DTS音頻概念解析

1、本文系轉載，有刪節(jié)，原作者為ropyn,向原作者致謝。(L)，右前置喇叭(R)，中置喇叭(C),左后置(LFE)。:由6個聲道組成。5個中高頻聲道，最典型的布局分別是：左前置喇叭環(huán)繞喇叭(Ls)，右后置環(huán)繞喇叭(Rs),外加一個低頻聲道：低頻效果喇叭6.1聲道：由7個聲道組成。相比5.1的布局，多了一個后中置環(huán)繞喇除Cs。Lss(Rss)，或者增加2個高頻前置喇叭(Lh)(Rh)參見第1張和第3張圖，第2張和第4張是它的變化組合形式。CD就是指傳統(tǒng)的CD音樂光盤，采樣率固定在44.1KHZ,16位，固定碼流速率1411.2Kbps，最大2個聲道。注意同DTS的這些指標比較，就能知道為什么DTS

2、音質更好。MP3就是指傳統(tǒng)的MP3文件，采樣率一般為或48.1KHz,16位，支持固定或可變碼流速率，范圍為32Kbps-320Kbps,注意：一般MP3音樂的碼流速率為128Kbps或192Kbps。比起CD差很多，比起DTS差更多。WAVwav文件是微軟和舊M聯(lián)合開發(fā)的一種數(shù)字音樂存儲格式，有人把它稱為容器，比方WA榕器,這都沒有錯，它就好似是存放音樂數(shù)據(jù)的容器一樣。一般的，存放在里面的音樂數(shù)據(jù)沒有進行任何的壓縮和編碼，就是最原始的脈沖編碼調制數(shù)字信號數(shù)據(jù)（英文縮寫PCM）,PCM言號不需要解碼，PC洌以直接送往DA轉換器和音箱進行播放。CD盤上存儲的就是PC"始數(shù)據(jù)，所以，一般

3、WAVC件都比較大。它屬于無損存儲容器，一般音樂編輯、制作、轉碼都喜歡用wav。wav也是唯一不進行編碼的無損容器，其他無損容器，比方flac/ape/mlp/dtshd都是必須進行編碼的。一般，這種非壓縮的WA成件也被稱為PCM-WAV.是不是所有的wav都是未壓縮的PCM言號？答案是no,DTS-WAM是一個特例（擴展名同樣是.wav）,有些外國人也把它稱為SPDIF-WAV為了不讓人混淆，我就用DTS-WAV個名字，那么DTS-WA往面存的是什么呢？顧名思義，DTS-WAXM是指WA榕器中存儲了DT驪碼的數(shù)據(jù)，那么如何播放呢？很明顯，DTS-WA時的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過DTS解碼器解碼之后，才會

4、變?yōu)?.1聲道的PCM據(jù)（可以想象為6股PCM據(jù)流），多聲道PCM據(jù)流直接送往DA轉換器和喇叭就可以放出來了。關于刻錄音頻CDa,大多數(shù)刻錄軟件接受.wav文件作為輸入文件，如果你用的是PCM-WAV那么刻出來是普通CD盤；如果用的是DTS-WAV那么刻錄出來就是DTS-CD了，它在普通CD機上將無法播放（只有沙沙沙.的噪音），必須在支持DTS5.1的音響系統(tǒng)中播放。享受高品質音樂的必要條件不管什么音響系統(tǒng)，其終極目標就是最大限度完整復原原始錄音時的現(xiàn)場，還沒有人和公司及設備能做到這一點，只能盡最大努力。音樂產(chǎn)生過程如下：歌唱家和樂隊表演=>在不同位置放很多麥克風進行多聲道錄音，以便將來

5、復原此音場=>錄制完畢，以數(shù)字化的形式（文件）存儲在磁盤上（多數(shù)是存為無損的壓縮格式）?？梢韵胂?，這時的數(shù)據(jù)量有多大如果用25Mbps的格式，1分鐘左右的音樂就會達187M=>后期制作，將非常高的碼流壓縮至一張CDDVD或藍光進行銷售。這種壓縮必然是有損的，無損不可能有如此高的壓縮率（以48KHzDTS5.1聲道DVD為例，將一分鐘187M字節(jié)的數(shù)據(jù)，壓縮至大約11M左右，壓縮率超過10倍，而且人基本感覺不到音質的損失。要知道無損壓縮算法很難做到>1.5倍的壓縮率），我想沒人愿意為了聽一首歌買一箱光盤回來吧:-）=>用戶買回家放入播放機進行播放=>解碼器將數(shù)字的電

6、信號轉化為模擬電信號，再經(jīng)過線性的功率放大器放大=>最終將放大后的模擬電信號送入揚聲器，由揚聲器的碳磁線圈和紙鼓的震動放出來。綜合以上，每一個環(huán)節(jié)都會影響到最終聽到的音樂品質。錄音設備不好，那么音源本身就降低了最終的品質。如果都沒有采用多個麥克風進行多聲道（5.1,6.1,7.1）錄制，那么最終是不可能復原現(xiàn)場的環(huán)繞聲效果的。1. 制作CD/DVD<光碟時所采用的壓縮算法不好或壓縮率過大，會影響到最終的品質。用戶自己進行抓軌，進行了多次壓縮或重采樣，以減小文件體積，比方，壓縮成MP3/aac/wma等，那么音質則進一步下降。在播放過程中，播放機的數(shù)字解碼過程將不產(chǎn)生任何損失，但數(shù)模

7、轉換器將產(chǎn)生非常微小的非線性失真（產(chǎn)生新的頻率成分，或原始頻率分量產(chǎn)生微小變化），數(shù)模轉換器的模擬電子器件質量決定了這里的失真程度。）,前級功放的模擬2. 前級功率放大器將進一步引入非線性失真（仍然會有新成分出來，或原始頻率分量產(chǎn)生微小變化電子器件質量將決定這里的失真程度。3. 最后，揚聲器喇叭的碳磁線圈和紙鼓必定無法準確的發(fā)出某些特定的樂器的聲音，或者人的聲音，只能是近似。比方再好的音箱也無法準確的復原普通吉他或鋼琴發(fā)出的聲音。一個再不聰明的人，只要聽力健全，蒙上眼睛也能聽出他們的區(qū)別，是真樂器還是喇叭發(fā)出的聲音。從技術上說，就是碳磁線圈和紙鼓或膜的頻率響應特性不是全頻譜的，甚至是非常窄，而

8、且對特定頻率具有選擇性。最好的喇叭，它的頻率響應范圍就會更寬，頻率選擇性則更弱。但說實話，50萬的音響比幾萬的強不了多少。因為現(xiàn)在材料科技的現(xiàn)狀決定了還沒有那么好的材料能夠完整模仿世界上所有的聲首頻譜。如果有，請一定要告訴我。尤其是局頻。因此，音源錄音方法，壓縮率，壓縮方法，采樣方法，音箱的質量都會影響最終聽到的音樂質量。完全解析DTSDTS全稱為數(shù)字影院系統(tǒng)，它是一家致力于研究民用級數(shù)字環(huán)繞聲技術的美國公司，最初成立于1991年，它的頭號競爭對手是美國的杜比數(shù)碼公司（DolbyDigital），人們經(jīng)常比照DTS杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)（比方DTSSurround和杜比AC-3,DTS-H呼日杜比Tr

9、ueHD）,但這兩系統(tǒng)各有優(yōu)點，理念不同，杜比傾向于認為聲音是散射的無方向的，而DTS則傾向于認為聲音應該是有方向性的，它們有幾乎相同的性能，很難說孰優(yōu)孰劣。這里我們主要討論DTSDTS開發(fā)的核心編解碼技術叫做DTSCoherentAcousticscodec（DTS相干聲學編解碼）。當DTS用于代表技術而不是公司名稱時，一般是指DTS相干聲學編解碼。DTS的音頻流格式主要包括：DTSSurround,DTSSurround92/24,DTSSurroundES,DTS-HDHighResolutionAudio,DTS-HDMasterAudio,以及DTSExpress。格式描述DTSSu

10、rround翻譯就是DTS環(huán)繞聲，傳統(tǒng)的DTS環(huán)繞聲系統(tǒng)就是指這個，一般只要支持DTS的音響系統(tǒng)一定支持DTSSurround。它的格式標準如下：聲道：該格式最高支持到5.1聲道（6聲道）。比特率：僅支持CBR單一音軌，碼流速率不可變，碼流速率最高到1536Kbps（準確講是1509Kbps）,DVD可以到達此速率。位寬：位寬支持16位，24位。采樣率：支持44.1KHz,48KHz兩種采樣率。媒體：該格式支持所有的存儲媒體CDDVD藍光（主音頻流），但不支持藍光副音頻流。擴展：該格式僅包含DTSCore（核心）組件，不能包含任何Extension擴展組件。壓縮率：有損壓縮。9<HsDi

11、gitalSurround|96/24音頻可包含0-24KHz范圍的頻率，但在支持X96擴展的最新設備上，則解碼超過24KHz（直到48KHz）的高頻成分，采樣率高達96KH乙位寬24位。聲道：該格式最高支持到5.1聲道（6聲道）。比特率：僅支持CBR單一音軌，碼流速率不可變，碼流速率最高到1536Kbps（準確講是1509Kbps）,DVD可以到達此速率。位寬：位寬支持16位，24位。采樣率：支持44.1KHz,48KHz,96KHz三種采樣率。媒體：該格式僅支持DVD藍光。擴展：該格式包含DTSCore（核心）數(shù)據(jù)（頻率24K的成分），同時包含X96Extension擴展數(shù)據(jù)頻率介于24K

12、Hz-48KHz之間的成分。注意：大于20KHz的頻率分量在1W塊的音箱系統(tǒng)中是無法被復原出來的。壓縮率：有損壓縮。<ttsDigitalSurround|ESDTSSurroundES就是在傳統(tǒng)DTSSurround上面增加了XBR擴展數(shù)據(jù)（XBRcoreExtension）/或者XCh擴展數(shù)據(jù)的格式，音頻可包含0-24KHz范圍的頻率，但在支持ES擴展的最新設備上，則用XBR/XCh擴展數(shù)據(jù)，擴展出6.1聲道,但碼流速率仍然保持1536Kbps。聲道：該格式支持6.1聲道（7聲道）。比特率：僅支持CBR單一音軌，碼流速率不可變，碼流速率最高到1536Kbps（準確講是1509Kbps

13、）,DVD可以到達此速率。位寬：位寬支持16位，24位。采樣率：支持44.1KHz,48KHz兩種采樣率。媒體：該格式支持所有的存儲媒體CDDVD藍光（主音頻流），但不支持藍光副音頻流。擴展：該格式包含DTSCore（核心）數(shù)據(jù)（頻率24K的成分），同時包含XB閔日/或XChExtension擴展數(shù)據(jù)，可以在兼容舊設備的同時擴展至6.1聲道。壓縮率：有損壓縮。cftS4IDHighResolutionAudioDTS-HDHighResolutionAudio簡稱DTS-HDHRA,有些國外網(wǎng)友直接稱為HRAMeidaInfo也顯示為HRA聲道，為有損壓縮，同樣提供同DTSSurround設備

14、的向后兼容能力，就是說HRA勺光盤可以沒有任何問題的在任何DTS音響系統(tǒng)播放，但只提供最高48KH乙24位，5.1聲道。聲道：該格式最高支持到7.1聲道（8聲道）。比特率：僅支持CBR單一音軌，碼流速率不可變，碼流速率最高到6Mbps,藍光可以到達此速率。位寬：位寬支持16位，24位。采樣率：支持44.1KHz,48KHz,96KHz三種采樣率。媒體：DTS-H啪式僅支持藍光光盤，不支持DVDCD擴展：該格式可以包含一個DTSCore（核心）+Extension（擴展）數(shù)據(jù)子流，同時可以包含多個擴展子流。Core子流提供了5.1聲道，48KHz的向后兼容，Core的Extension部分可以提

15、供高達96KHz采樣率的擴展采樣率，而擴展子流則提供了2個額外的聲道，最終到達7.1聲道。壓縮率：有損壓縮。<ttS4ll>MasterAudioDTS-HDMasterAudio簡稱DTS-HDMA,有些國外網(wǎng)友直接稱為MAMeidaInfo也顯示為M3聲道，而且為無損壓縮,同時提供可變碼流的支持，同樣提供同DTSSurround設備的向后兼容能力，就是說MA的光盤可以沒有任何問題的在任何DTS音響系統(tǒng)播放，但在舊設備上只提供最高48KHz,24位，5.1聲道。聲道：該格式最高支持到7.1聲道（8聲道）。比特率：支持VBR單一音軌，碼流速率可變或CBR碼流速率最高到25Mbps,

16、藍光可以到達此速率。位寬：位寬支持16位，24位。采樣率：支持44.1KHz,48KHz,96KHz,192KHz四種采樣率。媒體：DTS-HC式僅支持藍光光盤，不支持DV胡日CD擴展：該格式可以包含一個DTSCore（核心）+Extension（擴展）數(shù)據(jù)子流，同時可以包含多個擴展子流。Core子流提供了5.1聲道，48KHz的向后兼容，Core的Extension部分可以提供最高96KHz采樣率的擴展采樣率，而擴展子流則提供了2個額外的聲道，最終到達聲道，而且也可以包含高達192KHz采樣率的擴展子流。壓縮率：無損壓縮。DTSExpress專為低碼流速率而設計，這個格式執(zhí)行LBR擴展，對于

17、5.1聲道，可以將碼流速率降到192KBps-512Kbps.對于2聲道可以降到64Kbps,上匕MP3還低。聲道：該格式最高支持到5.1聲道（6聲道）。比特率：只支持CBR單一音軌，碼流速率不可變，對于5.1聲道，碼流速率192Kbps-512Kbps,對于2聲道可以降至64Kbps。位寬：位寬支持16位，24位。采樣率：支持12KHz,24KHz,48KHz兩種采樣率。媒體：DTSExpress格式僅支持藍光光盤，不支持DV呼日CD所以也有人把它歸為DTS-HD擴展：該格式可以包含一個DTSCore（核心）+Extension（擴展）數(shù)據(jù)子流，同時可以包含副擴展子流。Core子流提供了2聲

18、道音頻幀，Core的LBRExtension部分可以提供額外的元數(shù)據(jù)，聲道數(shù)據(jù)，最終到達低碼流速率的5.1聲道編碼。壓縮率：有損壓縮。電腦中DTS的文件格式詳細介紹DTS-WAV（.wav）DTS-WAM是指WA#器中存儲了DTS編碼的數(shù)據(jù)，那么如何播放呢？很明顯，DTS-WA腫的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過DTS解碼器解碼之后，才會變?yōu)?.1聲道的PCM據(jù)（可以想象為6股PCMB據(jù)流），多聲道PCM據(jù)流直接送往DA轉換器和喇叭就可以放出來了。關于刻錄音頻DTS-CCa，大多數(shù)刻錄軟件接受.wav文件作為輸入文件，用刻錄軟件將DTS-WA>錄為音頻CD那么刻錄出來就是DTS-CD了，它在普通CD機上將無

19、法播放(只有沙沙沙.的噪音)，必須在支持DTS5.1的音響系統(tǒng)中播放。再次強調，一般的電腦播放器是無法播放DTS-WAV勺。PCM-wav(.wav)PCM-WA就是wav容器中存儲的是PC睥據(jù)，PCM是最原始的脈沖編碼調制數(shù)字信號數(shù)據(jù)(英文縮寫PCM),PCM言號沒有進行任何的壓縮和編碼，不需要解碼，PC響以直接送往DA轉換器和音箱進行播放,CD盤上存儲的就是PCMM始數(shù)據(jù)，所以，一般PCM-WA跋件都比較大。它屬于無損存儲格式，一般音樂編輯，制作，轉碼都喜歡用PCM-wav它也是唯一不進行編碼的無損容器，其他無損容器都進行過編碼。DTS(.dts).dts文件專門用于存儲DTS編碼的音樂數(shù)據(jù)，一般特指DTSSurround的數(shù)據(jù)。這種文件的最大特點是，如果音頻幀的數(shù)據(jù)負載不能填滿整個幀，則用0填充比方512個采樣的DTS幀結構，如果最后一個幀的數(shù)據(jù)少于512個采樣，那么其余的采樣必須用0填充。DTScompact(.cpt).cpt文件是.dts格式的緊湊版本，多用于DVD作軟件，它同.dts唯一的不同點是，不管音頻幀數(shù)據(jù)負載夠不夠512個采樣