音響基礎知識大普及（五）

　　對于這個一個比特的信息擴張量，何時操作受制于HDCD的隱含控制碼（稍后講到），對于普通CD播放，信息無變化，而用HDCD譯碼器播放，則可在隱含碼的控制下，信息準確膨脹，達到大動態播放的目的。

　　高頻擾動技術（Dither）。采用高頻擾動技術，可提高量化信號的分辨能力，使之量化器的非線性變換特性得以改善，降低低電平信號的諧波失真，而且有可能重現低于量化差值的信號。但如添加不當，高頻振蕩（dither）將會變成真正的添加噪聲。HDCD技術采用了改良的高頻擾動技術，使得音樂細節更為豐富而噪聲低不可聞。

　　HDCD隱含控制碼。對于HDCD的最后量化操作部分，為準確控制HDCD編碼記錄的超量信息在解碼器上精確播放，特設置一相關的控制代碼，這個代碼被插入數據記錄的字組段中的最小有效位LSB位，如被普通CD機播放該碼為隱含而不被激發。由于所處的特定位置且只占LSB位元的1％～5％，對于CD音質的影響弱不可聞。當用HDCD解碼器播放時，系統可準確捕捉該隱含碼并用來激活主要數據通道的信息，使得信息量膨脹，得到數倍于普通CD格式的信息輸出，經DA轉換即可獲得大動態、細節豐富、高信噪比的模擬音頻信號。

　　為避免誤碼操作，HDCD采用在主副通道設置雙重代碼同步計時器，這樣它與該字組段中的主要信息相伴而生時序不會錯位。只有在隱含碼與主要相關代碼呼應時，主通道選擇數據才有效，否則取消解碼操作。

　　模擬音頻信號經緩沖器低通濾波后，先進行模數轉換，并用一個高頻擾動信號對ADC實時控制，量化產生88.1kHz、24bit數據流，該數據流向主副兩通道，主通道信息被延遲存儲，而副通道信息相對于主通道提前一個分量進行數據分析產生控制信號，該信號動態控制數字濾波器做取樣率變換，振幅編碼和增益控制。最后由微處理器將分析、濾波、數據再格式化容易被漏失的信息分離（這些信息可能涉及到音色、聲場、微細聲音），與控制碼一起組合生成隱含碼被插入主通道音頻數據LSB位，經高頻擾動處理后再量化為16bit/44.1kHz標準CD格式輸出，完成全套HDCD編碼過程。

　　HDCD的解碼過程與PMD100

　　HDCD的解碼操作是編碼過程的逆動作。設計目的是在DAC的數字濾波器部位用HDCD解碼專用集成電路取代，完成HDCD信息解碼及超取樣數字濾波雙重作用。

　　解碼器首先檢測數據流中的LSB位中是否攜帶有HDCD隱含碼，如有則按照隱含碼的連續指令激活主通道音頻數據信息使之膨脹，恢復在編碼過程中對數據信息的壓縮。由于隱含碼的控制，可準確地對波峰進行適時擴展，對低于平均電平值的信息做適當的增益下減，因此HDCD方式可獲得高于常規的大動態及小信號的高清晰度。

　　作為HDCD的唯一解碼芯片是美國PMI公司生產的PMD100，該芯片需經授權使用。它是一個28腳DIP封裝的大規模集成電路。

　　當PMD100接收到輸入數據為HDCD編碼方式則自動轉換到HDCD解碼格式下工作，并在其27腳輸出電流驅動LED發光管做狀態指標。

　　當非HDCD信號時，信息數據被接收做常規超取樣數字濾波處理，因此該器件有雙重特性。在做普通CD格式數字濾波器使用時該器件特性也相當優良，通帶紋波從0～20kHz不超過0.0001dB，阻帶衰減》120dB。

　　該器件的其它特性為：

　　·具有2、4、8倍超取樣數字濾波

　　·可接受24bit輸入數據及同精度處理

　　·可按受32～ 55kHz任一輸入取樣頻率

　　·輸出16、18、20及24bit不同數據格式

　　·具有數字去加重功能

　　·可用0.188dB步長進行數字音量控制

　　·時鐘頻率為256fs或384fs可選

　　·具有軟、硬兩種靜噪方式

　　·提供硬件設定及程序方式兩種控制模式，

　　·提供8種不同類型的高頻擾動模式以適應不同類型的DAC

　　·提供恒定輸出時鐘到DAC，即使輸入數據和主脈沖都丟失也能保證DAC輸出無偏移和產生脈沖的可能

　　解碼芯片PMD 100的管腳排列與一些頂級數字濾波器有相似之處，如SM5842、SM5803、DF1700等，因此在有上述濾波器的DAC或CD機上，通過稍加改動就可將普通CD機或DAC改為具有HDCD解碼功能的處理器了。