Super CD de audio - Super Audio CD

Super CD de audio
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Tipo de medio Disco óptico
Codificación Digital ( DSD )
Capacidad 4,38 GiB / 4,7 GB (una capa e híbrido)
7,92 GiB / 8,5 GB (doble capa)
Leer  mecanismo Láser de 650 nm
Desarrollado  por Sony y Philips
Uso Almacenamiento de audio
Extendido  desde Audio digital de disco compacto
Liberado 1999 ; Hace 22 años ( 1999 )

Super Audio CD ( SACD ) es un formato de disco óptico de solo lectura para almacenamiento de audio , presentado en 1999. Fue desarrollado conjuntamente por Sony y Philips Electronics , y pretende ser el sucesor del formato Compact Disc (CD).

El formato SACD permite múltiples canales de audio (es decir, sonido envolvente o sonido multicanal). También proporciona una tasa de bits más alta y un tiempo de reproducción más prolongado que un CD convencional. Un SACD está diseñado para reproducirse en un reproductor SACD. Un SACD híbrido contiene una capa Red Book Compact Disc Digital Audio (CDDA) que se puede reproducir en un reproductor de CD estándar.

Historia

El formato Super Audio CD se introdujo en 1999. Royal Philips y Crest Digital se asociaron en mayo de 2002 para desarrollar e instalar la primera línea de producción de discos híbridos SACD en los Estados Unidos, con una capacidad de producción de hasta tres millones de discos por año. SACD no alcanzó el nivel de crecimiento que disfrutaban los discos compactos en la década de 1980 y no fue aceptado por el mercado general .

Para 2007, SACD no había logrado un impacto significativo en el mercado; los consumidores descargaban cada vez más archivos de música de baja resolución a través de Internet en lugar de comprar música en formatos de disco físicos. Se ha mantenido un mercado pequeño y de nicho para SACD, al servicio de la comunidad de audiófilos .

Contenido

En octubre de 2009, las compañías discográficas habían publicado más de 6.000 lanzamientos de SACD, un poco más de la mitad de los cuales eran música clásica . Los álbumes de jazz y música popular, principalmente lanzamientos anteriores remasterizados, fueron los siguientes dos géneros más representados.

Muchos artistas populares han publicado parte o la totalidad de su catálogo anterior en SACD. El álbum de Pink Floyd The Dark Side of the Moon (1973) vendió más de 800.000 copias en junio de 2004 en su edición SACD Surround Sound. The Who 's ópera rock Tommy (1969), y Roxy Music ' s Avalon (1982), fueron liberados el SACD para tomar ventaja de la capacidad de varios canales del formato. Los tres álbumes se remezclaron en sonido envolvente 5.1 y se lanzaron como SACD híbridos con una mezcla estéreo en la capa de CD estándar.

Algunos artistas populares han lanzado nuevas grabaciones en SACD. Las cifras de ventas para Sting 's amor sagrado (2003) álbum alcanzó el número uno en las listas de ventas SACD en cuatro países europeos en junio de 2004.

Entre 2007 y 2008, la banda de rock Genesis relanzó todos sus álbumes de estudio en tres cajas SACD. Cada álbum de estos conjuntos contiene nuevas mezclas estéreo y 5.1. No se incluyeron las mezclas estéreo originales. Las versiones de EE. UU. Y Canadá no utilizan SACD sino CD.

En agosto de 2009, 443 sellos habían lanzado uno o más SACD. En lugar de depender del apoyo del sello principal, algunas orquestas y artistas han lanzado SACD por su cuenta. Por ejemplo, la Orquesta Sinfónica de Chicago inició el sello Chicago Resound para brindar un soporte completo y creciente para los discos híbridos SACD de alta resolución, y la Orquesta Sinfónica de Londres estableció su propio sello 'LSO Live'.

Muchos discos SACD que se lanzaron entre 2000 y 2005 están ahora agotados y solo están disponibles en el mercado de segunda mano. En 2009, las principales compañías discográficas ya no publicaban discos en ese formato con regularidad, y los nuevos lanzamientos se limitaban a los sellos más pequeños.

Tecnología

Los discos SACD tienen dimensiones físicas idénticas a los discos compactos estándar. La densidad de área del disco es la misma que la de un DVD . Hay tres tipos de disco:

  • Híbrido : los SACD híbridos tienen una capa SACD de 4,7 GB (la capa HD ), así como una capa de audio de CD (Libro rojo) legible por la mayoría de los reproductores de discos compactos convencionales.
  • Una capa : un disco con una capa SACD de 4,7 GB.
  • Doble capa : un disco con dos capas SACD, con un total de 8,5 GB y sin capa de CD. Los SACD de doble capa pueden almacenar casi el doble de datos que un SACD de una sola capa.

A diferencia de los discos híbridos, los SACD de una o dos capas son incompatibles con los reproductores de CD convencionales y no se pueden reproducir en ellos.

Una grabación SACD estéreo tiene una velocidad sin comprimir de 5,6  Mbit / s , cuatro veces la velocidad del audio estéreo de Red Book CD. Otros parámetros de CD y SACD:

Capa de CD (opcional) Capa SACD
Capacidad del disco 700  MB 4,7  GB
Codificación de audio Modulación de código de pulso de 16 bits Transmisión digital directa de 1 bit
Frecuencia de muestreo 44,1  kHz 2.822,4  kHz (2,8224  MHz)
Canales de audio 2 ( estéreo ) Hasta 6 ( envolvente discreto )
Tiempo de reproducción si es estéreo 80 minutos 110 minutos sin compresión DST

Los lanzamientos comerciales comúnmente incluyen mezclas de sonido envolvente (cinco de rango completo más LFE multicanal) y estéreo (dos canales) en la capa SACD. Algunas reediciones conservan las mezclas de los formatos anteriormente multicanal (ejemplos incluyen el 1973 cuadrafónico mezcla de Mike Oldfield 's Tubular Bells y el 1957 de tres canales de grabación estéreo por la orquesta sinfónica de Chicago de Mussorgsky ' s Cuadros de una exposición , reeditado en SACD en 2001 y 2004 respectivamente).

Lectura de disco

Un Super Audio CD utiliza dos capas y la distancia focal estandarizada de los reproductores de CD convencionales para permitir que ambos tipos de reproductores lean los datos.

Los objetivos de los reproductores de CD convencionales tienen una distancia de trabajo o distancia focal mayor que los objetivos diseñados para reproductores SACD. Esto significa que cuando se coloca un SACD híbrido en un reproductor de CD convencional, el rayo láser infrarrojo pasa a través de la capa de SACD y es reflejado por la capa de CD a una distancia estándar de 1,2 mm, y la capa de SACD está desenfocada. Cuando se coloca el mismo disco en un reproductor SACD, la capa SACD refleja el láser rojo (a una distancia de 0,6 mm) antes de que pueda alcanzar la capa CD. Por el contrario, si se coloca un CD convencional en un reproductor SACD, el láser leerá el disco como un CD, ya que no hay una capa SACD.

Transmisión directa digital

El audio SACD se almacena en formato Direct Stream Digital (DSD) utilizando modulación por densidad de pulso (PDM) donde la amplitud del audio está determinada por la proporción variable de 1 y 0. Esto contrasta con el disco compacto y los sistemas de audio de computadora convencionales que usan modulación de código de pulso (PCM) donde la amplitud de audio está determinada por números codificados en el flujo de bits. Ambas modulaciones requieren muestras vecinas para reconstruir la forma de onda original, cuanto mayor sea la frecuencia más baja que se puede codificar.

DSD es de 1 bit , tiene una frecuencia de muestreo de 2,8224  MHz y utiliza técnicas de cuantificación de modelado de ruido para impulsar el ruido de cuantificación de 1 bit hasta frecuencias ultrasónicas inaudibles. Esto le da al formato un rango dinámico mayor y una respuesta de frecuencia más amplia que el CD. El formato SACD es capaz de ofrecer un rango dinámico de 120  dB de 20 Hz a 20 kHz y una respuesta de frecuencia extendida hasta 100 kHz, aunque la mayoría de los reproductores disponibles enumeran un límite superior de 70 a 90 kHz, y los límites prácticos lo reducen a 50. kHz. Debido a la naturaleza de los convertidores sigma-delta , DSD y PCM no se pueden comparar directamente. La respuesta de frecuencia de DSD puede ser tan alta como 100 kHz, pero las frecuencias tan altas compiten con altos niveles de ruido de cuantificación ultrasónica . Con el filtrado de paso bajo apropiado , se puede lograr una respuesta de frecuencia de 20 kHz junto con un rango dinámico de casi 120 dB, que es aproximadamente el mismo rango dinámico que el audio PCM con una resolución de 20 bits.

Transferencia directa de flujo

Para reducir los requisitos de espacio y ancho de banda de DSD, se utiliza un método de compresión de datos sin pérdidas llamado Direct Stream Transfer (DST). La compresión DST es obligatoria para regiones multicanal y opcional para regiones estéreo. Por lo general, se comprime en un factor de entre dos y tres, lo que permite que un disco contenga 80 minutos de sonido de 2 canales y de 5.1 canales.

La compresión Direct Stream Transfer se estandarizó como una enmienda al estándar de audio MPEG-4 ( ISO / IEC 14496-3: 2001 / Amd 6: 2005 - Codificación sin pérdida de audio sobremuestreado) en 2005. Contiene las definiciones DSD y DST como se describe en el Especificación de Super Audio CD. El MPEG-4 DST proporciona codificación sin pérdidas de señales de audio sobremuestreadas. Las aplicaciones de destino de DST son el archivo y almacenamiento de señales de audio sobremuestreadas de 1 bit y SA-CD.

Una implementación de referencia de MPEG-4 DST se publicó como ISO / IEC 14496-5: 2001 / Amd.10: 2007 en 2007.

Protección contra copia

SACD tiene varias funciones de protección contra copias a nivel físico, lo que dificultaba la copia del contenido digital de los discos SACD hasta el jailbreak de PlayStation 3 . El contenido se puede copiar sin calidad SACD recurriendo al agujero analógico o rasgando la capa convencional de 700 MB en discos híbridos. Los esquemas de protección contra copias incluyen modulación física en boxes y cifrado de 80 bits de los datos de audio, con una clave codificada en un área especial del disco que solo puede leer un dispositivo SACD con licencia. La capa HD de un disco SACD no se puede reproducir en unidades de CD / DVD de computadora, y los SACD solo se pueden fabricar en las instalaciones de replicación de discos en Shizuoka y Salzburgo . No obstante, una PlayStation 3 con una unidad SACD y el firmware apropiado puede usar software especializado para extraer una copia DSD de la transmisión HD.

Calidad de sonido

Los parámetros de calidad de sonido que pueden alcanzar los formatos Red Book CD-DA y SACD en comparación con los límites de la audición humana son los siguientes:

CD SACD Audición humana
Gama dinámica 90 dB;
120 dB (con tramado con forma )
105 dB 120 dB
Rango de frecuencia 20 Hz - 20 kHz 20 Hz - 50 kHz 20 Hz - 20 kHz (joven);
20 Hz - 8 a 15 kHz (adulto de mediana edad)

Comparación con CD

En septiembre de 2007, la Audio Engineering Society publicó los resultados de una prueba de un año, en la que se pidió a una variedad de sujetos, incluidos ingenieros de grabación profesionales, que discernieran la diferencia entre fuentes de audio de alta resolución (incluidos SACD y DVD-Audio ) y un Conversión de audio de disco compacto (44,1 kHz / 16 bits) del mismo material fuente en condiciones de prueba de doble ciego . De 554 ensayos, hubo 276 respuestas correctas, una tasa de éxito del 49,8% que corresponde casi exactamente al 50% que se habría esperado por casualidad . Cuando el nivel de la señal se elevó en 14 dB o más, los sujetos de prueba pudieron detectar fácilmente el piso de ruido más alto del bucle con calidad de CD. Los autores comentaron:

Ahora bien, es muy difícil utilizar resultados negativos para probar la inaudibilidad de un fenómeno o proceso determinado. Siempre existe la remota posibilidad de que un sistema diferente o un par de oídos más afinados revelen una diferencia. Pero hemos recopilado suficientes datos, utilizando sistemas y oyentes suficientemente variados y capaces, para afirmar que la carga de la prueba ahora ha cambiado. Las afirmaciones adicionales de que la codificación cuidadosa 16 / 44.1 degrada de manera audible las señales de alta resolución deben estar respaldadas por pruebas de doble ciego controladas adecuadamente.

Tras las críticas de que los resultados originales publicados del estudio no eran lo suficientemente detallados, la AES publicó una lista de los equipos de audio y las grabaciones utilizadas durante las pruebas.

Desde el estudio de Meyer-Moran en 2007, se han publicado aproximadamente 80 estudios en audio de alta resolución, aproximadamente la mitad de los cuales incluían pruebas a ciegas. Joshua Reiss realizó un metanálisis en 20 de las pruebas publicadas que incluían suficientes datos y detalles experimentales. En un artículo publicado en la edición de julio de 2016 del AES Journal, Reiss dice que, aunque las pruebas individuales tuvieron resultados mixtos y que el efecto fue "pequeño y difícil de detectar", el resultado general fue que los oyentes capacitados podían distinguir entre -grabaciones de resolución y sus equivalentes de CD en condiciones ciegas: "En general, hubo una capacidad pequeña pero estadísticamente significativa para discriminar entre audio de calidad estándar (44,1 o 48 kHz, 16 bits) y audio de alta resolución (más allá de la calidad estándar). Cuando los sujetos fueron entrenados, la capacidad de discriminar fue mucho más significativa ". Hiroshi Nittono señaló que los resultados del artículo de Reiss mostraron que la capacidad de distinguir el audio de alta resolución del audio con calidad de CD era "solo un poco mejor que la casualidad".

Comparación con DVD-A

Se han encontrado resultados contradictorios al comparar formatos DSD y PCM de alta resolución. Las pruebas de audición doble ciego en 2004 entre DSD y grabaciones PCM de 24 bits y 176,4 kHz informaron que entre los sujetos de prueba no se pudieron escuchar diferencias significativas. Los defensores de DSD y los fabricantes de equipos continúan afirmando una mejora en la calidad del sonido por encima de PCM de 24 bits y 176,4 kHz. Un estudio de 2003 encontró que a pesar de las respuestas de frecuencia extendidas de ambos formatos, las personas no podían distinguir el audio con información por encima de 21 kHz del audio sin ese contenido de alta frecuencia. Sin embargo, en un estudio de 2014, Marui et al. encontró que en condiciones de doble ciego, los oyentes podían distinguir entre formatos de grabación PCM (192 kHz / 24 bits) y DSD (2.8 MHz) o DSD (5.6MHz), prefiriendo las características cualitativas de DSD, pero no podían discriminar entre los formatos de grabación. dos formatos DSD.

Hardware de reproducción

El reproductor Sony SCD-1 se introdujo al mismo tiempo que el formato SACD en 1999, a un precio de aproximadamente 5.000 dólares estadounidenses. Pesaba más de 26 kilogramos (57 libras) y solo reproducía SACD de dos canales y CD Red Book . Los fabricantes de productos electrónicos, incluidos Onkyo , Denon , Marantz , Pioneer y Yamaha, ofrecen u ofrecen reproductores SACD. Sony ha fabricado reproductores SACD para automóviles.

Los reproductores SACD no pueden ofrecer una salida que lleve un flujo de DSD sin cifrar.

Las dos primeras generaciones de la consola de juegos PlayStation 3 de Sony fueron capaces de leer discos SACD. A partir de la tercera generación (introducida en octubre de 2007), se eliminó la reproducción SACD. Sin embargo, todos los modelos de PlayStation 3 reproducirán el formato de disco DSD. PlayStation 3 era capaz de convertir DSD multicanal a DTS con pérdida de 1,5 Mbit / s para reproducción a través de S / PDIF utilizando el software del sistema 2.00 . La revisión posterior eliminó la característica.

Varias marcas han introducido (en su mayoría de gama alta ) reproductores de Blu-ray Disc y Ultra HD Blu-ray que pueden reproducir discos SACD.

La reproducción no oficial de imágenes de disco SACD en una PC es posible a través del reproductor de audio gratuito foobar2000 para Windows utilizando una extensión de complemento de código abierto llamada SACDDecoder. El software de música Mac OS X Audirvana también admite la reproducción de imágenes de disco SACD.

Ver también

Notas

Referencias

Bibliografía

enlaces externos