(Lær hvordan og hvornår du kan fjerne denne skabelonbesked)
SACD-lyd lagres i DSD, som adskiller sig fra den konventionelle PCM, der anvendes af compact disc eller konventionelle computerlydsystemer.
En DSD-optager anvender delta-sigma-modulation. DSD er 1-bit med en samplingfrekvens på 2,8224 MHz. Udgangen fra en DSD-optager er en bitstream. Det langsigtede gennemsnit af dette signal er proportionalt med det oprindelige signal. DSD anvender støjformningsteknikker til at skubbe kvantiseringsstøj op til uhørlige ultralydsfrekvenser. I princippet kan SACD-afspilleren på grund af bibeholdelsen af bitstrømmen i DSD anvende en grundlæggende (1-bit) DAC-konstruktion med et analogt filter af lav orden. SACD-formatet kan levere et dynamisk område på 120 dB fra 20 Hz til 20 kHz og en udvidet frekvensgang op til 100 kHz – selv om de fleste nuværende afspillere angiver en øvre grænse på 80-90 kHz.
De fleste professionelle audiologer accepterer, at den øvre grænse for den menneskelige hørelse hos voksne mennesker er 20 kHz, og at høje frekvenser er de første, der påvirkes af høretab.
Processen med at skabe et DSD-signal svarer konceptuelt set til at tage en 1-bit delta-sigma analog-til-digital (A/D)-konverter og fjerne decimatoren, som konverterer 1-bit bitstrømmen til multi-bit PCM. I stedet optages 1-bit-signalet direkte, og det kræver i teorien kun et lavpasfilter for at rekonstruere den oprindelige analoge bølgeform. I virkeligheden er det lidt mere komplekst, og analogien er ufuldstændig, idet 1-bit sigma-delta-konvertere i dag er ret usædvanlige, bl.a. fordi et 1-bit signal ikke kan ditheres ordentligt: de fleste moderne sigma-delta-konvertere er multi-bit.
På grund af sigma-delta-konverternes karakter kan man ikke foretage en direkte sammenligning mellem DSD og PCM. En tilnærmelse er dog mulig og ville placere DSD i nogle henseender sammenlignelig med et PCM-format, der har en bitdybde på 24 bit og en samplingfrekvens på 88200 Hz.
Da det har været ekstremt vanskeligt at udføre DSP-operationer (f.eks. udføre EQ, balance, panorering og andre ændringer i det digitale domæne) i et 1-bit miljø og på grund af udbredelsen af udelukkende PCM-studieudstyr som Pro Tools, er langt de fleste SACD’er – især rock og moderne musik, som er afhængige af multitrack-teknik – faktisk mixet i PCM (eller mixet analogt og optaget på PCM-optagere) og derefter konverteret til DSD med henblik på SACD-mastering.
For at løse nogle af disse problemer er der blevet udviklet et nyt studieformat, som normalt kaldes DSD-wide, der bevarer den høje samplingfrekvens i standard-DSD, men som anvender en 8-bit i stedet for en enkelt-bit digital ordlængde, men som stadig i høj grad er baseret på støjformningsprincippet. DSD-wide er PCM med støjformning – og bliver undertiden nedsættende omtalt som “PCM-narrow” – men har den ekstra fordel, at det gør DSP-operationer i studiet meget mere praktiske. Den væsentligste forskel er, at “DSD-wide” stadig har en samplingfrekvens på 2,8224 MHz (64fs), mens den højeste frekvens, som PCM redigeres i, er 384 kHz (8fs). “DSD-wide”-signalet nedkonverteres til almindelig DSD med henblik på SACD-mastering. Som følge af denne teknik og andre udviklinger findes der nu nogle få digitale audio-workstations (DAW’er), der opererer eller kan operere i DSD-domænet, navnlig Pyramix og nogle SADiE-systemer.
Et andet format til DSD-redigering er Digital eXtreme Definition (DXD), et PCM-format med 24-bit opløsning, der samples ved 352,8 kHz (eller alternativt 384 kHz). DXD blev oprindeligt udviklet til Merging Pyramix-arbejdsstationen og blev introduceret sammen med deres Sphynx 2, AD/DA-konverter i 2004. Denne kombination betød, at det var muligt at optage og redigere direkte i DXD, og at samplet kun konverteres til DSD én gang, inden det udgives til SACD. Dette giver brugeren en fordel, da den støj, der opstår ved konvertering af DSD, stiger dramatisk over 20 kHz, og der tilføjes mere støj, hver gang et signal konverteres tilbage til DSD under redigering.
Bemærk, at PCM med høj opløsning (DVD-Audio, HD DVD og Blu-ray Disc) og DSD (SACD) stadig teknisk set kan være forskellige ved høje frekvenser. Der anvendes typisk et rekonstruktionsfilter i PCM-dekodningssystemer, på samme måde som der normalt anvendes båndbreddebegrænsende filtre i PCM-kodningssystemer. Enhver fejl eller uønsket artefakt, der indføres af sådanne filtre, påvirker typisk slutresultatet. En påstået fordel ved DSD er, at produktdesignere normalt vælger ingen eller kun en beskeden filtrering. I stedet fører DSD til et konstant højt støjniveau ved disse frekvenser. DSD’s dynamikområde falder hurtigt ved frekvenser over 20 kHz på grund af brugen af stærke støjformningsteknikker, der skubber støjen ud af lydbåndet, hvilket resulterer i et stigende støjgulv lige over 20 kHz. Dynamikområdet for PCM er på den anden side det samme ved alle frekvenser. Næsten alle nutidens DAC-chips anvender imidlertid en form for sigma-delta-konvertering af PCM-filer, som resulterer i det samme støjspektrum som DSD-signaler. Alle SACD-afspillere anvender et valgfrit lavpasfilter, der af kompatibilitets- og sikkerhedshensyn er indstillet til 50 kHz, og som er velegnet til situationer, hvor forstærkere eller højttalere ikke kan levere et uforvrænget output, hvis der er støj over 50 kHz i signalet.
DSD med dobbelt rate (DSD128)Edit
Opkaldt DSD128, fordi samplefrekvensen er 128 gange så høj som CD. Siden dets etablering er indholdsskabere begyndt at gøre 5,6 MHz DSD128-optagelser tilgængelige, f.eks. det audiofile mærke Opus3. Desuden er en 44,1 kHz-variant på 5,6448 MHz blevet understøttet af flere hardwareenheder som f.eks. exaSound e20 Mk II DAC’en. Korg MR-1000 1-bit digital optageren sampler med 5,6448 MHz, hvilket er det dobbelte af SACD-hastigheden.
Quad-rate DSD (DSD256)Edit
Opkaldt DSD256, fordi samplingfrekvensen er 256 gange så høj som CD-frekvensen. Pyramix Virtual Studio Digital Audio Workstation giver mulighed for optagelse, redigering og mastering af alle DSD-formater, dvs. DSD64 (SACD-opløsning), DSD128 (Double-DSD) og DSD256 (Quad-DSD). En 44,1 kHz-variant på 12,288 MHz er blevet etableret. exaSound e20 DAC var den første kommercielt tilgængelige enhed, der var i stand til at afspille DSD256 ved en samplingfrekvens på 11,2896/12,288 MHz. Merging Technologies Horus AD/DA-konverteren Horus tilbyder samplingfrekvenser på op til 11,2 MHz eller fire gange SACD-frekvensen.
Octuple-rate DSD (DSD512)Edit
Opkaldt DSD512, fordi samplingfrekvensen er 512 gange så høj som CD-frekvensen. Den har en sample rate på 22,5792 MHz (512 gange CD’s), eller alternativt 24,576 MHz (512 gange 48 kHz). Hardware som Amanero Combo384 DSD-udgangsadapteren Combo384 og exaU2I USB til I²S-interface og software som JRiver Media Center, foobar2000 med SACD-plugin (kun op til DSD256), Roon, HQPlayer og Neutron Music Player kan alle håndtere DSD-filer med denne avancerede samplingfrekvens helt nativt.