谈谈cd的升频的奥秘

winxi

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看了这个帖子“ 向大家推荐一个优秀的升频转换软件”，里面讨论的非常热烈。我问了下我的朋友（在tascam工作从事产品软件开发的）。以下言论说明cd升频方面，至于后期出现的dsd和24bit/192录音无关。

其实cd的升频并不是最近才开始的，从最早的cd的解码芯片内已经采用了升频功能了，早在1982飞利蒲(Philips)当时的14Bit解码已采用4倍升频在重播时。当时这个技术称为Oversampling（过度取样），也就是现在的Upsampling（升频），从这之后几乎所有的解码器晶片都使用了 Oversampling技术，由最普通Discman至最顶级DSD都是的。

为什么当时会采用升频，要有cd的格式说起 CD的取样频率是44．1kHz。为什么会是44.  1，而不是其他？
因为a：取样频率(SamplingRate)必须是大於两倍的频宽(FrequencyBandwidth)，人耳的高频极限是大约是20kHz，所以取样频率便需要20.05kHz X 2=44．1kHz。
       b：当年制造CD母带的器材如Sony 1630，DTA2000等都是由原本制作影像的器材来改造，所以顾及Video中525线60Hz和 625线50Hz的分别而订出44．7kHz。

为何要升频在当时? 当数字信号经过DA芯片解码后生成的模拟信号会包含22．05kHz以上的信息，这些信息会引起当时的前後级发出错误而烧坏喇叭或损坏设备。为了防止这情况，解码部份後必须加过滤，这过滤器名为ReconStructiOn Filter。这过滤器的设计目的是在不影响20kHz以下的信息，而过滤掉20KHz以上的信息，其工作范围由20kHz至20.  05kHz，并要把20.  05kHz以上的音频尽可能完全滤去。可想像过滤器的Slope（斜度）几乎像条直线! 在当时要造如此高精度（但是又不会产生相位移动）的模拟过滤器是完全不可能的。没办法当时sony和菲利普的工程师解决了这个难题就是升频。如果把cd的44.  1的数字信号在解码前强制提升至96KHz，其过滤器的工作范围就是20KHz到48KHz，制造如此斜度的过滤器完全不是问题了，这才是数字信号的升频的目的。 升频并不是因为增加了频宽，一个44．1kHz的CD录音，虽升频至更高取样频率，但不会因此而增多了录音内的资料。其实cd的升频技术早就是sony，菲利普这些公司玩剩下的技术，在当时为什么会没有像现在这样强调呢，因为当时的数字录音就只用44.  1KHz这一种格式，你说你用了升频技术升到了96了也没人会关心。随着现在数字录音技术的提高，现在重提升频就是种商业手段。

那为什么现在有些采用升频技术的cd为什么听感更好？这其实是升频过程中取样算法的功劳，其实好的取样算法是可以改变听感，和录音室的调音台差不多是一回事。太多人有错误思想认为取样频率吹得越高就越好，买转盘和解码有升频就必定比较好，这是错误的想法。升频中使用了什么取样的技术远比有没有升频重要。

winxi

小弟对升频的说法只是抛砖引玉，有什么不对的地方还 请老虾们包涵。