Super Audio CD ( SACD ) es un formato de disco óptico para almacenamiento de audio introducido en 1999. Fue desarrollado conjuntamente por Sony y Philips Electronics y estaba destinado a ser el sucesor del formato de disco compacto (CD).
El formato SACD permite múltiples canales de audio (es decir, sonido envolvente o sonido multicanal). También proporciona una mayor tasa de bits y un tiempo de reproducción más prolongado que un CD convencional.
Un SACD está diseñado para reproducirse en un reproductor de SACD. Un SACD híbrido contiene una capa de audio digital de disco compacto (CDDA) y también se puede reproducir en un reproductor de CD estándar.
El formato Super Audio CD se introdujo en 1999, [1] y está definido por el documento estándar Scarlet Book . 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] El SACD no alcanzó el nivel de crecimiento que disfrutaron los discos compactos en la década de 1980, [3] y no fue aceptado por el mercado general. [4] [5] [6]
En 2007, el SACD no había logrado tener 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 discos físicos. [1] Ha quedado un mercado pequeño y de nicho para el SACD, al servicio de la comunidad audiófila . [7]
En octubre de 2009, las compañías discográficas habían publicado más de 6.000 lanzamientos en SACD, de los cuales un poco más de la mitad eran de música clásica . Los álbumes de jazz y música popular, principalmente remasterizaciones de lanzamientos anteriores, fueron los dos géneros siguientes más representados. [ cita requerida ]
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. [8] La ópera rock Tommy (1969) de The Who y Avalon (1982) de Roxy Music se lanzaron en SACD para aprovechar la capacidad multicanal del formato. Los tres álbumes fueron remezclados en sonido envolvente 5.1 y lanzados 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 del álbum Sacred Love (2003) de Sting alcanzaron el número uno en las listas de ventas de SACD en cuatro países europeos en junio de 2004. [8]
Entre 2007 y 2008, la banda de rock Genesis relanzó todos sus álbumes de estudio en tres cajas SACD. Cada álbum de estas cajas contiene nuevas mezclas estéreo y 5.1. Las mezclas estéreo originales no estaban incluidas. Las versiones de EE. UU. y Canadá no utilizan SACD, sino CD.
En agosto de 2009, 443 sellos [9] habían publicado uno o más SACD. En lugar de depender del apoyo de los principales sellos, algunas orquestas y artistas han publicado SACD por su cuenta. Por ejemplo, la Orquesta Sinfónica de Chicago creó el sello Chicago Resound para ofrecer un apoyo completo y creciente a los discos híbridos SACD de alta resolución, y la Orquesta Sinfónica de Londres creó su propio sello LSO Live . [ cita requerida ]
Muchos discos SACD que se lanzaron entre 2000 y 2005 ahora están agotados y solo están disponibles en el mercado de segunda mano. [7] [10] En 2009, las principales compañías discográficas ya no lanzaban regularmente discos en ese formato, y los nuevos lanzamientos se limitaban a los sellos más pequeños. [11]
Los discos SACD tienen dimensiones físicas idénticas a las de los discos compactos estándar. La densidad de área del disco es la misma que la de un DVD . Existen tres tipos de discos: [13]
Una grabación SACD estéreo tiene una velocidad sin comprimir de 5,6 Mbit/s , cuatro veces la velocidad del audio estéreo del CD Red Book . [13]
Los lanzamientos comerciales comúnmente incluyen mezclas de sonido envolvente (cinco de rango completo más multicanal LFE ) y estéreo (canal doble) en la capa SACD. [ cita requerida ] Algunas reediciones conservan las mezclas de formatos multicanal anteriores (los ejemplos incluyen la mezcla cuadrafónica de 1973 de Tubular Bells de Mike Oldfield y la grabación estéreo de tres canales de 1957 de la Orquesta Sinfónica de Chicago de Cuadros de una exposición de Mussorgsky , reeditadas en SACD en 2001 y 2004 respectivamente).
Las lentes objetivas de los reproductores de CD convencionales tienen una distancia de trabajo o longitud focal más larga que las lentes diseñadas para reproductores SACD. En los reproductores de DVD, Blu-ray y Blu-ray Ultra HD compatibles con SACD, el láser rojo del DVD se utiliza para leer los SACD. [ cita requerida ] Esto significa que cuando se coloca un SACD híbrido en un reproductor de CD convencional, el rayo láser infrarrojo pasa a través de la capa SACD y se refleja en la capa del CD a la distancia estándar de 1,2 mm, y la capa SACD queda desenfocada. Cuando se coloca el mismo disco en un reproductor SACD, el láser rojo se refleja en la capa SACD (a una distancia de 0,6 mm) antes de que pueda alcanzar la capa del 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 capa SACD. [13] [16]
El audio SACD se almacena en formato Direct Stream Digital (DSD) mediante modulación de densidad de pulsos (PDM), donde la amplitud del audio está determinada por la proporción variable de 1 y 0. Esto contrasta con los sistemas de audio de computadora convencionales y de discos compactos que utilizan modulación de código de pulsos (PCM), donde la amplitud del audio está determinada por números codificados en el flujo de bits. Ambas modulaciones requieren muestras vecinas para reconstruir la forma de onda original; cuantas más muestras vecinas haya, menor será la frecuencia que se puede codificar.
El DSD es de 1 bit , tiene una frecuencia de muestreo de 2,8224 MHz y utiliza técnicas de cuantificación de modelado de ruido para llevar el ruido de cuantificación de 1 bit hasta frecuencias ultrasónicas inaudibles. Esto le da al formato un mayor rango dinámico y una respuesta de frecuencia más amplia que el CD. El formato SACD es capaz de ofrecer un rango dinámico de 120 dB desde 20 Hz hasta 20 kHz y una respuesta de frecuencia extendida hasta 100 kHz, aunque la mayoría de los reproductores disponibles enumeran un límite superior de 70-90 kHz, [17] y los límites prácticos lo reducen a 50 kHz. [13] Debido a la naturaleza de los convertidores sigma-delta , el DSD y el PCM no se pueden comparar directamente. La respuesta de frecuencia del DSD puede ser tan alta como 100 kHz, pero frecuencias tan altas compiten con altos niveles de ruido de cuantificación ultrasónica . [18] Con un filtrado de paso bajo adecuado , 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 ]
Para reducir los requisitos de espacio y ancho de banda de DSD, se utiliza un método de compresión de datos sin pérdida llamado Transferencia Directa de Flujo ( DST ). La compresión DST es obligatoria para regiones multicanal y opcional para regiones estéreo. Normalmente comprime por un factor de entre dos y tres, lo que permite que un disco contenga 80 minutos de sonido de 2 canales y 5.1 canales. [19]
La compresión de transferencia directa de flujo 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. [20] [21] Contiene las definiciones de DSD y DST como se describe en la Especificación de Super Audio CD. [22] El MPEG-4 DST proporciona codificación sin pérdida de señales de audio sobremuestreadas. Las aplicaciones objetivo de DST son el archivo y almacenamiento de señales de audio sobremuestreadas de 1 bit y SA-CD. [23] [24] [25]
En 2007 se publicó una implementación de referencia de MPEG-4 DST como ISO/IEC 14496-5:2001/Amd.10:2007. [26] [27]
El SACD tiene varias características de protección de copia a nivel físico, lo que hizo que el contenido digital de los discos SACD fuera difícil de copiar hasta el jailbreak de la PlayStation 3. El contenido puede copiarse sin calidad SACD recurriendo al agujero analógico o extrayendo la capa convencional de 700 MB en discos híbridos. Los esquemas de protección de copia incluyen modulación de pit físico y cifrado de 80 bits de los datos de audio, con una clave codificada en un área especial del disco que solo es legible por 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 . [28] [29] No obstante, una PlayStation 3 con una unidad SACD y el firmware apropiado puede usar software especializado para extraer una copia DSD de la transmisión HD. [ cita requerida ]
Los parámetros de calidad de sonido alcanzables por los formatos CD-DA y SACD del Libro Rojo comparados con los límites de la audición humana son los siguientes:
En septiembre de 2007, la Sociedad de Ingeniería de Audio publicó los resultados de un ensayo de un año de duración, en el que se pidió a una serie de sujetos (incluidos ingenieros de grabación profesionales) que discernieran la diferencia entre fuentes de audio de alta resolución (incluidos SACD y DVD-Audio ) y una 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 adivinando solo al azar. [33] Cuando el nivel de la señal se elevó en 14 dB o más, los sujetos de prueba pudieron detectar fácilmente el nivel de ruido más alto del bucle de calidad de CD. Los autores comentaron: [34]
Ahora bien, es muy difícil utilizar resultados negativos para demostrar 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 reunido suficientes datos, utilizando sistemas y oyentes suficientemente variados y capaces, para afirmar que la carga de la prueba ha cambiado ahora. Las afirmaciones posteriores de que la codificación cuidadosa 16/44.1 degrada de forma audible las señales de alta resolución deben respaldarse con pruebas doble ciego debidamente controladas.
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. [35] Desde el estudio Meyer-Moran de 2007, [36] se han publicado aproximadamente 80 estudios sobre audio de alta resolución, de los cuales aproximadamente la mitad incluían pruebas a ciegas. Joshua Reiss realizó un metaanálisis de 20 de las pruebas publicadas que incluían suficientes detalles y datos experimentales. En un artículo publicado en la edición de julio de 2016 del AES Journal, [37] 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 podían distinguir entre grabaciones de alta resolución y sus equivalentes en CD en condiciones a ciegas: "En general, hubo 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 los sujetos fueron entrenados, la capacidad de discriminación 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 "sólo ligeramente mejor que el azar". [38]
Se han encontrado resultados contradictorios al comparar los formatos DSD y PCM de alta resolución. Las pruebas de escucha 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 podían escuchar diferencias significativas. [39] Los defensores de DSD y los fabricantes de equipos siguen afirmando una mejora en la calidad del sonido por encima de PCM de 24 bits y 176,4 kHz. [40] Un estudio de 2003 descubrió que, a pesar de las respuestas de frecuencia extendidas de ambos formatos, las personas no podían distinguir el audio con información por encima de los 21 kHz del audio sin ese contenido de alta frecuencia. [41] Sin embargo, en un estudio de 2014, Marui et al. descubrieron que en condiciones de doble ciego, los oyentes podían distinguir entre los formatos de grabación PCM (192 kHz/24 bits) y DSD (2,8 MHz) o DSD (5,6 MHz), prefiriendo las características cualitativas de DSD, pero no podían discriminar entre los dos formatos DSD. [42]
El reproductor Sony SCD-1 se introdujo al mismo tiempo que el formato SACD en 1999, a un precio de aproximadamente 5000 dólares estadounidenses. [43] Pesaba más de 26 kilogramos (57 libras) y sólo reproducía SACD de dos canales y CD Red Book . Los fabricantes de productos electrónicos, incluidos Onkyo , [44] Denon , [45] Marantz , [46] [47] Pioneer [48] [49] y Yamaha [50] ofrecen o han ofrecido reproductores SACD. Sony ha fabricado reproductores SACD para automóviles. [51]
Para reproducir contenido SACD digitalmente sin ninguna conversión, algunos reproductores pueden ofrecer una salida que transporta secuencias cifradas de DSD, ya sea a través de IEEE 1394 [52] o, más comúnmente, HDMI . [53]
A los reproductores SACD no se les permite ofrecer una salida que contenga un flujo de DSD no cifrado. [54]
Las dos primeras generaciones de la consola de juegos PlayStation 3 de Sony eran capaces de leer discos SACD. A partir de la tercera generación (introducida en octubre de 2007), se eliminó la reproducción de SACD. [55] Sin embargo, todos los modelos de PlayStation 3 reproducirán el formato de disco DSD. La PlayStation 3 era capaz de convertir DSD multicanal a DTS de 1,5 Mbit/s con pérdida para su reproducción a través de S/PDIF utilizando el software del sistema 2.00 . La revisión posterior eliminó la función. [56]
Varias marcas han introducido reproductores de Blu-ray Disc y Blu-ray Ultra HD (en su mayoría de gama alta ) que pueden reproducir discos SACD. [57]
Es posible reproducir de forma no oficial imágenes de discos SACD en una PC a través del reproductor de audio gratuito foobar2000 para Windows usando una extensión de complemento de código abierto llamada SACDDecoder. [58] El software de música macOS Audirvana también admite la reproducción de imágenes de discos SACD. [59]
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