Wysokojakościowy format dźwięku cyfrowego nazywa się Digital Audio Disc (DAD) a zapisu dokonuje się na płycie DVD-Audio
DVD-Audio
Autor: Stanisław Chrząszcz
Nowy, wysokojakościowy format dźwięku cyfrowego nazywa się Digital Audio Disc (DAD) a zapisu dokonuje się na płycie DVD-Audio. O ile płyta DVD-Video ma służyć do odtwarzania filmów z wielokanałową ścieżką dźwiękową, to DVD-Audio ma służyć wyłącznie do odtwarzania muzyki. DVD-Audio ma być bezpośrednim następcą płyty kompaktowej, której rozwiązania techniczne powoli starzeją się. Dotyczy to szczególnie częstotliwości próbkowania i długość słowa kwantyzacji. Próbkowanie z częstotliwością 44.1kHz ogranicza pasmo przenoszenia odtwarzacza CD do 22kHz. Mimo że człowiek nie jest w stanie usłyszeć bezpośrednio częstotliwości wyższych niż 20 kHz, to badania wykazały, iż wyższa częstotliwość (nawet do 40kHz) odgrywa znaczną role w postrzeganiu wysokiej jakości brzmienia muzyki a szczególnie w odwzorowaniu obrazu stereofonicznego. Ponadto dynamika słuchu ludzkiego (czyli rozpiętość między słyszeniem najcichszych i najgłośniejszych dźwięków) wynosi 120dB, podczas gdy dynamika możliwa do uzyskania w odtwarzaczu CD wynosi ok. 90dB.
W latach osiemdziesiątych dwudziestego wieku, kiedy opracowywano format CD, długość słowa 16 bitowego, gdzie próbka może przyjąć jedną z 65.536 wartości wydawała się wystarczająca. Z czasem okazało się że zapis formatu 44.1kHz/16 bit ma wiele wad i ograniczeń. Projektanci sprzętu cyfrowego audio wysokiej jakości wiedzieli że najprościej jakość dźwięku można polepszyć, zwiększając tak częstotliwość próbkowania jak i liczbę bitów. Jednak przy ograniczonej do 650 MB pojemności płyty zmniejszyłoby to drastycznie czas odtwarzania muzyki. Dlatego stosuje się różne metody poprawy jakości dźwięku. Przede wszystkim należy wykonać dobry mechanizm napędowy odporny na drgania i skutecznie tłumiący szkodliwe rezonanse, stosować najwyższej jakości elementy i podzespoły elektroniczne. Stosuje się także 20 lub 24 bitowe przetworniki a/c i c/a, metodę ditheringu, kształtowania szumu kwantyzacji, (zob. „Słownik”) oraz skomplikowane algorytmy obróbki danych cyfrowych przy zastosowaniu procesorów sygnałowych. Metody te w zależności od firmy miały różne rozwiązania, (i nazwy) lecz ich zadaniem było zmniejszyć szumy, jitter, (zob. „Słownik”) zniekształcenia amplitudowe, częstotliwościowe i fazowe oraz poprawić dynamikę i poszerzyć pasmo przenoszenia. Dla nas, słuchaczy, rozwiązania takie oznaczały polepszenie przestrzenności, czystości i szczegółowości dźwięku. Przywracały także pierwotne ciepło i barwę dźwięku. Z chwilą wprowadzenia DVD i płyt o wielokrotnie większej pojemności (zob. rozdział „DVD”) postanowiono wprowadzić oddzielny format do zapisu muzyki. Dźwięk na płytach DVD, jak wspomniałem zapisywany jest za pomocą kompresji stratnej, gdzie część informacji, mniej ważnej jest odrzucana i bezpowrotnie tracona. Dla efektów kinowych zapis taki jest wystarczający, lecz dla wymagających melomanów już nie. Jeżeli nowy format miałby odnieść sukces, musi to być format spełniający najwyższe wymagania. Dlatego przyjęto oddzielny format do zapisu muzyki – DVD-Audio.
96kHz/24-bity to podstawa. Układ napędowy, laser, płytę stosuje się taką jak w DVD-Video. Natomiast muzykę można zapisać w dwóch kanałach dźwiękowych bez kompresji w formacie LPCM, lub z kompresją stratną, w formatach AC-3, DTS lub innym, jeżeli będzie zapisany wielokanałowo. Format DVD-Audio jest formatem dość elastycznym dlatego dopuszcza różne częstotliwości próbkowania jak np. 44.1, 88.2, 96 a nawet 192kHz i kwantowanie z rozdzielczością 16, 20 i 24 bity w dowolnych kombinacjach. Na płycie DVD-Audio mogą być zapisane dodatkowe informacje, jak tekst, grafika, obrazy nieruchome które będą odczytywane na wyświetlaczu odtwarzacza czy podłączonym odbiorniku TV. Czas nagrania może wahać się od 1 do 2 godzin przy zapisie jednostronnym, jednowarstwowym, w zależności od ilości kanałów i stopnia kompresji. Prace na sposobami kompresji trwają już wiele lat. Opracowano także sposoby kompresji bezstratnej (MLP firmy Meridian i DST firmy Sony), która mogą być wykorzystane przy nagrywaniu dźwięku wielokanałowego. Daje to argument, że także dźwięk wielokanałowy może być wysokiej jakości.
