(Opi, miten ja milloin voit poistaa tämän malliviestin)
SACD-ääni on tallennettu DSD-muodossa, joka eroaa CD-levyjen tai tavanomaisten tietokoneiden äänentoistolaitteistoissa käytetystä tavanomaisesta PCM:stä.
DSD-tallennin käyttää delta-sigma-modulaatiota. DSD on 1-bittinen ja sen näytteenottotaajuus on 2,8224 MHz. DSD-tallentimen ulostulo on bittivirta. Tämän signaalin pitkän aikavälin keskiarvo on verrannollinen alkuperäiseen signaaliin. DSD:ssä käytetään kohinanmuodostustekniikoita, joilla kvantisointikohinaa painetaan kuulumattomiin ultraäänitaajuuksiin. Periaatteessa bittivirran säilyttäminen DSD:ssä antaa SACD-soittimelle mahdollisuuden käyttää yksinkertaista (yhden bitin) DAC-suunnitelmaa, jossa on matalan kertaluvun analoginen suodatin. SACD-formaatti voi tarjota 120 dB:n dynamiikka-alueen 20 Hz:n ja 20 kHz:n välillä ja laajennetun taajuusvasteen aina 100 kHz:iin asti – vaikka useimmat nykyiset soittimet ilmoittavat ylärajaksi 80-90 kHz:n.
Useimmat ammattiaudiologit hyväksyvät, että aikuisen ihmisen kuulon yläraja on 20 kHz ja että kuulon heikkeneminen vaikuttaa ensimmäisenä korkeisiin taajuuksiin.
DSD-signaalin luomisprosessi on käsitteellisesti samankaltainen kuin yhden bitin delta-sigma-analogi-digitaalimuunnin (A/D-muunnin), josta poistetaan desimaattori, joka muuntaa 1-bittisen bittivirran monibittiseksi PCM:ksi. Sen sijaan 1-bittinen signaali tallennetaan suoraan, ja teoriassa tarvitaan vain alipäästösuodatin alkuperäisen analogisen aaltomuodon rekonstruoimiseksi. Todellisuudessa asia on hieman monimutkaisempi, ja analogia on epätäydellinen sikäli, että 1-bittiset sigma-delta-muuntimet ovat nykyään melko harvinaisia, mikä johtuu muun muassa siitä, että 1-bittistä signaalia ei voida ditheroida kunnolla: useimmat nykyaikaiset sigma-delta-muuntimet ovat monibittisiä.
Sigma-delta-muuntimien luonteen vuoksi DSD:n ja PCM:n välille ei voi tehdä suoraa vertailua. Lähestymistapa on kuitenkin mahdollinen, ja sen mukaan DSD on joiltakin osin verrattavissa PCM-formaattiin, jonka bittisyvyys on 24 bittiä ja näytteenottotaajuus 88200 Hz.
Koska DSP-operaatioiden suorittaminen (esimerkiksi EQ:n, balanssin, panoroinnin ja muiden muutosten tekeminen digitaalisella alueella) on ollut erittäin vaikeaa yksibittisessä ympäristössä ja koska Pro Toolsin kaltaiset pelkät PCM-studiolaitteet ovat yleisiä, suurin osa SACD-levyistä – erityisesti rock- ja nykymusiikista, jotka perustuvat moniraitatekniikoihin – miksataan PCM:llä (tai sekoitetaan analogisesti, ja ne nauhoitetaan PCM-nauhureilla), minkä jälkeen ne muunnetaan DSD-formaattiin, jotta ne voidaan masteroida SACD-levyllä.
Joidenkin näiden ongelmien ratkaisemiseksi on kehitetty uusi studioformaatti, jota kutsutaan yleensä DSD-laajakaistaiseksi ja jossa säilytetään standardin DSD:n korkea näytteenottotaajuus, mutta jossa käytetään 8-bittistä digitaalista sananpituutta yhden bittisen sananpituuden sijasta, mutta joka kuitenkin perustuu edelleen vahvasti kohinanmuokkausperiaatteeseen. DSD-wide on PCM:ää, jossa on kohinanmuodostusta – ja sitä kutsutaan joskus halventavasti ”PCM-narrow”-nimellä – mutta sen lisäetuna DSP-operaatiot studiossa ovat paljon käytännöllisempiä. Tärkein ero on, että ”DSD-wide” säilyttää edelleen 2,8224 MHz:n (64fs) näytteenottotaajuuden, kun taas korkein taajuus, jolla PCM:ää muokataan, on 384 kHz (8fs). ”DSD-wide”-signaali muunnetaan alaspäin tavalliseksi DSD:ksi SACD-masterointia varten. Tämän tekniikan ja muun kehityksen tuloksena on nyt olemassa muutamia digitaalisia äänitystyöasemia (DAW), jotka toimivat tai voivat toimia DSD-alueella, erityisesti Pyramix ja jotkin SADiE-järjestelmät.
Toinen DSD-editointiformaatti on Digital eXtreme Definition (DXD), PCM-formaatti, jonka 24-bittinen resoluutio on näytteenottotaajuudeltaan 352,8 khz:n taajuudella näytteistetty (tai vaihtoehtoisesti 384 khz:n). DXD kehitettiin alun perin Merging Pyramix -työasemaa varten ja esiteltiin yhdessä heidän Sphynx 2, AD/DA-muuntimensa kanssa vuonna 2004. Tämä yhdistelmä merkitsi sitä, että oli mahdollista nauhoittaa ja editoida suoraan DXD:ssä ja että näytteenotto muunnetaan DSD:ksi vain kerran ennen julkaisemista SACD:lle. Tästä on etua käyttäjälle, sillä DSD:n muuntamisessa syntyvä kohina nousee dramaattisesti yli 20 kHz:n taajuuden ja lisää kohinaa lisätään joka kerta, kun signaali muunnetaan takaisin DSD:ksi editoinnin aikana.
Huomaa, että korkearesoluutioinen PCM (DVD-Audio, HD DVD ja Blu-ray Disc) ja DSD (SACD) voivat teknisesti edelleen erota toisistaan korkeilla taajuuksilla. PCM-dekoodausjärjestelmissä käytetään tyypillisesti rekonstruktiosuodatinta samalla tavalla kuin kaistanleveyttä rajoittavia suodattimia käytetään yleensä PCM-koodausjärjestelmissä. Tällaisten suodattimien aiheuttamat virheet tai ei-toivotut artefaktit vaikuttavat yleensä lopputulokseen. DSD:n etuna on se, että tuotesuunnittelijat valitsevat yleensä suodattamattomuuden tai vaatimattoman suodatuksen. Sen sijaan DSD johtaa jatkuvasti korkeaan kohinatasoon näillä taajuuksilla. DSD:n dynaaminen alue pienenee nopeasti yli 20 kHz:n taajuuksilla, koska käytetään voimakkaita kohinanmuodostustekniikoita, jotka työntävät kohinan pois äänikaistalta, jolloin kohinan taso nousee hieman yli 20 kHz:n. PCM:n dynaaminen alue on sitä vastoin sama kaikilla taajuuksilla. Lähes kaikki nykyiset DAC-sirut käyttävät kuitenkin jonkinlaista sigma-delta-muunnosta PCM-tiedostoihin, mikä johtaa samaan kohinaspektriin kuin DSD-signaalit. Kaikissa SACD-soittimissa on yhteensopivuus- ja turvallisuussyistä valinnainen alipäästösuodatin, joka on asetettu 50 kHz:n taajuudelle ja joka soveltuu tilanteisiin, joissa vahvistimet tai kaiuttimet eivät pysty tuottamaan vääristymätöntä ulostuloa, jos signaalissa on yli 50 kHz:n kohinaa.
Kaksoisnopeuksinen DSD (DSD128)Muokkaa
Kutsutaan DSD128:ksi, koska näytteenottotaajuus on 128-kertainen CD:n näytteenottotaajuuteen verrattuna. Sen perustamisen jälkeen sisällöntuottajat ovat alkaneet tuoda saataville 5,6 MHz:n DSD128-äänitteitä, kuten audiofiilimerkki Opus3. Lisäksi useat laitteistot, kuten exaSound e20 Mk II DAC, ovat tukeneet 44,1 kHz:n 5,6448 MHz:n muunnosta. Korg MR-1000:n 1-bittinen digitaalinen tallentimen näytteenottotaajuus on 5,6448 MHz, mikä on kaksi kertaa nopeampi kuin SACD:n.
Nelinopeuksinen DSD (DSD256)Edit
Kutsutaan DSD256:ksi, koska näytteenottotaajuus on 256-kertainen CD:hen verrattuna. Pyramix Virtual Studio Digital Audio Workstation mahdollistaa kaikkien DSD-formaattien äänittämisen, muokkaamisen ja masteroinnin, jotka ovat DSD64 (SACD-resoluutio), DSD128 (Double-DSD) ja DSD256 (Quad-DSD). 44,1 kHz:n muunnos 12,288 MHz:n taajuudella on vakiintunut. exaSound e20 DAC oli ensimmäinen kaupallisesti saatavilla oleva laite, joka pystyi toistamaan DSD256:ta näytteenottotaajuuksilla 11,2896/12,288 MHz. Merging Technologies Horus AD/DA-muunnin tarjoaa jopa 11,2 MHz:n näytteenottotaajuuden eli neljä kertaa SACD:n näytteenottotaajuuden.
Octuple-rate DSD (DSD512)Edit
Kutsutaan DSD512:ksi, koska näytteenottotaajuus on 512-kertainen CD-levyyn verrattuna. Sen näytteenottotaajuus on 22,5792 MHz (512 kertaa CD:hen verrattuna) tai vaihtoehtoisesti 24,576 MHz (512 kertaa 48 kHz). Laitteistot, kuten Amanero Combo384 DSD-lähtösovitin ja exaU2I USB-I²S-liitäntä, ja ohjelmistot, kuten JRiver Media Center, foobar2000 SACD-liitännäisellä (vain DSD256:een asti), Roon, HQPlayer ja Neutron Music Player, pystyvät käsittelemään tämän kehittyneen näytteenottotaajuuden DSD-tiedostoja täysin luonnostaan.