Абревиатуры DSD и DoP, вероятно, знакомы вам, если вы интересуетесь качественным цифровым звуком. Все очень просто, хотя на первый взгляд кажется, что они очень сложны.
Способ записи музыки в формате SACD называется DSD. Очень высокая частота дискретизации является его основной характеристикой. Но у него есть один большой недостаток: обычные компьютеры и программы не могут работать с ним напрямую. Предположим, у вас есть отличный бензин, но он не подходит для обычных заправок.
ДоП появляется в этом месте. Это не новый формат звука, а разумный способ упаковать данные DSD в обычный компьютерный аудио-контейнер. Это, по сути, мост между миром DSD и обычным USB-аудиоинтерфейсом. Несмотря на то, что ваша музыка остается нетронутой, система может правильно отправить ее на ЦАП.
Таким образом, основное различие заключается в том, что DoP — это метод передачи DSD по цифровому кабелю, а DSD — сам исходный формат записи. ДоП позволяет использовать обычный плеер на компьютере и совместимый ЦАП для воспроизведения музыки в формате DSD, не требуя специального оборудования для воспроизведения SACD.
PCM – классика жанра
При оцифровке аналогового сигнала по технологии PCM (Pulse Code Modulation – импульсно-кодовая модуляция) производится фиксация амплитуды сигнала через равные промежутки времени. Полученный результат измерений переводится в цифровую форму с использованием определенного количества бит. К примеру, для компакт-диска спецификация CD-DA определяет частоту дискретизации (количество измерений в единицу времени) в 44,1 кГц (44 100 раз в секунду), а для кодировки результата измерений выделяется 16 бит, что позволяет использовать шкалу с 65 536 уровнями. Цифровое аудио с такими параметрами называют аудио стандартного разрешения. Если увеличивать либо разрядность кодировки до 24 или 32 бит, либо частоту дискретизации до 96, 192 или 384 кГц, то такой материал называется аудио высокого разрешения. Чем выше разрядность и частота дискретизации, тем более точно можно описать исходную непрерывную зависимость (уменьшить дискретность оцифровки).
DoP и DSD — это два способа передачи цифрового звука, но работают они по-разному. DSD (Direct Stream Digital) — это формат, в котором звук записан почти как аналоговый сигнал, с помощью очень частых измерений на высокой скорости. Он используется в дорогостоящих устройствах и даёт насыщенный, «тёплый» звук, но сложен в обработке. DoP (DSD over PCM) — это хитрый способ «упаковать» DSD-сигнал в обычный PCM-поток (такой же, как в MP3 или CD), чтобы его мог воспроизвести более простой и доступный проигрыватель. Получается, DoP не меняет сам звук, а лишь помогает ему проходить через устройства, которые по-другому DSD не понимают. По сути, DSD — это сама музыка в особом виде, а DoP — способ доставить её туда, где её иначе не воспримут.
DSD – альтернативный подход
При разработке аудиодисков высокого разрешения SACD, которые по замыслу авторов должны были заменить компакт-диски, компании Sony и Philips предложили новый формат цифрового аудио DSD (Direct Stream Digital), который, в отличие от PCM, использует плотностно-импульсную модуляцию (Pulse Density Modulation – PDM, одна из разновидностей сигма-дельта-модуляции). Это однобитный формат кодировки – разрядность уменьшается до одного бита, при этом, существенно увеличивается частота дискретизации. Фактически каждый бит потока DSD описывает вектор изменения амплитуды сигнала в бинарном виде – растет амплитуда или снижается. При этом, в базовом варианте стандарта частота дискретизации составляет 2,8224 МГц, что в 64 раза превышает этот параметр для PCM-кодирования стандартного разрешения. Поэтому базовый вариант стандарта DSD назвали DSD64. В дальнейшем стандарт развили, добавив варианты с более высокими частотами дискретизации – DSD128 (5.6 МГц), DSD256 (11.3 МГц) и DSD512 (22.6 МГц). Считается, что формат DSD ближе по своей сути к аналоговому сигналу, потому воспринимается на слух лучше. Кроме того, преобразование в аналоговую форму в случае потока DSD гораздо проще – фактически достаточно пропустить поток через фильтр LPF (Low Pass Filter), который выделит сигнал звукового диапазона, отрезав высокочастотные шумы. Главным недостатком формата DSD стало то, что подавляющее большинство аппаратуры для записи и подготовки фонограмм в цифровом виде работают с форматом PCM. До недавнего времени редактировать DSD-записи было просто не на чем.
Плюсы DSD: очень высокая частота дискретизации (например, 2,8224 МГц для DSD64) позволяет передавать больше деталей и тонов звука. Для создания более реалистичного звучания используется однобитное кодирование, имитирующее аналоговую форму волны. Формат устойчив к ошибкам чтения с носителей: артефакты становятся менее заметными, а звук не искажается сильно. Не требует сложных цифровых фильтров, сохраняя больше исходных звуковых деталей. Формат DSD имеет динамичный диапазон 120 дБ, что выше стандартного CD и сопоставимо с форматами Hi-Res.
Минусы DSD включают сложности при редактировании и обработке аудиозаписей. Любые изменения, такие как эквалификация или мастеринг, должны быть сделаны путем конвертации в PCM, а затем возвращения DSD. • Больший размер файлов по сравнению с PCM, что делает обмен и хранение музыки сложнее. ⦁ Недостаточная совместимость: в отличие от PCM, который стал индустриальным стандартом, не все плееры и аудиоустройства поддерживают DSD. Наличие высокочастотного шума, связанного с однобитной природой формата — этот шум находится за пределами слышимого диапазона, но это недостаток для некоторых аудиофилов. Трудности, связанные с воспроизведением без качественного оборудования и соответствующего софта, чтобы полностью реализовать потенциал формата.
DoP – для чего?
Дело в том, что не только парк цифровой аудиотехники в основном ориентирован на формат PCM, но и используемые в бытовых устройствах цифровые интерфейсы транслируют аудио в этом формате. Фактически чистый DSD может быть передан через достаточно экзотический интерфейс I2S, в том числе реализованный через HDMI, либо по USB. Ни самый распространенный интерфейс SPDIF в любом виде, ни балансный AES/EBU для этого не подойдут, и это порой становится проблемой. Для её решения известный британский производитель техники High End, компания dCS, предложила технологию DoP (DSD over PCM), позволяющую для трансляции потока DSD использовать формат PCM в качестве транспорта.
Таким образом, DoP — это просто разумный метод упаковки. Он позволяет передавать данные DSD по обычным цифровым соединениям, которые не предназначены для этого. Отправление важных и хрупких предметов по обычной почте сравнимо с этим. Хотя данные остаются нетронутыми, система доставки остается стандартной.
Главное отличие заключается в том, что DSD — это сам формат записи, уникальный тип «фонограммы». ДоП — протокол, который определяет, как ее можно безболезненно передать от плеера к ЦАПу. По сути, когда вы слушаете DSD через DoP, вы именно слышите оригинальный DSD-сигнал, но для путешествия по кабелю он временно подменен PCM.
Если оборудование хорошее, выбор между «чистым» DSD и DoP для нас, слушателей, часто незаметен. Важно помнить, что оба подхода стремятся сохранить аналоговоподобную гладкость звучания, которая была целью создания формата DSD. DoP сделал этот звук высокого качества более доступным для использования в современных цифровых технологиях.
