Super Audio Compact Disc

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Logo Super Audio CD
SCD-1, pierwszy odtwarzacz płyt Super Audio CD (schemat)
płyta Super Audio CD

SACD (ang. Super Audio Compact Disc) – standard nośnika dźwięku, stworzony wspólnie przez firmy Sony i Philips.

Opis[edytuj | edytuj kod]

Format ten był projektowany z myślą o audiofilach, nie zaś jako prosty następca płyt CD-Audio. Wersja 0.9 specyfikacji formatu była dostępna w kwietniu 1998, wersja finalna zaś w 1999. W założeniu płyty SACD miały być dwuwarstwowe, z jedną warstwą do odtworzenia w czytniku CD-Audio oraz drugą – właściwą – dla czytnika SACD, co ogranicza pojemność warstwy SACD do ok. 4,7 GB (pojedyncza warstwa płyty DVD). W praktyce występują płyty SACD dwuwarstwowe i jednowarstwowe. Jednowarstwowe płyty SACD nie nadają się do odtwarzania w odtwarzaczach CD-Audio.

Pierwsze czytniki SACD pojawiły się w 1999 roku i były bardzo drogie (około 5000 USD).

Struktura płyty SACD[edytuj | edytuj kod]

SACD opiera się na dyskach fizycznie przypominających DVD jako nośniku danych, ale mających strukturę danych przypominającą Compact Disc Digital Audio (zapis strumieniowy z podziałem na sektory, ale bez struktury typowej dla systemu plików (jak w DVD)). Formatem audio na dyskach SACD jest Direct Stream Digital (DSD), w przeciwieństwie do Pulse Code Modulation (PCM) stosowanego w płytach CD-Audio, a także DVD-Audio i DVD-Video. Format DSD jest obowiązkowy dla wszystkich dysków SACD, bez możliwości wyboru innego lub zmiany parametrów formatu (w przeciwieństwie do DVD-Audio i DVD-Video).

Fizycznie dyski SACD mogą występować w trzech formatach:

  • single layer – dysk jednowarstwowy z warstwą wysokiej gęstości (ang. High Density, HD), typową dla SACD, możliwy do odtworzenia tylko w urządzeniach zgodnych z SACD,
  • dual layer – dysk dwuwarstwowy z dwiema warstwami HD, warstwa bliższa czytnikowi może przepuszczać światło przy odpowiednim nastawieniu czytnika, druga warstwa zawsze odbija światło, ograniczenia przy odtwarzaniu: jak dla dysku jednowarstwowego,
  • hybrid – dysk hybrydowy, warstwa dalej położona względem czytnika zawsze odbija światło i jest technicznie zgodna z warstwą typową dla dysków CD; warstwa bliższa czytnikowi odbija światło przy odpowiednim nastawieniu czytnika, umożliwiając odczyt przez urządzenia zgodne z SACD; urządzenia zaprojektowane do odczytu tylko i wyłącznie dysków CD ignorują warstwę pośrednią (światło lasera nie jest przez nią odbite), dzięki czemu możliwy jest odczyt dysku hybrydowego, jak gdyby był „zwykłym” dyskiem CD.

W porównaniu z formatem CDDA format SACD pozwala na oznaczenie na dysku 255 utworów (ograniczeniem dla CDDA jest 99). Podobnie jak CDDA – a w przeciwieństwie do DVD-A, dysk SACD można odtworzyć w dyskofonie przez proste wydanie polecenia 'PLAY', bez konieczności wybrania jakichkolwiek pozycji w graficznym menu (jak w DVD-Audio czy DVD-Video).

Względnie najciekawszym formatem dysku SACD jest tu hybrid, składający się z warstwy HD i warstwy CD-Audio. Ten typ płyty nadaje się do odtwarzania także w tradycyjnym odtwarzaczu (gdzie odtwarzana jest jedynie warstwa CD-Audio) i słyszeć będziemy stereofoniczny materiał dźwiękowy (PCM). Odtworzenie warstwy HD z płyty hybrid (podobnie jak z płyty single layer, dual layer) możliwe jest jedynie na odtwarzaczach z opcją SACD. Pojemność płyty HD pozwala na umieszczenie materiału dźwiękowego zarówno stereofonicznego (2.0), jak i wielokanałowego. Oznaczenia na płytach SACD informują zwykle o zawartych ścieżkach i formatach, np. Hybrid Multichannel zawierać będzie wersję wielokanałową – zazwyczaj jest to 5.1 lub 5.0 – w warstwie HD oraz wersję stereofoniczną w warstwie HD, jak i w CD-Audio.

W odróżnieniu od płyt DVD-Video zawierających dźwięk wielokanałowy, płyta SACD Multichannel zawiera do 6 (5.1) dyskretnych kanałów audio (podobnie jak DVD-Audio). Oznacza to, że dla odtworzenia efektu przestrzenności dźwięku w układzie 5.1 używa się kanałów już zapisanych osobno na nośniku, w przeciwieństwie do odtwarzania tego efektu z mniejszej liczby kanałów dyskretnych (np. dwóch) przy użyciu macierzy kanałowej. W celu odtworzenia materiału wielokanałowego, dyskofon SACD (podobnie DVD-Audio) musi być wyposażony w przetwornik wielokanałowy oraz osobne wyjścia do wzmacniacza mocy dla wszystkich sześciu kanałów. Możliwe są także dyskofony SACD odtwarzające jedynie część stereo (2,0) dysku SACD, ignorujące materiał wielokanałowy.

Materiał wielokanałowy na dyskach SACD nie musi być w układzie 5.1. Dobrym przykładem jest wydane w 2001 roku SACD Mike’a Oldfielda 'Tubular Bells' (Virgin SACDV2001), które – pomimo oznaczenia 'Multi-Ch' – zawiera w części wielokanałowej materiał nie sześcio-, a czterokanałowy (4.0), pochodzący z kwadrofonicznej edycji albumu z roku 1975.

Na płycie SACD obok ścieżek dźwiękowych znajduje się także informacja tekstowa, podobna do tzw. CD-text-u, lecz nieco obszerniejsza. Wśród tych informacji umieszcza się także kod isrc, unikatowy dla każdego tracku oraz kod paskowy i numer katalogowy. Płyty SACD posiadają cyfrowy znak wodny (ang. pit signal processing, PSP).

PCM, DSD, DXD[edytuj | edytuj kod]

W obecnej chwili na płycie SACD dźwięk zapisywany jest w formacie Direct Stream Digital, jednak nie zawsze jest on w tym formacie nagrany. Do cyfrowych nagrań dźwięku można obecnie zastosować trzy formaty: PCM, DSD lub najnowszy DXD.

PCM to najstarszy z istniejących na rynku cyfrowych formatów zapisu dźwięku. Polega on na próbkowaniu dźwięku ze stałą częstotliwością i zapisywaniu go w 16-bitowych słowach. Dla celów zapisu na płytach CD-Audio przyjęto częstotliwość próbkowania 44,1 kHz, której odpowiada częstotliwość Nyquista wynosząca 22,05 kHz. Częstotliwość taką uznano za wystarczającą, ponieważ brak jakichkolwiek dowodów na zdolność słyszenia dźwięków > 20 kHz u ludzi. Mimo to zwolennicy technologii analogowej zarzucają temu formatowi to właśnie ograniczenie pasma. Innym zarzutem jest ograniczenie dynamiki dźwięku wynikające z zastosowania tzw. poziomów kwantyzacji. Według nich problemy te ma częściowo likwidować tzw. HD PCM powstały w latach 90-tych, czyli PCM wysokiej rozdzielczości. Stosuje się w nim częstotliwości próbkowania 96 i 192 kHz oraz 24-bitowe słowa. Daje to teoretyczny zakres dynamiki wynoszący 144 dB (wobec 96 dB 16-bitowego PCM) i jakoby także poprawę jakości dźwięku. Jednak do celu zapisu na płycie SACD w warstwie HD, dźwięk ten musi podlec konwersji na DSD, czyli tzw. up-samplingowi.

Równocześnie z rozwojem HD PCM powstał konkurencyjny format cyfrowego zapisu dźwięku, właśnie DSD, który także miał na celu poprawę rzekomych mankamentów starego PCM. W tym nowym formacie zastosowano, w odróżnieniu od PCM-u, zmienną częstotliwość próbkowania o znacznie wyższej częstotliwości (2,8224 MHz) oraz 1-bitowy zapis tych wartości, rozszerzając tym samym pasmo zapisanego dźwięku. Ze względu na bardzo dużą kwantyzację 1-bitowego sygnału dodatkowo w tym formacie używa się tzw. noise shaping-u. Dość szybko okazało się jednak, że nowy system ma również pewne mankamenty. Były nimi właściwie niczym nie ograniczone od góry pasmo przenoszenia oraz duże szumy kwantyzacji wysokich częstotliwości. Pozostawała również konieczność konwersji ze starego PCM, co powodowało, że łatwiej produkować DVD-A. Poszczególni producenci przetworników rozpoczęli naprawę tych mankamentów na własny rachunek. Jednym z pierwszych producentów przetworników DSD był Ed Meitner z EMM-Labs. W tej chwili przetworniki tego formatu wytwarza już wielu producentów.

By sprostać potrzebom zaawansowanej edycji materiału, zanim zostanie on zapisany w DSD, stworzono wielobitowy format DXD, o częstotliwości próbkowania równej 352.8 kHz. Aby dźwięk zarejestrowany i obrobiony w tym formacie można było zapisać na płycie SACD, musi on zostać, podobnie jak PCM, poddany konwersji.

Niektóre płyty SACD zawierają materiał dźwiękowy nagrany w technologii analogowej, następnie konwertowany do właściwego tej płycie formatu. Mogą to być bądź nagrania archiwalne, reedycje zarówno w stereo jak i w multichannel, jak i nowe nagrania analogowe (bo takie też się robi do dziś).

Standardem w tym formacie stał się dźwięk przestrzenny (5.1). Ceny typowych czytników SACD zaczynają się od ok. 500 zł (1.04.2006 r.).[potrzebne źródło] Większość domowych odtwarzaczy DVD/DivX nie ma możliwości odtwarzania SACD (z wyjątkiem płyt hybrydowych, w których odtwarzana jest warstwa zwykłego CD-Audio). Powodami, które przyczyniają się do małej popularności są małe ilości wydanych płyt i nierozstrzygnięta rywalizacja pomiędzy SACD a DVD-Audio.

SACD zyskał sobie większe powodzenie w środowisku audiofilów, którzy uznają go za nieporównywalnie bliższy oryginalnemu brzmieniu niż CD-Audio. Liczne testy odsłuchowe przeprowadzane przez rozmaite zespoły profesjonalistów zajmujących się inżynierią dźwięku nie potwierdziły jednakże prawdziwości powyższej opinii. W warunkach podwójnie ślepej próby, przy normalnych poziomach głośności, żaden ze słuchaczy nie był w stanie odróżnić SACD od CD-Audio.[1]

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Meyer, E. Brad; Moran, David R.: Audibility of a CD-Standard A/DA/A Loop Inserted into High-Resolution Audio Playback (ang.). aes.org. [dostęp 2013-01-31].