Супер Аудио Компакт Диск (Super Audio CD или SACD) появился в сентябре 1999 года, как идеальный цифровой звукоовой формат для сохранения уникального звукового наследия человека. Из профессионального стандарта он постепенно превращается в общедоступный формат, открывающий нам все тонкости звука в его многоканальном выражении. В магазинах появляются диски и аппаратура для прослушивания SACD. Форма и размер SACD совпадает с обычным компакт диском (CD), цвет рабочей поверхности стал золотистым. Изобретателями SACD, как и CD стали фирмы SONY и PHILIPS, которые стремятся сделать из этого формата новый звуковой стандарт.

SACD обеспечивает:
Естественность звучания и высочайшее качество записи;
Совместимость с предыдущим форматом СD;
Полная защита авторских прав (цифровое копирование дисков невозможно);
Cохранность архивных записей (i.e. решение проблемы старения магнитных материалов);
Многоканальное воспроизведение записи;
Поддержку ведущих производителей техники и фирм звукозаписи.

Коллекция SACD дисков постоянно расширяется, уже выпущено свыше 1500 наименований. Емкость SACD стала в 6 раз больше обычного CD, кроме звука на них можно записывать текст и изображения. Частота воспроизведения звука достигла 100 кГц, а четкость сигнала увеличилась в 64 раза. Преемственность сохраняется благодаря, так называемым, двуслойным или гибридным дискам, которые можно слушать и на старых CD проигрывателях. Все SACD проигрыватели воспроизводят обычные CD в стерео режиме.

Метод был разработан специалистами Sony Music для спасения музыкального архива, поскольку магнитные мастер-ленты со временем теряют свои свойства. Проблема в том, что через 40 - 50 лет рабочий слой окисляется, осыпается, и уникальные записи становятся совершенно непригодными для дальнейшего использования. Главной задачей при переводе архива на цифровой носитель было избежать PCM-преобразования. Звукорежиссеры компании были убеждены, что именно оно является причиной неудовлетворительного звучания CD, а вовсе не пресловутые ограничения, накладываемые параметрами 44.1 кГц/16 бит. Первоначально DSD задумывался исключительно как профессиональный метод записи и хранения информации, но, оценив перспективы, руководство Sony Corp. приняло решение внедрить его в бытовую технику. Дальнейшее развитие пошло по пути снижения стоимости компонентов. Поддержку стандарта обеспечивали Sony, Philips и Marantz. Чуть позже к альянсу присоединились Accuphase, Luxman, Pioneer и Sharp, а затем и Aiwa, Denon, Kenwood, Krell, Nakamichi, Onkyo, TEAC, Wadia и Yamaha.

Сравнение звуковых форматов:
DVD-Audio SACD CD
Диаметр/толщина диска, мм 120/1.2-1.4 120/1.2 120/1.2
Рабочая поверхность 1 (редко 2) 1 1
Объем одного слоя диска, Gb 4.7 4.7 0.7
Динамический диапазон, db >120 144 96
Рабочие слои 1 или 2 1 или 2 1
Частота дискретизации для стерео диска, кГц 44.1 - 192
2,822.4 44.1
Частота дискретизации для многоканального диска, кГц 44.1 - 96 2,822.4 нет
Запись видео и фото на диск есть есть нет
Разрядность, бит 16/20/24 1 16
Длинна ямок (Pit), нм 650 650 780
Основной аудиосигнал PCM DSD PCM
Количество каналов 2 - 6 1 - 6 2
Воспроизводимый диапазон для стерео диска, Гц 5 - 96,000
2 - 100,000 5 - 20,000
Воспроизводимый диапазон для многоканального диска, Гц 5 - 48,000 2 - 100,000 нет
Запись текста на диск да
да CD-text
Максимальный поток данных, Mb/c 9.6 аналоговый выход 1.4
Дополнительные записи текст, фото, видео текст, фото, видео текст
Разделение на 6 каналов из стерео да нет нет
Воспроизведение на компьютере да нет да
Защита данных да многоступенчатая нет
Оглавление (TOC), дорожек ? до 255 до 99
Длительность записи, мин. 74 до 109 74
Региональное кодирование нет нет нет
Количество наименований дисков ? >1,500 1 млрд.
Количество проигрывателей (млн.) ? >2 >500

Технология кодирования SACD:
Супер аудио система записи включает в себя несколько технических открытий, ключевая роль в разработке и внедрении которых принадлежит фирмам SONY и PHILIPS.

Для записи дисков используется новейшая технология прямого цифрового потока DSD (Direct Stream Digital), которая позволяет воспроизвести натуральный и естественный звук, отражающий музыкальную атмосферу с превосходным реализмом.

DSD позволяет увеличить разрешение звука за счет более точного отражения иссходной звуковой волны. Это достигнуто благодаря переводу звукового потока с оригинала в 1 разрядный вид (1 bit) с использованием сверх высокой частоты в 2,822.4 KГц (в 64 раза больше, чем у CD). Чем выше частота, тем меньше искажений. Прямая передача 1 разрядного сигнала в DSD также приводит к уменьшению потерь данных.

Устройство, которое переводит аналоговый сигнал в DSD, называется Сигма Дельта Модулятор (SDM). Для кодирования уровня аналогового сигнала требуется передавать несколько битов, но если уровень сигнала изменяется плавно, как в звуке, то получается избыточность передаваемой информации. Поэтому можно кодировать и передавать только единичное изменение уровня сигнала: 0 - уменьшение, 1 - увеличение уровня сигнала. А если дискретизировать с очень большой частотой, как в SACD, то качество модуляции будет очень высоким, так как при этом можно улавливать "тончайшие" изменения уровня сигнала.

SDM отличается от формата Пульс Кодовой Модуляции (PCM), который применяется для записи CD и DVD-Audio. Технология SACD приводит к записи звуковой копии с качеством не достижимым пока никакими другими цифровыми и аналоговым носителям. В SACD проигрывателях нового поколения введена система ACP, которая улучшает форму цифровых импульсов и эффективно борется с помехой (иногда цифро-аналоговый преобразователь путает 0 и 1 сигнал - Zero crossing) в однобитовых преобразователях.

Для уменьшения информационного потока при DSM-модуляции применяют сжатие повторяющихся последовательностей битов. Специальная технология кодирования DST (Direct Stream Transfer) позволяет это делать практически в 2 раза и без потерь (по принципу компьютерного ZIP). Эта схема компрессии позволяет разместить многоканальные и стерео DSD данные на SACD диске объемом 4.7GB.

Пиратские копии SACD технологически невозможны. Для SACD была придумана оригинальная тройная защита. В т.н. "водяном знаке", т.е. потайном секторе, спрятаны некоторые данные, которые должны быть считаны проигрывателем перед началом воспроизведения. При перезаписи SACD они не копируются, и такой неполноценный диск впоследствии проигрывателем не опознается. Кроме того, на любом диске есть метки PSP-PDM, которые могут быть скопированы только на лицензионном SACD-рекордере. И наконец, расшифровать содержание диска можно только с помощью ключа, спрятанного в PSP-PDM.

Многоканальность звучания:
Многоканальные диски (Multi Channel или Surround) можно слушать уже только на многоканальных SACD проигрывателях. На SACD может быть записано 1, 2, 2.1, 3, 4 (3.1, 4.0), 5 или 6 (5.1) каналов (.1 - это низкочастотный динамик или сабвуфер). Квадро, стерео и даже моно SACD выпускают только в виде переизданий старых исполнителей, новые записи стараются сделать многоканальными.

Объемное звучание воссоздает пространственную акустику и воспроизводит тонкие звуковые эффекты каждого инструмента. Слушатель помещается в центр происходящего. Не случайно Peter Gabriel говорил о своем первом многоканальном диске (UP): "Добро пожаловать в мою музыку!". Человек, который слушает многоканальную музыкыку с закрытыми глазами теряет опору и ориентацию в пространстве. Многоканальное звучание создает дополнительный эффект реверберации, которая сопровождает любой звук, возникший в естественной акустической среде. Возникает она при отражении звуковой волны от каких-либо препятствий и ее возврата в точку прослушивания.


новая маркировка многоканальных SACD

Многоканальные диски обозначают словами MULTICHANNEL или Multi-ch (от английского многоканальный) или SURROUND (от английского окружать; обступать). Принцип размещения колонок не отличается от стандартной схемы 5.1 для DVD-Video. SACD 6+1 не существует, да это и не нужно - для создания ревербераций, эффекта присутствия и звуковых эффектов на некоторых дисках вполне достаточно 2-х (а не 3, как в некоторых DVD-Video) тыловых колонок, ведь сцена всегда перед слушателем, в отличие от кино, где тыловой звук не менее важен, чем фронтальный.

Гибридные SACD:
Большинство SACD являются гибридными (HYBRID) или двуслойными дисками, которые можно слушать как на CD проигрывателях (стерео), так и на SACD проигрывателях. На SACD проигрывателях по умолчанию включается многоканальный режим (Multi, Multi Channel или Surround), если на диске его нет, то двухканальный режим (Stereo). Принудительно диск можно переключить на CD формат, но при этом произойдет потеря в качестве звука. Однако, CD слой на гибридных SACD компакт дисках выполнен с лучшим качеством, чем обычный CD потому, что студийный источник был записан с применением DSD. Прямой перевод данных осуществляется по SBM технологии (Super Bit Mapping) в стандартный для CD 16 разрядный вид c частотой 44.1 KГц.

Гибридный диск состоит из двух слоев толщиной по 0.6 mm. Нижний SACD слой прозрачен для CD проигрывателей, кроме того их лазерный луч сфокусирован дальше и имеет большую длинну волны (780 nm). Луч для считывания SACD отражается уже от нижнего слоя, его размер и длинна волны (650 nm) меньше, что позволяет плотнее размещать информацию. Сейчас в мире насчитывается около 500 миллионов CD проигрывателей, поэтому выпуск гибридных SACD является залогом успешного распростанения этого формата.


маркировка гибридных SACD

CD слой на гибридных SACD компакт дисках выполнен с лучшим качеством, чем обычный CD, потому что студийный источник был записан с применением DSD. Прямой перевод данных осуществляется по SBM технологии (Super Bit Mapping Direct - Direct SBM) в стандартный для CD 16 разрядный вид c частотой 44.1 KГц. SACD запись - это идеальный материал для перехода на любой из других видов цифровых стандартов: например, для перехода от стандарта DSD к частоте CD (44,1кГц) нужно просто произвести деление Bitstream-потока на 64.

В настоящее время более 70 фирм-производителей бытовой Hi-Fi-аппаратуры и профессионального оборудования (Merging Technologies, Sadie, dCS), аудиоинженеры и режиссеры звукозаписывающих компаний (Universal Music, Sony Music Entertainment, Metropolis, Galaxy Studios, Polyhymnia International) решили объединить усилия для активизации продвижения формата высококачественной записи. Потребителям уже сегодня доступны более 70 моделей SACD-проигрывателей и свыше 1,500 дисков (количество которых с каждым днем увеличивается), кроме того в поддержке этого формата непосредственно заинтересованы около сотни независимых студий и как минимум 25 производителей SACD-аппаратуры. Ценовая линейка SACD-проигрывателей располагается в пределах от $2,500 (например, SONY SCD-XA9000ES/N) и до $500 (Philips DVD963SA). Впрочем, верхний ценовой предел практически неограничен и обуславливается только потребностями (и финансовыми возможностями) покупателя.

По материалам cайтов Все о SACD в Poссии
AuidioForum
Sony CIS
Philips.ru