(Naučte se, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)
SACD zvuk je uložen v DSD, který se liší od konvenčního PCM používaného kompaktními disky nebo běžnými počítačovými audio systémy.
Záznamník DSD používá modulaci delta-sigma. DSD je 1bitové se vzorkovací frekvencí 2,8224 MHz. Výstupem z rekordéru DSD je bitový proud. Dlouhodobý průměr tohoto signálu je úměrný původnímu signálu. DSD používá techniky tvarování šumu, které vytlačují kvantizační šum až k neslyšitelným ultrazvukovým frekvencím. Zachování bitového toku v DSD v zásadě umožňuje přehrávači SACD použít základní (jednobitovou) konstrukci převodníku D/A s analogovým filtrem nízkého řádu. Formát SACD může poskytnout dynamický rozsah 120 dB od 20 Hz do 20 kHz a rozšířenou frekvenční odezvu až do 100 kHz – i když většina současných přehrávačů uvádí horní hranici 80-90 kHz.
Většina profesionálních audiologů uznává, že horní hranice lidského sluchu dospělého člověka je 20 kHz a že vysoké frekvence jsou první, které jsou postiženy ztrátou sluchu.
Proces vytváření signálu DSD je koncepčně podobný tomu, když vezmeme jednobitový delta-sigma analogově-digitální (A/D) převodník a odstraníme decimetr, který převádí 1bitový datový tok na vícebitový PCM. Místo toho je 1bitový signál zaznamenán přímo a teoreticky vyžaduje k rekonstrukci původního analogového průběhu pouze filtr s dolní propustí. Ve skutečnosti je to trochu složitější a analogie je neúplná v tom, že 1bitové sigma-delta převodníky jsou v dnešní době spíše neobvyklé, mimo jiné proto, že jednobitový signál nelze správně ditherovat: většina moderních sigma-delta převodníků je vícebitová.
Vzhledem k povaze sigma-delta převodníků nelze provést přímé srovnání mezi DSD a PCM. Přiblížení je však možné a DSD by bylo v některých ohledech srovnatelné s formátem PCM, který má bitovou hloubku 24 bitů a vzorkovací frekvenci 88200 Hz.
Protože bylo nesmírně obtížné provádět operace DSP (například provádět ekvalizaci, vyvážení, panorámování a další změny v digitální doméně) v jednobitovém prostředí a kvůli převaze výhradně PCM studiového vybavení, jako jsou Pro Tools, je naprostá většina SACD – zejména rocková a současná hudba, které jsou založeny na vícestopých technikách – ve skutečnosti míchána v PCM (nebo míchána analogově a nahrávána na PCM rekordéry) a poté převedena do DSD pro mastering SACD.
Pro řešení některých z těchto problémů byl vyvinut nový studiový formát, obvykle označovaný jako DSD-wide, který zachovává vysokou vzorkovací frekvenci standardního DSD, ale používá 8bitovou, nikoliv jednobitovou délku digitálního slova, přesto však stále do značné míry spoléhá na princip tvarování šumu. DSD-wide je PCM s tvarováním šumu – a někdy se mu hanlivě říká „PCM-narrow“ – ale jeho další výhodou je, že operace DSP ve studiu jsou mnohem praktičtější. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že „DSD-wide“ stále zachovává vzorkovací frekvenci 2,8224 MHz (64fs), zatímco nejvyšší frekvence, ve které se PCM upravuje, je 384 kHz (8fs). Signál „DSD-wide“ je pro mastering SACD downkonvertován na běžný DSD. V důsledku této techniky a dalšího vývoje nyní existuje několik digitálních zvukových pracovních stanic (DAW), které pracují nebo mohou pracovat v doméně DSD, zejména Pyramix a některé systémy SADiE.
Dalším formátem pro editaci DSD je Digital eXtreme Definition (DXD), formát PCM s 24bitovým rozlišením a vzorkovací frekvencí 352,8 kHz (nebo alternativně 384 kHz). DXD byl původně vyvinut pro pracovní stanici Merging Pyramix a uveden společně s jejich převodníkem Sphynx 2, AD/DA v roce 2004. Tato kombinace znamenala, že bylo možné nahrávat a editovat přímo v DXD a že se vzorek převede na DSD pouze jednou před publikováním na SACD. To nabízí výhodu pro uživatele, protože šum vznikající při převodu DSD dramaticky stoupá nad 20 kHz a další šum se přidává pokaždé, když se signál při editaci převádí zpět na DSD.
Poznamenejte, že PCM s vysokým rozlišením (DVD-Audio, HD DVD a Blu-ray Disc) a DSD (SACD) se mohou technicky stále lišit na vysokých frekvencích. V dekódovacích systémech PCM se obvykle používá rekonstrukční filtr, podobně jako se v kódovacích systémech PCM obvykle používají filtry omezující šířku pásma. Jakákoli chyba nebo nežádoucí artefakt vnesený takovými filtry obvykle ovlivňuje konečný výsledek. Deklarovanou výhodou DSD je to, že konstruktéři produktů běžně volí absenci filtrování nebo jen mírné filtrování. Místo toho DSD vede ke konstantně vysokým úrovním šumu na těchto frekvencích. Dynamický rozsah DSD se rychle snižuje na frekvencích nad 20 kHz v důsledku použití silných technik tvarování šumu, které vytlačují šum mimo zvukové pásmo, což vede k nárůstu šumového dna těsně nad 20 kHz. Dynamický rozsah PCM je naproti tomu na všech frekvencích stejný. Téměř všechny současné čipy D/A převodníků však používají nějaký druh sigma-delta převodu souborů PCM, jehož výsledkem je stejné šumové spektrum jako u signálů DSD. Všechny přehrávače SACD používají z důvodů kompatibility a bezpečnosti volitelný dolnopropustný filtr nastavený na 50 kHz, který je vhodný pro situace, kdy zesilovače nebo reproduktory nemohou poskytnout nezkreslený výstup, pokud je v signálu přítomen šum nad 50 kHz.
Dvojnásobná rychlost DSD (DSD128)Edit
Označuje se jako DSD128, protože vzorkovací frekvence je 128krát vyšší než u CD. Od jeho vzniku začali tvůrci obsahu zpřístupňovat nahrávky DSD128 s frekvencí 5,6 MHz, například audiofilské vydavatelství Opus3. Kromě toho byla varianta 44,1 kHz s frekvencí 5,6448 MHz podporována několika hardwarovými zařízeními, například převodníkem exaSound e20 Mk II. 1bitový digitální rekordér Korg MR-1000 vzorkuje na frekvenci 5,6448 MHz, což je dvojnásobek rychlosti SACD.
Čtyřnásobná rychlost DSD (DSD256)Edit
Označuje se jako DSD256, protože vzorkovací frekvence je 256krát vyšší než u CD. Digitální zvuková pracovní stanice Pyramix Virtual Studio umožňuje nahrávat, editovat a masterovat všechny formáty DSD, tedy DSD64 (rozlišení SACD), DSD128 (Double-DSD) a DSD256 (Quad-DSD). Byla zavedena varianta 44,1 kHz s frekvencí 12,288 MHz. Převodník exaSound e20 byl prvním komerčně dostupným zařízením schopným přehrávat DSD256 se vzorkovací frekvencí 11,2896/12,288 MHz. Převodník AD/DA Merging Technologies Horus nabízí vzorkovací frekvenci až 11,2 MHz, tedy čtyřnásobek frekvence SACD.
Osminásobná rychlost DSD (DSD512)Edit
Označuje se jako DSD512, protože vzorkovací frekvence je 512krát vyšší než u CD. Má vzorkovací frekvenci 22,5792 MHz (512krát vyšší než CD), případně 24,576 MHz (512krát 48 kHz). Hardware, jako je výstupní adaptér Amanero Combo384 DSD a rozhraní exaU2I USB na I²S, a software, jako je JRiver Media Center, foobar2000 s pluginem SACD (pouze do DSD256), Roon, HQPlayer a Neutron Music Player, jsou schopny plně nativně zpracovávat soubory DSD s touto pokročilou vzorkovací frekvencí.