基本介紹
- 中文名：直接比特流數字
- 外文名：Direct Stream Digital
- 英文縮寫：DSD
- 釋義：直接比特流數字編碼
- 編碼模式：SACD(Super Audio CD)的編碼模式
- 語言：Schema語言
定義,區別,語言,行銷學,語言證書,
定義
DSD（Direct Stream Digital）『直接比特流數字』，它是Sony與Philips在1996年宣布共同發展的高解析數字音響規格， DSD新技術與DVD的音響技術指針競爭，用1bit比特流的方式取樣，採樣率2.8224MHz（CD 44.1kHz取樣的64倍）的高取樣方式，直接把模擬音樂訊號波形以脈衝方式轉變為數字訊號，以將近四倍於CD的空間，儲存音樂，因此可以提供更為優秀的聲音效果，由於取樣次數高，所以取樣過的波形很圓順，比較接近原來的模擬波形。再者由於不採用多位，省去位轉換程式，降低了因為數字濾波而可能產生的失真與噪聲。還有，由於不像多位系統般容易（位愈高就愈容易）受到電源或外部干擾的影響，因此理論上質量會比較穩定。當前的SACD player，兼容性，無論您是DSD支持者或是傳統CD的擁護者，都將是雙贏的局面。 SACD(Super Audio CD)是新一代數碼音響規格，以超高速取樣(2.8224MHz，為CD的64倍)聲音以0和1連續的量子化，可聽頻域的動態範圍約為120dB，可能收錄頻域約1000kHz，結合了傳統模擬的溫暖及超高的解析度，Chesky獨家呈現的96k/24bit技術高水平音效，絕對讓重視音響效果的您，有超值的視聽感受。 SACD多聲道的音質包含了6個獨立的音軌，每一個音軌都可以讀到沒有經過任何壓縮而完整的DSD規格(Full DSD Bit Rate)，也就是說，您的每一支喇叭都可以聽到立體環繞的效果(一般的DVD由於經過壓縮，所以僅能聽到96K/24Bit的音質)。
區別
DSD與線性PCM的區別
PCM（Pulse-Code Modulation，脈衝編碼調製）是現在最為常見的一種音頻編碼格式,什麼wav,ape,flac,mp3等等幾乎所有常見音頻都是PCM編碼格式。
其原理簡單來說,先準備好一組規定電平值(對於電平這個概念,可以簡單地等同理解為電壓),如-3,-2,-1,0,1,2,3等等,每個值給一個編號,就像ABCD這樣,不過我們現在給這些電平值使用二進制的編號(就是000 001 010 等等)。
然後從先前的那組規定電平內,採用四捨五入的辦法找出最接近採樣電平的值,然後記錄下來這個最接近值的編號，然後進行下一次採樣..如此反覆,就能用一組二進制編號(也就是數位訊號)把麥克風過來的原始模擬信號給記錄下來了,記錄下來的數位訊號就是PCM了。
上面的整個過程就是常說的ADC編碼過程,錄音室里的錄音過程就是這樣了。
這整個過程中輸出信號與輸入信號間的差叫做量化誤差.量化誤差對於信號而言是一種噪聲,所以也被稱為量化噪聲。
PCM就是這樣,每個採樣點都是去度量一個絕對值,採樣點之間相互獨立無關聯。
對於CD中使用的16bit 44.1kHz的PCM，就是對信號每秒種取樣44100次，然後用一組65536（就是16bit，2的16次方）個值的規定電平去度量取樣電平，在這么高的取樣頻率和16位規定電平的精度下，記錄下來的信號和原信號已經是非常之接近的了(至少大部分人耳分辨不出區別了)。
我們還可以通過加大取樣率和增加規定電平的精度來更好的記錄原信號，比如現在常見的24bit 88.2kHz，96kHz,192kHz,以及32bit 96khz。
但是PCM這種方式還是有瓶頸,量化噪聲平均分布在全部頻段上,就算繼續極大地提升精度和採樣率,也難以減少更多的噪聲了。
為了全面改善脈衝編碼調製數字音頻技術，獲得更好的聲音質量，就需要有新的技術來替換,於是我們有了DSD。
對於16bit PCM，每記錄一個採樣點需要用到16bit數據，但是DSD對於每一個採樣點，用1bit就可以記錄，也就是說，僅僅用表示“否”的“0”和表示“是”的“1”去記錄這一個採樣點的電平值。
DSD的編碼過程中,對信號進行量化的方式和PCM完全不一樣。
此處引入Δ調製概念，,不像PCM那樣用一組規定電平值去度量，而是只使用一個固定值"Δ"去度量原始信號.依然是隔一段固定時間取一次樣,每次取樣得到的電平會拿來與上一次取樣的信號進行比較,如果其插值大於Δ,則輸出"1",如果插值小於Δ或者為負數,則輸出"0".於是就這樣,每個採樣點就能以1bit的形式被記錄下來。
Δ調製有著一個缺點,就是隨著輸入模擬信號的頻率增高,信噪比會急劇下降.我們可以通過減小Δ的值,並且增大採樣率,來控制量化噪聲.
DSD的主體思想就是這樣,每一個採樣的值是上一個採樣的相對值,前後採樣點相互連繫密不可分.這種量化方式的思想因為其連續性,更加接近自然中的聲音(聲音信號就是一連串的,單獨一個點毫無意義)。
∑-Δ調製器(Sigma-Delta Modulator)
∑-Δ調製器(Sigma-Delta Modulator)為了克服Δ調製的缺陷,發展出了∑-Δ調製器(Sigma-Delta Modulator)
如圖,如果我們在信號的輸入端再加一個差分器,信號從差分器正相輸入,然後通過一個積分器,然後到Δ調製器(A/D),把Δ調製後的結果進行一次D/A轉換,並且延時輸入到差分器的反相端作為反饋,這就是一個完整的∑-Δ調製器了。
整體的量化方式思路還是和Δ調製類似,不過反饋回差分器反相輸入端的電平為整個信號的最大值或最小值(即Δ調製輸出1,則反饋回Vmax,輸出0,則反饋回Vmin,兩者均為固定值),就是說積分器積分的是輸入電平與最高/低電平的差值,然後我們再對積分後結果進行一次Δ調製(可以把原信號當成是某函式f(x)的導數,然後我們對f(x)來進行Δ調製量化,這樣也許會更好理解一點)。
這樣一來,量化的對象就變成了當前信號電平和先前所有差值和的差值,量化電平不再會受頻率影響,最大量化範圍直接取決於電平值。
反饋中加入的延時電路使得∑-Δ調製器有著噪聲整形的特徵,一階的∑-Δ調製器的噪聲整形效果不明顯,但是我們可以把多階∑-Δ調製器疊加到一起,使得噪聲整形效果達到一個較高水平.這個噪聲整形的具體結果就是,量化噪聲總體量沒有變,但是不是平均分布在所有頻段上,低頻段的量化噪聲會較少,而高頻的量化噪聲會較多.也就是說,量化噪聲被"推擠"到了高頻中.在音頻套用中,大部分量化噪聲被推擠到了遠超過20kHz的高頻,也就是人耳聽不到的頻段,利用一個低通濾波就可以很簡單地把這些噪聲給幹掉了。
這就是DSD相對於PCM的最大優勢,極小的量化噪聲,超高的信噪比
如圖,如果我們在信號的輸入端再加一個差分器,信號從差分器正相輸入,然後通過一個積分器,然後到Δ調製器(A/D),把Δ調製後的結果進行一次D/A轉換,並且延時輸入到差分器的反相端作為反饋,這就是一個完整的∑-Δ調製器了。
整體的量化方式思路還是和Δ調製類似,不過反饋回差分器反相輸入端的電平為整個信號的最大值或最小值(即Δ調製輸出1,則反饋回Vmax,輸出0,則反饋回Vmin,兩者均為固定值),就是說積分器積分的是輸入電平與最高/低電平的差值,然後我們再對積分後結果進行一次Δ調製(可以把原信號當成是某函式f(x)的導數,然後我們對f(x)來進行Δ調製量化,這樣也許會更好理解一點)。
這樣一來,量化的對象就變成了當前信號電平和先前所有差值和的差值,量化電平不再會受頻率影響,最大量化範圍直接取決於電平值。
反饋中加入的延時電路使得∑-Δ調製器有著噪聲整形的特徵,一階的∑-Δ調製器的噪聲整形效果不明顯,但是我們可以把多階∑-Δ調製器疊加到一起,使得噪聲整形效果達到一個較高水平.這個噪聲整形的具體結果就是,量化噪聲總體量沒有變,但是不是平均分布在所有頻段上,低頻段的量化噪聲會較少,而高頻的量化噪聲會較多.也就是說,量化噪聲被"推擠"到了高頻中.在音頻套用中,大部分量化噪聲被推擠到了遠超過20kHz的高頻,也就是人耳聽不到的頻段,利用一個低通濾波就可以很簡單地把這些噪聲給幹掉了。
這就是DSD相對於PCM的最大優勢,極小的量化噪聲,超高的信噪比
DSD就是經過了以上的∑-Δ調製而得到的數位訊號,如果把這一連串數位訊號放在同一標尺上和原始信號相比,會發現數字"0"和"1"隨著信號電頻的增減程度而密度產生相應變化,所以DSD也稱成為是脈衝密度調製（Pulse Density Modulation)
打個比方,PCM是對著原圖去描點,但是這個描點你再怎么精確總是會有點小誤差,而DSD就是對著原圖畫輪廓,但是這個輪廓比PCM的描點更精確
雖然DSD比起PCM有著種種優勢,但是有個硬傷,錄音後期混音製作的時候無法使用DSD吶，只有PCM才能做混音處理。
所以現在幾乎所有的錄音室所用母帶還是PCM格式,混音完成了以後再壓縮成DSD格式,製作成SACD,這個過程實際上已經丟掉了DSD的大半優勢。
不經處理的純DSD直錄音頻,真的是少之又少，多為錄音室的試音產品。
所以說,DSD的路,還非常漫長。
所以現在幾乎所有的錄音室所用母帶還是PCM格式,混音完成了以後再壓縮成DSD格式,製作成SACD,這個過程實際上已經丟掉了DSD的大半優勢。
不經處理的純DSD直錄音頻,真的是少之又少，多為錄音室的試音產品。
所以說,DSD的路,還非常漫長。
語言
Schema語言
一個比XML Schema更先進的schema語言。
DSD2:Document Structure Description 2.0
特點：
1.有較少、較簡單的語言構造成份；
2.非XML專家也能輕易理解；
3.比DTD和XML Schema等schema語言有更強大的表現力。
設計思想：
1.schema由一系列規則（rules）組成；
2.對文檔中的每個元素（element），所有的在其schema中定義的規則都將被處理；
3.規則由名稱、屬性、和當前元素的上下文關係決定；
4.規則包括聲明（declare）和要求（require）兩部分；
5.聲明部分定義了當前元素中充許那些內容（包括子元素和數據）和屬性；
6.要求部分定義了內容和屬性的限制，比如次序、出現次數等；
7.數據和屬性值由正規的表達式（regular expressions）來描述。
比XML Schema先進在：
1.沒有類型的概念，規則直接和元素名聯繫在一起；
2.容易理解一個元素的描述（沒有XML Schema中的子類型、替換的組、局部定義等）；
3.通過屬性值和元素內容，規則可以層次化；
4.DSD2是100%自描述性的（存在完整的DSD2來描述DSD2自己）；
5.很多不重要的東西被移到、或簡化到更基礎和通用的構造成分中去了。
行銷學
在行銷學中的渠道理論中有DSD，其中的DSD的含義是： 店鋪直接配送（Direct Store Delivery）
語言證書
DSD德語語言證書
德語語言證書（德語全名：Deutsches Sprach-Diplom）簡稱DSD證書。是德國高等教育適應國際化的一項改革。它是1999年德國16個州教育部長常設會議作出的決定。DSD證書是由德國聯邦與16個州共同負責，具體由德語證書管理委員會中心組織、實施、認證、質量保證及所有的語言證書的管理。
考試發展及考務管理和對外國學校DSD考試實施評判的工作由德國國外學校教育司（Zfa）負責。國際教育管理部的專業諮詢老師與協調員對DSD的組織、實施、秩序檢查負責。受外國學校事務中心的委託，DSD的學校負責DSD檢測考試。
為此，國際教育管理部將為這些DSD的學校派遣受過專業培訓、又有經驗的德語老師，採用先進的教學方法支持當地的DSD教學，從而達到DSD的要求。
DSD德語語言證書是根據歐洲共同語言認證標準(分為A1,A2,B1,B2,C1,C2幾個等級)，DSDII級相當於歐洲標準的C1級水平。
DSD的II級要求至少1200個德語學時的學習,是在德國大學一個學期的語言水平. DSDII級承認中國高考(必須達到國內某一個211大學投檔分數線), 可以直接就讀德國大學。
DSDI級相當於歐洲標準的B1級水平。DSDI級要求至少是800個德語學時的學習。憑著這個語言證明可以在德國任意一所大學的預科學習。上完一年大學預科後，要加入大學預科考試，通過考試後，可以選擇在大學預科時所準備好的大學專業。
DSD整個考試包含讀、聽、口試以及筆試。考試的內容涉及到多項選擇，文章內容問題的解答，筆試部分，個人表達能力以及口試考試的成績是外國學校事務中心評估的，書面考試為半天，每次考試中都帶有20分鐘的口試。
中國高中生若想去德國留學，又想減少一年在德國讀預科的時間直升德國大學，選擇DSDII級學習班是目前最有效的方式。
