DSD DAC迷思和現況

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版主: aeolusyung, zhang230631, suzumiyaminami

DSD DAC迷思和現況

文章j00522000 發表於 週四 5月 16, 2013 12:13 pm

說實話在下發這篇其實會傷害到很多廠商的利益,
不過在下還是說忍不住想打破這種謊言,
在下有發言,DSD現在還不成熟,
也有發篇DAC的迷思,目前DSD基本都是用PCM來做,
不管是撥放還是編輯剪接甚至錄製,
所以DSD DAC目前只是噱頭。


錄製剪輯方面
DXD的定義
DSD原始錄音一般都需要在工作室進行再次轉換到高bit PCM進行編輯后再還原成DSD。
又或者是用高bit PCM作為原始錄音後再進行編輯處理,之後再轉換成DSD。
DXD只是一種錄音方式,也是PCM的一種,在DXD格式上進行編輯處理混音之後再轉換成DSD發售。說實話DSD原始錄音一般不直接用于發行SACD,因為DSD 1bit 錄音沒辦法進行編輯等後期處理,所以才誕生了DXD錄音方式。
DXD錄音-後期處理-再轉換為DSD-壓制SACD-售賣,這就是為什么有的SACD碟片上有DXD的標志,也有CD上有DXD標志,DXD只是一種錄音方式而已,最終發行不外乎SACD-DSD,DVD-A24-96,24-192,CD-WAV而已。


解碼方面
現在基本DSD解碼是換成PCM输出然後再解碼
ES9018的DSD是通過內部DSP轉換成PCM输出
除了少數幾家,基本上市面上都是這樣做,
所以基本聽到都是PCM的東西,
當然廠商一定會主打能解DSD,
但是嚴格來說聽到的聲音絕對不是DSD。

真正數位 DAC定義
真正DSD和PWM是沒解碼晶片
只用低通濾波器(LPF Low-pass filter)
所以說真正DSD和PWM的DAC應該是用DSP把PCM轉成DSD或PWM
然後用LPF而不是像現在的相反

DXD(高bit PCM)=wav
DSD =flac
PCM=MP3
自行作出的比喻說明圖
附上AK4399的圖http://www.asahi-kasei.co.jp/akm/en/product/ak4399/ak4399.html
圖檔


結論
在下是理解廠商這樣做的原因,
畢竟單做一個DSP比重做整個晶片省時省力也更保險,
有些廠商更只要外接一個DSP晶片就可以撥DSD,
這種方法比內置DSP風險更大,
反正沒真去比較耳朵根本聽不出來,

當然有些人會說現在這種變相PCM(DSD)真實好聽 ,
這是當然因為這種變相PCM(DSD)其實就是把DSP當輸出,
然後直連到解碼,少了一堆有的沒的當然比較真實好聽,
不過還是比真的DSD和PWM差很多,
半退燒中
當擁有5隻以下的耳機時 注重的是〔音樂〕
當擁有5~10隻的耳機時 注重的是〔音質〕
當擁有超過10隻的耳機時 注重的是〔收藏〕
隨身訊源:早期iPod classic 30GB ,HTC NEW ONE
隨身耳擴:FiiO E17 (好攜帶)
隨身耳機:Ultrasone Signature DJ
家用訊源:PC
家用耳擴:沒
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Re: DSD DAC迷思和現況

文章azureimf 發表於 週四 5月 16, 2013 12:44 pm

j00522000 寫:說實話在下發這篇其實會傷害到很多廠商的利益,
不過在下還是說忍不住想打破這種謊言,
在下有發言,DSD現在還不成熟,
也有發篇DAC的迷思,目前DSD基本都是用PCM來做,
不管是撥放還是編輯剪接甚至錄製,
所以DSD DAC目前只是噱頭。

j00522000兄說的沒錯
DSD解碼是不用DA轉換晶片的
只要用一個FPGA製作的訊號轉換器把封包轉換成2.8Mhz的脈衝
然後後面過一個電容(LPF)就好了,其實一點都不難
但是DAC晶片本身的存在意義就被否定了
而且這樣的硬體是只能解DSD無法同時支援其他任何格式

目前只有很少數DAC和Player支援原生模式的DSD解碼, 例如TEAC的PD-501HR的PURE模式
也就是把DSD 2.8M訊號過一個電容就直接輸出
因為根本不用DAC, 所以DAC本身支援與否變得很曖昧
後來我去查了資料
旭化成對於內部DSD解碼流程是保密不願說明, 但如果最終輸出仍維Multi bit base的delta sigama的話, 恐怕確實是先轉換成某種格式再輸出比較合於常情, 例如AK4399號稱有128倍的的over sampling, DSD 2.8M訊號的頻率為PCM 44.1KHz的64倍,或許可以期待在晶片內部先把DSD訊號轉換為 2.8MHz的PCM訊號,然後再馬上去除電壓高度的情報丟給delta sigama轉換器輸出. 當然這一切都只是猜測, 原廠也什麼都不願意說

DSD是一種介於數位和類比之間的格式, 在做PCM -> DSD轉換的時候就已經相當於做了一次訊號上DA轉換
其實硬要說,原始的PCM 44.1KHz訊號轉換為DSD其實是有失真的(中低頻率部分的音量資訊的精度會下降,高頻率部份的取樣點會增加)
但只要確保之後不要再度失真,就還OK

delta-sigma本質上是跟DSD非常相像的東西但是演算法燒有不同,基本上都類似PWM調變
如果能夠開發出無情報損失可以將DSD轉換為delta-sigma的演算法,應該是目前各大DAC chip廠的當頭議題
Ching-Tzun Chang
Ph.D. of Computer Science(University of Tsukuba)
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Re: DSD DAC迷思和現況

文章whatsapp 發表於 週四 5月 16, 2013 1:33 pm

所以還是乖乖去買一般的player吧
耳機系統:器材賣光光退燒了
音響系統:想弄第二套,所以混亂中....
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Re: DSD DAC迷思和現況

文章Raffinato 發表於 週四 5月 16, 2013 1:40 pm

確實真正未經處理的DSD錄音很少,大多數工作室在DSD格式下像混音等後期製作都做不了,還是要轉成PCM後期製作,後期製作完了再轉回DSD。。。
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來自: 遼代的木頭

Re: DSD DAC迷思和現況

文章j00522000 發表於 週四 5月 16, 2013 5:09 pm

azureimf 寫:j00522000兄說的沒錯
DSD解碼是不用DA轉換晶片的
只要用一個FPGA製作的訊號轉換器把封包轉換成2.8Mhz的脈衝
然後後面過一個電容(LPF)就好了,其實一點都不難
但是DAC晶片本身的存在意義就被否定了
而且這樣的硬體是只能解DSD無法同時支援其他任何格式

嚴格來說"一點都不難"
其實很難
1. LPF很難達到理想,理想LPF是把不要的過濾掉,其他不受影響地通過
2.加上完全和目前傳統DAC晶片不同,等於重新開發產品推翻以前系列
3.1bit 很難把音質做得完美,(尤其再高頻)
4.人們沒比較根本聽不出來


azureimf 寫:目前只有很少數DAC和Player支援原生模式的DSD解碼, 例如TEAC的PD-501HR的PURE模式
也就是把DSD 2.8M訊號過一個電容就直接輸出
因為根本不用DAC, 所以DAC本身支援與否變得很曖昧
後來我去查了資料
旭化成對於內部DSD解碼流程是保密不願說明, 但如果最終輸出仍維Multi bit base的delta sigama的話, 恐怕確實是先轉換成某種格式再輸出比較合於常情, 例如AK4399號稱有128倍的的over sampling, DSD 2.8M訊號的頻率為PCM 44.1KHz的64倍,或許可以期待在晶片內部先把DSD訊號轉換為 2.8MHz的PCM訊號,然後再馬上去除電壓高度的情報丟給delta sigama轉換器輸出. 當然這一切都只是猜測, 原廠也什麼都不願意說

DSD是一種介於數位和類比之間的格式, 在做PCM -> DSD轉換的時候就已經相當於做了一次訊號上DA轉換
其實硬要說,原始的PCM 44.1KHz訊號轉換為DSD其實是有失真的(中低頻率部分的音量資訊的精度會下降,高頻率部份的取樣點會增加)
但只要確保之後不要再度失真,就還OK

delta-sigma本質上是跟DSD非常相像的東西但是演算法燒有不同,基本上都類似PWM調變
如果能夠開發出無情報損失可以將DSD轉換為delta-sigma的演算法,應該是目前各大DAC chip廠的當頭議題


在下想PD-501HR可能是在DSD的線路再接一個LPF
不過這樣缺點很明顯就是只有專解DSD
畢竟這樣比轉DSD或PWM省成本也只要換一個模式就好
一般模式就和在下說的一樣只解PCM

原廠不說一般就不是 :ale:
因為有這點一般廠商都會大講特講

一般真正都把所有音樂訊號轉成DSD或PWM
之後當然就是用低通濾波器(LPF Low-pass filter)

對在下來說比起用低bits PCM轉DSD撥放
在下更不能接受DSD轉低bits PCM撥放
因為這等於是掛羊頭賣狗肉
半退燒中
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Re: DSD DAC迷思和現況

文章corydoras09 發表於 週五 5月 17, 2013 11:31 pm

azureimf 寫:
DSD解碼是不用DA轉換晶片的
只要用一個FPGA製作的訊號轉換器把封包轉換成2.8Mhz的脈衝
然後後面過一個電容(LPF)就好了,其實一點都不難
但是DAC晶片本身的存在意義就被否定了
而且這樣的硬體是只能解DSD無法同時支援其他任何格式


所以製造純DSD原生的撥放器是很省成本的??
大廠怕沒錢賺所以不肯做囉??
耳姬:C260(x)ESW9(x)D2000(x)klipsch x10(改模)Beyerdynamic T70p
訊源:板子:Raspberrypi B+ (VOLUMIO)
DAC:HDP-R10(x)/BlackKey/ Pioneer U-05 DAC
音響:德川 W4-1320
綜擴:BigJoe II、LAX-OT3(x)、雜碎(x)
CDP:Pioneer PD-3000
前級:Pioneer C-90a
後級:Pioneer M-90a
墊材:Audio-technica AT6099
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Re: DSD DAC迷思和現況

文章j00522000 發表於 週五 5月 17, 2013 11:48 pm

corydoras09 寫:所以製造純DSD原生的撥放器是很省成本的??
大廠怕沒錢賺所以不肯做囉??

以材料來說是省ㄧ點
但是開發一個新的LPF和DSP可是不便宜
顧客買不買單也還知道
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Re: DSD DAC迷思和現況

文章azureimf 發表於 週五 5月 17, 2013 11:50 pm

corydoras09 寫:
azureimf 寫:所以製造純DSD原生的撥放器是很省成本的??
大廠怕沒錢賺所以不肯做囉??

也不能說省成本, 但是流程比較簡單
首先需要有一個超高速的IO,提供2.8MHz甚至5.6MHz的IO切換速度
然後這個頻率和USB的12MHz不同, 所以得用非同步方式處理
一般單晶片無法承受如此大的記憶體讀取和IO速度, 所以多半得用FPGA來設計(例如VHDL方式)
最重要的就是輸出IO後, 後端LPF的設計

引用一下wiki的圖
圖檔

下圖就是DSD輸出的delta-sigma波形, 其實現在絕大部分DAC也都是用delta-sigma, 差別在於1bit還是multi bit
其實原本DAC一開始也是用1bit, 但是在低頻率的低電壓表現上有LPF設計的難度
基本上這些棒狀的脈衝波會經過一個電容, 電容充放電的間隔會把這些脈衝波自然且物理類比的還原為波形
就好比如果有一個5V的直條脈衝進入一個LPF電容, 輸出波形會像是一個平緩的山形這樣

但是這樣會碰到一個問題, 過低的頻率過低的電位...脈衝波的間隔會非常的長, 理論上要非常大的電容才能夠產生平緩的波形, 此時LPF的截止頻率很低, 但是高頻率下高電壓下卻需要快速的反應否則訊號內容都被吃掉了, 此時需要較小的電容和較高的LPF截止頻率

如此這般, 1bit系統下其實LPF回路的設計非常的麻煩而且很難調整
DAC CHIP因應1bit解碼的這個缺點, 所以發展了multi bit(ex : 6 bit, 64step)的delta sigma調變, 此種調變混合1bit PWM和PCM的優點, 在較低電位輸出的時候直接調整輸出脈衝電壓為低電壓, 這樣就可以讓LPF電路的設計不會這麼複雜(否則還得分頻率過不同的電容...)

其實以DA轉換的發展來說, 現行主流DAC CHIP所採用的multi bit delta sigma modulation比DSD當初所採用的1bit要來的優秀且容易製作. 而DSD格式本身的優秀點就是在於取樣點夠多, 多到可以在10KHz~16KHz等區段的訊號保留非常多,非常平滑的波形...以檔案格式上來DSD算是優秀的, 但是解碼上卻有其先天致命缺點

其他等我想到再繼續補充
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