Direct Stream Digital

Tässä osassa on useita ongelmia. Auta parantamaan sitä tai keskustele näistä asioista keskustelusivulla. (Opi miten ja milloin voit poistaa nämä malliviestit)

Tässä osiossa käytetään lyhenteitä, jotka voivat olla hämmentäviä tai epäselviä. Tästä voisi olla keskustelua keskustelusivulla. Parantakaa tätä osiota, jos voitte. (Maaliskuu 2016) (Opi, miten ja milloin voit poistaa tämän malliviestin)

Tämä osio saattaa olla liian tekninen useimpien lukijoiden ymmärrettäväksi. Auttakaa parantamaan sitä, jotta se olisi ymmärrettävä myös muille kuin asiantuntijoille, poistamatta kuitenkaan teknisiä yksityiskohtia. (Maaliskuu 2016) (Learn how and when to remove this template message)

Tämä osio saattaa olla käsittämätön tai hyvin vaikeasti ymmärrettävä. Auttakaa muotoilemalla se uudelleen, jos aiottu merkitys voidaan selvittää. Keskustelusivulla voi olla lisätietoja. (Maaliskuu 2016) (Opi, miten ja milloin voit poistaa tämän malliviestin)

(Opi, miten ja milloin voit poistaa tämän malliviestin)

Vertailu PCM:ään

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.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.