淺談Direct Stream Digital（DSD)技術、現況、未來

[j00522000]

Direct Stream Digital（DSD)是什麼? 很多人都弄不清吧
對在下而言DSD有點像是SONY為了穩固自身影音龍頭地位的產物
畢竟SONY沒採用業界常用PWM
好了，拋開個人看法。

技術

如果有人說SACD是DSD或者DSD是SACD
在下想這些人八成不懂DSD是什麼吧(笑
先淺說一下SACD是什麼吧
Super Audio CD（SACD）是由Sony及飛利浦兩家公司所訂定的音源儲存媒體，
是的，SACD就只是個音源儲存媒體而已，SSD 、HDD...等都是儲存媒體，

回到正題那DSD到底是什麼?
DSD其實是一種編碼格式，
DSD是用脈衝密度調變（pulse-density modulation）技術的編碼格式，
DSD就是大家常見PWM的一種變種
有人就會問和PCM有什麼不同，

舉個列子
好比有人說墨爾本的位置，
有人回答在座標37° 48′ 49″ S, 144° 57′ 47″ E
有人回答在南半球 澳洲 維多利亞省中，
看懂了嗎? 只是以不同的方式來表達同一個結果，
至於好不好理解就因人而異

PCM編碼格式一樣有很多高bits 和高Hz的標準
然而一定有很多人會問Direct Stream Digital（DSD)
到底有什麼特殊的，
其實從英文直接翻譯就可以知道，
Direct Stream Digital(直接數字流)
看到這裡大家又疑惑DSD哪裡直接，
說到這裡就得提到放大(擴大)技術

一般音響常見放大技術有A類、B類和D類
A類放大雖具有最佳的信號傳真性，但是卻相當耗電，一般來說，電能利用率只有20%~30%，
且發熱驚人，一般只用在功率低的器材。
B類放大，雖省電性較佳，但信號失真影響音質甚巨，一般來說，電能利用率有60%~70%，
純B類放大目前不是變成AB類，不然就是被D類取代。
D類放大利用的原理為PWM(Pulse Width Modulation)，且提供極高的電能利用率，
純理論上是100%運用，實際上電能利用率也經常在90%水準，
傳真性隨著時代的進步準確提高了不少，雖然還不及A類放大。


看到D類放大技術原理為PWM，回到看前面所寫DSD就是大家常見PWM的一種變種
意思是DSD並不用數位轉模擬(類比) ，
也就是說沒有解碼晶片，
沒數位轉模擬這道手續自然信號傳真性提高。

現況

錄製剪輯方面
DXD的定義
PCM是的高采樣精度(bits)+頻率(Hz)。

當然也是有DSD錄音，
但是後期處理多半會轉成PCM。

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。


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，
這種方法比內置轉換風險更大，
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，
然後直連到解碼晶片，少了一堆有的沒的當然比較真實好聽，
不過還是比真的DSD差很多。


未來

隨著隨身產品及電器小型化和省電化，
D類擴大的進步，也慢慢影響DSD，
最近SONY也推出真正DSD器材(HAP S1 和HAP-Z1ES)，
國外網站也越來越多販賣DSD，
外加上雲端和NAS的興起，使得DSD檔案大小的問題可以獲得紓解。
至少短期內DSD還是大有可為的。

[eddy90225]

好文 推

長知識了

[apia]

現況

錄製剪輯方面
DXD的定義 這裡是不是筆誤呢? DSD
PCM是的高采樣精度(bits)+頻率(Hz)。

小弟認真看完了 看來現今的DSD不過還是半套的嘛~ 或許哪天會跟全平衡一樣 來個從頭到尾都DSD的

感謝分享~~

[zhang230631]

推樓主深度文，目前大多數解碼晶片本來無法直解 DSD，雖然標稱"支援"，但並非"完全支援"，這是兩回事。

至於 DXD 錄音是我還不知道的事，感謝樓主的詳細解說

[devilhades]

猜測這篇應該算是您去年文章內容的補完吧？
相當有水準的分析，感謝樓主不吝解說，著實上了一課。

推樓主深度文，目前大多數解碼晶片本來無法直解 DSD，雖然標稱"支援"，但並非"完全支援"，這是兩回事。

至於 DXD 錄音是我還不知道的事，感謝樓主的詳細解說

建議可將此文列入精華，它絕對值得這樣的禮遇

[ju5888]

現況

錄製剪輯方面
DXD的定義 這裡是不是筆誤呢? DSD
PCM是的高采樣精度(bits)+頻率(Hz)。

小弟認真看完了 看來現今的DSD不過還是半套的嘛~ 或許哪天會跟全平衡一樣 來個從頭到尾都DSD的

感謝分享~~

找到一點資料如下:

我们曾经在介绍高清音乐格式时，除了谈到SACD的DSD外，还谈到过索尼在发布SACD规格后发布的DXD规格。在发布SACD后，SONY和Philips对SACD进行了DXD的扩充，DXD即Digital eXtreme Definition。它不再是DSD的1bit方式记录数据，而是传统的高采样精度+频率的方法，在5.1声道下每声道可达到24bit/352.8KHz的规格，即8倍于44.1KHz的采样率，这样就达到了8.4672Mbits的带宽，是DSD64 2.8224Mbits 3倍以上。在DXD规范中明确表示，DXD规格是优于SACD的DSD，而以著名的挪威2L公司高清音乐制品来看，它们的SACD制品在录音环节已经基本全部转换到DXD规范。
(註:出自下方連結)
http://www.soomal.com/doc/10100002912.htm




另外我再釐清一點
我們根本不可能聽到數位訊號
是因為在一般的電路/線材中,數位訊號的頻率非常高
已經遠高過20~20k Hz,所以人類絕對無法直接接收數位訊號直播的聲音
一定要將其轉成類比訊號,因此,DAC這功能一定要有
不管是單一/多個晶片完成,甚至大材小用,採DSP完成這個動作
這道手續一定存在

[j00522000]

現況

錄製剪輯方面
DXD的定義 這裡是不是筆誤呢? DSD
PCM是的高采樣精度(bits)+頻率(Hz)。

小弟認真看完了 看來現今的DSD不過還是半套的嘛~ 或許哪天會跟全平衡一樣 來個從頭到尾都DSD的

感謝分享~~

不是筆誤DXD是指錄音的格式，
DXD一般都習慣用24bit/352.8KHz以上格式錄音，
然後邊及剪接混音，最後再轉成DSD

如果用DSD錄音則要多轉一次

推樓主深度文，目前大多數解碼晶片本來無法直解 DSD，雖然標稱"支援"，但並非"完全支援"，這是兩回事。

至於 DXD 錄音是我還不知道的事，感謝樓主的詳細解說

其實不算深度文，
簡單說一下DSD(說太深怕太自high)，
只能說多人不懂DSD，
常常有人把SACD當成DSD，
其實SACD裡面有時不是DSD


在下為了方便把DSD和D類放大混在一起，
嚴格來說兩者沒什麼關係，
但是兩者常常會一起運用，
畢竟一套完整的系統少不了放大技術。

找到一點資料如下:

我们曾经在介绍高清音乐格式时，除了谈到SACD的DSD外，还谈到过索尼在发布SACD规格后发布的DXD规格。在发布SACD后，SONY和Philips对SACD进行了DXD的扩充，DXD即Digital eXtreme Definition。它不再是DSD的1bit方式记录数据，而是传统的高采样精度+频率的方法，在5.1声道下每声道可达到24bit/352.8KHz的规格，即8倍于44.1KHz的采样率，这样就达到了8.4672Mbits的带宽，是DSD64 2.8224Mbits 3倍以上。在DXD规范中明确表示，DXD规格是优于SACD的DSD，而以著名的挪威2L公司高清音乐制品来看，它们的SACD制品在录音环节已经基本全部转换到DXD规范。
(註:出自下方連結)
http://www.soomal.com/doc/10100002912.htm




另外我再釐清一點
我們根本不可能聽到數位訊號
是因為在一般的電路/線材中,數位訊號的頻率非常高
已經遠高過20~20k Hz,所以人類絕對無法直接接收數位訊號直播的聲音
一定要將其轉成類比訊號,因此,DAC這功能一定要有
不管是單一/多個晶片完成,甚至大材小用,採DSP完成這個動作
這道手續一定存在

所以DSD不用晶片轉化才顯得特別

[使魔凱特]

電腦王有一篇也寫得非常好 (雖然對非理工科的可能偏硬)
http://www.techbang.com/posts/22079-unl ... ing-vs-pcm

[Ericch0740]

學習了

所以SACD不塞DSD，還有塞什麼？

[william0619]

學習了

所以SACD不塞DSD，還有塞什麼？

SACD裡面多半還是DSD檔吧
最起碼我買的SACD裡面都是

不過我認同j00522000大說的
SACD就只是個音源儲存媒體
SACD是SONY因應CD專利快到期所推出的產物
我覺得其實最重要的核心就是''不可複製''
(這點到現在還算成功，除了初代PS3之外，但也快掛光了吧)
因為當時CD太好複製了，以至於音樂供應商覺得商業利益受損

[lfc555]

已經有用 積分器 處理的 DSD 轉換 類比系統嗎

市售 還是用DAC 為主力 吧

[william0619]

已經有用 積分器 處理的 DSD 轉換 類比系統嗎

市售 還是用DAC 為主力 吧

應該沒有吧 積分器 是PCM在用的

沒錯市售還是以DAC為主力 但是我們可以觀察一下 先不看是否是純 1-bit DSD 轉換
這幾年新發行的機種 不管是高中低階 很多都加入DSD檔的對應功能

DAC之外的產品 像傳統的唱盤 也換新版 增加USB 輸入 以對應DSD檔的輸入
例如 luxman d-08 d-06 換 d-08u d-06u
esoteric 的k系列
emmlabs xds1 換 xds1 v2

數位轉盤 像 X100L W20也都可以播放DSD檔

隨身撥放器 也開始對應DSD播放
例 AK120 X5 還有新的 TEAC HA-P90SD

隨身一體機 感覺好像是 從 pha-2 開始加入
然後其他廠商也跟進

至於 純 1-bit DSD 轉換 產品線 高中低階 也開始出現
Meitner、PS Audio、teac pd-501

連唱放 也開始出 DSD 錄音功能 PS audio NPC

回應主題DSD技術、現況、未來
現況是越來越多的器材支援DSD檔
初燒購買 中老燒升級 應該不至於看到支援DSD就排斥 踢出考慮清單吧
器材有了 DSD檔存活的土壤就有了
目前也越來越多 網站提供 DSD檔購買
mora.jp 也開始販售DSD
hifitrack也開始販售華語DSD

所以 未來 DSD檔 是會死掉?還是持續發展?就讓我們繼續看下去吧

[妙妙貓]

所以還是取樣率(sample rate)的問題
取樣率愈高愈好, Jitter愈小愈好

[lfc555]

DSD 把連續類比信號 璇波 在取樣週期後 變成了不連續 數位脈波

取樣週期 璇波升 為1 降 為0

週期越密 則精確度越高 當然電路難度越高

還原 方法 脈波>三角波>璇波

高頻後的雜訊偏移問題 就是濾掉補償 不在這多嘴

每套電路 因該是不能切換頻率 還沒看到這樣的產品報導

脈波 >璇波 也可以用比較的 這已經是DSP的天下了

這是我的簡單解釋

[pariah]

奇怪啦 不是說好不挖舊文 誰又把它搬出來啊?
且話說回來 現在這些流行歌手 偶像藝人
唱歌爆難聽 對我這長期受古典聲樂薰陶的卓越聽感而言跟本不堪入耳
要當歌星又不會唱歌 登台演出再來靠對嘴 一唱現場就破功 荒腔走板
沒本事就只好寬衣解帶 穿得少少的賣弄性感 袒胸露背 扭腰擺臀 搔首弄姿 簡直不成體統
跟酒店小姐有什麼區別? 那麼愛脫那麼會脫幹麻不去拍A片!
這種貨色也想出唱片 管你什麼DSD SACD 什麼Hi-Res 什麼無損檔....什麼什麼小的
還不都是垃圾 怎麼樣也不可能變黃金吧!

[kevin218w]

奇怪啦 不是說好不挖舊文 誰又把它搬出來啊?
且話說回來 現在這些流行歌手 偶像藝人
唱歌爆難聽 對我這長期受古典聲樂薰陶的卓越聽感而言跟本不堪入耳
要當歌星又不會唱歌 登台演出再來靠對嘴 一唱現場就破功 荒腔走板
沒本事就只好寬衣解帶 穿得少少的賣弄性感 袒胸露背 扭腰擺臀 搔首弄姿 簡直不成體統
跟酒店小姐有什麼區別? 那麼愛脫那麼會脫幹麻不去拍A片!
這種貨色也想出唱片 管你什麼DSD SACD 什麼Hi-Res 什麼無損檔....什麼什麼小的
還不都是垃圾 怎麼樣也不可能變黃金吧!

我是不知道你在說誰 雖然現在很多歌手根本就不算歌手 唱歌的確比以前的歌手不好聽
但還是有幾個不錯的 不好聽的就自動忽略掉吧 每個人的喜好都不同 沒必要罵得這麼難聽

[妙妙貓]

咚茲咚茲----啪啪啪啪-----殺殺殺殺 (知道我在說誰嗎)

這種歌簡直是腦殘歌, 我不愛也不會聽這種腦殘歌

現在唱歌的,旋律不優美,歌詞也不好, 甚至有的唱歌的咬字也不清楚, 好的歌不多
容我講句實話, 我覺得許多歌是撈錢用的歌

還不如聽旋律優美、歌詞好的校園民歌

[corydoras09]

之前看到某台在報導上代歌手
什麼齊豫啥的
那聲音，真的很好聽

[妙妙貓]

齊豫唱橄欖樹唱出名, 這首歌很好聽

[Ericch0740]

奇怪啦 不是說好不挖舊文 誰又把它搬出來啊?
且話說回來 現在這些流行歌手 偶像藝人
唱歌爆難聽 對我這長期受古典聲樂薰陶的卓越聽感而言跟本不堪入耳
要當歌星又不會唱歌 登台演出再來靠對嘴 一唱現場就破功 荒腔走板
沒本事就只好寬衣解帶 穿得少少的賣弄性感 袒胸露背 扭腰擺臀 搔首弄姿 簡直不成體統
跟酒店小姐有什麼區別? 那麼愛脫那麼會脫幹麻不去拍A片!
這種貨色也想出唱片 管你什麼DSD SACD 什麼Hi-Res 什麼無損檔....什麼什麼小的
還不都是垃圾 怎麼樣也不可能變黃金吧!

台灣嘻哈饒舌新秀-沈玉琳，出Rap專輯囉，pariah大要不去試聽試聽！！

http://www.youtube.com/watch?v=TPv3JbKguA4

真好聽！！！

Ps: 話說怎麼樓歪成這樣咧！

[kevin218w]

現在的確有很多洗腦歌 不是為了音樂上的本質 而只是想出名而已
歌曲這東西在不同年紀 不同的時間都會有各種的喜好跟流行
有些經典的歌曲本來就是那個年代的人才會有當時的感動



結論就是..大家都老了
希望大家都能找到自己要的音樂跟器材

[garbage]

藝術產業商業化之後

不只音樂，很多藝術相關行業的質量也跟著下降

古人一首樂曲可以流傳千百年，現代流行樂多數傳不過10年

[william0619]

今天早上我女兒玩iPad mini莫名的從kkbox播放
趙傳的我很醜,可是我很溫柔(溫柔版)
看一下專輯資訊 已經是27年前的作品了
但還是很好聽啊

把樓扶正一下 回到DSD技術
有關DSD和PCM的對比 大部分的說法是 64DSD和24/96相當
原因是從檔案的訊息量 這2者最接近 這是正確的嗎?
或許應該先看一下 下面這篇文章
在英文版wiki的DSD頁面 最下面的External links第5個連結
https://web.archive.org/web/20071011014242/http://www.smr-home-theatre.org/surround2002/technology/page_07.shtml

這篇文章 是以10kHz的方波測試 器材是dCS的A/D及D/A
然後分別用44.1,96,192及DSD測試 比對
結果44.1還原成正弦波(圖2) 96(圖3) 192(圖4)
大家可以把圖2~圖5點開 注意一下各取樣頻率的上升時間
比對結果是DSD和192較為相近(圖6)

以下是文章內沒提到 屬於我個人的推論
文章內沒提到是用16bit or 24bit
我個人是覺得無論是哪個 應該都不會影響測試結果
因為以方波的特性 無論是用16bit or 24bit
取樣出來的資訊種類不多 應該多集中在最高位階 和 最低位階 2種
16bit 和 24bit差異 就是多8個 0或1 吧

在單一頻率的測試下 DSD無法用 超取樣及noise shaping的方式
將雜訊移往高頻 所以-6db的雜訊 完整的落在 10kHz上
所以圖5看起來有點髒

[lfc555]

簡單的說dsd在取樣率上 可以比較高

pcm動態範圍 可以比較大

兩者的數位編碼結構不一樣

但是用pcm轉成dsd

他只有專利的意義

[william0619]

把心中的疑問和推論跟大家分享
固然從DSD和PCM的編碼格式上，可以很明確的指出，DSD的優勢在於取樣頻率 PCM的優勢在於動態範圍
但我一直覺得就是因為兩者的數位編碼結構不一樣，所以在優劣的比較上，不應該以格式來討論
而是應該以數位檔轉換類比之後，對於原始類比訊號的還原能力，尤其是針對人耳可聽範圍的還原能力

DSD的優勢在於取樣頻率 我想這點應該比較沒有爭議
在下把這句的量化說明 給大家比較直觀的感受
我們對比DSD 1/2.8224M 和 PCM 24/352.8 來說明
DSD的取樣頻率是PCM的8倍整 換句話說 DSD紀錄的取樣點是PCM的8倍
再講細一點 PCM 從 現在這個取樣點 到下個取樣點 之間 必須仰賴演算
而DSD 在這段期間 還有7個正式的取樣點 在記錄訊號的變化
這對於原始類比訊號的還原 尤其是較複雜的大編制 我想DSD會比較佳
而且在人耳可聽的全頻段 都是如此

PCM的優勢在於動態範圍 這部分我覺得有些疑惑 提出討論
有關動態範圍的定義 我引用國家教育研究院的辭典 連結如下
http://terms.naer.edu.tw/detail/1681084/
這裡面有句話"音響設備的訊噪比(S／N Ratio)決定了該設備所能記錄或呈現的動態範圍"
我延伸為"音檔格式的訊噪比(S／N Ratio)決定了該格式所能記錄或呈現的動態範圍"
這樣的延伸應該是沒錯，一般而言24/192 的動態範圍大於 16/192
2者取樣頻率一樣 差在取樣長度 取樣長度的差異反映在取樣誤差 24bit 優於16bit
取樣誤差反映在訊噪比上 24bit(-144dB) 16bit(-96dB)
所以說 取樣誤差 訊噪比 動態範圍 3者是相輔相成 甚至可以視為是同一個指標
取樣誤差越小 訊噪比表現愈佳 動態範圍越大

真正讓我疑惑的下面這張圖

我看到的是在人耳可聽的頻段 DSD的表現是優於PCM的
這是不是意味 在人耳可聽的範圍 DSD的取樣是比PCM正確的
所以在人耳可聽的範圍 DSD取樣誤差較小 訊噪比表現較佳 動態範圍較大
而且DSD有提高取樣頻率 將雜訊移往高頻的特性
所以依DSD現在的最高規格 11.2M ( http://ototoy.jp/feature/20141001/DSD+11.2MHz)
是不是在-144dB以下的頻率 可以延伸4倍到80kHz