DSD vs PCM какой формат лучше?

За последнее время в распоряжении многих любителей музыки появились ЦАПы с поддержкой нового формата DSD, а у коллекционеров и оцифровщиков аналоговых носителей появились рекордеры с поддержкой записи в этом формате. Но чем отличается новомодный формат DSD от привычного нам PCM? Попробуем разобраться в этой небольшой публикации.

Итак, как говорит Вики: DSD от английского Direct Stream Digital — однобитный аудиоформат, разработанный компаниями Sony и Philips, в котором используется кодирование плотностно-импульсной модуляцией (англ. Pulse Density Modulation (PDM), разновидность сигма-дельта-модуляции) и применяется для хранения звукозаписей на оптическом носителе SACD. Изначально предполагался как архивный формат звукозаписывающей компании Sony Music для перевода музыкального архива в цифровой формат.

Видимо, именно то, что этот формат был разработан для архивирования старых записей и не предназначен для какой-либо дополнительной пост-обработки и привлекло к нему многих любителей винила.

Как говорит та же Википедия цифровой формат DSD отличает лучшая помехоустойчивость, лучшие частотно-фазовые характеристики, меньшее влияние ошибок на воспроизведение, лучшая обратная совместимость носителей, упрощение коммутации оборудования, уменьшения влияния задержек типа джиттера.

А теперь, давайте обратимся к статье с Хабра и представим себе идеальную синусоиду.

Вот так происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой в случае с PCM:

А на этой картинке условно показано преобразование аналогового сигнала в цифровой DSD формат:

Но оцифровка это только часть процесса. Важно еще воспроизвести полученный результат.

В случае с DSD нам из нашего высокочастотного потока, 2,8 МГц например, нужно отфильтровать полезный сигнал, применяя фильтр низкой частоты, простейшим из которых будет обыкновенная RC-цепочка. Вот такой сигнал мы получим:

Применяя более качественные фильтры, мы соответственно сможем получить более хороший результат.
А вот для восстановления сигнала PCM только одного ФНЧ будет недостаточно. Наши данные нужно еще и расшифровать, для чего используются ЦАПы или ццифро-аналоговые преобразователи, которых существует несколько типов, самый распространенный – это мультибитный или ЦАП лестничного типа. Вот, что мы получим на его выходе:

Исходя из кратко рассмотренных параметров двух форматов, можно выделить одно основное преимущество DSD: этот формат более прост технически. Используется более простое декодирование сигнала, нет необходимости в дополнительной синхронизации и буферизации потока при передаче с одного устройства на другое. И тут можно отчасти склониться в сторону аудиофилов, которые говорят, что чем проще и короче звуковой тракт, тем лучше.

Но на мой взгляд, лучше попробовать и сравнить самому. Скорее всего при обычном бытовом воспроизведении разницы между DSD и PCM заметно не будет. Но с точки зрения оцифровок формат DSD дает гарантию, что никакая пост-обработка к материалу точно не применялась, т.к. все аудио-редакторы сейчас работают только с PCM. Поэтому назначение данного формата в качестве архивного, как и задумано было разработчиками, мне кажется вполне оправданным.

Так же в какое-то ближайшее время постараюсь сделать краткую заметку по практической части: как и на чем воспроизводить DSD файлы?

Источники:
1. Википедия
2. Цифровой звук: DSD vs PCM
3. О формате SACD/DSD