Audio阵营的主要原因。
等级:SACD从一开始就把自己定位在高端水平。索尼首款旗舰SCD-1可谓极度发烧。无论是内部用料还是整机工艺，都是严格按照Hi-end电唱机规格设计的，未来推出的中低端机型也是严格按照重而稳的用料理念设计制造的。受到大多数高保真爱好者的欢迎。在与SACD的斗争中，DVD-Audio阵营一直将DVD-Audio视为一种廉价而有效的功能，附加在流行的DVD播放器上进行宣传，给人的感觉是一种主食。另外，DVD-Audio功能多但不独家，机身纤薄，材质普通，在广大音响发烧友眼中并不好看，从而在档次上输给了SACD。
音质:由于SACD自身的定位，以及1位量化DSD直接数据流在技术上的简单性和优势，大多数有经验的音频发烧友在亲耳听过之后，都觉得SACD在音质上略胜一筹。所以很多音响行业的朋友认为，如果一个家庭影院兼容Hi-Fi，DVD-Audio应该是首选。但对于以播放高保真音乐为主的朋友，尤其是追求音质和音色真实纯粹的朋友，SACD是你的理想选择。
xrcd简介
Xrcd采用日本JVC公司开发的K2接口，包括掌握设备、制造工艺、硬件、理论。发明这项技术，利用独创的主时钟系统控制光盘生产各个环节的时基，大大降低了光盘生产的抖动失真系数和玻璃母模的组差系数，相应提高了制版精度，从而大大保证了光盘生产中的保真度。
Xrcd可以说是一个完美的16 bit，不需要任何额外的设备，在任何唱机上都能呈现cd的最高音效。在同一个音响系统上，xrcd在透明度、高频的平滑延伸、立体感、珠子的顺滑质感等方面明显优于原版cd。多么通透的声音，干净的背景，乐器和人声没有一点生气和毛刺。这是第一次听XRCD。原版CD就像听众和播放器之间的一层薄雾。Xrcd就像一阵风吹散了轻烟，一切都清晰在眼前。
xrcd2简介
Xrcd2是Xrcd的升级版本。
Xrcd2向完美数字音频的目标迈进了一大步。是JVC多年来刻意追求再现原声的代表性技术成果。Xrcd2是在大师艺术加工和工业加工过程中，对相关设备和理论进行深入研究后开发的录音产品。她为追求高水准音质的观众提供了更优秀版本的xrcd系列。同时，和xrcd家族的其他产品一样，它不需要使用专门的解码器和专门的cd播放器。
通常的光盘加工程序是整理母盘，送加工厂用U-matic1630胶带或PMCD或DDP胶带压片。从此，表演者、制作人、导演、录音师只能祈祷出厂的产品——CD——不会随着他们精心创作的作品有太大的变化。录音棚和制作加工厂之间没有声音判断基准。即使数字系列是正确的，也不一定能保证最高的音质再现。此外，CD的生产过程是由多种设备和技术组成的，因此，其音质也受到各种设备条件的影响。这就意味着，为了忠实地再现原母盘上录制的声音，我们必须认真追求从CD母盘的调音到制作加工的每一个微小环节。因此，它不仅能满足现有检测数据的简单高指标。因此，不仅仅依靠简单的测试数据，还要利用长期的听觉经验，判断采用听觉效果最好的优秀设备。这个努力甚至包括了从安装连接方式、交流供电系统、时钟精度、录制格式、交接制度到CD素材的各种测试组合，结果就是xrcd2。到目前为止，她比任何一张CD都清晰明了地描述了原声，从而成功地提供了一张音质更好的CD。
xrcd2的处理从主机的处理开始。模拟信号首先经过专门的调音台进行母盘制作，然后由JVC公司制造的20位K2 A/D转换器转换成数字信号。然后这个20位数字信号通过新开发的数字K2从SDIF-2接口输出，并记录在磁光盘(MO)上。在这个过程中，用数字K2阻断数字部分对模拟部分的影响，从而实现高纯度的模数转换。此外，在xrcd2的加工工序中，使用稳定性和记录容量大于20位的磁光盘作为发送到生产工序的音频记录载体。
从JVC横滨工厂拿到20位PCM-9000磁光盘，通过数字K2重新播放。在这一回放阶段，寄生在数字信号中的“Gita”噪声被消除。接下来K2超级编码器将20位信号转换成20位优势的16位信号，经过EFM编码后发送给K2激光器。在这里，EFM信号在被发送到激光盘记录器之前被回放。在最后阶段，数据流中残留的瞬时“Gita”噪声被去除。
通过以上从母带到制作过程的过程，将原版母带的最高音质传输到CD上。充分照顾原声的细节，从而再现表演者细腻的表演，在录制时不失真地再现这种声音，让观众充分体会表演者、制作人、导演、录音师的表演意图。这是xrcd2。
Xrcd技术得到了业界的一致好评，最新版本的xrcd2产品更是强化了xrcd系列在忠实再现原声方面的优势。JVC公司为了保持xrcd品牌的优势，对母带的质量选择非常严格，对母带的复制、母带制作、压片等各种工艺都有严格的要求。另外，由于技术保密等原因，JVC公司严格规定只能在其当地指定的工作室和工厂加工生产。因为这些特点，即使像数字转数字雕刻母版这样严格的方式进行非法复制，在加工中不使用xrcd技术，xrcd的优势也不会明显。所以xrcd也被称为“不能盗版的cd”。
什么是HDCD？
HDCD是高清晰度兼容数字的缩写。它采用了一种新的录音技术。当母带上的模拟音频信号被送到HDCD编码器时，将被编码成数字信号，其分辨率超过传统CD标准的44.1KHz和16bit，此时产生的信号将超过普通CD所能容纳的数量。
CD现状
12cm CD光盘问世至今已有十余年。由于其体积小、易存储、频响宽、信噪比高、动态范围大等诸多独特优势，至今仍是Hi-Fi设备的主要音源。随着人们欣赏水平的提高，CD音源的固有缺陷日益凸显。相对于传统的LP唱片，CD播放出来的声音总有一点生硬的感觉，细节少，缺乏临场感。如果把这几年一直在涨的VCD的音质也算进去，会让很多朋友和专家为之惋惜。
对于CD的这种固有缺陷，还得从当年CD制定的红皮书规范说起。
受限于当时微处理器技术的硬件和软件，1982年2月出版的CD DA激光转盘红皮书标准作了如下规定:转盘直径120mm，盘速1.2m/s，调制方式EFM，纠错CIRC，数据速率0.6Mbps，数据量0.7GB，如果要在这张光盘上记录变化的模拟音频信号，首先要对模拟信号进行采样，再现信号波形的条件以香农为准
由于当时CD容量和芯片工艺的限制，量化采用16位运算，其动态范围D为D = 20LG 2+1.76[DB]= 98DB(n = 16)，这是CD的理论动态范围。
20kHz的频率响应，97dB的动态范围，不可预知的抖动，让激光转盘在数字音频领域大放异彩，不一会儿就变成Hi了。Fi声音再现设备的重要音源，让人毫不犹豫地抛弃磁带和胶木唱片。但是，随着对数字音频的进一步深入和探讨。这种44.1 kHz/16bit的录制格式的缺陷日益凸显。
首先，44.1kHz的采样率是影响音质和音色的第一因素。44.1 kHz的采样率可以完全再现一个20kHz的正弦波，但是很难完全再现一个7kHz的非正弦信号。这是因为非正弦信号可以分解为基波和二次三次谐波。虽然可以再现基波，但D/A转换后可能会丢失或失真三个以上的谐波，使最终波形与原始信息不同，音色发生变化。
受当时认识和条件的限制，CD的数据信息记录格式被定义为16bit，理论上可以达到98dB的动态范围。实际上，为了避免强削波，留了一个安全裕量，16bit不能完全使用。此外，录音和编码到解码的损失使得96dB的动态范围很难突破，而这对于古典打击乐的表现非常重要(1655)这是人们发现的数字音频特有的一种失真——减法失真。
因为原来的模拟信息是无限的，不断变化的。通过将原始信息分成65536个阶段来记录CD上的信息。为了完善信息，16位CD录制必须在处理阶段之间对声音进行舍入，并将其添加到上一阶段或下一阶段。这样，即使能完全还原CD中包含的信息，与原声相比也有误差。
如果量化精度高，原始模拟信息会更真实，细节更丰富。对比16位游戏机和32位游戏机的图片，很容易得出结论。低比特的量化使得量化后的误差大于高比特，量化后的误差(量化噪声)使听觉感到刺痛和浑浊，特别是在信号较小时，这些在原始信号中找不到的谐波成分构成了附加失真。
作为数字音频的特例，VCD的音质是典型的数字操作的结果。相比普通CD唱片，感觉更加空洞缺乏细节和层次感，高音尖锐感更加突出。这是因为VCD可以在一张12cm的光盘上回放图像和声音信息，利用人耳的掩蔽效应忽略了人们不易感知的信息，大量压缩和重组数据。过程是大规模的减法运算，最后的结果大同小异但缺乏精神。
如果采用高比特率、高采样率的数字处理，可以大大提高音质。其实很多唱片公司已经提前做好了采样率为96kHz，20 ~ 24bitCD的母带。但在制作CD唱片时，由于目前的CD规格，他们不得不重新编码，以符合16bit/44.1kHz的格式，所以我们能看到的都标有。
要想改变光盘的现状，首先要颠覆现有的光盘格式，采用高采样、高比特的记录格式和播放设备，这无疑会增加信息容量和传输速度。现在的CD机是不能胜任的，但是DVD的问世可以解决这个问题。但是高质量音频CD的录制格式还没有确定，而一旦确定，就意味着市场上十几年的CD唱盘、DAC、LD、VCD播放器没有它都将成为玩具，甚至万元价位的CD播放器也将难逃厄运。
解决问题的另一种方法是改进高级CD，以便在当前体制下有所突破，就像从黑白电视过渡到彩色电视一样。HDCD技术是这种方案的成功和成熟的典范。
HDCD简介
为了改善现有CD录制格式的缺陷，使其高度兼容，并在音质上有所突破，美国太平洋微音公司推出了一项录制和播放HDCD的新技术，并获得专利保护。它的全英文名字是High Definition Compatible Digital，翻译成高分辨率CD。HDCD编码的光盘与普通光盘有很高的兼容性。当它在普通的CD播放器上播放时，HDCD编码记录技术的优势就能体现出来。如果在具有HDCD解码功能的CD播放器上播放，可以充分领略所有发布的HDCD信息的独特魅力:音质清晰细腻，动态范围宽，信噪比极高，音色更加自然逼真。
HDCD的编码和制造
针对传统CD录制格式的局限性和缺点，PM公司HDCD的两位创始人Keith O Johnson和计算机专家Michael W.pflaumer在多年的声音制作过程中，发现并证实了影响CD音质的几个关键因素，并提出了切实可行的解决方案。
HDCD技术在早期的录音制作中注重录音信号的完整性和准确性，以高于常规采样频率两倍的88.1kHz的采样频率对模拟信号进行采样，最大限度地展宽高频响应，减少缺陷失真。高采样率也为HDCD编码操作留下了足够的空间。
用24位量化，采样值为1677216，比16位系统高256倍。高位处理技术可以提高处理精度，减小量化误差，动态范围提高到120dB。
在模数信号转换过程中，HDCD技术非常重视转换精度，将串扰和处理稳定性降到最低。它能达到的指标是百万分之一的转换精度和失真分量
这种高精度、宽带数字信号构成了HDCD编码和制造的基础，其数据信息量非常巨大。它不能适应传统的CD脉冲编码调制格式。如果要在普通CD播放器上兼容播放，需要通过特殊操作进行编码。
利用高采样高比特技术记录CD已经得到了普遍的认可和广泛的应用，但需要提醒的是，目前市场上能看到的20比特和24比特CD激光视盘的本质应该是记录过程中使用的比特数。由于CD“红皮书”制定的44.1kHz/16bit标准格式的限制，这些高信息母带在录制CD唱片时要重新计算。所以我们在CD播放器上能读到的规格还是16bit/44.1kHz。由于唱片公司在转换过程中采用的方法不同，我们现在能听到的不同版本CD的音质确实有所不同，但有一点是肯定的:采用高比特高采样技术制作的CD音质远远优于16 bit/44.6438+0 kHz录音。
那么HDCD技术是如何让高清唱片兼容普通CD的呢？
采样频率转换。首先，88.1kHz的采样数据进行动态转换，这是HDCD技术的一大特色。它通过一个分析系统使用多个数据插值滤波器做动态控制，实时分析信号带宽、峰值能量和高频信息，用高分辨率信号精确控制滤波器的通波特性。因此，即使它改变到44.1kHz的最终采样率，它的带宽从16 kHz到22 kHz变化很小。系统有超过44.1kHz的采样率记录，可以反映声音的每一个细微变化。
振幅分析。HDCD技术的另一个特点是振幅得到有效控制。抽取滤波器传输的信号是24位/44.1kHz信号。为了适应这种信号，编码器在这一阶段进行精确的幅度解析和增益控制，量化和编辑为20位，然后分配到16位格式进行操作。
自然界的声学变化范围很广。突然的声压会造成录音设备瞬间过载，削峰。在模拟磁带录音过程中，采用电平压缩来避免磁带完全失真。对于数字录音系统，过载会导致不必要的量化误差(数据碎片)，也会影响音质。因此，普通模数转换器器件具有绝对最大录音电平(0dB ),以确保峰值不会被削波。HDCD采用独特的幅度编码技术，比传统的数字记录多获得1比特(相当于++6dB)的容量来处理大的动态信号。由于采用了数字运算处理方式，这种扩展信息能够以准确稳定的特性控制放音设备的解码器恢复。加上独特的数字处理“前瞻”能力，该系统可以在大信号开始之前立即恢复增益，提供更多的信息容量，以避免瞬时信号过载。
对于这种一比特的信息扩展，什么时候操作是受HDCD(后面会提到)的隐式控制码约束的。对于普通的CD播放，信息保持不变，但用HDCD解码器播放时，信息可以在隐式代码的控制下精确扩展，达到大动态播放的目的。
抖动(高频扰动技术)。利用高频扰动技术可以提高量化信号的分辨率，改善量化器的非线性变换特性，降低低电平信号的谐波失真，并有可能再现量化差以下的信号。然而，如果添加不当，扰动将成为真正的附加噪声。HD CD技术采用改进的高频扰动技术，音乐细节更丰富，噪音更低。
HDCD隐式控制代码。对于HDCD最后的量化运算部分，为了精确控制HDCD编码记录的过量信息在解码器上准确播放，专门设置了相关的控制码，并将该码插入数据记录块段的最低有效LSB位。如果用普通的CD机播放代码，会有暗示，不会激动。由于位于特定位置，只占1% ~ 5%的LSB位，对CD音质的影响较弱，听不见。用HDCD解码器播放时，系统能准确捕捉隐藏的代码，并用它激活主数据通道的信息，使信息量扩大，信息输出是普通光盘格式的数倍。经过DA转换后，可以得到动态大、细节丰富、信噪比高的模拟音频信号。
为了避免误码操作，HDCD在主通道和次通道中采用了双码同步定时器，这样就不会与块段中的主信息错位。只有当隐藏代码与主相关代码相呼应时，主通道选择数据才有效，否则解码操作被取消。
模拟音频信号经缓冲器低通滤波后，先进行模数转换，用高频扰动信号实时控制ADC，量化生成88.1kHz，24位数据流。数据流流向主通道和辅助通道，主通道信息被延迟并存储，而辅助通道信息在主通道之前一个分量被分析以产生控制信号，该控制信号动态地控制数字滤波器执行采样率转换、幅度编码和增益控制。最后通过微处理器分离出经过分析、滤波、数据重定格式后容易遗漏的信息(这些信息可能涉及音色、声场、细微声音)，将隐藏码与控制码结合插入到主声道音频数据的LSB位，再经过高频扰动处理量化成16bit/44.1kHz的标准CD格式，从而完成整套HDCD编码过程。
HDCD和PMD100的解码过程
HDCD的解码操作是编码过程的逆过程。设计的目的是用HDCD解码ASIC代替DAC的数字滤波器，从而完成HDCD信息解码和过采样数字滤波的双重功能。
解码器首先检测数据流中的LSB位是否携带HDCD隐藏码，如果携带，则根据隐藏码的连续指令激活主声道音频数据信息进行扩展，并在编码过程中恢复数据信息的压缩。由于对隐码的控制，峰值可以在时间上精确扩展，低于平均水平的信息可以适当降低增益，因此HDCD方法可以获得比常规大动态小信号更高的清晰度。
美国PMI公司生产的PMD100作为HDCD唯一的解码芯片，需要授权使用。这是一款采用28引脚DIP封装的大规模集成电路。
当PMD100接收的输入数据处于HDCD编码模式时，会自动切换到HDCD解码格式，PMD 100的输出电流会驱动LED作为状态指示灯。
当信号不是HDCD时，信息数据被接收用于传统的过采样数字滤波，因此该设备具有双重特性。当它作为CD格式的普通数字滤波器使用时，器件的特性也相当优秀。从0到0~20kHz通带纹波小于0.0001dB，阻带衰减>:120dB .
该设备的其他特征是:
采用2、4和8倍过采样的数字滤波
可接受的24位输入数据和相同的精度处理。
可在32~ 55kHz的任意输入频率下采样。
输出16、18、20、24bit不同数据格式。
具有数字去加重功能
数字音量控制可以以0.188dB的步长执行。
时钟频率为256fs或384fs。
用软的和硬的压制方法。
提供两种控制模式:硬件设置和程序模式。
提供8种不同类型的高频扰动模式，以适应不同类型的DAC。
给DAC提供一个恒定的输出时钟，这样即使输入数据和主脉冲丢失，也能保证DAC输出没有偏移和产生脉冲的可能。
解码芯片PMD 100的引脚排列类似于一些顶级的数字滤波器，如SM5842、SM5803、DF1700等。因此，在具有上述滤波器的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变成具有HDCD解码功能的处理器。
不知不觉CD(光盘)问世已经十几年了，像笔者这样收藏了几百张甚至上千张CD的音乐爱好者和发烧友不计其数。然而，新世纪伊始，我们不得不面对这样一个现实:CD(或增强CD)、SACD和DVD-Audio的变异逐渐形成了三雄争霸的局面。作为消费者，我们该何去何从？本文将和你一起揭开它们的神秘面纱。