(Lär dig hur och när du tar bort det här mallmeddelandet)
SACD-ljudet lagras i DSD, vilket skiljer sig från det konventionella PCM som används av CD-skivor eller konventionella dataljudssystem.
En DSD-inspelare använder delta-sigma-modulering. DSD är 1 bit med en samplingsfrekvens på 2,8224 MHz. Utgången från en DSD-inspelare är en bitström. Det långsiktiga medelvärdet av denna signal är proportionellt mot den ursprungliga signalen. DSD använder brusformningstekniker för att trycka upp kvantiseringsbruset till ohörbara ultraljudsfrekvenser. I princip kan SACD-spelaren tack vare bibehållandet av bitströmmen i DSD använda en grundläggande DAC-konstruktion (en bit) med ett analogt filter av låg ordning. SACD-formatet kan leverera ett dynamiskt område på 120 dB från 20 Hz till 20 kHz och ett utökat frekvensomfång upp till 100 kHz – även om de flesta nuvarande spelare anger en övre gräns på 80-90 kHz.
De flesta professionella audiologer accepterar att den övre gränsen för den mänskliga hörseln hos vuxna människor är 20 kHz och att höga frekvenser är de första som påverkas av hörselnedsättning.
Processen för att skapa en DSD-signal liknar konceptuellt sett att ta en 1-bitars delta-sigma analog-digitalkonverter (A/D-konverter) och ta bort decimatorn, som omvandlar 1-bitars bitströmmen till multi-bit PCM. Istället registreras 1-bitssignalen direkt och kräver i teorin endast ett lågpassfilter för att rekonstruera den ursprungliga analoga vågformen. I verkligheten är det lite mer komplicerat, och analogin är ofullständig eftersom 1-bitars sigma-delta-omvandlare numera är ganska ovanliga, bland annat på grund av att en 1-bitssignal inte kan ditheras ordentligt: de flesta moderna sigma-delta-omvandlare är flerbitsomvandlare.
På grund av sigma-delta-omvandlarnas natur kan man inte göra en direkt jämförelse mellan DSD och PCM. En approximation är dock möjlig och skulle göra DSD i vissa avseenden jämförbart med ett PCM-format som har ett bitdjup på 24 bitar och en samplingsfrekvens på 88200 Hz.
Eftersom det har varit extremt svårt att utföra DSP-operationer (t.ex. utföra EQ, balans, panorering och andra förändringar i den digitala domänen) i en enbitarsmiljö, och på grund av förekomsten av studioutrustning som endast innehåller PCM, t.ex. Pro Tools, är det stora flertalet SACD:er – särskilt rock och samtida musik, som är beroende av flerspårig teknik – i själva verket mixade i PCM (eller mixade analogt och inspelade på PCM-inspelningsapparater) och sedan konverterade till DSD för mastring av SACD:er.
För att lösa några av dessa problem har ett nytt studioformat utvecklats, vanligen kallat DSD-wide, som behåller den höga samplingsfrekvensen hos standard-DSD, men som använder en 8-bitars i stället för en enbits digital ordlängd, men som fortfarande i hög grad bygger på principen om brusformning. DSD-wide är PCM med brusformning – och kallas ibland nedsättande för ”PCM-narrow” – men har den extra fördelen att det gör DSP-operationer i studion mycket mer praktiska. Den största skillnaden är att ”DSD-wide” fortfarande behåller 2,8224 MHz (64fs) samplingsfrekvens medan den högsta frekvensen där PCM redigeras är 384 kHz (8fs). ”DSD-wide”-signalen nedkonverteras till vanlig DSD för SACD-mastring. Som ett resultat av denna teknik och annan utveckling finns det nu ett fåtal digitala ljudarbetsstationer (DAW) som arbetar, eller kan arbeta, i DSD-domänen, särskilt Pyramix och vissa SADiE-system.
Ett annat format för DSD-redigering är Digital eXtreme Definition (DXD), ett PCM-format med 24-bitars upplösning samplad vid 352,8 kHz (eller alternativt 384 kHz). DXD utvecklades ursprungligen för arbetsstationen Merging Pyramix och introducerades tillsammans med deras Sphynx 2, AD/DA-omvandlare 2004. Denna kombination innebar att det var möjligt att spela in och redigera direkt i DXD och att sampeln endast konverteras till DSD en gång innan den publiceras till SACD. Detta innebär en fördel för användaren eftersom det brus som skapas vid konvertering av DSD stiger dramatiskt över 20 kHz, och mer brus läggs till varje gång en signal konverteras tillbaka till DSD under redigering.
Notera att högupplöst PCM (DVD-Audio, HD DVD och Blu-ray Disc) och DSD (SACD) fortfarande kan skilja sig åt tekniskt sett vid höga frekvenser. Ett rekonstruktionsfilter används vanligtvis i PCM-dekodningssystem, på samma sätt som bandbreddsbegränsande filter normalt används i PCM-kodningssystem. Alla fel eller oönskade artefakter som införs av sådana filter påverkar vanligtvis slutresultatet. En påstådd fördel med DSD är att produktutvecklare vanligen väljer att inte ha någon filtrering eller en blygsam filtrering. I stället leder DSD till konstant höga nivåer av brus vid dessa frekvenser. DSD:s dynamiska omfång minskar snabbt vid frekvenser över 20 kHz på grund av användningen av starka brusformningstekniker som trycker ut bruset ur ljudbandet, vilket resulterar i ett stigande brusgolv strax över 20 kHz. Det dynamiska området för PCM är å andra sidan detsamma vid alla frekvenser. Nästan alla dagens DAC-chip använder dock någon form av sigma-delta-konvertering av PCM-filer som resulterar i samma brusspektrum som DSD-signaler. Alla SACD-spelare använder ett valfritt lågpassfilter som är inställt på 50 kHz av kompatibilitets- och säkerhetsskäl och som lämpar sig för situationer där förstärkare eller högtalare inte kan leverera en oförvrängd utgång om det finns brus över 50 kHz i signalen.
Double-rate DSD (DSD128)Redigera
Omnämns DSD128 eftersom samplingsfrekvensen är 128 gånger så hög som för CD. Sedan dess inrättande har innehållsskapare börjat göra 5,6 MHz DSD128-inspelningar tillgängliga, till exempel det audiofila märket Opus3. Dessutom har en 44,1 kHz-variant på 5,6448 MHz stödts av flera hårdvaruapparater, t.ex. exaSound e20 Mk II DAC. Korg MR-1000 1-bitars digital inspelare samplar vid 5,6448 MHz, vilket är dubbelt så mycket som SACD-frekvensen.
Quad-rate DSD (DSD256)Redigera
Omnämns som DSD256 eftersom samplingsfrekvensen är 256 gånger högre än för CD. Pyramix Virtual Studio Digital Audio Workstation gör det möjligt att spela in, redigera och mastra alla DSD-format, dvs. DSD64 (SACD-upplösning), DSD128 (Double-DSD) och DSD256 (Quad-DSD). En 44,1 kHz-variant på 12,288 MHz har upprättats. ExaSound e20 DAC var den första kommersiellt tillgängliga enheten som kunde spela upp DSD256 vid samplingsfrekvenser på 11,2896/12,288 MHz. Merging Technologies Horus AD/DA-omvandlare erbjuder samplingsfrekvenser på upp till 11,2 MHz, eller fyra gånger SACD-frekvensen.
Octuple-rate DSD (DSD512)Edit
Omnämns som DSD512 eftersom samplingsfrekvensen är 512 gånger högre än för CD. Den har en samplingsfrekvens på 22,5792 MHz (512 gånger CD), eller alternativt 24,576 MHz (512 gånger 48 kHz). Hårdvara som Amanero Combo384 DSD-utgångsadapter och exaU2I USB- till I²S-gränssnitt, och programvara som JRiver Media Center, foobar2000 med SACD-plugin (endast upp till DSD256), Roon, HQPlayer och Neutron Music Player kan alla hantera DSD-filer med denna avancerade samplingsfrekvens helt nativt.