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).
Tipo de medio | Disco óptico |
---|---|
Codificación | Digital ( DSD ) |
Capacidad | 4,38 GiB / 4,7 GB (una capa e híbrido [a] ) 7,92 GiB / 8,5 GB (doble capa) |
Leer mecanismo | Láser de 650 nm [b] |
Desarrollado por | Sony y Philips |
Uso | Almacenamiento de audio |
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 de audio digital de disco compacto de Red Book (CDDA) que se puede reproducir en un reproductor de CD estándar.
Historia
El formato Super Audio CD se introdujo en 1999. [1] 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. . [2] SACD no logró el mismo nivel de crecimiento que los discos compactos disfrutaron en la década de 1980, [3] y no fue aceptado por el mercado general . [4] [5] [6]
La primera transmisión de un SACD en BBC Radio fue en marzo de 2000. El programa fue una entrevista entre Eric Kingdon (Sony), Colin Mackenzie (Hi-Fi Corner) y Kit Frazer (BBC Radio Scotland). El disco fue jugado Mariah Carey 's # 1 de la compilación . [7] [ verificación fallida ]
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. [1] Se ha mantenido un mercado pequeño y especializado para SACD, al servicio de la comunidad de audiófilos . [8]
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 dos siguientes géneros más representados. [9] [10]
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. [11] 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 Sacred Love (2003) álbum alcanzó el número uno en las listas de ventas SACD en cuatro países europeos en junio de 2004. [11]
Entre 2007 y 2008, la banda de rock Genesis relanzó todos sus álbumes de estudio en tres cajas. Cada álbum de estos conjuntos contiene el álbum en SACD tanto en nuevas mezclas estéreo como en 5.1. Las mezclas estéreo originales no se incluyeron en el disco. Las versiones de EE. UU. Y Canadá no utilizan SACD sino CD.
En agosto de 2009, 443 sellos [12] 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 proporcionar un soporte total y creciente para discos híbridos SACD de alta resolución, [13] y la Orquesta Sinfónica de Londres estableció su propio sello 'LSO Live'. [14]
Muchos discos SACD que se lanzaron entre 2000 y 2005 están ahora agotados y solo están disponibles en el mercado de segunda mano. [8] [15] 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. [dieciséis]
Tecnología
SACD es un disco de idénticas dimensiones físicas que un disco compacto estándar; la densidad de área del disco es la misma que la de un DVD . Hay tres tipos de disco: [17]
- Híbrido : los SACD híbridos están hechos con una capa SACD de 4,7 GB (también conocida como capa HD ), así como una capa de audio CD (Libro rojo) legible por la mayoría de los reproductores de discos compactos convencionales. [18]
- Una capa : un disco creado con una capa SACD de 4,7 GB.
- Doble capa : un disco creado 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. [C]
A diferencia de los discos híbridos, los SACD de una o dos capas son incompatibles con los reproductores de CD convencionales y, como tales, 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. [17] Otros parámetros técnicos son los siguientes:
Capa de CD (opcional) | Capa SACD | |
---|---|---|
Capacidad del disco | 700 MB [19] | 4,7 GB [17] |
Codificación de audio | Modulación de código de pulso de 16 bits | Transmisión digital directa de 1 bit |
Frecuencia de muestreo | 44,1 kHz | 2822,4 kHz (2,8224 MHz) |
Canales de audio | 2 ( estéreo ) | Hasta 6 ( envolvente discreto ) |
Tiempo de reproducción si es estéreo | 80 minutos [20] | 110 minutos sin compresión DST [17] |
Los lanzamientos comerciales comúnmente incluyen mezclas de sonido envolvente (cinco de rango completo más LFE multicanal) y estéreo (dos canales) en la capa SACD. [ Cita requerida ] Algunas reediciones, sin embargo, conservan las mezclas de los formatos anteriormente multicanal (ejemplos incluyen el 1973 cuadrafónico mezcla de Mike Oldfield 's Tubular Bells y la grabación estéreo 1957 de tres canales por la orquesta sinfónica de Chicago de Mussorgsky ' s Imágenes en una Exposición , reeditada en SACD en 2001 y 2004 respectivamente).
Lectura de disco
Los objetivos de los reproductores de CD convencionales tienen una distancia de trabajo o distancia focal mayor que los objetivos diseñados para reproductores SACD. [d] Esto significa que cuando se coloca un SACD híbrido en un reproductor de CD convencional, el rayo láser infrarrojo pasa la capa SACD y es reflejado por la capa CD a una distancia estándar de 1,2 mm, y la capa 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. [17] [21]
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 onda original, cuanto más baja es la frecuencia 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 actualmente disponibles enumeran un límite superior de 70 a 90 kHz, [22] y límites prácticos reduzca esto a 50 kHz. [17] Debido a la naturaleza de los convertidores sigma-delta , no se puede hacer una comparación técnica directa entre DSD y PCM. 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 . [23] 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. [ cita requerida ]
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. Normalmente, esto 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. [24]
La compresión Direct Stream Transfer también 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. [25] [26] Contiene el DSD y definiciones de DST como se describe en la Especificación de Super Audio CD. [27] 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. [28] [29] [30]
En 2007 se publicó una implementación de referencia de MPEG-4 DST como ISO / IEC 14496-5: 2001 / Amd.10: 2007. [31] [32]
Protección contra copia
SACD tiene varias funciones de protección contra copia 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 . [33] [34] No obstante, una PlayStation 3 con una unidad SACD y el firmware adecuado puede utilizar software especializado para extraer una copia DSD de la transmisión HD. [35]
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; [36] 120 dB (con tramado con forma ) [37] | 105 dB [19] | 120 dB [38] |
Rango de frecuencia | 20 Hz - 20 kHz [19] | 20 Hz - 50 kHz [17] | 20 Hz - 20 kHz (joven); 20 Hz - 8 a 15 kHz (adulto de mediana edad) [38] |
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 las 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 . [39] 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. [40] 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 ser respaldadas por pruebas de doble ciego debidamente controladas. [40]
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. [41]
Desde el estudio Meyer-Moran en 2007, [42] se han publicado aproximadamente 80 estudios en audio de alta resolución, aproximadamente la mitad de los cuales incluían pruebas 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, [43] 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 entrenados podía distinguir entre las grabaciones de alta resolución y sus equivalentes de CD en condiciones ciegas: "En general, había 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 se entrenó a los sujetos, 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 el azar". [44]
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. [45] 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. [46] Un estudio de 2003 encontró que a pesar de las respuestas de frecuencia extendidas de ambos formatos, la gente no podía distinguir el audio con información por encima de 21 kHz del audio sin ese contenido de alta frecuencia. [47] En un estudio de 2014, sin embargo, 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. [48]
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. [49] 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 , [50] Denon , [51] Marantz , [52] Pioneer [53] y Yamaha [54] ofrecen u ofrecen reproductores SACD. Sony ha fabricado reproductores SACD para automóviles. [55]
Los reproductores SACD no pueden ofrecer una salida que lleve un flujo de DSD sin cifrar. [56]
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. [57] 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. [58]
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. [59]
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. [60] El software de música Mac OS X Audirvana también admite la reproducción de imágenes de disco SACD. [61]
Ver también
- Audio de alta resolución
- Formato de audio
- Almacenamiento de audio
- DualDisc
- DVD de audio
- Lista de álbumes de sonido envolvente disponibles en múltiples formatos
- Intentos anteriores de mayor fidelidad que se mantuvieron dentro del estándar CDDA: HDCD y XRCD .
- Intentos posteriores de mayor fidelidad que se mantuvieron dentro del estándar CDDA: Blu-spec CD, DSD-CD y SHM-CD.
Notas
- ^ Los SACD híbridos también cuentan con una capa de CD de 700 MB colocada detrás de la capa SACD.
- ^ La capa de CD de un SACD híbrido se lee con un láser de 780 nm.
- ^ Como la mayoría de los DVD de doble capa, la espiral de datos de la primera capa se codifica de adentro hacia afuera y la segunda capa se codifica comenzando desde el punto donde termina la primera capa y terminando en la parte más interna del disco.
- ^ En los reproductores de DVD, Blu-ray y Ultra HD Blu-ray compatibles con SACD, el láser rojo de DVD se utiliza para leer SACD.
Referencias
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Bibliografía
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enlaces externos
- Disco compacto de Super Audio: una propuesta técnica , Sony (PDF archivado)
- SA-CD.net Reseñas de los lanzamientos de SACD y un foro de discusión.